牽張修復(fù)下頜骨頦部弧形缺損的生物力學(xué)分析
發(fā)布時(shí)間:2021-01-05 19:08
TDDO被譽(yù)為內(nèi)源性組織工程技術(shù),為下頜骨節(jié)段性缺損的修復(fù)帶來了新的手段,成為研究熱點(diǎn)。但頦部弧形缺損為TDDO的應(yīng)用帶來了挑戰(zhàn),影響治療成功的因素很多,其中生物力學(xué)因素與治療成敗密切相關(guān)。也就是說在臨床使用中,牽張器-下頜骨復(fù)合體能否承載功能載荷,保證固定的穩(wěn)定性?施加牽引力后骨生長(zhǎng)中心的應(yīng)力如何分布,能否產(chǎn)生利于成骨的力學(xué)微環(huán)境?進(jìn)行此類骨牽張時(shí)會(huì)對(duì)顳下頜關(guān)節(jié)產(chǎn)生何種影響?牽張過程中轉(zhuǎn)運(yùn)盤上的牙齒受到反牽張阻力時(shí)將會(huì)產(chǎn)生怎樣的移動(dòng)趨勢(shì)?這些問題亟待解決。目前尚未查閱到能回答上述問題的相關(guān)文獻(xiàn)。本研究的目的和意義就是通過分析牽張過程中所涉及的相關(guān)生物力學(xué)參數(shù),試圖優(yōu)化牽張器結(jié)構(gòu)、探尋TDDO修復(fù)下頜骨頦部弧形缺損的生物力學(xué)規(guī)律。本研究采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(Computer Aided Design,CAD)方法建立TDDO牽張修復(fù)下頜骨頦部弧形缺損(包括缺損的下頜骨、牽張器、轉(zhuǎn)運(yùn)盤、生長(zhǎng)中心、關(guān)節(jié)盤和牙)的三維數(shù)字模型。并運(yùn)用有限元法對(duì)不同牽張速率、不同形態(tài)規(guī)格的牽張器模型進(jìn)行生物力學(xué)分析。在對(duì)16個(gè)不同規(guī)格支架功能載荷下的生物力學(xué)分析的研究結(jié)果顯示:(1)支架應(yīng)力主要集中于骨缺損區(qū)中...
【文章來源】:中國(guó)人民解放軍空軍軍醫(yī)大學(xué)陜西省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
縮略語(yǔ)表
中文摘要
Abstract
前言
文獻(xiàn)回顧
第一部分 頦部缺損數(shù)字模型的建立和正常下頜骨的生物力學(xué)分析
實(shí)驗(yàn)一 正常下頜骨和頦部缺損數(shù)字模型的建立
1 材料
1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
1.2 建模素材
2 方法
2.1 DICOM 數(shù)據(jù)的創(chuàng)建、讀取和三維重建
2.2 基于 Geomagic Studio 8.0 平臺(tái)的正常下頜骨數(shù)字模型的構(gòu)建
2.3 基于 Geomagic Studio 8.0 平臺(tái)的截骨線設(shè)計(jì)
3 結(jié)果
實(shí)驗(yàn)二 功能載荷下正常下頜骨的力學(xué)分析
1 材料
1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
1.2 建模素材
2 方法
2.1 正常下頜骨三維有限元模型的建立
2.2 觀察指標(biāo)
3 結(jié)果
3.1 建立了正常下頜骨的三維有限元模型
3.2 功能載荷下正常下頜骨應(yīng)力分布
4 討論
4.1 數(shù)字模型和有限元模型的建立
4.2 正常頜骨應(yīng)力分布
第二部分 牽張器支架生物力學(xué)性能分析
實(shí)驗(yàn)一 牽張器導(dǎo)軌部分力學(xué)分析
1 材料
1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
1.2 建模素材
2 方法
2.1 牽張器的設(shè)計(jì)和修復(fù)頦部缺損三維有限元模型的建立
2.2 結(jié)果的計(jì)算、讀取、顯示和保存
2.3 觀察指標(biāo)
3 結(jié)果
3.1 建立了不同規(guī)格支架牽張修復(fù)頦部缺損的三維有限元模型
3.2 牽張器固定支架的 von Mises 應(yīng)力節(jié)點(diǎn)等值線圖
