| 正畸与咬合力作用下大鼠牙槽骨内液体流动的数值模拟 |
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| 引用本文： | 罗睿,焦飞,孙青,赵振达,冷慧杰,霍波. 正畸与咬合力作用下大鼠牙槽骨内液体流动的数值模拟[J]. 医用生物力学, 2020, 35(1): 57-63 |
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| 作者姓名： | 罗睿 焦飞 孙青 赵振达 冷慧杰 霍波 |
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| 作者单位： | 北京理工大学 宇航学院 力学系,生物力学实验室,北京理工大学 宇航学院 力学系,生物力学实验室,北京理工大学 宇航学院 力学系,生物力学实验室,北京大学第三医院 骨科,北京大学第三医院 骨科,北京理工大学 宇航学院 力学系,生物力学实验室 |
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| 基金项目： | 科技部重点研发计划（2018YFF0300800）,国家自然科学基金项目（11572043） |
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| 摘 要： | 目的研究正畸力和动态咬合力作用下牙槽骨内的液体流动情况,为阐明牙槽骨结构重建的调控机理提供基础数据。方法构建正畸牙齿移动的大鼠动物模型,利用micro-CT技术扫描并三维重建得到牙齿-牙周韧带-牙槽骨整体及第1磨牙近中牙根根尖及颈缘处牙槽骨的真实几何结构。计算正畸力或咬合力作用下牙槽骨的应变分布,并以此为基础,利用流固耦合的数值模拟方法,分析咬合与正畸加载下不同位置处牙槽骨内液体的流动情况。结果正畸及咬合力作用下,牙槽骨内液体流速主要分布在0～10μm/s,流体剪切应力(fluid shear stress,FSS)主要分布在0～10 Pa,高流速及高FSS出现在孔隙内的固液交界面上。根尖处牙槽骨表面FSS水平高于颈缘处牙槽骨。结论正畸力及咬合力的联合作用在牙槽骨不同位置引起不同水平FSS,进而可能刺激牙槽骨骨小梁表面的细胞发生响应,并最终调控牙槽骨结构重建和发生正畸牙移动。研究结果可为牙齿正畸的临床治疗提供理论指导。
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| 关 键 词： | 牙槽骨 骨小梁 流固耦合 孔隙结构 流体剪切应力 |
| 收稿时间： | 2019-04-30 |
| 修稿时间： | 2019-05-12 |
Numerical Simulation on Fluid Flow within Rat Alveolar Bone under Orthodontic and Occlusal Loading |
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| LUO Rui,JIAO Fei,SUN Qing,ZHAO Zhend,LENG Huijie,HUO Bo. Numerical Simulation on Fluid Flow within Rat Alveolar Bone under Orthodontic and Occlusal Loading[J]. Journal of Medical Biomechanics, 2020, 35(1): 57-63 |
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| Authors: | LUO Rui JIAO Fei SUN Qing ZHAO Zhend LENG Huijie HUO Bo |
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| Affiliation: | Biomechanics Lab, Department of Mechanics, School of Aerospace Engineering, Beijing Institute of Technology,Biomechanics Lab, Department of Mechanics, School of Aerospace Engineering, Beijing Institute of Technology,Biomechanics Lab, Department of Mechanics, School of Aerospace Engineering, Beijing Institute of Technology,Department of Orthopaedics, Peking University Third Hospital,Department of Orthopaedics, Peking University Third Hospital and Biomechanics Lab, Department of Mechanics, School of Aerospace Engineering, Beijing Institute of Technology |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | alveolar bone trabecula fluid-solid coupling porous structure fluid shear stress (FSS) |
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