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眶部种植体长度对骨界面应力影响的三维有限元研究
目的：探讨不同长度的眶部种植体对骨界面应力分布的影响。方法建立直径3.75mm，长度分别为3、4、6、10mm的眶部种植体-颅颌面骨三维有限元模型，分别给予沿种植体轴向和与轴向成45°的载荷，载荷大小20N，记录两种方向载荷下种植体及骨界面的Von-Mises应力峰值和位移峰值，分析其应力分布。结果施加沿种植体轴向载荷时，种植体周围应力集中于根部，种植体受力大于骨面；施加与轴向成45°载荷时，应力集中于种植体颈部与第一螺纹之间，种植体受力大于骨面。施加两个方向的载荷时，3mm种植体的应力峰值明显大于其他长度种植体，而位移峰值无明显变化。在相同长度下，施加沿种植体轴向载荷时的应力峰值及位移峰值均明显低于与轴向成45°载荷时，载荷方式对界面应力分布有明显的影响。结论临床上尽量选择4mm以上的眶部种植体；应用3mm种植体时，应选择骨密质较厚的区域植入。
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多曲方丝弓配合前牙区垂直牵引下颌牙齿移动趋势的光弹性研究
目的 应用三维光弹实验法研究多曲方丝弓配合前牙区垂直牵引下颌牙齿的移动趋势.方法 建立与人体物理性能相似的1∶1的全牙(牙合)光弹模型,对模型进行多曲方丝弓配合前牙区垂直牵引力加载,将加载后的光弹模型进行三维方向冻结切片,利用三维切力差法计算下颌牙弓上牙槽骨各点的应力值,分析单颗牙牙周组织应力分布规律及运动趋势.结果 (T)7的运动趋势是整体龈向压低,远中移动,冠舌向根颊向转矩,冠向远中旋转.(T)6的运动趋势是整体远中移动,冠向远中旋转,近中颊向远中舌向扭转.(T)5的移动趋势是(牙合)向伸长,冠向近中根向远中倾斜,冠舌向根颊向转矩,且整体受力较小.(T)3的运动趋势是轻度压低,冠唇向根舌向转矩.(T)2的运动趋势是(牙合)向伸长,冠唇向根舌向转矩.结论 多曲方丝弓可以在三维方向控制单颗牙齿的移动.
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下颌第一磨牙种植体周围应力三维有限元分析
目的探讨精确的有限元分析(FEA)模型建立的方法,使FEA分析计算结果更加真实有效.方法采用下颌骨计算机断层扫描(CT)数据、通过计算机图像处理及计算机辅助设计(CAD)技术,获取精确的下颌骨第一磨牙几何模型.应用FEA技术对圆柱状种植体周围骨内应力分布情况进行分析.结果种植体周围应力分布具有高度的非对称性,主要集中于下颌骨舌侧颈部,颊侧主要为拉应力作用,舌侧为压应力作用.结论基于CT数据建立的模型能更真实地反映下颌骨的结构特点,使FEA分析结果更趋于真实.
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种植体杨氏模量变化对下颌骨应力分布影响的有限元分析
种植义齿具有传统活动和固定义齿无法比拟的优势,近十几年来得到了长足发展.保证种植义齿成功的前提是种植体必须具备良好的生物力学相容性,其中种植体骨界面的应力传导与分布是需要考虑的一个重要方面.
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下颌平面角影响种植体应力分布的有限元分析
目的 通过在不同下颌平面角角度下对下颌第一磨牙种植体的力学特性进行有限元分析,得出下颌平面角角度对种植体受力的影响规律,为临床种植提供理论参考.方法 采集3种不同下颌平面角(低角、均角、高角)CT数据,建立种植复合体有限元模型,设计正交实验方案,记录数据,分析处理,得出有限元分析结果.结果 优参数组合为:低角,4.8 mm,Ⅱ型骨.各个因素的主次关系依次为种植体直径、下颌平面角角度、骨密度.结论 下颌平面角角度对种植体的稳固有一定的影响,在同样咬合力的情况下,高角种植体所受应力大,其次是均角,低角小.
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Branemark种植固定义齿游离臂长度对应力分布影响的三维有限元分析
目的:研究Branemark种植体在金属桥架固定全口义齿修复中游离臂长度对应力传导的影响.方法:以一个实际病例,应用三维有限元法,对10mm、15mm、20mm三种不同长度的游离臂,在垂直和侧向不同载荷受力时,对种植体骨界面的应力分布进行分析.结果:(1)Branemark种植固定义齿远中游离臂末端种植体皮质骨界面的应力值大.(2)垂直和侧向加载时,随着游离臂长度的增加,种植体皮质骨界面的应力相应增加.结论:远中游离臂过长不利于种植体及其骨界面的应力均匀分布,游离臂长度以不超过10mm为安全.
