無托槽隱形矯治器對上頜側(cè)切牙轉(zhuǎn)矩力的三維有限元分析.pdf

1、第一部分:牙槽骨-上牙列-無托槽矯治器有限元模型的建立
　　目的:
　　建立上頜牙列、牙槽骨及無托槽隱形矯治器整體三維有限元模型。采用非線性接觸算法計算隱形矯治器作用下牙、牙周膜、牙槽骨的應(yīng)力分布，為研究隱形矯治器的生物力學(xué)機制提供研究模型。
　　方法:
　　利用螺旋CT掃描獲得志愿者的上頜牙列及牙槽骨圖像的Dicom文件，把獲取到CT掃描圖的DICOM文件導(dǎo)入Mimics軟件，獲得清晰的上頜骨、牙冠及牙根的三維

2、圖像并提取其三維坐標(biāo)，重建牙齒、牙槽骨。利用Hypermesh10.0的前處理功能得到牙及周圍組織的有限元模型。
　　結(jié)果:
　　建立了無托槽隱形矯治器、上頜牙列、牙槽骨三維有限元模型?？偣灿兴拿骟w單元54982個，節(jié)點13300個，總的內(nèi)存需求958MB。
　　結(jié)論:
　　首次應(yīng)用Hypermesh10.0等軟件建立了無托槽隱形矯治器、上領(lǐng)牙列、牙槽骨整體三維有限元模型，并用非線性接觸計算模擬無托槽隱形矯治器戴

3、入過程，建立的三維有限元模型仿真性高，與實際組織結(jié)構(gòu)相似，為進一步加載載荷分析無托槽隱形矯治器的力學(xué)行為提供了良好的有限元分析模型。
　　第二部分無托槽隱形矯治器對上頜側(cè)切牙轉(zhuǎn)矩力的三維有限元分析
　　目的:
　　本研究采用三維有限元方法，探討在舌向轉(zhuǎn)矩力的作用下，上切牙及支持組織的應(yīng)力分布狀況和牙體運動趨勢，為臨床上掌握和使用無托槽隱形矯治器提供生物力學(xué)依據(jù)。
　　方法:
　　采用第一部分建立的有限元模型

4、，通過在牙齒切、齦端施加不同力矩和唇舌向水平力，矯治力范圍在100～300g之間，分析各組矯治牙的移動類型、應(yīng)力分布、位移。具體分組如下:
　　模擬無托槽隱形矯治技術(shù)的矯治載荷，于切牙唇側(cè)頸1/3垂直加載一組力量約為300g的矯治力，通過無托槽隱形矯治器形變0.3mm實現(xiàn);均布于牙冠頸部的1/3部分;同時模擬無托槽矯治器在臨床牙冠唇側(cè)切端1/3加載一組力量約為100g、200g、300g的矯治力，均布于牙切1/3部分，分別通過無托

5、槽隱形矯治器形變0.1mm、0.2mm、0.3mm實現(xiàn)。具體分組如下:A組:同時切牙切端1/3加載100g矯治力，通過形變0.1mm得到;B組:同時切牙切端1/3加載200g矯治力，通過無托槽隱形矯治器形變0.20mm得到;C組:同時切牙切端1/3加載300g矯治力，通過無托槽隱形矯治器形變0.3mm得到;另外設(shè)D組僅在頸1/3垂直加載一組力量約為300g的矯治力，通過無托槽隱形矯治器形變0.3mm實現(xiàn)，切端無加載。
　　結(jié)果:<

6、br>　　在應(yīng)力方面，C組（無托槽矯治器在頸1/3、切1/3均形變0.3mm組）的最大主應(yīng)力最高，A組（無托槽矯治器在頸1/3形變0.3mm、切1/3形變0.1mm組）的Von mises應(yīng)力（等效應(yīng)力）大于B（無托槽矯治器在頸1/3形變0.3mm、切1/3形變0.2mm組）、 C組，但小于對照組。B組最小主應(yīng)力和等效應(yīng)力最小。C組整體應(yīng)力水平最高，B組應(yīng)力水平較高，A組應(yīng)力水平最低。除B組外各組根尖部和牙頸部應(yīng)力集中較明顯。B組應(yīng)力分