无托槽隐形矫治技术不同附件远移上颌磨牙的三维有限元分析
发布时间：2021-11-15 07:56
目的:通过应用三维建模软件建立上颌骨、上颌牙列、牙周膜及无托槽隐形矫治器的三维有限元模型,模拟在无托槽隐形矫治技术中使用不同附件（无附件、水平矩形附件、垂直矩形附件、优化控根附件）远移磨牙时,牙齿位移趋势及牙周膜应力分布的变化,探讨远移磨牙时无托槽隐形矫治技术中不同附件的作用机制,以期为隐形矫治技术的临床应用提供技术参考。方法:通过选取一名个别正常?志愿者进行锥形束CT（Cone Beam Computerized Tomography,CBCT）扫描,获得DICOM格式图像,应用Mimics将图像进行三维重建,初步得到上颌骨及上颌牙列的点云结构模型,保存为stl格式,将所得点云模型导入Geomagic中进行后处理,分别得到上颌骨、上颌牙列、牙周膜及隐形矫治器的三维实体模型,通过应用工程软件SolidWorks,在上颌第二磨牙颊侧进行三种不同附件进行设计制作,得到附件的三维实体模型。之后在SolidWorks中进行模型装配,将得到的整体模型根据附件的不同分为四组:模型A-无附件;模型B-传统水平矩形附件;模型C-传统垂直矩形附件;模型D-优化控根附件。在两个中切牙的近中相交处设定坐标系...
【文章来源】：青岛大学山东省
【文章页数】：137 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
上颌骨及牙列在Geomagic软件中处理模型
青岛大学硕士学位论文4值操作，擦除多余骨组织部分，得到上颌牙列的原始数据并保存。将所得的上颌骨及上颌牙列保存为STL格式并输出。图1Mimics18.0工作界面将STL格式数据导入Geomagicstudio2016中如图2所示，经过修补、降噪、去除多余三角面片等处理后进行精确曲面，在精确曲面中进行网格编辑，边界调整等处理后保证各个面片的封闭连续性后进行拟合曲面，形成封闭的上颌骨及上颌牙列NURBS实体，将所得的数据以IGES格式保存导出。图2上颌骨及牙列在Geomagic软件中处理模型人体中正常牙周膜生理厚度约0.15-0.38mm,然而实验所得DICOM格式文件的牙
材料与方法5周膜图像是不清晰且不连续的，在Mimics软件中无法进行分离。本研究将牙周膜整体厚度简化为0.25mm[4,22]。通过Geomagic软件将上颌牙齿整体沿法线增厚0.25mm，然后分别与牙齿、牙槽骨进行布尔运算，得到牙周膜的三维表面模型，然后进行拟合曲面形成了牙周膜的NURBS模型，保存并输出为IGES格式文件。1.4.2无托槽矫治器及附件的建立和装配在临床中隐形矫治器是根据硅胶模型扫描后得到的牙列进行制作，与扫描牙列基本完全吻合，因此，在创建无托槽隐形矫治器模型过程中，参考隐形矫治器的建立方法，将之前所得到的上颌骨、上颌牙列的STL格式文件导入到GeomagicStudio中，先将第二磨牙向远中整体移动0.15mm[23]，得到推磨牙向后的终末状态，然后将整体牙列沿龈缘处进行曲面裁剪，得到了冠表面的数据即得到了无托槽隐形矫治器的内表面，然后将其法向抽壳0.75mm[24,25]后进行曲面编辑、拟合曲面，最终得到了无托槽隐形矫治器的三维NURBS模型，保存并输出为IGES格式文件如图3所示。由于第二磨牙上矫治器的位置与牙位是不匹配的（图4），所以当矫治器模型带入牙列后会与第二磨牙产生过盈接触，矫治器发生挤压形变，从而产生回弹力。图3无托槽隐形矫治器矫治器图4矫治器与矫治牙产生过盈接触
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于有限元分析的上颌尖牙最佳正畸力的生物力学探究（英文）[J]. Jian-lei WU,Yun-feng LIU,Wei PENG,Hui-yue DONG,Jian-xing ZHANG. Journal of Zhejiang University-Science B（Biomedicine & Biotechnology）. 2018(07)
[2]三维有限元分析唇侧矫治器的位置改变对上前牙组牙阻抗中心的影响[J]. 吕志鹏,张翼,王超,黄倩倩,王华桥,张赫. 口腔医学研究. 2017(04)
[3]青少年腭部骨质厚度的CBCT研究[J]. 陈建明,苏小元. 实用口腔医学杂志. 2014(06)
[4]《口腔正畸学》——基础、技术与临床[J]. 实用口腔医学杂志. 2014(02)
[5]Ⅱ类骨质中正畸微种植体锥度及植入角度对支抗稳定性影响的三维有限元分析[J]. 董晶,张哲湛,周国良. 华西口腔医学杂志. 2014(01)
[6]不同力作用下微种植体长度和直径的双变量优化分析[J]. 鲁颖娟,常少海,伍虹,余艳崧,叶玉珊,常岚茹,王为. 华西口腔医学杂志. 2014(01)
[7]三维有限元法在正畸生物力学中的研究进展[J]. 张莹,彭惠. 齐齐哈尔医学院学报. 2013(02)
[8]上颌全口义齿后牙排列位置对腭部基托应力影响的有限元分析[J]. 程为,张振庭. 北京口腔医学. 2012(06)
