标题:埋伏牙牙周应力分布的三维有限元分析
导师:张君
学号:200312954
作者:马士良
论文答辩日期:2006-05-22 00:00:00
关键词:埋伏牙;三维有限元;CT图像建模法;牙周应力分析
摘要:目的 恒牙的埋伏阻生是口腔科的常见病之一。较常见的是尖牙和上颌切牙的埋伏阻生(第三磨牙除外)。恒牙的埋伏阻生对口颌系统的功能和美观有很大影响。现在对埋伏牙的研究主要集中在埋伏牙引起的并发症、埋伏牙的定位和临床治疗方法上,而对埋伏牙正畸牵引治疗的生物力学机制的研究甚少。对埋伏牙的正畸牵引治疗现仍处在经验医学的阶段上。这就大大降低了对埋伏牙正畸牵引治疗的可控性,延长了治疗时间,增加了病人的痛苦和治疗的难度,从而降低了正畸牵引治疗埋伏牙的成功率。本研究的目的是通过建立埋伏牙的三维有限元模型,分析不同加载力下的埋伏牙牙周应力,从而为临床上正畸牵引治疗埋伏牙提供基础实验依据。 方法 选取实验模型,进行螺旋CT扫描,以CT片的形式输出扫描结果。在专用描图纸上建立直角坐标系,描绘出埋伏牙的轮廓曲线,轮廓图按照顺序编号。建立三维直角坐标系,对各个断层的轮廓线选择节点。将节点的坐标值输入大型三维有限元软件Ansys,利用Ansys的实体建模功能,完成实体仿真模型的建立。为防止格式转换过程中发生的数据丢失,直接利用Ansys建立埋伏牙的三维有限元模型。在建立的埋伏牙三维有限元模型上添加牙周膜模型。对建立的三维有限元模型进行三种工况下的力学加载,分别计算其牙周应力分布情况。 结果 建立了埋伏牙三维有限元模型,计算出3种加载下埋伏牙牙周应力分布。加载1即加载力方向与牙体长轴一致时,埋伏牙牙周应力区间较小,最大应力值较小,应力分布比较平均。加载3即加载力方向与牙体长轴垂直时,埋伏牙牙周应力区间较大,最大应力值较大,但应力分布集中于加载指向的一侧。加载2即加载力方向与牙体长轴成45o角时,埋伏牙牙周应力区间和最大应力值中等,牙周应力分布居于二者之间。 结论 通过CT图像法建立埋伏牙的三维有限元模型切实可行,建立的模型生理相似性好,可以较好用于埋伏牙的生物力学分析。牵引力的方向与牙体长轴一致时,埋伏牙的最大牙周应力较小,分布比较平均,有利于埋伏牙的牵引萌出。牵引力方向与牙体长轴成一定角度时,随着角度的增大,最大牙周应力变大,分布更加集中,不利于埋伏牙的牵引萌出。牵引力方向与牙体长轴所成的角度较小时,较有利于埋伏牙的牵引萌出。 关键词 埋伏牙 三维有限元 CT图像建模法 牙周应力分析
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