基于SLM的上颌赝复体支架设计制造研究

发布时间：2017-09-20 10:45

  本文关键词：基于SLM的上颌赝复体支架设计制造研究

  更多相关文章： 选择性激光熔融 上颌赝复体支架 数据提取 数字化设计

【摘要】：上颌赝复体修复是治疗上颌骨缺损常用的方法。由于上颌赝复体支架传统铸造工艺使支架的结构、厚度等受到限制,而选择性激光熔融技术(Selective Laser Melting,SLM)对复杂结构及薄壁件具有良好的成型能力,本研究将数字化设计技术及SLM制造技术运用到支架的设计制造中,使支架结构设计的合理性、制造的准确性得到提高,以减少由于支架重量过大、及固位精度不足等因素导致的支架使用问题。本文的主要工作及研究成果如下:(1)针对口腔三维数据提取过程中上颌骨和软组织分界不明显导致口腔模型重建困难的问题,提出采用通过在口腔中塞入棉花等非显影物质辅助进行CT拍摄,以及通过利用石膏模型的牙齿扫描数据和CT重建模型中上颌软组织等模型进行配准融合的方法。结果表明:对病人拍摄CT时塞入非显影物质后,上颌骨和软组织分界明显,可以解决口腔模型重建时对上颌解剖结构信息和复杂表面性信息准确利用的问题。(2)结合SLM成型钛合金材料能力强的特点,通过上颌赝复体支架的结构分析和设计,构建了与铸造支架相比具有重量更小、精确度更好的口腔赝复体支架。并结合卡环的受力,利用拓扑优化方法对卡环结构进行拓扑优化设计。结果表明:构建的支架大连接体部分厚度从铸件的0.6 mm减少为0.4 mm,义齿连接的网状结构从铸件的0.5mm减少为成0.3 mm,重量减少达30%以上,经过拓扑优化的卡环比未经优化的卡环用材减少20%。(3)针对口腔赝复体支架结构特点及SLM打印过程中模型摆放及支撑设置对成型体结构的影响,对支架数字化模型摆放方式及添加支撑的方式进行了研究。结果发现:支架的摆放角度大于60°时,对支架的结构影响小;避免支撑放置在卡环内表面及悬垂结构,能够减轻卡环内表面缺损及悬垂结构的挂渣现象。(4)针对支架上颌软组织接触面、卡环牙齿接触面和组织非接触面的表面精度不同要求,对支架SLM成型后表面后处理方式进行了研究。结果发现:对支架的组织接触面只需进行喷砂处理;对于支架的卡环牙齿接触面和组织非接触面可进行喷砂和少量步骤的抛光。后处理过程且较传统铸件支架处理时间平均减少40%以上。
【关键词】：选择性激光熔融 上颌赝复体支架 数据提取 数字化设计
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG665;R318.08
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-22
• 1.1 课题背景及意义10-11
• 1.2 赝复体支架的国内外研究现状及发展趋势11-19
• 1.2.1 不同上颌骨缺损类型的赝复体11-13
• 1.2.2 上颌赝复体支架的材料应用13-15
• 1.2.3 口腔模型的提取技术15-17
• 1.2.4 上颌赝复体支架设计制造及临床应用17-19
• 1.3 本文研究内容及论文框架19-22
• 1.3.1 本文研究内容19
• 1.3.2 论文框架19-22
• 第2章 上颌赝复体支架技术基础22-36
• 2.1 上颌赝复体支架钛及钛合金加工方法22-27
• 2.2 上颌赝复体支架的特征分析27-32
• 2.2.1 口腔模型的获取研究27-29
• 2.2.2 上颌赝复体功能区域划分29-32
• 2.3 SLM加工可行性试验研究32-34
• 2.4 本章总结34-36
• 第3章 上颌赝复体支架的数字化设计36-62
• 3.1 口腔三维数据不同提取与重建方法评估36-45
• 3.1.1 印模技术的三维数据提取与重建36-38
• 3.1.2 CT三维数据的提取与重建38-43
• 3.1.3 分区域数据提取方法43-45
• 3.2 功能区的数字化设计45-56
• 3.2.1 连接与辅助功能区的数字化设计原则与过程45-47
• 3.2.2 固位功能区的设计原则47-51
• 3.2.3 固位功能区的数字化设计51-56
• 3.3 卡环结构的拓扑优化设计56-59
• 3.3.1 拓扑优化原理与卡环受力分析56-57
• 3.3.2 支架卡环的拓扑优化设计57-59
• 3.4 本章小结59-62
• 第4章 基于SLM技术的上颌赝复体支架制造的研究62-74
• 4.1 SLM制造的支架摆放方式及支撑设置62-68
• 4.1.1 SLM设备及打印参数62-63
• 4.1.2 SLM制造支架的摆放方式及支撑设置63-68
• 4.2 SLM打印上颌赝复体支架的后处理68-70
• 4.3 SLM打印样件的机械性能研究70-72
• 4.4 本章总结72-74
• 第5章 SLM与传统铸造上颌赝复体支架的临床应用74-82
• 5.1 数字化设计及SLM打印件的临床应用74-78
• 5.2 传统铸造制造案例78-80
• 5.3 两种支架的对比80-81
• 5.4 本章总结81-82
• 第6章 总结与展望82-84
• 6.1 总结82-83
• 6.2 展望83-84
• 参考文献84-88
• 致谢88-90
• 攻读学位期间参加的科研项目和成果90

