目的:通過構(gòu)建相關(guān)三維的模型,利用有限元分析法比較不同植入角度的種植釘對(duì)種植釘輔助上頜快速擴(kuò)弓在顱頜面結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布和橫向位移方面產(chǎn)生的影響,以期為生物力學(xué)機(jī)制研究和臨床治療提供參考。方法:對(duì)1名20歲正常女性志愿者頭部進(jìn)行螺旋CT掃描取得圖像數(shù)據(jù),導(dǎo)入Mimics軟件后建立顱上頜復(fù)合體三維模型。腭中縫和上頜骨周圍骨縫的寬度均設(shè)置為1.5mm,牙周膜寬度設(shè)為0.2mm。上頜骨性擴(kuò)弓器和種植釘?shù)娜S模型由SolidWorks軟件構(gòu)建,然后與顱上頜復(fù)合體三維模型（除去下頜骨）一起導(dǎo)入3-matic軟件中進(jìn)行網(wǎng)格劃分。建立五個(gè)包含不同植入角度種植釘?shù)娜S有限元模型:與橫向擴(kuò)展力方向呈80°、85°、90°,與橫向擴(kuò)展力相反方向呈85°、80°。最后導(dǎo)入Abaqus軟件進(jìn)行有限元模擬,在擴(kuò)弓器上加載強(qiáng)制0.5mm橫向位移,比較牙齒、腭中縫的橫向位移和種植釘表面、種植釘周圍頜骨的應(yīng)力分布。結(jié)果:在對(duì)顱上頜復(fù)合體的應(yīng)力分布模式上,各組模型之間未見顯著差異。與擴(kuò)展力相反方向呈80°植入的種植釘在初期穩(wěn)定性和腭中縫的橫向擴(kuò)開量上有優(yōu)勢(shì),但它有軸向脫位的趨勢(shì);與擴(kuò)展力方向呈90°植入的種植釘支抗牙發(fā)生頰... 

【文章來源】：浙江中醫(yī)藥大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：44 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１，顱上頜復(fù)合體三維模型??４??

０％??＃?＇歉：：＞?—４??圖２．種植釘垂直植入時(shí)的顱上頌復(fù)合體－骨性擴(kuò)弓器的三維有限元模型??（六）有限元模型的網(wǎng)格劃分??將上述模型導(dǎo)入到３－ｍａｔｉｃ軟件中劃分網(wǎng)格，目的是實(shí)現(xiàn)有限元模型的離散，使三??維面網(wǎng)格模型轉(zhuǎn)化為實(shí)體網(wǎng)格模型。通常來說，劃分網(wǎng)格的數(shù)量越多，單元格的類型??越復(fù)雜，則模型的節(jié)點(diǎn)數(shù)越多，模型的幾何相似性越好，誤差也就越校但過多數(shù)量??的網(wǎng)格單元將導(dǎo)致過大的運(yùn)算量，影響計(jì)算速度，所以一般網(wǎng)格密度調(diào)整至合適范圍??即可。根據(jù)模型的特點(diǎn)和計(jì)算機(jī)的負(fù)擔(dān)能力，本研究選用六面體單元與四面體單元的??混合網(wǎng)格及適中的網(wǎng)格密度，在合理控制運(yùn)算量的同時(shí)能夠較很好地模擬上頜擴(kuò)弓的??加載情況。??（七）參數(shù)設(shè)定??在Ａｂａｑｕｓ軟件中進(jìn)行材料參數(shù)的設(shè)定，假設(shè)模型的各個(gè)組織結(jié)構(gòu)為均質(zhì)、連續(xù)、??各向同性的線性彈性材料，材料受力時(shí)的變形為小變形。模型中涉及到的骨骼、牙齒、??牙周膜、不銹鋼金屬等材料的彈性模量（Ｙｏｕｎｇ’ｓ?ｍｏｄｕｌｕｓ）和泊松比（Ｐｏｉｓｓｏｎ’ｓ?ｒａｔｉｏ）??參考相關(guān)文獻(xiàn)的數(shù)據(jù)［１７，１８］，如表１所示。??６??

（五）觀察和分析指標(biāo)??１．顱上頌復(fù)合體的應(yīng)力分布??２．腭部種植釘周圍皮質(zhì)骨的Ｖｏｎ?Ｍｉｓｅｓ等效應(yīng)力??３．種植釘?shù)模郑铮?Ｍｉｓｅｓ等效應(yīng)力和運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)??４．支抗牙第一磨牙的位移改變??５．腭中縫標(biāo)記點(diǎn)的位移改變??因模型左右大致對(duì)稱，在觀察記錄標(biāo)志點(diǎn)的位移量時(shí)，為了簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，??本實(shí)驗(yàn)只對(duì)右側(cè)模型標(biāo)志點(diǎn)進(jìn)行分析。同時(shí)實(shí)驗(yàn)引入了?Ｖｏｎ?Ｍｉｓｅｓ等效應(yīng)力的概念，??它是考慮了第一、第二、第三主應(yīng)力而用數(shù)學(xué)方法綜合而成的一個(gè)概念，常用于表示某??物體所受的總體應(yīng)力情況。??—Ｎ?結(jié)果??（一）顱上頜復(fù)合體的應(yīng)力分布??加載位移后觀察所有模型可見顱上頌復(fù)合體的應(yīng)力分布大致相似，種植釘植入角??度的改變對(duì)整個(gè)顱上頜復(fù)合體在應(yīng)力分布類型上并未產(chǎn)生顯著的影響，以模型Ｃ為例??（圖４）。從前面觀察，可見應(yīng)力主要集中在眶下孔區(qū)域和牙槽骨區(qū)域特別是第一磨牙??頰側(cè)牙槽骨；從始面觀察，可見應(yīng)力主要集中在４枚種植釘植入處周圍的腭骨，靠前??的兩枚種植釘比靠后的兩枚種植釘周圍應(yīng)力分布范圍更廣，應(yīng)力峰值更大。??■?？?＋２．Ｇ００ｅ＋０２??＝?－?＋ｉ．〇ｏ〇ｅ＋〇２??１－?＋３．０００ｅ＋０１??嫌｜?—?－?＋９．０００ｅ＋ＯＱ??■?－?－ｔ－６．００００４－００??｜Ｈ?－ｆ０．０００ｅ－ｆ００??ＢＳ－?＋３．５００８＋０１??ｍ?ｍ?■?－?＋３．ｏ〇〇ｅ＋ｏｉ??＃?ｍ??ｍ?ｍ?＋９．ｏｏ〇ｅ＋ｏｏ??■?邏?卷－＋６．ＱＱ０ｅ＋００??■－４－ｉ．ｏｏｏｅ－ｏｉ??Ｉ?Ｊ—ＷＬ?—?Ｉ??圖４．模型Ｃ顱上領(lǐng)體的應(yīng)力分布（前面觀和胎面觀）??１２??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3067271