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下颌骨模型精确度对种植体周围应力分布的影响
目的:在研究牙种植体植入下颌骨的三维有限元分析中,采用精确完整的下颌骨模型可获得可靠的结果,但是耗时耗力,且可能导致计算得不到收敛而失败,因此须在保证计算结果精度的前提下对模型进行简化.方法:本文基于CT数据,采用轮廓延伸法分别建立了切牙位、尖牙位、第二前磨牙位和第二磨牙位简化下颌骨模型,进行了三维有限元分析,其结果与这四种牙位下采用精确模型的计算结果进行了比较,对简化模型的适用性进行评价.结果:应力分布云图与应力分布路径图结果显示,采用简化模型与精确模型植入体周围骨应力分布特征相似,但是随着植入牙位远离精确部位约束部位,植入体周围骨应力大值、植入体/骨界面应力分布与精确模型相比偏差越大,第二前磨牙位和第二磨牙位大应力值偏差相对较小,为17%和21%,而切牙位为37%,尖牙位为58%.结论:因此,在对计算精度要求不高的情况下,第二前磨牙位和第二磨牙位采用简化模型是可行的,而切牙位和尖牙位则不适于采用简化模型.
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穿下颌种植体周围骨界面应力分析
目的:探讨穿下颌种植体数目,钛金基板对穿通下颌骨种植体周围骨界面应力分布的影响.方法:本研究采用ANsys5.7三维有限元分析软件对经CT扫描后的无牙下颌骨进行建模分析,得出不同条件下穿下颌种植体(二单位、四单位,加与未加基板)周围骨界面颈部骨皮质,松质骨上1/3,松质骨中1/3,松质骨下1/3,下颌骨下缘骨皮质及种植体尖部的大拉应力,大压应力,位移值.结果以统计直方图,应力分布图等表示.结果:二单位加连接杆加基板穿下颌种植受唇舌向加载时,大拉应力及压应力均表现在颈部骨皮质的唇侧及舌侧,受近远中向加载时,大拉应力表现在左侧种植体左侧的骨皮质颈部,大压应力表现在右侧种植体的右侧骨皮质颈部,受垂直向加载时,大拉应力表现在种植体的尖部,大压应力表现在颈部骨皮质及种植体尖部.位移分布规律与应力分布相对应.四单位加连接杆加基板穿下颌种植在受各向加载时,应力分布及位移分布规律基本同二单位式,但相对的应力值较小.未加基板穿下颌种植在受各向加载时,其应力分布规律与加基板者基本相似,但加基板种植的根部应力小于未加基板者,而种植体尖部应力较大.结论:增加穿通式种植体的数目,可以减小种植体周颈部密质骨的大应力值,加基板多个穿通式种植可以分散下颌骨下缘应力集中.提示:在进行穿通式种植覆盖义齿修复的临床应用中,应考虑增加种植体的数目并在下颌骨下缘使用基板连接.
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氧化锆陶瓷颈圈牙种植体有限元分析
目的:探讨氧化锆陶瓷(ZrO2)颈圈牙种植体在生理加载条件下的生物力学安全性能,为该类种植体的结构设计和研究提供数据.方法:依据螺旋 CT针对中切牙位上颌骨扫描数据,建立上颌骨及种植体装配的三维有限元模型,分别就种植体穿心连接螺钉在不同预紧力(100N/120N/150N/200N)、不同载荷(100N/200N/300N)、不同加载角度(50、100、150、 200、250、300)条件下进行有限元分析计算.结果:本文研究条件下,连接螺钉的预紧力在 120- 150N较合适; 300N轴线加载条件下氧化锆陶瓷颈圈处于安全范围;斜向加载对于陶瓷颈圈中的应力影响较大.加载角度 150可满足 300N颌力加载;加载角度 300时颌力在 250N以下才能保证安全性.结论:在颌力加载不高于 250N的情况下 ,氧化锆陶瓷颈圈牙种植体结构的力学性能可满足要求.