[9]Twin-Block矫治器在不同角度咬合斜面时对相关口颌肌肉及韧带约束反力的影响[J]. 王佳男,李惠山,宗述正,高帅,赵伟,陈秉智,刘红彦. 华西口腔医学杂志. 2013(02)
[10]5种角度载荷下成组上颌切牙的三维有限元应力分析[J]. 赵书平,张理红,任家银,王虎,罗岷,田丽玛. 广东牙病防治. 2012(11)
硕士论文
[1]隐形矫治器的材料硬度和设计变化对其生物力学效应的影响[D]. 夏舒迟.中南大学 2010
本文编号：3496363
【文章来源】：青岛大学山东省
【文章页数】：137 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
上颌骨及牙列在Geomagic软件中处理模型
青岛大学硕士学位论文4值操作，擦除多余骨组织部分，得到上颌牙列的原始数据并保存。将所得的上颌骨及上颌牙列保存为STL格式并输出。图1Mimics18.0工作界面将STL格式数据导入Geomagicstudio2016中如图2所示，经过修补、降噪、去除多余三角面片等处理后进行精确曲面，在精确曲面中进行网格编辑，边界调整等处理后保证各个面片的封闭连续性后进行拟合曲面，形成封闭的上颌骨及上颌牙列NURBS实体，将所得的数据以IGES格式保存导出。图2上颌骨及牙列在Geomagic软件中处理模型人体中正常牙周膜生理厚度约0.15-0.38mm,然而实验所得DICOM格式文件的牙
材料与方法5周膜图像是不清晰且不连续的，在Mimics软件中无法进行分离。本研究将牙周膜整体厚度简化为0.25mm[4,22]。通过Geomagic软件将上颌牙齿整体沿法线增厚0.25mm，然后分别与牙齿、牙槽骨进行布尔运算，得到牙周膜的三维表面模型，然后进行拟合曲面形成了牙周膜的NURBS模型，保存并输出为IGES格式文件。1.4.2无托槽矫治器及附件的建立和装配在临床中隐形矫治器是根据硅胶模型扫描后得到的牙列进行制作，与扫描牙列基本完全吻合，因此，在创建无托槽隐形矫治器模型过程中，参考隐形矫治器的建立方法，将之前所得到的上颌骨、上颌牙列的STL格式文件导入到GeomagicStudio中，先将第二磨牙向远中整体移动0.15mm[23]，得到推磨牙向后的终末状态，然后将整体牙列沿龈缘处进行曲面裁剪，得到了冠表面的数据即得到了无托槽隐形矫治器的内表面，然后将其法向抽壳0.75mm[24,25]后进行曲面编辑、拟合曲面，最终得到了无托槽隐形矫治器的三维NURBS模型，保存并输出为IGES格式文件如图3所示。由于第二磨牙上矫治器的位置与牙位是不匹配的（图4），所以当矫治器模型带入牙列后会与第二磨牙产生过盈接触，矫治器发生挤压形变，从而产生回弹力。图3无托槽隐形矫治器矫治器图4矫治器与矫治牙产生过盈接触
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于有限元分析的上颌尖牙最佳正畸力的生物力学探究（英文）[J]. Jian-lei WU,Yun-feng LIU,Wei PENG,Hui-yue DONG,Jian-xing ZHANG. Journal of Zhejiang University-Science B（Biomedicine & Biotechnology）. 2018(07)
[2]三维有限元分析唇侧矫治器的位置改变对上前牙组牙阻抗中心的影响[J]. 吕志鹏,张翼,王超,黄倩倩,王华桥,张赫. 口腔医学研究. 2017(04)
[3]青少年腭部骨质厚度的CBCT研究[J]. 陈建明,苏小元. 实用口腔医学杂志. 2014(06)
[4]《口腔正畸学》——基础、技术与临床[J]. 实用口腔医学杂志. 2014(02)
[5]Ⅱ类骨质中正畸微种植体锥度及植入角度对支抗稳定性影响的三维有限元分析[J]. 董晶,张哲湛,周国良. 华西口腔医学杂志. 2014(01)
[6]不同力作用下微种植体长度和直径的双变量优化分析[J]. 鲁颖娟,常少海,伍虹,余艳崧,叶玉珊,常岚茹,王为. 华西口腔医学杂志. 2014(01)
[7]三维有限元法在正畸生物力学中的研究进展[J]. 张莹,彭惠. 齐齐哈尔医学院学报. 2013(02)
[8]上颌全口义齿后牙排列位置对腭部基托应力影响的有限元分析[J]. 程为,张振庭. 北京口腔医学. 2012(06)
[9]Twin-Block矫治器在不同角度咬合斜面时对相关口颌肌肉及韧带约束反力的影响[J]. 王佳男,李惠山,宗述正,高帅,赵伟,陈秉智,刘红彦. 华西口腔医学杂志. 2013(02)
[10]5种角度载荷下成组上颌切牙的三维有限元应力分析[J]. 赵书平,张理红,任家银,王虎,罗岷,田丽玛. 广东牙病防治. 2012(11)
硕士论文
[1]隐形矫治器的材料硬度和设计变化对其生物力学效应的影响[D]. 夏舒迟.中南大学 2010
本文编号：3496363
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