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牙合面开孔直径对种植修复系统及周围皮质骨影响的有限元分析
目的: 探索牙冠面开孔直径对种植修复系统及周围皮质骨应力状况的影响.方法: 建立第一磨牙缺失的下颌骨有限元模型,模拟植入Bego 种植体1 枚.建立不同开孔直径的牙冠模型(Φ = 0、1、2、3、4 mm) ,于面施加200 N 垂直力及100 N、45°侧向力,分析各部件的大等效应力.结果: 开孔直径≤3 mm 时,牙冠咬合面所受应力保持平稳并集中在咬合力加载区.开孔直径在4 mm 时应力增长达到峰值,垂直载荷下应力集中区转变至开孔边缘处.开孔直径≤1 mm 时,中央螺丝在垂直载荷下可以维持在较低的应力水平.其余部位未见明显应力改变.结论: 在后牙区行单牙种植修复时,若不考虑体外粘接,建议将面开孔直径设置为1 mm.
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圆柱状、根端带缝及膨胀式种植体在骨质疏松状态时生物力学比较的三维有限元分析
目的:比较圆柱状、根端带缝与膨胀式种植体在骨质疏松条件时功能状态下的生物力学效果.方法:分别建立包含柱状、根端带缝和膨胀式种植体的骨质疏松颌骨骨块三维有限元模型.对种植体轴向和颊舌向分别施加100 N和30 N的力,评估皮质骨和松质骨的大应力和种植体-基台复合体的大位移.结果:与圆柱状种植体相比,根端带缝种植体使皮质骨在轴向和颊舌向加载下应力峰值分别增加了3.62%和7.49%,膨胀式种植体则使其降低了11.3%和9.60%;对于在松质骨,带缝种植体使其应力峰值分别增加了37.8%和65.0%,而膨胀式种植体使其增加了107%和89.2%;轴向加载时带缝种植体和膨胀式种植体的种植体-基台复合体的大位移分别增加了1.12%和减少了0.60%,在颊舌向加载时,大位移分别增加了6.37%和7.04%.结论:在骨质疏松状态下,皮质骨的应力对种植体外形变化更敏感;膨胀式种植体表现出比圆柱状种植体和带缝种植体更好的应力分布和更低的应力值.
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前牙切1/3冠横折和断冠再接术三维有限元模型的建立
目的:建立上颌恒中切牙切1/3横折及4种断冠再接术的三维有限元模型.方法:通过3DX multi-image miero-CT扫描样本,采用Mimics软件建立完整上颌恒中切牙及在此基础上的切1/3横折和4种断冠再接技术的实体模型,采用Hypermesh软件精修模型,后应用Ansys软件进行网格划分,并对模型进行可靠性验证.结果:成功建立了上颌恒中切牙切1/3横折和4种常用或比较特殊的断冠再接技术三维有限元模型,模型与临床高度相符.结论:结合运用Mimics 10.0、Hypermesh 10.0、Ansys 10.0等软件建立的上颌恒中切牙切1/3横折和临床上常用的断冠再接术三维有限元模型真实有效,建模方法实用.
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纤维桩和黏结剂的弹性模量对纤维桩修复应力的影响
目的:研究纤维桩和黏结剂的弹性模量对纤维桩修复应力的影响,为临床上合理选择纤维桩和黏结剂提供实验依据.方法:建立下颌第二前磨牙纤维桩修复的三维有限元模型,设定纤维桩弹性模量(Ep)在15～50 GPa之间、黏结剂弹性模量(Ea)在2～20 GPa之间变化,以牙体组织和黏结剂层的Von Mises应力峰值为观察指标,应用Ansys Workbench DesignXplorer分析软件,研究纤维桩和黏结剂的弹性模量对纤维桩修复应力的影响.结果:一定载荷下,牙体组织的Von Mises应力峰值随着Ep和Ea增大而减小,减小幅度为4.45%;黏结剂层的Von Mises应力峰值随着Ep和Ea增大而增大,增大幅度为158.68%;与Ep相比,黏结剂层Von Mises应力峰值改变对变量Ea的敏感度更高.结论:当纤维桩弹性模量在15～50 GPa之间、黏结剂弹性模量在2～20 GPa之间变化时,纤维桩和黏结剂的弹性模量改变对牙体组织应力无明显影响;黏结剂层应力随着纤维桩和黏结剂的弹性模量的增大而增大;黏结剂的弹性模量改变对于黏结剂层应力的影响更大;选择低弹性模量的纤维桩和黏结剂对保护纤维桩黏结界面是有利的.
