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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, 20°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20°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.
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种植体直径和长度对支持组织应力分布的影响
目的:观察种植体直径、长度变化时由种植体支持的下颌种植覆盖义齿,在力作用下其支持组织--牙槽骨及种植体周围的应力分布状况,探讨种植体长度和直径变化对支持组织应力分布的影响规律.方法:用三维光弹应力冻结切片法,对4 种不同长度,3 种不同直径的种植体支持的种植覆盖义齿,在力作用下的应力状况进行应力冻结,并在相应部位切片观察,以了解各种状况下其支持组织的应力分布状况.结果:种植体长度变化对种植体周围骨界面及牙槽骨应力的大小有较大的影响,两者呈负相关关系;而在临床常用的几种直径种植体中,直径变化对种植体周围骨界面及牙槽骨应力的影响不大.结论:在种植义齿设计时,应着重考虑种植体长度变化对种植体周围骨界面及牙槽骨应力的影响,种植体直径变化可不作考虑.
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下颌双侧游离端磨牙缺失种植覆盖义齿修复的光弹模型建立
目的:建立下颌双侧游离端缺牙种植覆盖义齿修复的光弹模型,为研究不同上部结构种植覆盖义齿种植体及其基牙周围支持组织的应力状况提供基础模型.方法:以环氧树脂模拟下颌骨,硅橡胶模拟牙槽黏膜和牙周膜,采用临床常用种植体和3种上部附着结构,按临床实际操作步骤制得双种植体支持的下颌双侧游离端缺牙种植覆盖义齿修复的光弹模型.结果:制得含种植体的环氧树脂光弹模型呈淡黄色,质地均匀,透明,无初应力；牙体、牙槽骨、牙周膜的弹性模量之比及基牙牙周膜和缺牙区黏膜厚度与临床实际相接近,并能够在保持模型其他条件不变的情况下方便的替换种植覆盖义齿上部附着结构.结论:所建模型可用于不同上部结构种植覆盖义齿种植体及其基牙周围支持组织的应力分析.
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三种根管预备方法对根部牙体组织应力分布影响的三维有限元分析
目的:观察3种不同器械预备根管后,根管锥度变化对牙体组织应力分布的影响.方法:建立人下颌第一磨牙三维有限元模型,在此基础上模拟# 35K 锉、ProTaper、Profile 3种器械进行根管预备,模拟根管充填、修复.运用Marc有限元软件,采用中央垂直加载,计算3种不同器械根管预备后根部牙体组织的应力分布状况.结果:不同器械预备根管时对根管壁受力有影响,以ProTaper预备根管壁的应力大,Profile组根管壁的应力其次,#35K 锉预备根管应力相对小.而牙周膜与牙槽骨应力无明显变化.结论: ProTaper 在根管口部位的根管侧壁上应力水平略高于Profile 和#35 K锉组,但是应力差值非常小,对牙根的整体应力水平和强度不会产生明显的影响
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边缘肩台宽度对上颌中切牙邻面洞树脂修复后应力的影响
目的:探讨不同窝洞边缘肩台宽度对树脂充填上颌中切牙邻面洞后应力的影响.方法:以形态、大小正常的人上颌中切牙为对象,通过逆向工程技术建立上颌中切牙邻面洞的三维有限元模型, 并对其进行边缘扩展,同时将其肩台宽度分别设计为0、0.5、1、1.5 mm;然后再运用三维有限元法分析不同肩台宽度对充填后的树脂、粘结界面以及牙体组织大主应力的影响.结果:各实验组的大主应力分布相似,即树脂的大主应力主要集中于加载点附近,粘结界面的大主应力集中于粘结边缘,牙体组织的大主应力集中于牙颈部;随着肩台宽度的增加,树脂和粘结界面的大主应力均逐步减小,而牙体组织的大主应力几乎无变化.结论:宽度为1.5 mm的肩台边缘扩展可以有效增加树脂粘结面积,并降低树脂和粘结界面的大主应力.