3.3 牽張器固定支架的最大 von Mises 應(yīng)力變化
3.4 牽張器支架固定骨段的最大位移值變化
3.5 不同規(guī)格支架對(duì)髁突表面應(yīng)力變化的影響
4 討論
4.1 不同規(guī)格支架牽張修復(fù)頦部缺損的三維有限元模型
4.2 不同規(guī)格支架牽張修復(fù)頦部缺損的生物力學(xué)分析
實(shí)驗(yàn)二 增加舌側(cè)輔助支架對(duì)固定力學(xué)環(huán)境的影響
1 材料
1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
1.2 建模素材
2 方法
2.1 模型的設(shè)計(jì)
2.2 有限元模型的建立
2.3 觀察對(duì)象
3 結(jié)果
3.1 增加舌側(cè)輔助固定支架后的 von Mises 應(yīng)力等值線圖
3.2 增加舌側(cè)輔助固定支架后最大 von Mises 應(yīng)力值的變化
3.3 增加舌側(cè)輔助固定支架后最大位移值的變化
3.4 增加舌側(cè)輔助固定支架后髁突表面應(yīng)力的變化
4 討論
實(shí)驗(yàn)三 不同形態(tài)的固定臂對(duì)固定穩(wěn)定性的影響
1 材料
1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
1.2 建模素材
2 方法
2.1 模型的設(shè)計(jì)
2.2 觀察指標(biāo)
3 結(jié)果
3.1 不同形態(tài)固定臂固定時(shí)牽張器的 von Mises 應(yīng)力分布
3.2 牽張器固定臂固定釘孔周圍皮質(zhì)骨的應(yīng)力分布
3.3 不同形態(tài)固定臂對(duì)支架和釘孔周圍皮質(zhì)骨的最大應(yīng)力值的影響
3.4 不同形態(tài)固定臂對(duì)骨段的位移值的影響
4 討論
第三部分 轉(zhuǎn)運(yùn)盤部分的生物力學(xué)分析
實(shí)驗(yàn)一 牽張幅度和固定裝置形態(tài)對(duì)骨轉(zhuǎn)運(yùn)盤—固定臂復(fù)合體應(yīng)力分布的影響
1 材料
2 方法
2.1 結(jié)果的計(jì)算、讀取、顯示和保存
2.2 模型的設(shè)計(jì)
2.3 觀察指標(biāo)
3 結(jié)果
3.1 采用不同牽張幅度和固定裝置形態(tài)時(shí)固定裝置的 von Mises 應(yīng)力分布
3.2 采用不同牽張幅度和固定裝置形態(tài)時(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)盤固定釘孔周圍皮質(zhì)骨的應(yīng)力分布
3.3 牽張幅度和固定裝置形態(tài)對(duì)骨轉(zhuǎn)運(yùn)盤—固定臂復(fù)合體最大 von Mises 應(yīng)力變化的影響
4 討論
實(shí)驗(yàn)二 牽張幅度和固定裝置形態(tài)對(duì)生長(zhǎng)中心應(yīng)力分布影響
1 材料
2 方法
2.1 結(jié)果的計(jì)算、讀取、顯示和保存
2.2 模型的設(shè)計(jì)
2.3 觀察指標(biāo)
3 結(jié)果
3.1 采用不同牽張幅度和固定裝置形態(tài)時(shí)生長(zhǎng)中心的應(yīng)變等值線分布圖
3.2 牽張幅度和固定裝置形態(tài)對(duì)生長(zhǎng)中心的應(yīng)變的影響
4 討論
第四部分 反牽張阻力對(duì)骨牽張的影響
實(shí)驗(yàn)一 模擬牙齦組織牽張反力對(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)盤上牙的力學(xué)影響
1 材料
2 方法
2.1 結(jié)果的計(jì)算、讀取、顯示和保存
2.2 模型的設(shè)計(jì)
2.3 觀察指標(biāo)
3 結(jié)果
3.1 牙的位移值變化
3.2 牙周膜的 von Mises 應(yīng)力分布
4 討論
小結(jié)