关键词： 纤维桩 黏结剂 弹性模量 三维有限元分析 Von Mises应力 -
不同材料的桩修复对上颌中切牙牙根应力分布影响的三维有限元分析
目的:应用三维有限元法研究不同材料的桩修复上颌中切牙后牙根应力分布的影响.方法:建立上颌中切牙桩冠修复三维有限元模型,应用ANSYS8.0有限元分析软件分析6种不同材料的桩对上颌中切牙牙根应力分布的影响,静态加载100牛顿(N),与牙长轴成45°角.结果:6种不同材料桩修复后牙根应力大小:石英纤维桩＞聚乙烯纤维树脂桩＞玻璃纤维树脂桩＞铸造金合金桩＞铸造钛合金桩＞铸造Ni-Cr合金桩,但应力值相差很小.6种不同桩修复后桩-牙本质界面的应力大小:铸造Ni-Cr合金桩＞铸造钛合金桩＞铸造金合金桩＞玻璃纤维树脂桩＞聚乙烯纤维树脂桩＞石英纤维桩,应力值相差较大.结论:高弹性模量的材料修复后改变牙本质应力分布的情况,易产生桩-牙本质界面的应力集中,从而使牙根易于折裂.弹性模量较低的纤维桩有利于应力更均匀的分布,不会产生桩-牙本质应力集中,有利于保护牙根.
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螺旋形种植体骨界面初始应力的三维有限元分析
目的:分析螺旋形种植体植入下颌骨后骨界面初始应力的分布.方法:用三维有限元的方法对不同弹性模量和不同直径种植体植入后骨界面的初始应力进行分析.结果:螺旋形种植体植入下颌骨后,骨界面的初始应力大小为23.2 MPa.主要分布在种植体和骨密质接触的颈部.结论:初始应力的大小与种植体弹性模量无关;随着种植体直径的增加,初始应力逐渐增大.
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纤维桩直径和深度对牙根应力分布影响的三维有限元分析
本研究通过三维有限元分析法,建立上颌中切牙经石英纤维桩修复的桩冠三维有限元模型,分析不同直径和深度的石英纤维桩对桩冠修复体牙根组织应力分布的影响.
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改良式前庭盾对上颌骨受力的三维有限元分析
目的 研究采用改良式前庭盾对上颌骨和牙受力的影响.方法 选取1例12岁女性上颌前突者进行CBCT扫描,并用DICOM技术获得扫描图片以及采用图像处理的软件和工程建模的软件建立这位患者上颌骨复合体及上颌牙的模型.同时模拟改良式前庭盾装置进行加载工况.结果 模型显示上颌前牙段受力大,向后依次降低,框下孔下部,梨状孔周围有应力分布.改良式前庭盾适用于上颌前突,骨性Ⅱ类的生长发育期的青少年患者.结论 改良式前庭盾不仅对牙有内收作用,对上颌骨的发育也起到一定的抑制作用.
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应用Emerg、Mimics、Ansys软件建立无牙颌上、下牙槽骨三维有限元模型
有限元分析法在口腔科力学分析中应用越来广泛,应用Mimics、eFilm、Ansys建立无牙颌牙槽骨数字有限元模型有较好的效果.
