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下颌后牙三单位种植固定义齿的有限元分析
目的 比较下颌后牙区三单位种植固定义齿时,不同植体数目时周围骨的应力分布.方法 利用Abaqus6.13软件绘制下颌后牙区牙槽骨骨块简化模型,种植体及基台、修复体牙冠模型,分别加载垂直向300N、水平向30N的载荷,观察种植体周围骨皮质的应力分布特征.结果 垂直和水平载荷后,种植体周围骨von Mises应力主要集中于种植体颊、舌侧骨皮质表面.与3颗种植体支持的模型比较,2颗种植体支持模型中种植体周围的骨皮质大von Mises应力(MVMS)分别上升41.8％和33.9％,但未超过骨皮质大屈服强度.结论 2颗种植体支持的三单位种植固定义齿修复时,骨皮质承受的应力比3颗种植体支持的要大,但未超过骨皮质大屈服强度.
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改良杆卡式附着体与不同可摘局部义齿对支持组织应力分布的研究
目的 探讨改良杆卡式附着体义齿与RPI卡环组、联合卡环组可摘局部义齿修复单侧游离缺失对支持组织的应力分布.方法 在下颌47、46单侧游离缺失的环氧树脂模型上分别以改良杆卡式附着体、RPI卡环组、联合卡环组3种固位形式的可摘义齿修复,用三维光弹应力冻结切片技术测试义齿加载后对基牙和缺牙区牙槽骨应力分布.结果 对基牙牙槽骨的应力:改良杆卡式附着体义齿＞ RPI卡环组＞联合卡环组(P＜0.05)；附着体义齿对基牙的近、远中应力无显著性差异(P ＞0.05)；RPI卡环组义齿有(牙合)支托处的应力大于无(牙合)支托处的应力(P＜0.05)；联合卡环组对远中的应力大于近中(P＜0.05).对缺牙区牙槽骨应力:改良杆卡式附着体与RPI卡环组均小于联合卡环组(P＜0.05)；附着体义齿、RPI对缺牙区牙从近中到远中的4个切片应力无显著性差异(P＞0.05),联合卡环组远中大于近中(P＜0.05).结论 改良杆卡式附着体义齿有应力中断作用,各点应力分布较均匀.RPI固位的活动义齿应力主要分布在基牙上,缺牙区应力稍小.联合卡环组义齿对失牙区的应力大,基牙上应力较小.
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根管治疗与牙根应力分布改变及根折的关系
根管治疗是目前临床上治疗牙髓病和根尖周病有效的方法.近的研究发现在根管治疗过程中,根管预备以及根管充填会使牙根部的应力分布状况改变,继而直接或间接导致根折.本文就根管治疗与牙根部应力分布改变及根折的关系做一综述.
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上颌全口义齿的加强结构对基托下黏膜应力分布的影响
目的:分析上颌全口义齿加强前后及不同的加强设计,对基托下黏膜应力分布的影响.方法:采用三维有限元法,建立无加强(BS),铸造结构加强BA,BD和BDr等4种上颌全口义齿三维有限元模型.设定P1,M1,PMc和PMe等4种垂直加载条件,加载力合计98N.对全口义齿基托下黏膜的应力分布进行分析.结果:在相同加载条件下,黏膜应力峰值表示为按BS,BA,BD,BDr的顺序依次减小.BDr基托下黏膜应力峰值小,应力分布更均匀和广泛.结论:使用覆盖牙槽嵴顶及后堤区的铸造加强结构的上颌全口义齿能够使基托下黏膜应力分布更均匀和广泛,有利于保护基托下黏膜组织.
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牙科瓷修复体边缘设计的研究进展
陶瓷材料具有脆性大,易折裂等缺点.基牙设计的改良有助于降低修复体的瓷层应力分布,提高临床成功率.本文就近年来金瓷冠,瓷贴面,瓷嵌体以及全瓷冠的边缘设计及其对于瓷层应力分布的影响作一综述,以期对瓷修复的临床操作有所指导.
