牙齒和牙齒矯正器械的三維有限元研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-21 13:49
隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高,人們的審美意識(shí)和對(duì)生活品質(zhì)的要求越來越高,對(duì)矯治錯(cuò)牙合畸形的要求也越來越迫切,口腔正畸臨床技術(shù)蓬勃發(fā)展。在這個(gè)前提下,計(jì)算機(jī)體層攝影技術(shù)(CT)在口腔中的應(yīng)用應(yīng)運(yùn)而生。CT了解骨骼畸形、牙根發(fā)育狀態(tài)、牙齒與鄰牙之間的相互關(guān)系和牙齒、牙周情況,但要真正了解在正畸過程中牙齒的位移及各組織的應(yīng)力分布情況,僅僅依靠CT掃描或者力學(xué)實(shí)驗(yàn)是非常不夠的,因?yàn)樯锵到y(tǒng)相當(dāng)復(fù)雜,通常的力學(xué)實(shí)驗(yàn)基本上無法直接應(yīng)用于人體,生物系統(tǒng)建模與仿真研究可把生物系統(tǒng)簡(jiǎn)化為數(shù)學(xué)模型,并對(duì)這些模型用計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析,以代替復(fù)雜、昂貴乃至無法實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)。本論文簡(jiǎn)單介紹了口腔正畸學(xué)科基礎(chǔ)及口腔正畸生物力學(xué)的發(fā)展,指出了論文的研究背景和研究意義。介紹了牙齒和矯正器械實(shí)體模型的建立過程,其中重點(diǎn)介紹了牙齒的建模過程,探討了現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外常用的幾種建立模型的方法,本研究利用CT掃描健康青年的牙齒,將保存的DICOM格式的文件在E-film醫(yī)學(xué)成像軟件中打開,然后利用MATLAB程序編程對(duì)牙齒各組織進(jìn)行邊界識(shí)別,導(dǎo)入ANSYS10.0里進(jìn)行牙齒、牙周膜、牙槽骨模型的建立。本文利用基于參變量變分原理的...
【文章來源】:大連交通大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題研究的背景和意義
1.1.1 錯(cuò)牙合畸形的危害
1.1.2 口腔正畸生物力學(xué)研究的意義
1.2 口腔正畸學(xué)基礎(chǔ)
1.2.1 口腔正畸的基本原理
1.2.2 口腔正畸的矯治方法
1.2.3 口腔正畸常用的矯治器
1.2.4 國(guó)內(nèi)外口腔正畸學(xué)的發(fā)展
1.2.5 口腔正畸學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系
1.3 口腔正畸生物力學(xué)簡(jiǎn)介
1.3.1 口腔生物力學(xué)研究方法
1.3.2 口腔正畸生物力學(xué)的發(fā)展
1.4 本論文的主要工作
第二章 計(jì)算理論與算法
2.1 有限元基本理論
2.1.1 有限元基本思想
2.1.2 有限元法求解步驟
2.2 參變量變分原理
2.3 非線性分析多重子結(jié)構(gòu)法
本章小結(jié)
第三章 牙頜組織和矯正器械三維實(shí)體模型的建立
3.1 牙頜組織三維實(shí)體建模方法
3.1.1 磨片、切片法建模
3.1.2 三維測(cè)量法建模
3.1.3 CT 掃描法建模
3.2 牙齒三維實(shí)體模型的建立
3.2.1 數(shù)據(jù)的獲得
3.2.2 CT 圖像邊緣輪廓的識(shí)別和提取
3.3 托槽和弓絲實(shí)體模型的建立
3.3.1 托槽模型的建立
3.3.2 弓絲模型的建立
本章小結(jié)
第四章 弓絲和托槽接觸力的計(jì)算和分析
4.1 托槽和弓絲有限元模型的建立
4.2 弓絲和托槽接觸力分析
4.3 側(cè)切牙錯(cuò)位時(shí)弓絲的選擇
本章小結(jié)
第五章 上頜切牙和尖牙有限元模型的建立及分析
