【摘要】：目的:臨床上常用的舌側(cè)托槽槽溝方向有兩種,一種是垂直槽溝舌側(cè)托槽,一種是水平槽溝舌側(cè)托槽。本實(shí)驗(yàn)選用臨床常用的不同槽溝方向的兩種舌側(cè)托槽體系,Incognito個(gè)性化垂直槽溝舌側(cè)托槽及Kurz第七代水平槽溝舌側(cè)托槽。通過三維有限元的方法,建立前牙Incognito垂直槽溝舌側(cè)托槽匹配帶狀弓及Kurz水平槽溝舌側(cè)托槽匹配水平弓的三維有限元模型,選擇臨床常用的兩種尺寸及三種材質(zhì)的弓絲,模擬臨床對左上頜中切牙正轉(zhuǎn)矩加載,分析在槽溝因素及弓絲因素的影響下,兩種槽溝方向的舌側(cè)托槽轉(zhuǎn)矩性能表達(dá)差異,找出槽溝及弓絲因素對兩種托槽轉(zhuǎn)矩表達(dá)的影響規(guī)律,為臨床矯治后期前牙轉(zhuǎn)矩控制提供理論參考。方法:1.根據(jù)計(jì)算機(jī)輔助測量Incognito垂直槽溝舌側(cè)托槽及Kurz水平槽溝舌側(cè)托槽數(shù)據(jù),在實(shí)體建模軟件Pro/E.Wildfire5.0中,建立從左上頜尖牙到右上頜尖牙的兩種托槽實(shí)體模型,每個(gè)模型有38個(gè)實(shí)體,包括兩種槽溝舌側(cè)托槽,槽溝尺寸均設(shè)定為0.018 inch(0.46mm),帶狀弓和水平弓及0.2mm結(jié)扎絲。弓絲選擇臨床常用的三種材質(zhì),不銹鋼Stainless Steel(SS),β-鈦Beta-titanium(TMA),鎳鈦Nickel-Titanium(NiTi)及臨床舌側(cè)矯治后期常用的兩種尺寸弓絲,0.016?0.022inch(0.41mm?0.56mm)和0.017×0.022inch(0.43mm?0.56m m)。2.將裝配的實(shí)體模型導(dǎo)入MSC.Patran軟件中,選擇四面體單元格對兩種舌側(cè)托槽,相應(yīng)弓絲,結(jié)扎絲進(jìn)行網(wǎng)格劃分,共計(jì)29023節(jié)點(diǎn),95537單元格。3.將網(wǎng)格劃分完成的模型分三組:托槽組,弓絲組,結(jié)扎絲組分別導(dǎo)入MSC.Marc.Mentat2005R3軟件中,模擬臨床左上頜中切牙正轉(zhuǎn)矩加載。在每組模型右上頜弓絲末端截面選擇四個(gè)頂點(diǎn)及除左上頜中切牙的所有托槽底板選擇四個(gè)點(diǎn)進(jìn)行固定,限制三維方向的旋轉(zhuǎn)及位移,以左上頜中切牙底板中心點(diǎn)為加力點(diǎn),模擬臨床在不同弓絲尺寸及材質(zhì)條件下,兩種舌側(cè)托槽正轉(zhuǎn)矩加載20°,即托槽以近遠(yuǎn)中方向?yàn)樾D(zhuǎn)軸,逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)20°。記錄不同模型工況下左上頜中切牙加力點(diǎn)隨著轉(zhuǎn)矩角度的改變,轉(zhuǎn)矩力矩值,繪制各工況模型下轉(zhuǎn)矩角度/轉(zhuǎn)矩力矩曲線圖及最大轉(zhuǎn)矩力矩柱形圖。結(jié)果:1.成功建立了符合臨床特點(diǎn)的前牙段incognito個(gè)性化垂直槽溝舌側(cè)托槽和kurz第七代水平槽溝舌側(cè)托槽及相匹配的弓絲結(jié)扎絲三維有限元模型,合理精確的網(wǎng)格劃分,使模型具有與臨床幾乎一致的幾何形態(tài)及力學(xué)特性。2.