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单个下颌磨牙缺失种植修复体尺寸对骨界面应力分布的影响
目的:分析单个下颌磨牙缺失采用种植修复时,种植体尺寸对骨界面的应力分布的影响.方法:采用三维有限元法,模拟单个种植体及双种植体修复单个缺失下颌第一磨牙的情况,在保证其它因素不变的条件下,分析种植体尺寸(包括种植体长度和直径)对种植体-骨界面应力分布的影响.结果:不论单种植体修复或双种植体修复单个缺失磨牙时,种植体直径变化对种植体-骨界面应力影响较大,斜向载荷时更为明显;而种植体长度对骨界面应力影响较小.结论:建议临床尽量采用直径较大的种植体修复单个缺失下颌磨牙.
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骨与软组织水平种植体周围骨应力分布的三维有限元分析
目的:分析骨水平种植体和软组织水平种植体及其周围骨组织在静态加载方式下的应力分布状况.方法:采用三维有限元分析方法,分析在200N的垂直向和45°斜向加载条件下,各模型种植体-基台界面及其周围骨组织Von-Mises应力分布特征并得到等效应力云图.结果:不同加载方式下:①TS及SS种植体上的大等效应力(Von-Mises stress)均集中在种植体颈部的皮质骨中,其下方松质骨承担的应力相对较小.②TS型种植体-骨界面大等效应力值均较SS型小且应力分布更加均匀,并随着种植体直径的增大(4.5mm-5.0mm),种植体-骨界面受大等效应力相应减小.③TS型种植体-基台界面大等效应力值均较SS型大,并随着种植体直径宽度的增加(4.5mm-5.0mm),种植体-基台界面受大等效应力相应减小.④TS种植体斜向加载相比垂直向加载时,种植体表面、基台及中央螺丝处大等效应力值显著增加,并且在不同加载方式下,种植体、基台、中央螺丝所受应力均远大于SS种植体.结论:①TS设计可减小种植体颈部周围骨组织的应力,且直径较大的种植体,能更均匀分散骨组织及基台、中央螺丝的应力.②本研究发现骨水平种植体较软组织水平种植体更易出现基台、中央螺丝折断等情况,所以种植体修复设计时应尽量避免过大侧向力、以减少机械并发症的出现.③本研究通过设计增加基台及中央螺丝在种植体内的深度,发现能减小基台及中央螺丝的应力集中趋势,且对种植体的受力不会产生显著影响.
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垂直负荷下双种植体固定桥种植体周围骨的应力研究
目的:在模型上比较在不同部位施加不同大小的垂直负荷对种植体周围骨的应力分布的影响.方法:采用电阻应变片法,测试二个种植体支持的固定桥在垂直负荷时种植体周围骨的应力.结果:负荷大小、负荷点以及二者的交互作用,都可影响应力分布.二个种植体支持的固定桥的应力,集中在种植体近负荷点侧的颈部、根尖部,尤其是近负荷点的种植体.在游离端施加负荷时,应力与负荷大小、悬臂长度成正比.结论:减小咬合力,避免使用游离端种植义齿,可减小远中种植体周围骨的应力,远中种植体可选用宽直径或长种植体.
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三维有限元法分析不同粘接剂层对瓷贴面应力分布的影响
目的:利用计算机生成下颌中切牙的三维实体模型和三维有限元模型,生物力学角度分析瓷贴面复合体粘接层的受力情况,以期为临床应用提供理论依据.方法:将Micro-CT获得的牙体原始数据导入Mimics10.01软件,利用topo算法和Ansa软件生成下颌中切牙三维实体模型和三维有限元模型;用有限元法分析瓷贴面复合体不同厚度的粘接层,在不同载荷条件下的应力分布规律,使用ABAQUS/Standard求解器对该计算模型求解,并进行应力分析.结果:获得较为精准的下颌中切牙三维实体模型和三维有限元模型;应力云图可见:垂直载荷下,Von Mises应力主要集中于舌面远中1/3处和粘接层切端中1/3处;斜向载荷下,Von Mises应力主要集中在唇面切端远中1/3处和舌面颈部远中1/3处;Von Mises应力值斜向加载均大于垂直向加载;不同载荷条件下粘结层厚度均为100um时Von Mises应力值小.结论:下颌中切牙瓷贴面修复应重点注意粘接层切端边缘的处理,并引导下颌牙齿延牙体长轴受力;树脂粘接层在厚度为100um附近时更有利于瓷贴面的粘接效果.