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下颌骨典型牙位圆柱状牙种植体周围骨应力分布的三维有限元分析
目的:生理加载下不同牙位种植体周围骨应力有明显差异,采用有限方法计算,其结果是种植体设计和临床使用的重要依据,但可靠性依赖于模型和加载条件的准确性.方法:本文基于下颌骨四个典型牙位的CT数据,结合各牙位咬合关系的测量结果,建立了三维有限元模型,并对圆柱状种植体周围骨的应力分布进行有限元分析.结果:种植体沿长轴植入时,各牙位应力分布差异较大,颊、舌侧应力分布明显不对称,应力均主要集中在种植体颈部与牙槽骨界面顶端的舌侧,且舌侧极大值为颊侧的2～3倍.结论:在种植体-骨界面上的大应力不超过20MPa的条件下,各牙位能承受的大(牙合)力分别为:第二磨牙100N、第二前磨牙300N、尖牙180N、中切牙120N.第二磨牙采用牙槽骨垂直方向植入时,可承受约250N的(牙合)力.
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种植体长度对骨界面应力分布影响的三维有限元分析
目的:研究种植体长度对种植体骨界面应力的影响.进一步探讨种植体长度对种植体骨界面应力的影响.方法:采用三维有限元的方法对三种不同长度的种植体,在受到垂直力和侧向力时对骨界面上的应力分布进行分析.结果:垂直加载时,随着种植体长度的增加,种植体骨界面的应力值改变不明显.水平加载时,随着种植体长度的增加,种植体骨界面的应力值下降.结论:增加种植体的长度可以提高种植牙承受侧向力的能力,临床上在选择种植体时,应尽量地选择较长的种植体.
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种植体直径对骨界面应力分布影响的三维有限元分析
目的：种植体直径对种植体骨界面应力的影响 ,引起了许多学者的关注，国内外研究报告的观点不一。本研究是为了进一步探讨种植体直径对种植体骨界面应力的影响。方法：采用三维有限元的方法对 6种不同直径的种植体在受垂直和侧向力时骨界面的应力进行分析。结果：种植体受垂直和水平加载时，随着种植体直径的增加，种植体骨界面的应力值和应力集中值下降，应力趋向均布。结论：增加种植体的直径可以提高种植牙的轴向和侧向的承受力，临床上在选择种植体时，应尽量地选择粗直径的种植体。
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全颌种植义齿应力分布研究进展
种植义齿生物力学相容性是骨整合牙种植修复能否取得长期成功的一个重要因素,过大或过小的应力均可引起骨组织的吸收或萎缩,从而导致种植牙的失败.本文将近年来对全颌种植义齿应力分布研究进展简略的进行综述.
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人体上颌第二双尖牙的结构力学研究
目的 研究牙髓腔内径改变对牙及牙周组织应力分布和位移的影响.方法 建立6种不同髓腔内径的上颌第二双尖牙模型进行比较.分别是①髓腔钙化,无髓腔;②髓腔大部钙化,正常牙髓腔向内缩减0.5 mm;③髓腔小部钙化,正常牙髓腔向内缩减0.25 mm;④正常牙髓腔;⑤髓腔小部吸收,正常牙髓腔向外扩展0.25 mm;⑥髓腔大部吸收,正常牙髓腔向外扩展0.5 mm.分别加载垂直和斜向力160 N,计算牙和牙周的应力分布及牙的位移.结果 在牙齿中央窝垂直加载与斜向加载的情况下,从没有髓腔到髓腔逐渐增大,牙周应力分布与牙齿大初始位移均增大.结论 髓腔内径的改变对上颌第二双尖牙牙周应力分布及位移的改变有明显影响,随着髓腔内径的扩大其牙体牙周组织应力及位移均相应增大.
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后牵引矫形力的方向对上颌腭部位移及应力分布的影响
目的探讨后牵引矫形力的方向与上颌腭部位移和应力分布的关系.方法采用三维有限元法测量受不同方向的后牵引力的鼻上颌复合体三维有限元模型.结果牵引角度为+30°、0°、-30°时,在腭中缝前、中、后部的位移方向都是压迫骨缝的,位移逐渐增大.在腭横缝正中部和侧方部的位移方向都是压迫骨缝的,位移也逐渐增大; 在腭部正中,前方和中央以压应力分布为主,后方的应力几乎为零,应力分布随牵引角度的变化不大;在腭部侧方,前方的拉、压应力均等,中央和后方以压应力分布为主,应力分布随牵引角度的变化不大.结论后牵引矫形力的方向对上颌腭部位移影响明显;而对应力分布影响较小.
