牵张修复下颌骨颏部弧形缺损的生物力学分析

发布时间：2021-01-05 19:08

　　TDDO被誉为内源性组织工程技术，为下颌骨节段性缺损的修复带来了新的手段，成为研究热点。但颏部弧形缺损为TDDO的应用带来了挑战，影响治疗成功的因素很多，其中生物力学因素与治疗成败密切相关。也就是说在临床使用中，牵张器-下颌骨复合体能否承载功能载荷，保证固定的稳定性？施加牵引力后骨生长中心的应力如何分布，能否产生利于成骨的力学微环境？进行此类骨牵张时会对颞下颌关节产生何种影响？牵张过程中转运盘上的牙齿受到反牵张阻力时将会产生怎样的移动趋势？这些问题亟待解决。目前尚未查阅到能回答上述问题的相关文献。本研究的目的和意义就是通过分析牵张过程中所涉及的相关生物力学参数，试图优化牵张器结构、探寻TDDO修复下颌骨颏部弧形缺损的生物力学规律。本研究采用计算机辅助设计（Computer Aided Design，CAD）方法建立TDDO牵张修复下颌骨颏部弧形缺损（包括缺损的下颌骨、牵张器、转运盘、生长中心、关节盘和牙）的三维数字模型。并运用有限元法对不同牵张速率、不同形态规格的牵张器模型进行生物力学分析。在对16个不同规格支架功能载荷下的生物力学分析的研究结果显示：（1）支架应力主要集中于骨缺损区中... 

【文章来源】：中国人民解放军空军军医大学陕西省 211工程院校

【文章页数】：77 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
缩略语表
中文摘要
Abstract
前言
文献回顾
第一部分 颏部缺损数字模型的建立和正常下颌骨的生物力学分析
    实验一 正常下颌骨和颏部缺损数字模型的建立
        1 材料
            1.1 实验设备
            1.2 建模素材
        2 方法
            2.1 DICOM 数据的创建、读取和三维重建
            2.2 基于 Geomagic Studio 8.0 平台的正常下颌骨数字模型的构建
            2.3 基于 Geomagic Studio 8.0 平台的截骨线设计
        3 结果
    实验二 功能载荷下正常下颌骨的力学分析
        1 材料
            1.1 实验设备
            1.2 建模素材
        2 方法
            2.1 正常下颌骨三维有限元模型的建立
            2.2 观察指标
        3 结果
            3.1 建立了正常下颌骨的三维有限元模型
            3.2 功能载荷下正常下颌骨应力分布
        4 讨论
            4.1 数字模型和有限元模型的建立
            4.2 正常颌骨应力分布
第二部分 牵张器支架生物力学性能分析
    实验一 牵张器导轨部分力学分析
        1 材料
            1.1 实验设备
            1.2 建模素材
        2 方法
            2.1 牵张器的设计和修复颏部缺损三维有限元模型的建立
            2.2 结果的计算、读取、显示和保存
            2.3 观察指标
        3 结果
            3.1 建立了不同规格支架牵张修复颏部缺损的三维有限元模型
            3.2 牵张器固定支架的 von Mises 应力节点等值线图
            3.3 牵张器固定支架的最大 von Mises 应力变化
            3.4 牵张器支架固定骨段的最大位移值变化
            3.5 不同规格支架对髁突表面应力变化的影响
        4 讨论
            4.1 不同规格支架牵张修复颏部缺损的三维有限元模型
            4.2 不同规格支架牵张修复颏部缺损的生物力学分析
    实验二 增加舌侧辅助支架对固定力学环境的影响
        1 材料
            1.1 实验设备
            1.2 建模素材
        2 方法
            2.1 模型的设计
            2.2 有限元模型的建立
            2.3 观察对象
        3 结果
            3.1 增加舌侧辅助固定支架后的 von Mises 应力等值线图
            3.2 增加舌侧辅助固定支架后最大 von Mises 应力值的变化
            3.3 增加舌侧辅助固定支架后最大位移值的变化
            3.4 增加舌侧辅助固定支架后髁突表面应力的变化
        4 讨论
    实验三 不同形态的固定臂对固定稳定性的影响
        1 材料
            1.1 实验设备
            1.2 建模素材
        2 方法
            2.1 模型的设计
            2.2 观察指标
        3 结果
            3.1 不同形态固定臂固定时牵张器的 von Mises 应力分布
            3.2 牵张器固定臂固定钉孔周围皮质骨的应力分布
            3.3 不同形态固定臂对支架和钉孔周围皮质骨的最大应力值的影响
            3.4 不同形态固定臂对骨段的位移值的影响
        4 讨论
第三部分 转运盘部分的生物力学分析
    实验一 牵张幅度和固定装置形态对骨转运盘—固定臂复合体应力分布的影响
        1 材料
        2 方法
            2.1 结果的计算、读取、显示和保存
            2.2 模型的设计
            2.3 观察指标
        3 结果
            3.1 采用不同牵张幅度和固定装置形态时固定装置的 von Mises 应力分布
            3.2 采用不同牵张幅度和固定装置形态时转运盘固定钉孔周围皮质骨的应力分布
            3.3 牵张幅度和固定装置形态对骨转运盘—固定臂复合体最大 von Mises 应力变化的影响
        4 讨论
    实验二 牵张幅度和固定装置形态对生长中心应力分布影响
        1 材料
        2 方法
            2.1 结果的计算、读取、显示和保存
            2.2 模型的设计
            2.3 观察指标
        3 结果
            3.1 采用不同牵张幅度和固定装置形态时生长中心的应变等值线分布图
            3.2 牵张幅度和固定装置形态对生长中心的应变的影响
        4 讨论
第四部分 反牵张阻力对骨牵张的影响
    实验一 模拟牙龈组织牵张反力对转运盘上牙的力学影响
        1 材料
        2 方法
            2.1 结果的计算、读取、显示和保存
            2.2 模型的设计
            2.3 观察指标
        3 结果
            3.1 牙的位移值变化
            3.2 牙周膜的 von Mises 应力分布
        4 讨论
小结
参考文献
个人简历和研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]内置弧形牵张成骨修复下颌骨缺损的临床应用[J]. 牛学刚,韩小宪,郝永,刘瑞峰,李光辉.  口腔材料器械杂志. 2007(04)
[2]颧骨内置弧线式骨牵张器的研制[J]. 牛学刚,赵铱民,韩小宪,吴仲寅.  口腔材料器械杂志. 2006(03)
[3]用三焦点牵张成骨技术修复重建颏部骨缺损的实验研究[J]. 应彬彬,胡静,李继华,祝颂松,王大章.  实用口腔医学杂志. 2006(03)
[4]牵引成骨技术在肿瘤术后下颌骨重建中的应用[J]. 王兴,林野,伊彪,李自力,陈波,梁成.  中华口腔医学杂志. 2000(06)



本文编号：2959146