正畸力诱导的牙根表面微裂纹的产生、分布及形成机制研究

目的正畸力是导致牙根吸收的关键因素,而正畸力导致牙根吸收的机制尚不明确。本文提出正畸力诱导的牙根表面的微裂纹可能是引起牙根吸收的关键因素,并对微裂纹的产生、分布及形成机制进行分析。方法在兔上颌骨左侧第1磨牙和前牙牙冠处之间分别施加不同大小及不同持续时间的正畸力。用中性酶溶液溶解牙根表面的牙周组织后,使用扫描电镜观察牙根表面的微观结构。建立正畸力加载的有限元模型,分析牙根表面的应力分布情况。

矫形器治疗脊柱侧凸即刻矫正效果与生物力学响应研究

目的对矫形器矫正脊柱侧凸的即刻矫正效果(Cobb角矫正量)与生物力学响应(不对称应力矫正)之间的相关性进行分析,探讨是否对于不同柔韧性的脊柱两者间相关性有所差异。方法采集1位青少年特发性脊柱侧凸患者CT图像建立有限元模型。对脊柱设置3种不同柔韧性,即正常脊柱、刚性脊柱、柔性脊柱。针对上述3种不同柔韧性的脊柱,首先施加重力,模拟患者站立时工况,然后施加矫正力模拟矫形器矫正过程。

面向个性化椎间融合器生物力学评价的有限元建模因素影响分析

目的有限元分析已广泛应用于个性化椎间融合器生物力学的评价和优化。针对有限元建模过程中存在的耗时长、计算要求高、参数选择依赖主观经验的问题,本文研究有限元建模因素对仿真结果的影响,为提高个性化椎间融合器生物力学评价中有限元建模效率提供科学依据。方法以L3、L4节段腰椎融合器设计与优化为例,选择韧带模拟方式、模型网格大小、椎体皮质骨厚度、椎体松质骨材料赋值、椎体小关节摩擦系数、融合器与椎体连接方式六种不同建模因素作为分析对象,根据相关文献中对不同因素的处理方法,采用正交实验设计建立18个有限元模型,比较不同因素对计算结果影响。结果采用融合器上的最大von Mises应力为分析指标时,韧带模拟方法、椎体小关节摩擦系数、融合器与椎体连接方式对计算结果有显著影响;采用椎间融合器最大沉降位移为分析指标时,韧带模拟方式、融合器与椎体连接方式对计算结果有显著影响;在满足一定条件下,网格大小、皮质骨厚度、松质骨材料属性对上述两种指标的影响不显著。结论在本文所研究的腰椎融合器有限元建模的6个因素中,韧带的模拟类型、椎体小关节间摩擦系数、融合器与椎体连接方式是需要重点考虑的因素。本文提出的基于正交实验设计的评价建模因素影响的方法,可以为个性化植入介入器械有限元建模过程的参数优化选择提供参考。