CT扫描及CAD技术在建立无牙下颌骨及其全口义齿三维有限元模型中的应用研究

采用ＣＴ扫描及ＣＡＤ技术，探讨了建立无牙下颌骨及其修复体三维有限元模型的方法。结果表明：这种方法精度高、图像直观，能精确地、简便地区别皮质骨及松质骨的结构，同时，对实验模型无损害，省时省力。在Ｓｕｐｅｒ－ＳＡＰ有限元分析软件的支持下，分析了正中咬合状态下咀嚼肌力对下颌全口义齿支持组织的应力分布的影响，并在相当程度上实现了科学计算的可视化。为口腔修复中的全口义齿及种植义齿设计提供了生物力学基础，有助于义齿的优化设计。

不同腭穹隆形态上颌全口义齿三维有限元模型的建立

目的建立三种不同腭穹隆形态及牙尖斜度的上颌全口义齿及其下支持组织的三维有限元模型。方法根据三维坐标测量数据,在计算机上采用MATLAB6.1和ALGORFEAS软件建立三维有限元模型。结果得到尖、平、凹三种不同腭穹隆形态,牙尖斜度分别为0°、20°、30°的上颌全口义齿及其支持组织的三维有限元模型。结论该模型的建立为在不同加载方式下三种腭穹隆形态及牙尖斜度的上颌全口义齿基托及其下支持组织的应力分析奠定基础。

用有限元法对上颌总义齿塑料基托不同网状加强的效果比较

本研究采用三维有限元法,对上颌总义齿网状加强塑料基托的不同网架材料、不同加强部位、不同网孔形式,进行了应力分析比较。结果表明加强材料以钴铬合金网最强,不锈钢略次,铝合金网较次,尼龙网较差,未加强塑料基托最差。加强部位以5 5嵴顶唇颊缘包括腭部至5 5远中连线最好,7 7嵴顶唇颊缘至上腭后缘次之,3 3嵴顶唇缘至3 3远中连线较次,三者均优于仅加强于3 3、5 5、6 6嵴顶区呈弓形加强或弓形加后横杠式加强。网孔形式45°梭形孔与90°方形孔加强效果无差异。

计及牙尖斜度的上颌全口义齿基托应力及其分布状况

目的 :研究牙尖斜度对上颌全口义齿基托应力分布状况的影响 ,为预防上颌全口义齿基托折裂和全口义齿修复时人工牙牙尖斜度的选择提供理论依据。方法 :应用三维有限元应力分析法研究不同牙尖斜度时上颌全口义齿基托应力及其分布状况。结果 :随着牙尖斜度的增加 ,基托的应力集中状况明显加剧 ,牙尖斜度为 10°时 ,基托应力集中状况相对较缓 ,2 0°时次之 ;拉应力集中区由基托前腭部、前牙腭侧移动到唇系带切迹区 ;综合应力集中区由基托前腭部、前牙腭侧移动至后牙牙列的部位。结论 :牙尖斜度对上颌全口义齿基托的应力集中状况有明显的影响作用。临床行全口义齿修复时 ,宜选用牙尖斜度为 10°或 2 0°的人工牙 ,以便达到减缓基托应力集中之目的。提示如何使基托内集中的应力重新分布或减缓应力集中应是解决基托折裂的关键性问题。

力对计及牙尖斜度的上颌全口义齿基托应力分布状况影响

目的 :研究牙合力大小对基托应力状况的影响。方法 :用三维有限元应力分析法研究牙合力对计及牙尖斜度的上颌全口义齿基托应力状况的影响。结果 :最大拉应力和综合应力都与牙合力的大小成明显的正相关关系。应力峰值亦与牙合力平均值的大小成正相关关系。结论 :牙合力大小是影响基托应力集中状况的重要因素 ,提示上颌全口义齿基托折裂的发生与患者个体牙合力的差异关系密切。

