無托槽隱形矯治技術(shù)不同附件遠(yuǎn)移上頜磨牙的三維有限元分析
發(fā)布時(shí)間:2021-11-15 07:56
目的:通過應(yīng)用三維建模軟件建立上頜骨、上頜牙列、牙周膜及無托槽隱形矯治器的三維有限元模型,模擬在無托槽隱形矯治技術(shù)中使用不同附件(無附件、水平矩形附件、垂直矩形附件、優(yōu)化控根附件)遠(yuǎn)移磨牙時(shí),牙齒位移趨勢(shì)及牙周膜應(yīng)力分布的變化,探討遠(yuǎn)移磨牙時(shí)無托槽隱形矯治技術(shù)中不同附件的作用機(jī)制,以期為隱形矯治技術(shù)的臨床應(yīng)用提供技術(shù)參考。方法:通過選取一名個(gè)別正常?志愿者進(jìn)行錐形束CT(Cone Beam Computerized Tomography,CBCT)掃描,獲得DICOM格式圖像,應(yīng)用Mimics將圖像進(jìn)行三維重建,初步得到上頜骨及上頜牙列的點(diǎn)云結(jié)構(gòu)模型,保存為stl格式,將所得點(diǎn)云模型導(dǎo)入Geomagic中進(jìn)行后處理,分別得到上頜骨、上頜牙列、牙周膜及隱形矯治器的三維實(shí)體模型,通過應(yīng)用工程軟件SolidWorks,在上頜第二磨牙頰側(cè)進(jìn)行三種不同附件進(jìn)行設(shè)計(jì)制作,得到附件的三維實(shí)體模型。之后在SolidWorks中進(jìn)行模型裝配,將得到的整體模型根據(jù)附件的不同分為四組:模型A-無附件;模型B-傳統(tǒng)水平矩形附件;模型C-傳統(tǒng)垂直矩形附件;模型D-優(yōu)化控根附件。在兩個(gè)中切牙的近中相交處設(shè)定坐標(biāo)系...
【文章來源】:青島大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:137 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
上頜骨及牙列在Geomagic軟件中處理模型
青島大學(xué)碩士學(xué)位論文4值操作,擦除多余骨組織部分,得到上頜牙列的原始數(shù)據(jù)并保存。將所得的上頜骨及上頜牙列保存為STL格式并輸出。圖1Mimics18.0工作界面將STL格式數(shù)據(jù)導(dǎo)入Geomagicstudio2016中如圖2所示,經(jīng)過修補(bǔ)、降噪、去除多余三角面片等處理后進(jìn)行精確曲面,在精確曲面中進(jìn)行網(wǎng)格編輯,邊界調(diào)整等處理后保證各個(gè)面片的封閉連續(xù)性后進(jìn)行擬合曲面,形成封閉的上頜骨及上頜牙列NURBS實(shí)體,將所得的數(shù)據(jù)以IGES格式保存導(dǎo)出。圖2上頜骨及牙列在Geomagic軟件中處理模型人體中正常牙周膜生理厚度約0.15-0.38mm,然而實(shí)驗(yàn)所得DICOM格式文件的牙
材料與方法5周膜圖像是不清晰且不連續(xù)的,在Mimics軟件中無法進(jìn)行分離。本研究將牙周膜整體厚度簡(jiǎn)化為0.25mm[4,22]。通過Geomagic軟件將上頜牙齒整體沿法線增厚0.25mm,然后分別與牙齒、牙槽骨進(jìn)行布爾運(yùn)算,得到牙周膜的三維表面模型,然后進(jìn)行擬合曲面形成了牙周膜的NURBS模型,保存并輸出為IGES格式文件。1.4.2無托槽矯治器及附件的建立和裝配在臨床中隱形矯治器是根據(jù)硅膠模型掃描后得到的牙列進(jìn)行制作,與掃描牙列基本完全吻合,因此,在創(chuàng)建無托槽隱形矯治器模型過程中,參考隱形矯治器的建立方法,將之前所得到的上頜骨、上頜牙列的STL格式文件導(dǎo)入到GeomagicStudio中,先將第二磨牙向遠(yuǎn)中整體移動(dòng)0.15mm[23],得到推磨牙向后的終末狀態(tài),然后將整體牙列沿齦緣處進(jìn)行曲面裁剪,得到了冠表面的數(shù)據(jù)即得到了無托槽隱形矯治器的內(nèi)表面,然后將其法向抽殼0.75mm[24,25]后進(jìn)行曲面編輯、擬合曲面,最終得到了無托槽隱形矯治器的三維NURBS模型,保存并輸出為IGES格式文件如圖3所示。由于第二磨牙上矯治器的位置與牙位是不匹配的(圖4),所以當(dāng)矯治器模型帶入牙列后會(huì)與第二磨牙產(chǎn)生過盈接觸,矯治器發(fā)生擠壓形變,從而產(chǎn)生回彈力。圖3無托槽隱形矯治器矯治器圖4矯治器與矯治牙產(chǎn)生過盈接觸
