本文關(guān)鍵詞：犬牙槽突裂有限元模型的建立與生物力學(xué)分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目的： （1）建立含骨縫犬單側(cè)牙槽突裂的三維有限元模型，為指導(dǎo)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和相關(guān)研究以及臨床牙槽突裂植骨后的治療提供可靠的理論依據(jù)和臨床指導(dǎo)。 （2）基于三維有限元模型，通過(guò)比較不同力值擴(kuò)弓力加載在相同牙齒上時(shí)，植骨區(qū)和腭中縫的應(yīng)力和位移變化，探討合適的加載力值。 （3）基于三維有限元模型，通過(guò)比較相同力值擴(kuò)弓力加載在不同牙齒上時(shí)，植骨區(qū)和腭中縫的應(yīng)力和位移變化，探討合適的加力牙齒的選擇。 方法： （1）對(duì)Beagle犬全頭顱進(jìn)行螺旋CT掃描，獲得連續(xù)DICOM格式的標(biāo)準(zhǔn)文件，并導(dǎo)入MIMICS醫(yī)學(xué)圖像處理軟件，分割牙齒、牙周膜以及頜面部其他骨塊，進(jìn)行牙槽突造裂及植骨處理，建立初始幾何模型；運(yùn)用逆向工程軟件Geomagic Studio建立骨縫的實(shí)體模型，并對(duì)模型進(jìn)行光順與優(yōu)化處理；將優(yōu)化后的模型導(dǎo)入有限元前后處理軟件Femap，賦予相應(yīng)的材料參數(shù)，生成三維有限元網(wǎng)格，建立了含骨縫犬單側(cè)牙槽突裂的有限元模型。并驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確有效性。 （2）模擬臨床上的擴(kuò)弓治療，在雙側(cè)犬齒上加載四組（G1-G4）不同力值（5MPa、10MPa、20MPa、30MPa）的擴(kuò)弓力，比較四組植骨區(qū)和腭中縫的應(yīng)力和位移變化。 （3）將雙側(cè)犬齒（G5）、雙側(cè)第四前臼齒(G6)以及雙側(cè)犬齒和第四前臼齒(G7)分為三組，模擬臨床上的擴(kuò)弓治療，分別對(duì)其加載相同力值（10MPa）的擴(kuò)弓力，比較三組植骨區(qū)和腭中縫的應(yīng)力和位移變化。 結(jié)果： （1）建立了符合不同研究目的含骨縫犬單側(cè)牙槽突裂的三維有限元模型，模型包含了牙齒、牙周膜、骨塊、植入骨塊及腭中縫等骨縫，共由3939729個(gè)實(shí)體單元和805570個(gè)節(jié)點(diǎn)組成。模型的驗(yàn)證結(jié)果與預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。 （2）模擬加力后，四組植骨區(qū)和腭中縫均有受到來(lái)自擴(kuò)弓器的作用力，并隨加載力值的增大而增大。G3、G4裂隙側(cè)犬齒的位移量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于健側(cè)，雙側(cè)不對(duì)稱位移量過(guò)大，而G1雙側(cè)犬齒的位移量雖相近，但其植骨區(qū)及腭中縫所受到的拉應(yīng)力較小。只有G2裂隙側(cè)犬齒位移量略大于健側(cè)，且其植骨區(qū)及腭中縫全段均有受到拉應(yīng)力刺激。 （3）模擬加力后，三組植骨區(qū)均有受到來(lái)自擴(kuò)弓器的作用力，擴(kuò)弓力在植骨區(qū)通過(guò)植入的骨材料向近中傳遞。G5及G7的植骨區(qū)及腭中縫全段均受到拉應(yīng)力，G6的植骨區(qū)及腭中縫中段受到的拉應(yīng)力較小，前段甚至出現(xiàn)壓應(yīng)力。G6及G7健側(cè)犬齒及健側(cè)第四前臼齒位移量均大于裂隙側(cè)。只有G5的植骨區(qū)和腭中縫全段均受到拉應(yīng)力刺激，且裂隙側(cè)犬齒位移量略大于健側(cè)。 結(jié)論： （1）利用螺旋CT和MIMICS、Geomagic Studio、FEMAP軟件相結(jié)合的方法生成的有限元模型結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確，具有良好的幾何相似性以及力學(xué)相似性，可用于分析計(jì)算。 （2）通過(guò)有限元分析得出，將10MPa作為擴(kuò)弓治療的加載力值，雙側(cè)加力的犬齒位移量相對(duì)較接近，，且植骨區(qū)和腭中縫全段均受到拉應(yīng)力刺激，故建議在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇10MPa作為擴(kuò)弓力加載的力值。 （3）通過(guò)有限元分析得出，僅對(duì)犬齒加載擴(kuò)弓力，其植骨區(qū)和腭中縫全段均受到拉應(yīng)力刺激，且裂隙側(cè)犬齒位移量略大于健側(cè)。此外，由于犬齒的形態(tài)及解剖位置較易于臨床操作和放置擴(kuò)弓器，故建議在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇犬齒作為擴(kuò)弓力加載的牙齒。
【關(guān)鍵詞】：牙槽突裂 骨縫 三維有限元模型 MIMICS軟件 Geomagic Studio軟件 生物力學(xué)
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：R783.5;R-332
【目錄】：