【相似文献】

中国重要会议论文全文数据库 前8条

1 孙振群;;介绍一种盖板中空式赝复体的制作方法[A];中华口腔医学会成立大会暨第六次全国口腔医学学术会议论文汇编[C];1996年

2 冯志宏;董岩;白石柱;周冰;毕云鹏;吴国峰;赵铱民;;改良的计算机辅助设计及制作颜面赝复体的方法[A];第六次全国口腔修复学学术会议论文摘要汇编[C];2009年

3 朱晨;傅远飞;徐侃;;阻塞器赝复体组织面软衬制作方法初探[A];第六次全国口腔修复学学术会议论文摘要汇编[C];2009年

4 高清平;郭峰;翦新春;刘迎春;;钛支架赝复体在单侧上颌骨缺损伴牙列缺损修复中的应用[A];第八次全国口腔颌面—头颈肿瘤会议论文汇编[C];2009年

5 张孟然;任为红;王伟英;杨瑾;李靖桓;;口腔赝复体开放式阻塞器的制作方法——首都医科大学附属北京口腔医院技工中心[A];全国第六届口腔修复工艺学学术会议论文汇编[C];2007年

6 白石柱;毕云鹏;赵铱民;;颜面赝复体及其负型的CAD/CAM技术研究[A];第九次全国口腔医学计算机应用学术会议论文汇编[C];2011年

7 张洁;杨洁;黄罡;聂蓉蓉;;钛支架式赝复体在一侧上颌骨缺损修复中的应用[A];第六次全国口腔修复学学术会议论文摘要汇编[C];2009年

8 石勇;赵铱民;宋玮;;重组人β防御素3(rHBD3)对抑制颌面赝复硅橡胶材料表面真菌感染的研究[A];第六次全国口腔修复学学术会议论文摘要汇编[C];2009年

中国重要报纸全文数据库 前2条

1 罗刚 田洪涛 苏玉军;颌面修复以“假”乱真[N];健康报;2006年

2 本报记者 王丹;二十年再造“玉颜皓齿”[N];健康报;2012年

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 康彪;颜面赝复体粘接剂的研制与评价[D];第四军医大学;2008年

2 苏方;颜面赝复体的计算机配色研究[D];第四军医大学;2006年

3 石勇;生物抗菌肽rHBD3应用于颌面赝复硅橡胶抑菌的初步研究[D];第四军医大学;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前8条

1 张雷青;基于数字化设计和3D打印的颌骨缺损赝复体修复及3D打印金属材料细胞毒性的初步研究[D];浙江大学;2016年

2 袁喜根;基于SLM的上颌赝复体支架设计制造研究[D];浙江工业大学;2016年

3 毕云鹏;单侧眶缺损仿真修复的计算机辅助设计与制作的初步研究[D];第四军医大学;2008年

4 黄澜;遮色剂对赝复体硅橡胶色彩稳定性影响的研究[D];昆明医学院;2009年

5 韩影;应用GP-084泡沫硅橡胶夹层结构制作颌面赝复体的实验研究[D];第四军医大学;2004年

6 段风;遮色剂对赝复体硅橡胶遮色性能影响的研究[D];昆明医学院;2009年

7 初晓阳;单侧上颌骨缺损前牙附着体固位赝复体三维有限元研究[D];中国人民解放军医学院;2014年

8 李风兰;选择性激光烧结和复合蜡粉PCP1在颜面缺损修复中的应用研究[D];第四军医大学;2005年

，

本文编号：887612