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡(jiǎn)歷和研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]內(nèi)置弧形牽張成骨修復(fù)下頜骨缺損的臨床應(yīng)用[J]. 牛學(xué)剛,韓小憲,郝永,劉瑞峰,李光輝. 口腔材料器械雜志. 2007(04)
[2]顴骨內(nèi)置弧線式骨牽張器的研制[J]. 牛學(xué)剛,趙銥民,韓小憲,吳仲寅. 口腔材料器械雜志. 2006(03)
[3]用三焦點(diǎn)牽張成骨技術(shù)修復(fù)重建頦部骨缺損的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 應(yīng)彬彬,胡靜,李繼華,祝頌松,王大章. 實(shí)用口腔醫(yī)學(xué)雜志. 2006(03)
[4]牽引成骨技術(shù)在腫瘤術(shù)后下頜骨重建中的應(yīng)用[J]. 王興,林野,伊彪,李自力,陳波,梁成. 中華口腔醫(yī)學(xué)雜志. 2000(06)
本文編號(hào):2959146
【文章來源】:中國(guó)人民解放軍空軍軍醫(yī)大學(xué)陜西省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
縮略語(yǔ)表
中文摘要
Abstract
前言
文獻(xiàn)回顧
第一部分 頦部缺損數(shù)字模型的建立和正常下頜骨的生物力學(xué)分析
實(shí)驗(yàn)一 正常下頜骨和頦部缺損數(shù)字模型的建立
1 材料
1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
1.2 建模素材
2 方法
2.1 DICOM 數(shù)據(jù)的創(chuàng)建、讀取和三維重建
2.2 基于 Geomagic Studio 8.0 平臺(tái)的正常下頜骨數(shù)字模型的構(gòu)建
2.3 基于 Geomagic Studio 8.0 平臺(tái)的截骨線設(shè)計(jì)
3 結(jié)果
實(shí)驗(yàn)二 功能載荷下正常下頜骨的力學(xué)分析
1 材料
1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
1.2 建模素材
2 方法
2.1 正常下頜骨三維有限元模型的建立
2.2 觀察指標(biāo)
3 結(jié)果
3.1 建立了正常下頜骨的三維有限元模型
3.2 功能載荷下正常下頜骨應(yīng)力分布
4 討論
4.1 數(shù)字模型和有限元模型的建立
4.2 正常頜骨應(yīng)力分布
第二部分 牽張器支架生物力學(xué)性能分析
實(shí)驗(yàn)一 牽張器導(dǎo)軌部分力學(xué)分析
1 材料
1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
1.2 建模素材
2 方法
2.1 牽張器的設(shè)計(jì)和修復(fù)頦部缺損三維有限元模型的建立
2.2 結(jié)果的計(jì)算、讀取、顯示和保存
2.3 觀察指標(biāo)
3 結(jié)果
3.1 建立了不同規(guī)格支架牽張修復(fù)頦部缺損的三維有限元模型
3.2 牽張器固定支架的 von Mises 應(yīng)力節(jié)點(diǎn)等值線圖
3.3 牽張器固定支架的最大 von Mises 應(yīng)力變化
3.4 牽張器支架固定骨段的最大位移值變化
3.5 不同規(guī)格支架對(duì)髁突表面應(yīng)力變化的影響
4 討論
4.1 不同規(guī)格支架牽張修復(fù)頦部缺損的三維有限元模型
4.2 不同規(guī)格支架牽張修復(fù)頦部缺損的生物力學(xué)分析
實(shí)驗(yàn)二 增加舌側(cè)輔助支架對(duì)固定力學(xué)環(huán)境的影響
1 材料
1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
1.2 建模素材
2 方法
2.1 模型的設(shè)計(jì)
2.2 有限元模型的建立
2.3 觀察對(duì)象
3 結(jié)果
3.1 增加舌側(cè)輔助固定支架后的 von Mises 應(yīng)力等值線圖
3.2 增加舌側(cè)輔助固定支架后最大 von Mises 應(yīng)力值的變化
3.3 增加舌側(cè)輔助固定支架后最大位移值的變化