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于有限元分析的上頜尖牙最佳正畸力的生物力學(xué)探究(英文)[J]. Jian-lei WU,Yun-feng LIU,Wei PENG,Hui-yue DONG,Jian-xing ZHANG. Journal of Zhejiang University-Science B(Biomedicine & Biotechnology). 2018(07)
[2]三維有限元分析唇側(cè)矯治器的位置改變對(duì)上前牙組牙阻抗中心的影響[J]. 呂志鵬,張翼,王超,黃倩倩,王華橋,張赫. 口腔醫(yī)學(xué)研究. 2017(04)
[3]青少年腭部骨質(zhì)厚度的CBCT研究[J]. 陳建明,蘇小元. 實(shí)用口腔醫(yī)學(xué)雜志. 2014(06)
[4]《口腔正畸學(xué)》——基礎(chǔ)、技術(shù)與臨床[J]. 實(shí)用口腔醫(yī)學(xué)雜志. 2014(02)
[5]Ⅱ類骨質(zhì)中正畸微種植體錐度及植入角度對(duì)支抗穩(wěn)定性影響的三維有限元分析[J]. 董晶,張哲湛,周國(guó)良. 華西口腔醫(yī)學(xué)雜志. 2014(01)
[6]不同力作用下微種植體長(zhǎng)度和直徑的雙變量?jī)?yōu)化分析[J]. 魯穎娟,常少海,伍虹,余艷崧,葉玉珊,常嵐茹,王為. 華西口腔醫(yī)學(xué)雜志. 2014(01)
[7]三維有限元法在正畸生物力學(xué)中的研究進(jìn)展[J]. 張瑩,彭惠. 齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào). 2013(02)
[8]上頜全口義齒后牙排列位置對(duì)腭部基托應(yīng)力影響的有限元分析[J]. 程為,張振庭. 北京口腔醫(yī)學(xué). 2012(06)
[9]Twin-Block矯治器在不同角度咬合斜面時(shí)對(duì)相關(guān)口頜肌肉及韌帶約束反力的影響[J]. 王佳男,李惠山,宗述正,高帥,趙偉,陳秉智,劉紅彥. 華西口腔醫(yī)學(xué)雜志. 2013(02)
[10]5種角度載荷下成組上頜切牙的三維有限元應(yīng)力分析[J]. 趙書平,張理紅,任家銀,王虎,羅岷,田麗瑪. 廣東牙病防治. 2012(11)
碩士論文
[1]隱形矯治器的材料硬度和設(shè)計(jì)變化對(duì)其生物力學(xué)效應(yīng)的影響[D]. 夏舒遲.中南大學(xué) 2010
本文編號(hào):3496363
【文章來源】:青島大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:137 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
上頜骨及牙列在Geomagic軟件中處理模型
青島大學(xué)碩士學(xué)位論文4值操作,擦除多余骨組織部分,得到上頜牙列的原始數(shù)據(jù)并保存。將所得的上頜骨及上頜牙列保存為STL格式并輸出。圖1Mimics18.0工作界面將STL格式數(shù)據(jù)導(dǎo)入Geomagicstudio2016中如圖2所示,經(jīng)過修補(bǔ)、降噪、去除多余三角面片等處理后進(jìn)行精確曲面,在精確曲面中進(jìn)行網(wǎng)格編輯,邊界調(diào)整等處理后保證各個(gè)面片的封閉連續(xù)性后進(jìn)行擬合曲面,形成封閉的上頜骨及上頜牙列NURBS實(shí)體,將所得的數(shù)據(jù)以IGES格式保存導(dǎo)出。圖2上頜骨及牙列在Geomagic軟件中處理模型人體中正常牙周膜生理厚度約0.15-0.38mm,然而實(shí)驗(yàn)所得DICOM格式文件的牙