中性区排牙法全口义齿对下颌支持组织应力的有限元分析

目的:观察中性区排牙法制作的全口义齿对下颌支持组织的应力特性。方法:在已建立的中性区排牙法全口义齿和常规排牙法全口义齿及下颌支持组织的有限元模型的基础上,模拟3种工况条件下全口义齿对下颌支持组织应力的影响。采用有限元分析软件进行分析计算,以期找出其应力分布规律。结果:3种工况条件下,2种排牙法制作的全口义齿对支持组织的应力分布趋势基本相同。中性区排牙法制作的全口义齿基托的最大位移量和最大等效应力均小于常规排牙法制作的全口义齿。结论:采用中性区排牙法制作的全口义齿在模拟各种功能运动时,稳定性高于常规排牙法制作的全口义齿。

上颌全口义齿固位与稳定性的三维有限元分析

目的研究牙尖斜度、腭穹隆形状、人工牙排列位置对上颌全口义齿固位与稳定性的影响。方法应用三维有限元方法研究牙尖斜度、腭穹隆形状和人工牙排列位置对上颌全口义齿基托位移状况的影响。结果颊侧基托边缘区垂直向位移均为压向粘膜方向,使基托下沉的移位;后牙从牙槽嵴顶向颊侧移动,前牙唇向偏离牙槽嵴时,唇、颊侧基托边缘区位移增大;牙尖斜度为0°和10°时,基托后缘区垂直向位移、唇侧基托的垂直向和纵向位移均为背离粘膜方向,牙尖斜度大于等于20°时,基托后缘区和唇侧基托边缘区的垂直向位移变为压向粘膜方向。腭穹隆低平和腭穹隆高者位移较腭穹隆适中者大。结论牙尖斜度、腭穹隆形状、人工牙排列位置对上颌全口义齿的固位与稳定有明显的影响作用。选用牙尖斜度为22°～24°的人工牙有利于义齿的固位与稳定。

全下颌改良杆卡式种植覆盖义齿受冲击载荷的三维各向异性有限元分析

用三维各向异性有限元法分析全下颌改良杆卡式种植覆盖义齿受冲击载荷下的应力分布，分别使用烤瓷和塑料两种人工牙材料，目的是了解应力分布规律，考察在冲击载荷下不同人工牙材料对应力的影响。结果发现，烤瓷人工牙作为上部结构时种植体的应力峰值高于塑料人工牙，但是种植体骨界面的应力峰值较为接近，使用塑料牙时，种植体骨界面的应力分布较均匀。提示在冲击载荷下，烤瓷和塑料人工牙材料对应力分布有一定的影响；塑料牙对冲击载荷有一定的缓冲作用，可以降低种植体的应力峰值；冲击载荷对种植体骨界面的应力峰值影响不大，故烤瓷和塑料均可以作为全下颌改良杆卡式种植覆盖义齿的人工牙材料。

上颌前牙排列位置对全口义齿基托下支持组织应力分布的影响

目的:探讨上前牙排列的位置对全口义齿基托下支持组织应力分布的影响。方法:构建三种前牙排列位置的上颌全口义齿及支持组织的有限元模型,分别行4种咬合形式加载,分析全口义齿基托下支持组织的应力分布状况。结果:在前牙、双侧后牙、全牙列加载时,基托下支持组织的最大压应力区,分别位于唇系带切迹区、后牙槽嵴顶区、后牙槽嵴顶区及唇系带切迹区。随前牙排列位置的前移,基托下各支持组织区应力值呈增大或减小变化。结论:上前牙排列位置对全口义齿基托下支持组织应力状况产生影响,全牙列加载及前牙加载,在牙槽嵴唇侧唇系带切迹区承受较大的压应力。