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线性殆全口义齿下颌牙槽嵴黏膜应力分布的有限元分析
目的:分析在正中和侧方两种颌位下线性(牙合)全口义齿基托下组织上的应力分布状况.方法:采用CT-CAD-FEA系统建立牙槽嵴重度吸收上下颌无牙颌骨、黏膜及2种(牙合)型全口义齿的三维有限元模型,用三维有限元法研究比较线性(牙合)与解剖(牙合)全口义齿对下颌牙槽嵴黏膜应力分布的影响.结果:(1)在正中颌位时,线性(牙合)和解剖(牙合)全口义齿对基托下应力分布的影响未见明显的区别;在磨牙区,舌侧应力大于颊侧应力.(2)在侧方颌位时,工作侧磨牙区线性(牙合)应力小于解剖(牙合),在非工作侧的磨牙区颊侧,线性(牙合)应力分布范围则较解剖(牙合)更广泛.结论:在侧方(牙合)时,线性(牙合)全口义齿下颌基托下黏膜的应力分布较解剖(牙合)全口义齿更均匀和广泛.
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Vita Mark Ⅱ牙体修复材料在体外磨削修整中的应力有限元分析
目的:研究Vita Mark Ⅱ牙体修复材料在磨削修整过程中的应力分布规律,探讨牙科手机的修整切入深度对该修复材料应力的影响.方法:采用有限元方法,建立二维模型,模拟在口腔临床中利用牙科手机及金刚石车针对Vita Mark Ⅱ修复材料进行磨削修整时的边界条件及载荷状态.结果:Vita Mark Ⅱ在磨削修整过程中,拉、压、切应力均集中在金刚石磨粒即将离开修整区附近.结论:随着修复时牙科手机修整切入深度的增大,该材料的大拉、压、切应力均呈增加趋势.
关键词： 牙体修复材料 磨削修整 Vita Mark Ⅱ 有限元分析 应力分布 -
单个下颌磨牙缺失种植修复的三维有限元分析
目的:分析单个下颌磨牙缺失时不同设计的种植修复的种植体-骨界面的应力分布情况.方法:采用三维有限元法.结果:与单个标准直径种植体修复相比,采用单个大直径种植体或双种植体修复单个缺失下颌磨牙均可使种植体-骨界面应力值大大降低;而采用单个大直径种植体修复单个缺失磨牙时骨界面应力值相对较小,以斜向加载时更为明显.结论:建议临床采用单个大直径种植体或双种植体修复单个缺失下颌磨牙.当颌骨颊舌径足够时,以大直径种植体修复为佳.
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冠高度连接角度基台种植体周围骨质应力分布的有限元分析
目的:通过有限元分析不同临床冠根比连接不同角度基台时种植体周围骨质应力分布情况,为更好的设计种植修复方案提供理论依据.方法:使用CBCT对上颌第一磨牙区进行扫描收集相关数据和图像,利用Mimics10.0建立上颌第一磨牙牙冠的模型.使用geomagic 12.0软件进行精细处理获得上颌第一磨牙牙冠的实体模型.利用SolidWorks 12.0软件直接创建并模拟植入不同临床冠根比连接不同倾斜角度的基台.种植体模拟Straumann软组织水平标准种植体.修改临床冠根比,临床冠根比分别设计为1∶1.5、1∶1、1.5∶1、2∶1分别连接15°、20°、25°、30°4种角度基台共16组模型.使用Ansys14.5workbench有限元分析插件对模型进行应力分析.结果:垂直载荷下,当基台角度大于15°时,随着冠根比值越来越大,骨皮质与骨松质的Von-Mises应力峰值总体有减小趋势.特殊情况如下,基台角度为10°、25°时,冠高度好避开10mm;基台角度为10°时,冠高度应减小,冠高度不宜过大.斜向载荷下,当基台的角度相同时,种植体周围骨质的应力峰值随冠高度的增大在增大.冠高度相同时,当基台角度在增加时,种植体周围的骨质应力不在增大.冠根比增加时,种植体周围的骨质应力之间数值相比,P＞0.05,没有统计学意义.角度基台只有在10°与30°和15°与30°之间对比时差异有统计学意义.结论:在一定范围内加大临床基台角度与改变冠根比并不会对种植体产生不利的作用力,所以将天然牙的临床冠根比理论简单的应用于种植体周围的骨质和种植体是不准确的.