材料與方法5周膜圖像是不清晰且不連續(xù)的,在Mimics軟件中無法進(jìn)行分離。本研究將牙周膜整體厚度簡(jiǎn)化為0.25mm[4,22]。通過Geomagic軟件將上頜牙齒整體沿法線增厚0.25mm,然后分別與牙齒、牙槽骨進(jìn)行布爾運(yùn)算,得到牙周膜的三維表面模型,然后進(jìn)行擬合曲面形成了牙周膜的NURBS模型,保存并輸出為IGES格式文件。1.4.2無托槽矯治器及附件的建立和裝配在臨床中隱形矯治器是根據(jù)硅膠模型掃描后得到的牙列進(jìn)行制作,與掃描牙列基本完全吻合,因此,在創(chuàng)建無托槽隱形矯治器模型過程中,參考隱形矯治器的建立方法,將之前所得到的上頜骨、上頜牙列的STL格式文件導(dǎo)入到GeomagicStudio中,先將第二磨牙向遠(yuǎn)中整體移動(dòng)0.15mm[23],得到推磨牙向后的終末狀態(tài),然后將整體牙列沿齦緣處進(jìn)行曲面裁剪,得到了冠表面的數(shù)據(jù)即得到了無托槽隱形矯治器的內(nèi)表面,然后將其法向抽殼0.75mm[24,25]后進(jìn)行曲面編輯、擬合曲面,最終得到了無托槽隱形矯治器的三維NURBS模型,保存并輸出為IGES格式文件如圖3所示。由于第二磨牙上矯治器的位置與牙位是不匹配的(圖4),所以當(dāng)矯治器模型帶入牙列后會(huì)與第二磨牙產(chǎn)生過盈接觸,矯治器發(fā)生擠壓形變,從而產(chǎn)生回彈力。圖3無托槽隱形矯治器矯治器圖4矯治器與矯治牙產(chǎn)生過盈接觸
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于有限元分析的上頜尖牙最佳正畸力的生物力學(xué)探究(英文)[J]. Jian-lei WU,Yun-feng LIU,Wei PENG,Hui-yue DONG,Jian-xing ZHANG. Journal of Zhejiang University-Science B(Biomedicine & Biotechnology). 2018(07)
[2]三維有限元分析唇側(cè)矯治器的位置改變對(duì)上前牙組牙阻抗中心的影響[J]. 呂志鵬,張翼,王超,黃倩倩,王華橋,張赫. 口腔醫(yī)學(xué)研究. 2017(04)
[3]青少年腭部骨質(zhì)厚度的CBCT研究[J]. 陳建明,蘇小元. 實(shí)用口腔醫(yī)學(xué)雜志. 2014(06)
[4]《口腔正畸學(xué)》——基礎(chǔ)、技術(shù)與臨床[J]. 實(shí)用口腔醫(yī)學(xué)雜志. 2014(02)
[5]Ⅱ類骨質(zhì)中正畸微種植體錐度及植入角度對(duì)支抗穩(wěn)定性影響的三維有限元分析[J]. 董晶,張哲湛,周國(guó)良. 華西口腔醫(yī)學(xué)雜志. 2014(01)
[6]不同力作用下微種植體長(zhǎng)度和直徑的雙變量?jī)?yōu)化分析[J]. 魯穎娟,常少海,伍虹,余艷崧,葉玉珊,常嵐茹,王為. 華西口腔醫(yī)學(xué)雜志. 2014(01)
[7]三維有限元法在正畸生物力學(xué)中的研究進(jìn)展[J]. 張瑩,彭惠. 齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào). 2013(02)
[8]上頜全口義齒后牙排列位置對(duì)腭部基托應(yīng)力影響的有限元分析[J]. 程為,張振庭. 北京口腔醫(yī)學(xué). 2012(06)
[9]Twin-Block矯治器在不同角度咬合斜面時(shí)對(duì)相關(guān)口頜肌肉及韌帶約束反力的影響[J]. 王佳男,李惠山,宗述正,高帥,趙偉,陳秉智,劉紅彥. 華西口腔醫(yī)學(xué)雜志. 2013(02)
[10]5種角度載荷下成組上頜切牙的三維有限元應(yīng)力分析[J]. 趙書平,張理紅,任家銀,王虎,羅岷,田麗瑪. 廣東牙病防治. 2012(11)
碩士論文
[1]隱形矯治器的材料硬度和設(shè)計(jì)變化對(duì)其生物力學(xué)效應(yīng)的影響[D]. 夏舒遲.中南大學(xué) 2010
本文編號(hào):3496363
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