下颌全口义齿有限元建模方法的研究

目的制作可显影的下颌全口义齿,为建立下颌全口义齿有限元模型奠定基础。方法通过预实验确定选用的显影剂的种类和添加的比例,添加50%重量比的硫酸钡粉于普通热凝树脂材料中可制作出可显影的下颌全口义齿。结果采用这种方法制作的下颌全口义齿的有限元实体模型几何相似性强,模型精度高。结论在普通热凝树脂材料加入适当比例硫酸钡可以用于制作可显影的全口义齿,能完全满足有限元建模的需要。

冲击载荷下下颌种植覆盖总义齿与下颌常规总义齿应力分布特点的比较研究

目的比较分析下颌种植覆盖总义齿及下颌常规总义齿的应力分布特点。方法应用ＣＴ扫描法建立下颌种植覆盖总义齿及下颌常规总义齿的三维有限元模型，并采用更为接近 力性质的冲击载荷，将咀嚼动态过程引入有限元研究，比较分析两种义齿应力分布特点。结果①种植体内部应力最大值出现于侧方种植体内，骨界面及软组织界面应力最大值出现于侧方种植体远中舌侧皮质骨及粘骨膜内；②下颌种植覆盖总义齿种植体的应用降低了剩余牙槽嵴表面压应力峰值；③下颌常规总义齿及种植覆盖总义齿基托应力峰值分别出现于前牙区舌侧基托及侧方种植体顶部基托处。结论①下颌种植覆盖总义齿机械并发症易发生于侧方种植体内及侧方种植体骨界面处；②种植体的应用有利于保护剩余牙槽嵴，减缓骨吸收；③二种义齿基托易折部位不同。

上颌全口义齿基托多因素三维有限元分析

目的:研究不同腭穹隆形状时,人工牙排列位置、牙尖斜度对上颌全口义齿基托应力分布状况的影响,为上颌全口义齿修复的优化设计提供理论依据。方法:应用三维有限元应力分析法,研究在不同腭穹隆形状时,人工牙排列位置、牙尖斜度对上颌全口义齿基托应力分布状况的影响。结果:各种载荷条件(三种腭穹隆形状、五种人工牙排列位置)下,随着牙尖斜度的增加,基托的应力增大。后牙颊向偏离牙槽嵴顶,前牙唇向偏离牙槽嵴时,基托应力集中区的强度均发生变化。三种腭穹隆形状时,基托应力集中强度依次为:腭穹隆低平、腭穹隆适中、高腭穹隆。结论:牙尖斜度、腭穹隆形状和人工牙的排列位置对上颌全口义齿基托的应力集中状况有明显的影响作用。提示临床行全口义齿修复时,应考虑患者腭穹隆形状,选择适当牙尖斜度的人工牙,特别是腭穹隆低平患者。

上颌全口义齿支持组织的三维有限元分析

目的研究三种腭穹隆形状(适中、高、低平)时,人工牙排列位置、牙尖斜度对上无牙颌牙槽骨应力分布状况的影响。方法应用三维有限元应力分析法,研究在三种腭穹隆形状时,人工牙排列位置、牙尖斜度对上无牙颌牙槽骨应力分布状况的影响。结果三种腭穹隆形状牙槽骨应力分布状况相似,但应力强度不同,应力强度由高到低依次为:高腭穹隆、腭穹隆适中、腭穹隆低平;各种载荷条件下,随着牙尖斜度的增加,牙槽骨的应力减小;前牙唇向偏离牙槽嵴较后牙颊向偏离牙槽嵴顶对前牙区牙槽嵴及其唇侧牙槽骨应力状况影响明显。结论腭穹隆形状、牙尖斜度和人工牙的排列位置对上颌全口义齿牙槽骨的应力集中状况有明显的影响作用。高腭穹隆者牙槽骨应力集中区的强度明显大于腭穹隆适中和低平者。提示临床行全口义齿修复时,应考虑患者腭穹隆形状,选择适当牙尖斜度的人工牙,因修复需要上前牙排列必须唇向偏离牙槽嵴时,其偏离距离应适度,特别是高腭穹隆患者。