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压缩载荷下医用硬组织粘接胶粘接胫骨中段蝶形骨折的应力分布
目的:研究在压缩载荷下,医用硬组织粘接胶粘接人胫骨中段蝶形骨折后的生物力学改变.方法:测定完整的新鲜人胫骨在压缩等状态下的应力-应变曲线,然后在新鲜人胫骨干的中段、沿胫骨嵴制出占周径1/2的90°的蝶形骨折模型,测定骨块缺损状态下的压缩应力-应变曲线;将缺损的胫骨及骨块用医用硬组织粘接胶原位粘接;24h后测定压缩载荷下胫骨的应力-应变曲线,并计算碎块的受力分布.结果:在压缩载荷下,完整的人胫骨的压缩曲线斜率大于粘接的胫骨(P＜0.01),粘接后的胫骨的压缩曲线斜率大于缺失的胫骨(P＜0.05);粘接的骨折碎块在压缩载荷下,大可承受47.2%的压缩应力,平均3.75kN.结论:医用硬组织粘接胶粘接胫骨碎块,可以显著提高抗压缩强度,胶体断裂前可承受的压缩载荷可以满足人体生理要求.
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三维有限元模型中无托槽隐形矫治器压低时下切牙的应力分布
目的:对比无托槽隐形矫治器压低不同唇倾度下切牙时的应力分布.方法:使用CBCT数据建立下颌骨及下颌牙列的模型,在ANSYSY 16.0中完成加力前处理;设定加力的基准平面(P平面),以右侧下中切牙(#41)牙长轴与P平面在矢状向所成的上后角为∠1、∠1 +7°为∠2、∠1-7.为∠3,通过隐形矫治器释放0.49牛顿(N)压力,计算3种角度条件下4颗下切牙(#42、#41、#31及#32)牙根的应力分布,对比3个实验条件下牙根的应力分布和差异.结果:四颗下切牙在3个实验条件中,受压对应力主要在牙颈部;同一牙齿在不同加力条件下,牙根唇、舌面的应力比较,差异有统计学意义(P＜0.05);不同实验条件下,下切牙模型在压低时,同一牙齿牙根的唇侧面应力、舌侧面的应力分别比较,差异有统计学意义(P＜0.05).结论:不同唇倾度的下前牙在压低时,其唇、舌侧应力均有不同.
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下腰椎形态与退变性腰椎管狭窄症间关系的临床研究
目的 观察下腰椎形态与退变性腰椎管狭窄症间的关系.方法 选择2016年1月～2017年5月郑州市第七人民医院收治的退变性腰椎狭窄症患者200例,测定L3/4以下椎间小关节角、椎体冠状径、矢状径、椎管中央与侧隐窝的前后径.结果 L3/4椎管、椎体椎间小关节角、椎管中央矢状径、侧隐窝矢状径,高于L4/5和L5/S1 (P＜0.05);下腰椎形态中椎管中央矢状径、侧隐窝矢状径与椎间小关节叶呈负相关性(P＜ 0.05);下腰椎形态中椎管中央矢状径、侧隐窝矢状径与椎体冠状径和椎体矢状径呈正相关性(P＜ 0.05).结论 退变性腰椎管狭窄症患者腰椎小关节角的增大会引起应力分布的变化,加剧腰椎退变发生.
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不同角度桩核冠桩/牙本质界面应力分布的三维有限元分析
目的:研究不同角度桩核冠修复上颌中切牙后的桩/牙本质界面应力分布情况.方法:采用薄层CT技术、Auto CAD和Anasys Workbench软件相结合,建立上颌中切牙不同角度桩核冠的三维有限元模型G+30°、G+20°、G+10°、G0°、G-10°、G-20°、G-30°,在斜向100N加载情况下,对不同角度桩核冠修复上颌中切牙后桩/牙本质界面的应力分布情况进行分析.结果:牙冠向舌侧改向,随着改向角度的增大,桩/牙本质界面高应力区集中,应力值升高;牙冠向唇侧改向,随着改向角度的增大,界面高应力区弥散,应力值降低.结论:临床上进行桩核改向时,牙冠向唇侧改向比向舌侧改向更为有利.
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下颌骨髁突囊内骨折不同内固定方式下的应力分布
目的:研究小型钛板和拉力螺钉两种不同内固定方式治疗下颌骨髁突囊内骨折时局部的应力分布情况,从理论上探讨髁突囊内骨折理想的内固定方式.方法:通过建立下颌骨囊内骨折三维有限元模型,并在此模型基础上模拟下颌骨囊内骨折,在同样的约束及载荷条件下分析小型钛板固定及拉力螺钉固定方式下各自的应力分布情况及骨折断端间相对位移情况.结果:小型钛板和拉力螺钉固定方式均可起到稳定骨折断端的作用,但小型钛板固定方式下其自身及固定螺钉均有着明显的应力集中,应力主要集中于骨折断端附近.结论:拉力螺钉内固定方式较小型钛板固定方式更有利于形成可靠的内固定环境,小型钛板内固定时在骨折愈合早期更应注意下颌制动并避免大的咀嚼力量.