• 摘要7-10
• ABSTRACT10-13
• 目錄13-17
• 第一章 前言17-30
• 1.1 研究背景17-18
• 1.2 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)18-27
• 1.2.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇18-19
• 1.2.2 犬解剖結(jié)構(gòu)19-21
• 1.2.3 牙槽突裂動(dòng)物模型的建立21-22
• 1.2.4 牙槽突裂動(dòng)物模型的預(yù)實(shí)驗(yàn)22-27
• 1.3 生物力學(xué)研究27-29
• 1.3.1 有限元法27-28
• 1.3.2 相關(guān)研究28-29
• 1.4 提出問(wèn)題29-30
• 第二章 犬牙槽突裂有限元模型的建立30-54
• 2.1 材料與方法30-37
• 2.1.1 建模材料30-31
• 2.1.2 建模方法31-36
• 2.1.3 三維有限元模型驗(yàn)證36-37
• 2.2 結(jié)果37-48
• 2.2.1 初始幾何模型建立37-39
• 2.2.2 實(shí)體幾何模型建立39-41
• 2.2.3 骨縫幾何模型建立41-42
• 2.2.4 三維有限元模型建立42-44
• 2.2.5 模型驗(yàn)證結(jié)果44-48
• 2.3 討論48-52
• 2.3.1 關(guān)于建模軟件48-49
• 2.3.2 關(guān)于三維有限元模型的建立49-50
• 2.3.3 關(guān)于骨縫的建立50-51
• 2.3.4 關(guān)于骨縫彈性模量的選擇51
• 2.3.5 關(guān)于有限元模型的驗(yàn)證51-52
• 2.4 結(jié)論52-54
• 第三章 犬牙槽突裂有限元模型的生物力學(xué)分析54-70
• 3.1 材料與方法54-59
• 3.1.1 研究模型54
• 3.1.2 加力大小的選擇54-57
• 3.1.3 加力牙齒的選擇57-59
• 3.2 結(jié)果59-66
• 3.2.1 加力大小的選擇59-63
• 3.2.2 加力牙齒的選擇63-66
• 3.3 討論66-69
• 3.3.1 關(guān)于加力大小的選擇66-68
• 3.3.2 關(guān)于加力牙齒的選擇68-69
• 3.4 結(jié)論69-70
• 全文總結(jié)70-71
• 參考文獻(xiàn)71-77
• 附錄77-87
• 參考文獻(xiàn)84-87
• 致謝87-88

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 鄔銘峰;羅濤;王亞敏;郭瑩;唐亮;;三維有限元法在口腔醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用[J];廣東牙病防治;2007年01期

2 王志勇,石冰;應(yīng)用于唇腭裂研究的動(dòng)物模型[J];國(guó)外醫(yī)學(xué).口腔醫(yī)學(xué)分冊(cè);2001年05期

3 曹立波;奠波;盧暢;;基于CT圖像頸椎有限元模型的建立及驗(yàn)證[J];湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年01期

4 歐新榮;翦新春;;雙側(cè)牙槽嵴裂動(dòng)物模型的建立及對(duì)上頜骨生長(zhǎng)發(fā)育的影響[J];中南大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版);2006年02期

5 雷勇華;翦新春;任畢喬;;利用螺旋CT技術(shù)建立單側(cè)完全性唇腭裂上頜骨三維有限元模型(英文)[J];中南大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版);2007年05期

6 雷勇華;翦新春;任畢喬;;上頜前牽引對(duì)唇腭裂上頜骨影響的三維有限元生物力學(xué)研究[J];中南大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版);2008年10期

7 劉暢;朱憲春;張星;臺(tái)銀霞;閆森;;頜面骨三維有限元模型中骨縫實(shí)體模型的建立[J];華西口腔醫(yī)學(xué)雜志;2011年01期

8 張彤;劉洪臣;余綱林;;包含骨縫的顱面復(fù)合體三維有限元模型的建立[J];口腔頜面修復(fù)學(xué)雜志;2009年06期

9 梁立民,柳春明,宋儒耀,侯敏,馬驍;應(yīng)用外科方法建立幼犬牙槽裂模型的研究[J];口腔頜面外科雜志;2004年03期

10 楊雁;儲(chǔ)lㄦ

本文編號(hào)：363284