牙尖斜度对上颌全口义齿基托前腭部及唇系带切迹区应力状况的影响

目的 :研究牙尖斜度对基托前部应力状况的影响 ,以指导全口义齿的临床设计与制作。方法 :应用三维有限元应力分析法研究牙尖斜度对上颌全口义齿基托前腭部节点 338及唇系带切迹区节点 35 0应力状况的影响。结果 :随着牙尖斜度的增加 ,基托前腭部、唇系带切迹处的应力集中状况不断加剧 ,当牙尖斜度增至 30°时 ,切迹处节点 35 0的应力值超过了前腭部节点 338成为峰值点。结论 :基托前腭部始终是一个应力集中区 ,其应力集中强度随牙尖斜度的增加而加剧 ;唇系带切迹处为义齿结构上的薄弱区 ,其应力集中构成了义齿折裂的潜在因素。

上颌总义齿(牙合)干扰时基托有限元应力分析

目的:对上颌总义齿腭部基托各部位进行有限元应力分析,探索基托断裂的生物机械力学和结构力学的特性.方法:采用Ansys大型结构分析软件,通过上颌总义齿的实体建模及电子计算机运算,根据各牙实测数据,在不同牙位进行加载,加载方法是采用(牙合)力传感器的测力面对准被测各牙(牙合)面,加载力是根据各牙实测数据.结果:对上颌总义齿右上第一磨牙中央窝造成干扰后,与平衡(牙合)比较,从整个基托来看,应力应变都有明显增加.结论:基托的切牙乳突区为高应力区,右侧腭基托特别是腭中线右侧基托的应变与应力均大于左侧(P<0.01),为义齿维修提供力学近似值参考依据.

不同补偿曲线的上颌全口义齿三维有限元模型的建立

目的:建立上颌全口义齿不同补偿曲线的有限元模型,为分析补偿曲线对上颌全口义齿基托应力分布的影响奠定基础。方法:采用层切法、CT扫描等方法获得上颌全口义齿、上颌骨的断面形态数据,用Surfacer软件处理数据,导入ANSYS软件建立CAD模型,最后常规计算。结果:建立了不同补偿曲线的上颌全口义齿的三维有限元模型。结论:该模型可用于探讨补偿曲线对上颌全口义齿应力分布的影响。

不同补偿曲线的上颌全口义齿基托的应力分布状况

目的:研究补偿曲线对上颌全口义齿基托应力分布的影响,为预防上颌全口义齿基托折裂和上颌全口义齿修复时优化设计提供理论依据。方法:用三维有限元应力分析法研究不同补偿曲线时上颌全口义齿基托应力及其分布状况。结果:前牙加载时,Ⅳ号模型切牙乳突区压应力最大;单侧后牙加载时,Ⅲ号模型腭顶、腭皱襞区压应力最大;双侧后牙加载时,Ⅰ号模型唇系带切迹、切牙乳突区压应力最大;全牙列加载时,Ⅰ号模型唇系带切迹区压应力最大。结论:在牙合力作用下,正常补偿曲线较异常补偿曲线的上颌全口义齿基托应力水平较低。提示补偿曲线正常的上颌全口义齿基托应力分布更加合理,义齿修复前应对下颌天然牙进行调牙合、重建正常的牙合曲线。

下颌总义齿不同厚度黏骨膜的能量缓冲作用分析

目的 分析下颌总义齿受力时 ,不同厚度黏骨膜能量缓冲作用的大小 ,运用能量分析方法探讨口腔修复的有关临床问题。方法 应用CT扫描法建立下颌总义齿的三维有限元模型 ,计算黏骨膜厚度不同时义齿及其支持组织受力产生的弹性变形能以及各部分变形能占体系总变形能的百分比。结果 随着黏骨膜厚度的增加 ,黏骨膜弹性变形能占体系总变形能的百分比由 4 4 .5 3%增至5 2 .0 1%和 5 7.91%。结论 黏骨膜的能量缓冲能力随其厚度的增加而增大 。