目的:通過構(gòu)建相關三維的模型,利用有限元分析法比較不同植入角度的種植釘對種植釘輔助上頜快速擴弓在顱頜面結(jié)構(gòu)的應力分布和橫向位移方面產(chǎn)生的影響,以期為生物力學機制研究和臨床治療提供參考。方法:對1名20歲正常女性志愿者頭部進行螺旋CT掃描取得圖像數(shù)據(jù),導入Mimics軟件后建立顱上頜復合體三維模型。腭中縫和上頜骨周圍骨縫的寬度均設置為1.5mm,牙周膜寬度設為0.2mm。上頜骨性擴弓器和種植釘?shù)娜S模型由SolidWorks軟件構(gòu)建,然后與顱上頜復合體三維模型（除去下頜骨）一起導入3-matic軟件中進行網(wǎng)格劃分。建立五個包含不同植入角度種植釘?shù)娜S有限元模型:與橫向擴展力方向呈80°、85°、90°,與橫向擴展力相反方向呈85°、80°。最后導入Abaqus軟件進行有限元模擬,在擴弓器上加載強制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力分布。結(jié)果:在對顱上頜復合體的應力分布模式上,各組模型之間未見顯著差異。與擴展力相反方向呈80°植入的種植釘在初期穩(wěn)定性和腭中縫的橫向擴開量上有優(yōu)勢,但它有軸向脫位的趨勢;與擴展力方向呈90°植入的種植釘支抗牙發(fā)生頰... 

【文章來源】：浙江中醫(yī)藥大學浙江省

【文章頁數(shù)】：44 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１，顱上頜復合體三維模型??４??

０％??＃?＇歉：：＞?—４??圖２．種植釘垂直植入時的顱上頌復合體－骨性擴弓器的三維有限元模型??（六）有限元模型的網(wǎng)格劃分??將上述模型導入到３－ｍａｔｉｃ軟件中劃分網(wǎng)格，目的是實現(xiàn)有限元模型的離散，使三??維面網(wǎng)格模型轉(zhuǎn)化為實體網(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??越復雜，則模型的節(jié)點數(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)格單元將導致過大的運算量，影響計算速度，所以一般網(wǎng)格密度調(diào)整至合適范圍??即可。根據(jù)模型的特點和計算機的負擔能力，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，在合理控制運算量的同時能夠較很好地模擬上頜擴弓的??加載情況。??（七）參數(shù)設定??在Ａｂａｑｕｓ軟件中進行材料參數(shù)的設定，假設模型的各個組織結(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）??參考相關文獻的數(shù)據(jù)［１７，１８］，如表１所示。??６??

（五）觀察和分析指標??１．顱上頌復合體的應力分布??２．腭部種植釘周圍皮質(zhì)骨的Ｖｏｎ?Ｍｉｓｅｓ等效應力??３．種植釘?shù)模郑铮?Ｍｉｓｅｓ等效應力和運動趨勢??４．支抗牙第一磨牙的位移改變??５．腭中縫標記點的位移改變??因模型左右大致對稱，在觀察記錄標志點的位移量時，為了簡化實驗數(shù)據(jù)分析，??本實驗只對右側(cè)模型標志點進行分析。同時實驗引入了?Ｖｏｎ?Ｍｉｓｅｓ等效應力的概念，??它是考慮了第一、第二、第三主應力而用數(shù)學方法綜合而成的一個概念，常用于表示某??物體所受的總體應力情況。??—Ｎ?結(jié)果??（一）顱上頜復合體的應力分布??加載位移后觀察所有模型可見顱上頌復合體的應力分布大致相似，種植釘植入角??度的改變對整個顱上頜復合體在應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力分布范圍更廣，應力峰值更大。??■?？?＋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顱上領體的應力分布（前面觀和胎面觀）??１２??

【參考文獻】：
期刊論文
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[4]種植釘輔助上頜快速擴弓治療年輕成人上頜牙弓狹窄的CBCT分析[J]. 賈海潮,厲松,劉松林,張楠.  中華口腔正畸學雜志. 2016 (03)
[5]影響上頜快速擴弓效果相關因素的研究進展[J]. 張艷迪,趙桂芝,柯杰.  北京口腔醫(yī)學. 2016(02)
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本文編號：3067271