5.1 上頜切牙、尖牙實(shí)體模型的建立
5.2 上頜切牙、尖牙有限元模型的建立
5.2.1 網(wǎng)格的劃分
5.2.2 所建立的模型與實(shí)體的生物相似性
5.2.3 模型的加載與約束
5.3 計(jì)算結(jié)果分析
5.3.1 不同工況時(shí)牙根應(yīng)力分布
5.3.2 不同工況時(shí)牙周膜應(yīng)力分布
5.3.3 側(cè)切牙矯正過程中整體牙周膜、牙根、牙槽骨應(yīng)力比較
5.3.4 側(cè)切牙舌向錯(cuò)位距離不同時(shí)牙齒位移情況
5.3.5 牙槽骨高度不同時(shí)牙齒位移情況
5.3.6 側(cè)切牙扭轉(zhuǎn)且有舌向錯(cuò)位時(shí)牙齒位移情況
5.4 討論
本章小結(jié)
第六章 結(jié)論和展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]三維有限元法在正畸生物力學(xué)研究中的應(yīng)用及新進(jìn)展[J]. 田野,吳建勇. 實(shí)用臨床醫(yī)學(xué). 2007(05)
[2]不同牙槽骨高度條件下上頜牙列牙周組織應(yīng)力分布的三維有限元分析[J]. 傅曉峰,王林,浦廣益. 口腔醫(yī)學(xué). 2006(06)
[3]口腔生物力學(xué)問題有限元分析的研究進(jìn)展[J]. 徐學(xué)軍,鄭玉峰. 北京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(03)
[4]含矯治器的下牙列及下頜骨三維有限元模型的建立[J]. 顧永佳,龔愛秀,胡芳,倪曉宇,陳文靜. 口腔醫(yī)學(xué). 2006(02)
[5]方絲弓矯治器三維有限元力學(xué)模型的建立[J]. 嚴(yán)擁慶,閻賀慶,蔡中,王冬梅,錢玉芬,王成燾. 上?谇会t(yī)學(xué). 2005(03)
[6]有限單元方法在下頸椎生物力學(xué)中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 牛建軍,馬迅. 山西醫(yī)藥雜志. 2005(03)
[7]上頜尖牙遠(yuǎn)中整體移動(dòng)的階段應(yīng)力分析[J]. 白丁,程碧煥,羅頌椒,呂濤. 四川大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版). 2004(03)
[8]七種不同型對(duì)顳下頜關(guān)節(jié)應(yīng)力影響的三維有限元分析[J]. 王美青,張旻,王一兵. 中華口腔醫(yī)學(xué)雜志. 2004(03)
[9]有限元法在口腔科生物力學(xué)中的應(yīng)用[J]. 呂純潔,董湘懷,潘衛(wèi)紅. 桂林航天工業(yè)高等專科學(xué)校學(xué)報(bào). 2004(01)
[10]有限元分析方法在口腔臨床中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 朱靜. 上海生物醫(yī)學(xué)工程. 2003(03)
本文編號(hào):2929934
【文章來源】:大連交通大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題研究的背景和意義
1.1.1 錯(cuò)牙合畸形的危害
1.1.2 口腔正畸生物力學(xué)研究的意義
1.2 口腔正畸學(xué)基礎(chǔ)
1.2.1 口腔正畸的基本原理
1.2.2 口腔正畸的矯治方法
1.2.3 口腔正畸常用的矯治器
1.2.4 國(guó)內(nèi)外口腔正畸學(xué)的發(fā)展
1.2.5 口腔正畸學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系
1.3 口腔正畸生物力學(xué)簡(jiǎn)介
1.3.1 口腔生物力學(xué)研究方法
1.3.2 口腔正畸生物力學(xué)的發(fā)展
1.4 本論文的主要工作
第二章 計(jì)算理論與算法
2.1 有限元基本理論
2.1.1 有限元基本思想
2.1.2 有限元法求解步驟
