后牙复合树脂粘接桥三维有限元建模方案研究与分析

建模和网格划分是粘接桥生物力学分析的难点.本文以基于STL数据的网格实体建模代替传统的曲面实体建模,提高了模型的几何相似性;重建三角面片间的拓扑关系,便于了模型的更改及布尔运算;牙周组织与纤维的正向设计及其合理简化,降低了工作量,减少了网格数量;基于STL数据拆分法的有限元网格划分,提高了单元质量.通过有限元计算取得了与理论推导和临床观察相一致的结果,证明了建模方法的有效性.     

国产CAD/CAM系统的全冠边缘适合性研究

目的　探讨国产CAD/CAM系统的全冠边缘适合性。方法　以 1例患者的一颗需要全冠修复的下颌第一磨牙为研究对象 ,按照全瓷冠的要求牙体预备后 ,制取印模 ,翻制 10副模型 ,利用吕培军等人研制的CAD/CAM系统制作 10颗全冠 ,在扫描电镜下观测全冠边缘和预备体之间的间隙大小。结果　全冠边缘和预备体之间的间隙均值和标准差分别为 :颊侧 12 4 .9μm± 2 5 .5 μm,舌侧 12 5 .7μm± 4 6 .6 μm,近中 14 7.8μm ± 14 .6 μm,远中196 .5 μm± 34.8μm。所有间隙的均值和标准差为 14 0 .9μm± 4 3.8μm。结论　国产CAD/CAM系统制作的全冠 ,其边缘适合性在临床上可以接受 ,具有很好的发展前景。     

上颌中切牙种植体全瓷基台的计算机辅助设计

目的 探索建立上颌中切牙种植体全瓷基台计算机辅助设计(CAD)软件功能模块.方法 选择1副右上中切牙缺失、已行种植的工作模型,通过三维激光扫描,直接获取愈合基台(牙合)面、种植体-基台连接底座定位突、人工牙龈内壁(牙合)1/3部分、近远中邻牙以及对(牙合)牙表面三维数据.通过空间几何变换,间接获取种植体长轴、基台-底座结合平面数据.设计最终全冠,应用定向数据偏置等功能模块对全冠进行虚拟回切,设计基台龈上部分.最后应用基于边界曲率特征的双端扫掠曲面造型等功能模块设计基台穿龈部分.结果 建立了一条上颌中切牙种植体全瓷基台CAD路线,确定了三维图形学功能函数及其组合,实现了完整的设计流程.结论 初步建立了上颌中切牙种植体全瓷基台CAD软件平台.     

上颌前牙区非埋入式种植体不同角度基台的三维有限元分析

背景：研究发现,在上颌前牙区的角度基台增加到25°时,种植体应力增加18%,当种植体的应力增大到其所能承受的范围之外时必然会导致种植失败率的增加,因此角度基台角度肯定不是越大越好。那么到底使用最大多少角度的角度基台不会影响种植的成功率呢？以往的研究并未给予明确的答案。 目的：观察上颌前牙区种植体连接不同角度基台时的应力应变情况,分析种植体的安全系数,确定上颌种植时能用的基台角度。 方法：通过建立三维模型,利用有限元软件计算种植体连接不同角度的角度基台时,种植体及周围骨质的应力分布。 结果与结论：种植体连接不同角度基台时,随基台角度的增大,种植体的最大von-mises应力值逐渐增大,受力部位逐渐向种植体颈部转移,各模型组相互比较,差异具有显著性意义(P < 0.05)。提示上颌前牙区种植为了远期成功率建议最大不要超过25°的角度基台;使用大于25°角度基台时应适当减少其所受牙合力。     

不同硬度隐形矫治器关闭中切牙间隙的有限元分析

目的 计算不同硬度隐形矫治器产生的力学效应,为其材料选择和设计提供理论依据。方法 建立中切牙近中移动0.3 mm矫治设计量,弹性模量分别为415.6、816.308、2 400 MPa的3个隐形矫治器有限元模型,用三维非线性分析方法计算矫治器、牙齿、牙周组织的应力应变分布及位移,对不同弹性模量隐形矫治器作用下的上述结果进行比较分析。结果 实验条件下,中切牙所受的应力及位移最大,最大位移量为0.17 mm,其冠方的初始位移大于根方,矫治牙始终做倾斜移动;侧切牙次之且位移与中切牙相反,最大位移量为0.10 mm。材料的弹性模量增大,隐形矫治器产生的应力增大,应变减小,牙周组织所受的应力及矫治牙位移增大。结论 隐形矫治器的硬度越大,目标矫治牙的位移量和矫治效能增大,但对于牙齿三维方向上的移动控制能力并未增强,临床上建议添加附件或是配合固定矫治器达到牙齿的整体移动。     

