發(fā)布時(shí)間：2020-06-29 20:43

【摘要】： 上頜前牙的位置對(duì)于顏面美觀以及口頜系統(tǒng)的功能具有極其重要的影響,上頜前牙的內(nèi)收是臨床正畸治療的一個(gè)關(guān)鍵階段。在不同的臨床矯治體系中采用不同的上頜前牙內(nèi)收力系。目前,上頜前牙的內(nèi)收力系主要分為連續(xù)弓絲內(nèi)收力系和片段弓內(nèi)收力系。不同矯治體系中上頜前牙內(nèi)收力系的生物力學(xué)機(jī)制是不同的,而在同一矯治體系中,載荷條件的變化也會(huì)產(chǎn)生前牙移動(dòng)方式的變化。因此,對(duì)于臨床正畸醫(yī)師而言,了解各種上頜前牙內(nèi)收力系的生物力學(xué)機(jī)制是至關(guān)重要的。以往關(guān)于上頜前牙內(nèi)收力系的研究主要采用全息干涉法、光彈法以及磁力感應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)研究。上述方法極力對(duì)影響上頜前牙內(nèi)收力系的相關(guān)因素進(jìn)行簡(jiǎn)化,因此,在得出一定有意義結(jié)果的同時(shí)模型的仿真程度還有待提高。三維有限元法(FEM)是一種常用的理論應(yīng)力分析方法,被廣泛應(yīng)用于正畸牙移動(dòng)的研究。以往建立的三維有限元模型以單個(gè)牙為主,而研究上頜前牙內(nèi)收力系的較為復(fù)雜的三維有限元模型目前尚未見(jiàn)報(bào)導(dǎo)。1 目的: 探索建立上頜前牙內(nèi)收力系的三維有限元模型的建模方法,建立高仿真的包含有上頜骨、牙槽骨、上牙列的三維有限元模型。在該模型基礎(chǔ)上建立上頜弓絲、托槽以及微植體的三維有限元模型。用上述模型對(duì)滑動(dòng)機(jī)制的上頜前牙內(nèi)收力系以及片斷弓內(nèi)收力系的生物力學(xué)機(jī)制進(jìn)行相關(guān)分析,為正畸臨床矯治提供生物力學(xué)依據(jù)。此外,上頜前牙內(nèi)收時(shí)阻抗中心以及旋轉(zhuǎn)中心的位置也是本研究的一個(gè)重點(diǎn)。 方法: 用64排螺旋CT對(duì)一具解剖結(jié)構(gòu)完整含上牙列的干顱進(jìn)行斷層掃描。二維CT圖像輸入到MIMICS軟件選擇上頜骨、上牙槽骨、上牙列的數(shù)字信息,將不需要的信息予以去除。對(duì)經(jīng)處理的二維斷層圖形進(jìn)行三維重建得到包括上牙列的上頜骨的三維幾何圖像。然后將上述幾何模型輸入到三維有限元軟件ABAQUS進(jìn)行牙齒位置的調(diào)整。最后,對(duì)模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分,賦材質(zhì)建立含上牙列的上頜骨三維有限元模型。根據(jù)Opa-K直絲弓矯治器的要求,在ABAQUS前處理程序中制作直絲弓矯治器的弓絲和托槽以及牽引鉤。使得弓形滿足方程Y=2.115×10-5X4+1.248×10-2X2-1.289.然后制作微種植體并植入到上頜第一磨牙和第二雙尖牙之間,進(jìn)行相應(yīng)的網(wǎng)格劃分、賦值,建立微植體滑動(dòng)法內(nèi)收上前牙的三維有限元模型。分別計(jì)算當(dāng)微植體植入高度距離弓絲為4mm、8mm,牽引鉤高度分別為1mm,4mm,7mm,10mm時(shí)在2N牽引力的作用下上頜前牙發(fā)生的初始位移。 研究用片斷弓矯治技術(shù)對(duì)上頜前牙進(jìn)行內(nèi)收時(shí),水平力作用下上頜前牙的阻抗中心的位置以及力的作用點(diǎn)與旋轉(zhuǎn)中心的關(guān)系。計(jì)算結(jié)果與用全息干涉法以及光彈法計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行比較。 結(jié)果: 建立了包含上牙列的上頜骨三維有限元模型。該模型建立便捷、快速、幾何相似性好,具有模塊化特點(diǎn)。 從基于微種植體的直絲弓滑動(dòng)法內(nèi)收上頜前牙的三維有限元模型分析可知,微植體低位植入有利于上前牙發(fā)生冠舌向傾斜移動(dòng),而微植體高位植入有利于上前牙發(fā)生冠唇向移動(dòng)。牽引鉤長(zhǎng)度的增加使得上前牙更容易發(fā)生冠唇向旋轉(zhuǎn)。而較高的牽引鉤對(duì)主弓絲產(chǎn)生的扭矩對(duì)上前牙產(chǎn)生額外的冠唇向轉(zhuǎn)矩。 上頜前牙內(nèi)收時(shí)的阻抗中心位于距離牙槽嵴頂5.1mm處,當(dāng)水平牽引力低于該高度時(shí),上前牙發(fā)生順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn);當(dāng)水平牽引力高于該高度時(shí),上前牙發(fā)生逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn);當(dāng)水平牽引力通過(guò)這一高度時(shí),上前牙產(chǎn)生整體移動(dòng)。 結(jié)論: 通過(guò)應(yīng)用MIMICS和ABAQUS軟件使得建立較復(fù)雜的包含上牙列的上頜骨三維有限元模型的過(guò)程更為簡(jiǎn)單、快速,同時(shí)模型的幾何相似性得到很大程度的提高。 揭示了基于微種植體支抗技術(shù)的直絲弓滑動(dòng)法內(nèi)收上前牙的生物力學(xué)機(jī)制,為微植體支抗技術(shù)在直絲弓滑動(dòng)法內(nèi)收上前牙在正畸臨床工作中的正確應(yīng)用提供了必要的生物力學(xué)依據(jù)。 上頜前牙內(nèi)收時(shí)組牙的阻抗中心的研究結(jié)果與用全息干涉法和光彈法研究的結(jié)果存在一定程度的差別。對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和應(yīng)用應(yīng)建立在對(duì)三維有限元建模過(guò)程的了解以及明確模型假設(shè)條件的基礎(chǔ)上。
【學(xué)位授予單位】：重慶醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類(lèi)號(hào)】：R783.5
【圖文】：

15圖1-2 上頜牙周膜的三維有限元模型Fig1-2 The three-dimensional model of upper periodontal ligament圖1-3 上頜骨及上牙列的三維有限元模型Fig1-3 The three-dimensional model of maxilla and upp

圖1-2 上頜牙周膜的三維有限元模型Fig1-2 The three-dimensional model of upper periodontal ligament圖1-3 上頜骨及上牙列的三維有限元模型Fig1-3 The three-dimensional model of maxilla and upper teeth

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 孔令亮;支抗種植體輔助前牙控根移動(dòng)的有限元分析[D];河北醫(yī)科大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2734335