2.2 參變量變分原理
2.3 非線性分析多重子結(jié)構(gòu)法
本章小結(jié)
第三章 牙頜組織和矯正器械三維實(shí)體模型的建立
3.1 牙頜組織三維實(shí)體建模方法
3.1.1 磨片、切片法建模
3.1.2 三維測(cè)量法建模
3.1.3 CT 掃描法建模
3.2 牙齒三維實(shí)體模型的建立
3.2.1 數(shù)據(jù)的獲得
3.2.2 CT 圖像邊緣輪廓的識(shí)別和提取
3.3 托槽和弓絲實(shí)體模型的建立
3.3.1 托槽模型的建立
3.3.2 弓絲模型的建立
本章小結(jié)
第四章 弓絲和托槽接觸力的計(jì)算和分析
4.1 托槽和弓絲有限元模型的建立
4.2 弓絲和托槽接觸力分析
4.3 側(cè)切牙錯(cuò)位時(shí)弓絲的選擇
本章小結(jié)
第五章 上頜切牙和尖牙有限元模型的建立及分析
5.1 上頜切牙、尖牙實(shí)體模型的建立
5.2 上頜切牙、尖牙有限元模型的建立
5.2.1 網(wǎng)格的劃分
5.2.2 所建立的模型與實(shí)體的生物相似性
5.2.3 模型的加載與約束
5.3 計(jì)算結(jié)果分析
5.3.1 不同工況時(shí)牙根應(yīng)力分布
5.3.2 不同工況時(shí)牙周膜應(yīng)力分布
5.3.3 側(cè)切牙矯正過程中整體牙周膜、牙根、牙槽骨應(yīng)力比較
5.3.4 側(cè)切牙舌向錯(cuò)位距離不同時(shí)牙齒位移情況
5.3.5 牙槽骨高度不同時(shí)牙齒位移情況
5.3.6 側(cè)切牙扭轉(zhuǎn)且有舌向錯(cuò)位時(shí)牙齒位移情況
5.4 討論
本章小結(jié)
第六章 結(jié)論和展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]三維有限元法在正畸生物力學(xué)研究中的應(yīng)用及新進(jìn)展[J]. 田野,吳建勇. 實(shí)用臨床醫(yī)學(xué). 2007(05)
[2]不同牙槽骨高度條件下上頜牙列牙周組織應(yīng)力分布的三維有限元分析[J]. 傅曉峰,王林,浦廣益. 口腔醫(yī)學(xué). 2006(06)
[3]口腔生物力學(xué)問題有限元分析的研究進(jìn)展[J]. 徐學(xué)軍,鄭玉峰. 北京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(03)
[4]含矯治器的下牙列及下頜骨三維有限元模型的建立[J]. 顧永佳,龔愛秀,胡芳,倪曉宇,陳文靜. 口腔醫(yī)學(xué). 2006(02)
[5]方絲弓矯治器三維有限元力學(xué)模型的建立[J]. 嚴(yán)擁慶,閻賀慶,蔡中,王冬梅,錢玉芬,王成燾. 上?谇会t(yī)學(xué). 2005(03)
[6]有限單元方法在下頸椎生物力學(xué)中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 牛建軍,馬迅. 山西醫(yī)藥雜志. 2005(03)
[7]上頜尖牙遠(yuǎn)中整體移動(dòng)的階段應(yīng)力分析[J]. 白丁,程碧煥,羅頌椒,呂濤. 四川大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版). 2004(03)
[8]七種不同型對(duì)顳下頜關(guān)節(jié)應(yīng)力影響的三維有限元分析[J]. 王美青,張旻,王一兵. 中華口腔醫(yī)學(xué)雜志. 2004(03)
[9]有限元法在口腔科生物力學(xué)中的應(yīng)用[J]. 呂純潔,董湘懷,潘衛(wèi)紅. 桂林航天工業(yè)高等專科學(xué)校學(xué)報(bào). 2004(01)
[10]有限元分析方法在口腔臨床中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 朱靜. 上海生物醫(yī)學(xué)工程. 2003(03)
本文編號(hào):2929934
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