牙冠、桥、嵌体CAD研究

口腔固定修复体主要包括全冠、桥、嵌体等,对应于不同的牙齿缺失缺损情况。本研究探索了一条口腔固定修复体（包括牙冠、桥、嵌体等）的CAD（计算机辅助设计）技术路线,并在逆向工程软件的基础上,二次开发符合口腔医生认知习惯的CAD操作平台,主要取得了如下几方面的成果。     

颈内动脉虹吸部血流的数值计算和模型实验

目的研究不同几何构型颈内动脉中的血流动力学因素,分析其构型和动脉狭窄的关系,为颈内动脉狭窄的风险预测和早期诊断提供一定的血流动力学基础。方法对两种常见形状的颈内动脉——U形和V形在定常流条件下的流场分别进行数值模拟和粒子成像测速的实验研究。结果在其中较上游的弯曲处,血流动力学因素与弯曲曲率存在单调的相关关系,V形在此处的狭窄风险小于U形。但是在下游的弯曲处,由于两个弯曲的叠加效应,其血流动力学因素与此处的曲率不存在单调的相关关系。结论弯曲动脉的曲率和动脉狭窄的风险成正相关关系。但是在连续多个弯曲的动脉中,则需考虑弯曲的叠加效应。对此叠加效应的研究有助于解释多弯血管内狭窄多发的原因。     

直丝弓矫治器滑动法关闭间隙的三维非线性有限元研究

目的:研究直丝弓矫治器滑动法关闭间隙的矫治力学特点.方法:建立上颌牙齿-牙周组织-弓丝-矫治器的整体有限元模型,设定滑动法关闭间隙的力值为150g(1 g力=9.80665×10-3N).所用弓丝为0.019英寸×0.025英寸(1英寸=0.0254m)的不锈钢丝,运用非线性计算方法,计算上颌牙列牙周膜的应力分布、弓丝与托槽的接触以及牙齿的初始位移.结果:实验条件下,牙周膜的冯·米赛斯应力、最大主应力、最小主应力范围分别是4.566 5×10-4～0.725 5MPa、-3.000～9.413 MPa及-3.281～8.716 MPa,应力分布均匀,无广泛高应力集中区.弓丝与托槽的有效接触点数目、最大接触正压力均表现为后牙少于前牙.中切牙初始位移趋势为远中、(牙合)向、舌向移动;磨牙呈(牙合)向、近中倾斜.结论:使用150 g力0.019英寸× 0.025英寸有利于弓丝滑动关闭间隙.     

上颌前牙区非埋入式种植体不同角度基台的三维有限元分析

背景:研究发现,在上颌前牙区的角度基台增加到25°时,种植体应力增加18%,当种植体的应力增大到其所能承受的范围之外时必然会导致种植失败率的增加,因此角度基台角度肯定不是越大越好.那么到底使用最大多少角度的角度基台不会影响种植的成功率呢?以往的研究并未给予明确的答案.目的:观察上颌前牙区种植体连接不同角度基台时的应力应变情况,分析种植体的安全系数,确定上颌种植时能用的基台角度.方法:通过建立三维模型,利用有限元软件计算种植体连接不同角度的角度基台时,种植体及周围骨质的应力分布.结果与结论:种植体连接不同角度基台时,随基台角度的增大,种植体的最大von-mises应力值逐渐增大,受力部位逐渐向种植体颈部转移,各模型组相互比较,差异具有显著性意义(P<0.05).提示上颌前牙区种植为了远期成功率建议最大不要超过25°的角度基台;使用大于25°角度基台时应适当减少其所受(牙合)力.     

复合树脂粘结桥支架优化设计研究

以基于STL的网格实体建模方法，设计了修复体、基牙、牙周膜、骨皮质，骨松质和牙槽骨的三维几何模型。借助有限元分析，将力学模型简化为弯扭变形，确定了初步支架设计方案。同时通过施加真实口腔载荷，对支架结构进行了进一步的验证和优化，得到基于传统支架的改良设计方案Ⅱ-M和创新支架设计方案Ⅲ-M。计算表明较纯树脂粘接桥，对危险域里的应力值，方案Ⅱ-M能平均降低22．50％，方案Ⅲ-M则可达到37．80％。证明优化后的支架加强效果明显，对修复体能起到很好的保护作用。