當(dāng)弓絲尺寸及弓絲材質(zhì)均不發(fā)生變化時(shí),兩種槽溝方向的舌側(cè)托槽產(chǎn)生了不同的轉(zhuǎn)矩力矩,垂直槽溝舌側(cè)托槽轉(zhuǎn)矩力矩為水平槽溝舌側(cè)托槽的1-2倍;弓絲因素改變對兩種舌側(cè)托槽產(chǎn)生的影響規(guī)律相同,當(dāng)弓絲材質(zhì)不變,弓絲尺寸改變時(shí),兩種舌側(cè)托槽轉(zhuǎn)矩力矩均隨著轉(zhuǎn)矩角度的增大而增大,弓絲尺寸越大,轉(zhuǎn)矩力矩越大,以垂直槽溝舌側(cè)托槽為例,0.43mm×0.56mm尺寸弓絲的轉(zhuǎn)矩力矩約為0.41mm×0.56mm尺寸弓絲的1-2.5倍;當(dāng)弓絲尺寸不變,弓絲材質(zhì)改變時(shí),兩種舌側(cè)托槽轉(zhuǎn)矩力矩與弓絲材質(zhì)彈性模量相關(guān),彈性模量越大,轉(zhuǎn)矩力矩越大,以垂直槽溝舌側(cè)托槽為例,從niti變?yōu)閠ma,或者tma變成ss,niti變成ss,彈性模量差異越大,轉(zhuǎn)矩力矩倍數(shù)變化越大,從2.5-7倍不等;當(dāng)弓絲材質(zhì)及弓絲尺寸均發(fā)生變化時(shí),兩種舌側(cè)托槽轉(zhuǎn)矩力矩變化最大,以垂直槽溝舌側(cè)托槽為例,轉(zhuǎn)矩力矩最大值變化可達(dá)3-8倍。3.將兩種不同槽溝方向舌側(cè)托槽對比來看,弓絲因素對兩者的影響規(guī)律和對兩者之中任意一種舌側(cè)托槽的影響規(guī)律相同,弓絲尺寸改變,在同一轉(zhuǎn)矩角度下,垂直槽溝舌側(cè)托槽轉(zhuǎn)矩力矩值是水平槽溝舌側(cè)托槽的2-3倍;弓絲材質(zhì)改變,在同一轉(zhuǎn)矩角度下,垂直槽溝舌側(cè)托槽轉(zhuǎn)矩力矩值是水平槽溝舌側(cè)托槽的3-9倍;當(dāng)弓絲尺寸及材質(zhì)均發(fā)生改變時(shí),在同一轉(zhuǎn)矩角度下,垂直槽溝舌側(cè)托槽轉(zhuǎn)矩力矩值是水平槽溝舌側(cè)托槽的5-10倍,大于僅弓絲材質(zhì)改變帶來的影響,更大于僅弓絲尺寸改變帶來的影響。結(jié)論:1.利用Pro/E Wildfire5.0及MSC.Marc.系列軟件建立的三維有限元模型與臨床實(shí)際情況幾何相似性及力學(xué)相似性強(qiáng),具有可信的臨床模擬仿真性,可滿足類似臨床模擬加載工況的需要,可以有效地對舌側(cè)不同槽溝方向的舌側(cè)托槽轉(zhuǎn)矩性能表達(dá)進(jìn)行研究。2.兩種舌側(cè)托槽轉(zhuǎn)矩力矩均隨轉(zhuǎn)矩角度的增加而增大,增大的斜率略有不同,與弓絲的尺寸及彈性模量成正比。3.托槽槽溝方向?qū)ι鄠?cè)托槽轉(zhuǎn)矩性能表達(dá)有影響,隨著轉(zhuǎn)矩角度的增加,垂直槽溝舌側(cè)托槽轉(zhuǎn)矩力矩約為水平槽溝舌側(cè)托槽的1-2倍,但其帶來的影響小于弓絲因素帶來的影響。4.弓絲因素對兩種舌側(cè)托槽的影響規(guī)律相同,在同一轉(zhuǎn)矩角度下,弓絲尺寸對兩種舌側(cè)托槽轉(zhuǎn)矩控制的影響小于弓絲材質(zhì)帶來的影響,而兩者協(xié)同改變的影響更大。5.臨床上垂直槽溝舌側(cè)托槽轉(zhuǎn)矩控制性能優(yōu)于水平槽溝舌側(cè)托槽,較小的轉(zhuǎn)矩角度可以實(shí)現(xiàn)較高的轉(zhuǎn)矩效能,但是弓絲因素的選擇對轉(zhuǎn)矩力矩的影響更大,兩種尺寸SS絲產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩力矩較大,不適于臨床前牙轉(zhuǎn)矩的精細(xì)控制,NiTi絲產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩力輕柔,但成形性差,僅適于正畸早期排齊整平階段,而TMA絲產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩力適宜,0.41mm×0.56 mm及0.43mm×0.56 mm尺寸均可用于臨床前牙轉(zhuǎn)矩精細(xì)調(diào)控。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：西南醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R783.5
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本文編號：2441815