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上颌双侧中切牙外伤行冠延长术后的修复设计
目的：比较上颌双侧中切牙外伤行冠延长术后，不同修复设计对牙槽骨应力及牙齿动度的影响。方法：通过逆向工程技术建立齿冠延长术后不同骨下降高度的三维有限元模型，并将其设计为单冠、二联冠、三联冠、四联冠修复；然后用三维有限元法分析降低不同牙槽骨高度对桩核冠修复后牙槽骨应力分布及牙齿动度的影响。结果：随着牙槽骨高度的降低，所有修复形式组的牙槽骨应力及牙齿位移都有所上升，其中单冠修复组的增加幅度大；当骨高度下降1 mm和2 mm时，单冠和3种联冠修复均能满足牙周潜力的要求；而骨下降高度为3 mm时，单冠修复组的应力值超过了牙周潜力的范围，二联冠修复接近牙周潜力，三联冠及四联冠修复均小于牙周潜力。结论：去骨高度在2 mm以内时，单冠和二联冠修复均可，但二联冠可以降低手术后造成的不利影响；当去骨高度为3 mm时，必须采用联冠修复，好选用三联冠修复。
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摇椅弓角度和弧形深度对牙根和牙周组织应力分布的影响
目的:通过三维有限元法分析摇椅弓角度和弧形深度的变化对前后牙根和牙周组织Yon Mises综合应力分布的影响.方法:采用ANSYS有限元软件建立下颌牙列、牙周支持组织以及不同角度、不同弧形深度的0.018×0.025英寸不锈钢下颌标准弓形摇椅弓的三维有限元模型,将摇椅弓变形前后的位移差作为荷载施加于有限元模型,通过多次迭代使其满足变形协调条件,计算出牙根和牙周组织的应力分布状况.结果:在摇椅弓作用下牙根受到的综合应力大(0.18～10.03 kPa),牙槽骨次之(0.05～1.13 kPa),牙周膜小(0.01～0.10 kPa),且综合应力随着摇椅弓角度和弧形深度的增加而增加,综合应力集中分布于牙根、牙槽骨和牙周膜的颈部和根尖部.结论:摇椅弓角度和弧形深度的变化对牙周组织应力产生显著影响.
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烤瓷熔附金属全冠受载无限元法应力分析
目的: 应用无限元方法研究临床烤瓷熔附金属全冠加载后不同组织和材料及其界面的应力分布状况,揭示修复体发生金-瓷结合破坏的原因,指导临床金-瓷修复体的设计与制作. 方法: 在二维前牙烤瓷熔附金属全冠有限元法应力分析基础上,将修复体唇侧颈缘出现应力集中区域选定为无限元区域进行计算,有限元与无限元区域的衔接采用区域分解法的D-N迭代法实现. 结果: 金-瓷混合颈缘型前牙烤瓷冠加载后基牙、金属基底、遮色瓷和体瓷内大部分区域受力较均匀;模型唇侧颈缘处出现应力集中,应力集中区域内不同界面应力分布不同, 其中沿金-瓷界面应力变化激烈;随着载荷方向与牙齿长轴角度的增加,金-瓷界面应力水平与应力集中趋势也增加. 结论: 金-瓷混合颈缘型前牙烤瓷冠临床受力效果较为理想;唇侧颈缘处的应力集中是造成修复体易出现瓷崩、瓷裂的主要原因.
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下颌骨在撞击载荷作用下的应力分布
目的:探讨撞击载荷作用时下颌骨不同结构的应力分布规律、应力集中区域,为研究下颌骨撞击损伤的生物力学机制提供参考依据. 方法:建立下颌骨三维有限元模型,在人尸体下颌骨撞击实验的基础上,分析下颌骨不同结构的受力规律. 结果:①撞击颏部,其舌侧区,磨牙后区内侧面、髁状突颈外表面以及下颌角外表面具有较高的张应力;②撞击下颌体部,颏部舌侧区,对侧磨牙后区内侧面、对侧下颌角外表面、撞击侧下颌角外侧面、撞击侧体部内侧面具有较高的张应力;③撞击下颌角,其内侧面、撞击侧髁状突颈内侧面、颏部舌侧面、对侧髁状突颈外表面以及撞击侧磨牙后区内侧面具有较高的张应力. 结论:下颌角、髁状突颈部、下颌体部、磨牙后区是下颌骨撞击损伤的好发部位,骨折部位与撞击部位间有一定相关关系.
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桩核高度对下颌桩核基牙式全口覆盖义齿应力分布的影响
目的研究桩核高度对下颌桩核基牙式全口覆盖义齿及其支持组织应力分布的影响,为临床工作提供实验依据和指导.方法建立下颌桩核基牙式全口覆盖义齿及其支持组织的三维有限元模型,对义齿行全牙列垂直加载,分别计算当桩核根外段高度为3、4、5、6 mm时义齿及其支持组织的应力值并进行比较研究.结果随着桩核根外段高度的增加,基牙牙本质、牙周膜、义齿基托及皮质骨的应力增大,黏膜的应力分布无明显改变.结论在保证义齿固位的前提下,应尽量降低桩核高度,维护组织健康.
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下颌桩核基牙式全口覆盖义齿基托及支持组织的应力分析
目的分析下颌桩核基牙式全口覆盖义齿基托及其支持组织的应力分布状况,为临床工作提供实验依据和指导.方法应用三维有限元法研究下颌桩核基牙式全口覆盖义齿基托及支持组织的应力分布特点,计算基托、黏膜、皮质骨的应力值并与自然基牙作对比分析.结果基托在基牙周围有明显应力集中;双侧磨牙区牙槽嵴顶处的黏膜应力值相对较大;皮质骨主要承受压应力,在基牙周围有明显应力集中.结论基托在基牙处易折裂;基牙周围皮质骨受力较大,易发生骨吸收;桩核对义齿基托及黏膜的应力分布无明显影响,对皮质骨的应力分布有一定影响.