3.4 增加舌側(cè)輔助固定支架后髁突表面應(yīng)力的變化
4 討論
實(shí)驗(yàn)三 不同形態(tài)的固定臂對(duì)固定穩(wěn)定性的影響
1 材料
1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
1.2 建模素材
2 方法
2.1 模型的設(shè)計(jì)
2.2 觀察指標(biāo)
3 結(jié)果
3.1 不同形態(tài)固定臂固定時(shí)牽張器的 von Mises 應(yīng)力分布
3.2 牽張器固定臂固定釘孔周圍皮質(zhì)骨的應(yīng)力分布
3.3 不同形態(tài)固定臂對(duì)支架和釘孔周圍皮質(zhì)骨的最大應(yīng)力值的影響
3.4 不同形態(tài)固定臂對(duì)骨段的位移值的影響
4 討論
第三部分 轉(zhuǎn)運(yùn)盤部分的生物力學(xué)分析
實(shí)驗(yàn)一 牽張幅度和固定裝置形態(tài)對(duì)骨轉(zhuǎn)運(yùn)盤—固定臂復(fù)合體應(yīng)力分布的影響
1 材料
2 方法
2.1 結(jié)果的計(jì)算、讀取、顯示和保存
2.2 模型的設(shè)計(jì)
2.3 觀察指標(biāo)
3 結(jié)果
3.1 采用不同牽張幅度和固定裝置形態(tài)時(shí)固定裝置的 von Mises 應(yīng)力分布
3.2 采用不同牽張幅度和固定裝置形態(tài)時(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)盤固定釘孔周圍皮質(zhì)骨的應(yīng)力分布
3.3 牽張幅度和固定裝置形態(tài)對(duì)骨轉(zhuǎn)運(yùn)盤—固定臂復(fù)合體最大 von Mises 應(yīng)力變化的影響
4 討論
實(shí)驗(yàn)二 牽張幅度和固定裝置形態(tài)對(duì)生長(zhǎng)中心應(yīng)力分布影響
1 材料
2 方法
2.1 結(jié)果的計(jì)算、讀取、顯示和保存
2.2 模型的設(shè)計(jì)
2.3 觀察指標(biāo)
3 結(jié)果
3.1 采用不同牽張幅度和固定裝置形態(tài)時(shí)生長(zhǎng)中心的應(yīng)變等值線分布圖
3.2 牽張幅度和固定裝置形態(tài)對(duì)生長(zhǎng)中心的應(yīng)變的影響
4 討論
第四部分 反牽張阻力對(duì)骨牽張的影響
實(shí)驗(yàn)一 模擬牙齦組織牽張反力對(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)盤上牙的力學(xué)影響
1 材料
2 方法
2.1 結(jié)果的計(jì)算、讀取、顯示和保存
2.2 模型的設(shè)計(jì)
2.3 觀察指標(biāo)
3 結(jié)果
3.1 牙的位移值變化
3.2 牙周膜的 von Mises 應(yīng)力分布
4 討論
小結(jié)
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡(jiǎn)歷和研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]內(nèi)置弧形牽張成骨修復(fù)下頜骨缺損的臨床應(yīng)用[J]. 牛學(xué)剛,韓小憲,郝永,劉瑞峰,李光輝. 口腔材料器械雜志. 2007(04)
[2]顴骨內(nèi)置弧線式骨牽張器的研制[J]. 牛學(xué)剛,趙銥民,韓小憲,吳仲寅. 口腔材料器械雜志. 2006(03)
[3]用三焦點(diǎn)牽張成骨技術(shù)修復(fù)重建頦部骨缺損的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 應(yīng)彬彬,胡靜,李繼華,祝頌松,王大章. 實(shí)用口腔醫(yī)學(xué)雜志. 2006(03)
[4]牽引成骨技術(shù)在腫瘤術(shù)后下頜骨重建中的應(yīng)用[J]. 王興,林野,伊彪,李自力,陳波,梁成. 中華口腔醫(yī)學(xué)雜志. 2000(06)
本文編號(hào):2959146
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