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不同冠根比的种植体周围骨组织的三维有限元分析
目的:临床上,在骨高度不足的缺牙区进行种植修复时,为保证正常的(牙合)曲线,冠高度增加明显,冠高度的增加是否会影响骨质吸收.方法:在建立上颌第一磨牙的有限元模型后,保留颈部以上部分,利用软件模拟出4种高度的牙冠模型.利用SolidWorks 12.0软件直接创建并模拟植入Straumann标准型种植体,完成牙冠修复,使用Ansysl4.5有限元分析插件对模型进行应力分析.针对这四种情况,分别在中央窝行垂直加载300N和功能尖斜向加载150N的力量,观察每种状态下种植体周围骨质的应力分布状况,同时利用统计学软件统计四组模型有无统计学差异.结果:各组种植体在垂直载荷下和斜向载荷下,种植体周围皮骨质应力峰值多集中在种植体颈部的区域,种植体周围松质骨的应力峰值多集中在种植体颈部或根尖1/3的区域.无论是垂直加载下还是斜向加载,皮质骨的应力峰值与松质骨的应力峰值对比,P＜0.05差异有统计学意义,斜向载荷下皮质骨的应力峰值与垂直载荷下皮质骨的Von-Mises应力峰值对比,P＜0.05差异有统计学意义,而松质骨之间P＞0.05差异无统计学意义.四种冠高度模型的骨质应力对比,P＞0.05,差异无统计学意义.结论:种植体受力时,斜向应力对骨质的影响高于垂直向力;冠高度的增加对种植体周围的骨质无影响.
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单个种植体周围两种形状垂直骨吸收稳定期的骨内应力比较研究
目的:对单个种植体周围牙槽骨发生碟形和楔形垂直吸收并处于稳定期时的骨内应力变化状况,进行比较研究.方法:应用MSC-NASTRAN软件建立种植体周围不同形状、不同深度骨缺损的垂直骨吸收稳定期三维有限元模型,在垂直及斜向载荷下进行计算分析.结果:单个种植体周围牙槽骨发生少量垂直吸收后并处于稳定期时,随着骨缺损深度的增加,垂直载荷下骨内大Von-Mises应力值有很小幅度的波动;斜向载荷下骨内大Von-Mises应力值会增大,但幅度不大.同等骨缺损深度的碟形和楔形吸收的骨内应力情况相差较小.结论:在骨皮质保持完整及种植体不松动的情况下,种植体周围骨组织发生少量的垂直吸收时,骨内应力情况随缺损深度增加变化不大;而且相同条件下两种形状垂直骨吸收的骨内应力情况较相近.