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不同垂直距离下无牙颌髁突应力分布的三维有限元研究
目的 探讨无牙颌患者在不同垂直距离下髁突的应力分布特征.方法 采用螺旋CT断层扫描技术,经图像数字化处理等方法构建无牙颌患者配戴不同垂直高度全口义齿时下颌骨和颞下颌关节三维有限元模型,分析载荷状态下髁突的应力分布状况.结果 不同垂直距离时,髁突每个区域拉、压应力并存,分布趋势基本一致,但不同部位的应力值相差较大,随垂直距离降低(由H-2位到H-6位),各区应力值呈减小趋势,在H-8位时各区应力值呈增大趋势.结论 在同等载荷情况下,垂直距离的改变对无牙颌各区域产生不同的应力效果.
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纯钛桩核及纤维桩核冠修复上颌中切牙薄壁残根后的有限元应力分析
目的 通过建立纯钛桩核冠及纤维桩核冠修复上颌中切牙薄壁残根的三维有限元模型,分析正常咬合情况下两种桩核系统修复上颌中切牙薄壁残根后的应力分布.方法 使用Inveon Micro-CT断层扫描技术以21μm小层间距扫描上颌中切牙切缘至牙根全长,获得横断面DICOM格式数据,利用Inveon Research Workplace图像分析软件进行上颌中切牙外形重建,结合医学逆向工程软件Mimics、Geomagic、Catia建立三维有限元模型.用Ansys Work-bench软件对所建模型进行网格划分和模拟加载,利用有限元分析法比较两种桩核系统修复后牙根的应力分布.结果 纤维桩核修复组牙根牙本质大主应力、剪切应力、等效应力峰值均比纯钛桩核修复组减少60%左右,纯钛桩核修复组牙根各区域应力值均大于纤维桩核修复组.同时,两组应力集中区域均出现在牙根唇侧中上1/3,该区域纯钛桩核组应力值达到37.73 MPa,为纤维桩核修复组的1.9倍.结论 有限元分析提示,上颌中切牙薄壁残根的两种修复方式中,纤维桩树脂桩核冠能更好地避免牙根的应力集中,从而有效降低牙根折裂的概率,可为临床薄壁残根的修复设计提供参考.
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单侧椎弓根螺钉内固定在腰椎融合手术中的应用进展
腰椎融合是脊柱外科常见手术技术，主要是通过植入物及建议脊柱即刻稳定性来促进脊柱融合。但腰椎融合可增加临近节段退行性变。目前对于腰椎融合内固定刚度，国外学者做了很多有益的研究，但没有一个统一定论。Hibbs[1，2]于1911年5月首次报道脊柱融合的稳定性,奠定了脊柱融合的基本原则。随着脊柱融合术的广泛应用之后,相继出现了许多改良方式来提高融合率。经过多年研究，Mercer于1936年提出经椎体间融合是促进脊柱融合的理想方法。随着生物力学的发展，通过对脊柱正常解剖结构的生物力学测试,椎间盘结构的应力分析、手术方式对脊柱结构及稳定性的影响以及脊柱内固定器械的生物力学研究,进一步阐明了腰椎后结构和腰椎椎间关节对腰椎稳定的重要性,为脊柱融合术提供了理论依据[3]。腰椎椎体间植骨融合因其融合部位接近脊柱的旋转中心和负重力线，能够达到脊柱的生物力学特性，获得好的融合效果，是临床目前较理想的融合方式。其主要优点在于：该技术符合脊柱生物力学本身机制、能够提供大的植骨融合面积、对椎间及椎间孔高度恢复有利、重新重建腰椎生理前凸。
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上颌第一前磨牙两种修复方式的有限元研究
目的 采用有限元方法比较:树脂充填修复和纤维桩树脂核修复牙冠完整或相对完整的上颌第一前磨牙应力大小和分布规律,为临床该类患牙修复提供理论依据.方法 采用New Tom锥形束CT扫描获取数据,建立三种有限元模型.在上颌第一前磨牙舌尖颊斜面,加载垂直向150N力.结果 与纤维桩树脂核修复组相比直接用树脂材料充填开髓洞型组的应力大小和分布与对照组没有明显差异.结论 在本实验条件下,牙冠完整或相对完整的上颌第一前磨牙,相较于根管桩修复,树脂材料直接充填修复是一种更为有效、快捷的方式.
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下颌全口磁性固位种植覆盖义齿在临床中的应用
为了解决下颌无牙颌患者由于牙槽骨严重吸收的普通义齿修复困难，探讨磁性附着体种植覆盖义齿在临床上的应用效果。义齿在各个方向上咬合时，应力分布到种植体和剩余牙槽嵴上，能够明显降低种植体周围牙槽骨的受力，有利于种植体及其周围组织的健康。通过固位力和咀嚼效率的测量，并做临床观察及问卷式主观感受的评价，其效果明显优于普通义齿，能够改善患者容貌，临床效果可靠，制作简单，易于保持清洁，在无牙颌患者(尤其是下颌牙槽骨严重吸收的患者)中值得推广。