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上颌第一恒磨牙受力时牙齿及牙槽骨应力分布的三维有限元研究
本项研究应用三维有限元法分析远中移动的上颌第一恒磨牙在不同加载条件下牙齿、牙槽骨的应力分布情况,为正畸临床提供理论基础.1.材料和方法:①建立三维有限元数学模型:采用螺旋 CT(HISP EED NSI PRO,GE公司,美国)分 2 次对牙列完整的头颅骨进行扫描.第一次从牙齿的切缘开始逐层向牙根方进行,层厚为 1 mm.第二次距第一次起点线 0.5 mm 处开始,层厚仍为 1mm,共获得 46 层层厚为 0.5 mm 的断层图像.将 CT 片用扫描仪输入计算机,用 Auto CAD4.0 版绘图软件和 SUPER-SAP93 有限元程序的 Eplot 系统建立三维有限元模型.此模型包括 2 698 个单元,3 334 个节点.②模拟加载:加力方向,沿 Y 轴的正方向即由近中向远中.加力部位:上颌第一恒磨牙距牙颈部 3 mm 处颊、腭侧分别加载.加力大小:颊面分别加载 0.5N 、1.0N、1.5N、 2.0N、 2.5N;腭侧加载1.0N.③计算分析:IBM-486 计算机上 Super-sap93 程序完成计算,获得主应力值.
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上颌支抗磨牙及其支持组织的生物力学研究
我们用三维有限元法,分析后倾曲作用上下颌支抗磨牙及其支持组织的应力分布,牙体瞬间转动中心、牙体运动趋势,为临床控制和维护支抗提供实验依据.
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种植全口覆盖义齿应力分布的三维有限元分析
目前种植技术在无牙颌患者中应用广泛,但随之亦发现种植固定义齿的一些不足,所以种植覆盖义齿应运而生,并以其特有的优势得到了越来越多的关注,那么种植体支持的覆盖义齿在固位方式、种植体的数量和植入部位等方面该如何选择和把握呢?本文利用三维有限元的分析方法,研究受力状态下的无牙颌种植覆盖义齿应力分布状况,并对应力分布的影响因素进行探讨,拟为种植覆盖义齿应力分布均匀,优化种植覆盖义齿的临床修复设计提供理论依据,从而提高种植覆盖义齿的远期成功率.
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三种不同横截面形状的镍钛根管器械弯曲性能的有限元分析
目的：通过比较三种不同横截面形状的镍钛根管器械在模拟临床弯曲状态下的应力分布状况，研究横截面形状对镍钛根管器械扭转性能的影响，为临床选择和使用器械提供参考。方法：用micro-CT扫描三种镍钛根管器械(ProFile、ProTaper、ProTaper Universal)，建立三维实体和有限元模型，镍钛合金非线性的材料属性也纳入考虑。研究在模拟临床弯曲状态下三种器械的应力分布状况。结果：应力分布状况表明：在临床弯曲状态下，凸三角的ProTaper的大Von-mises应力大，为1426mpa； U形三角的ProFile小，为1268mpa。ProTaper和ProTaper Universal大Von-mises应力均位于切缘附近，而ProFile位于U形凹槽。结论：镍钛根管器械的横截面形状显著影响其弯曲性能。U形小凹槽改良设计提高了ProTaper Universal的弯曲性能。ProFile更适合弯曲根管的预备， ProTaper需谨慎。
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根管弯曲参数对镍钛根管器械应力分布影响的有限元研究
目的:建立模拟机用镍钛根管器械进行根管预备的三维有限元模型,研究根管弯曲参数对镍钛根管器械应力分布产生的影响,探讨有限元分析法研究镍钛根管器械机械性能的可靠性及其临床意义.方法:用Micro-CT扫描并建立ProTaper Universal F2三维有限元模型.用Hyperworks 10.0建立不同弯曲半径(2mm、5mm)、弯曲角度(30°、45°)和弯曲部位(根中、根尖)的八种简化弯曲根管的几何和有限元模型.用ANSYS 12.1研究器械在旋转进入八种弯曲根管底部的应力分布云图及特点,并对三个弯曲参数进行敏感性分析.结果:器械在根管8的应力大(1426.0Mpa),在根管1的应力小(651.2Mpa).弯曲半径导致器械应力变化权重大(44.9％).结论:本研究证实了有限元分析法在研究镍钛根管器械机械性能方面的有用性.根管的弯曲半径是决定器械应力分布为关键的参数.在临床急弯根管预备中应尽量使用小号器械.
