舌侧正畸牙齿移动的数值仿真研究

发布时间：2017-07-21 01:01

  本文关键词：舌侧正畸牙齿移动的数值仿真研究

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【摘要】：由于传统的唇侧正畸在矫治过程中,托槽和弓丝暴露的牙齿唇侧面,不能满足正畸过程中美观的要求。而舌侧正畸由于矫治器全部安装在牙齿舌侧面,外观上看不到任何正畸装置。正是由于矫治器的美观性好,舌侧正畸逐渐受到患者的青睐。但是舌侧正畸与传统的唇侧正畸相比,牙齿受力面在舌侧,由于牙齿舌侧的解剖特点比较特殊,使得舌侧正畸牙齿移动的力学机制与唇侧正畸相比有很大差异,常规用于唇侧正畸的力学方法不能完全套用于舌侧正畸。而目前舌侧正畸中,手术方案的制定以及牙齿移动的预测主要依靠医生经验,缺少定量的数据,可预期效果差。本研究首先将牙齿移动简化为颈部和根部两个点的运动,研究矫治力-牙周膜应变-牙齿移动量之间的定量关系,通过有限元分析的方法建立三者之间的定量关系的数学模型。本文的主要工作和成果如下:(1)在舌侧正畸当中,将牙齿简化为杆件,通过颈部和根部两个点来描述牙齿在三维空间的运动。将传统用M/F只能局限于描述牙齿在二维平面内的几种移动方式拓展到三维空间的任意移动方式。(2)矫治力、牙周膜应变、牙齿移动量之间存在定量关系。牙周膜表面的应变能够预测牙齿的移动,通过分析实验数据,建立了矫治力-牙周膜应变-牙齿移动量的数学模型。(3)进行有限元仿真,利用分析结果来确定牙齿移动数学模型中的待定系数,从而建立了能够描述矫治力-牙周膜应变-牙齿移动量的之间的定量关系的数学模型。(4)最后是对舌侧正畸牙齿移动的数学模型进行评价,通过模拟临床工况,在正畸弓丝的作用下,针对典型的几种错颌形式,运用数学模型可以预测牙齿的移动趋势,并能对牙齿在一段时间内的移动进行持续、动态的模拟。
【关键词】：舌侧正畸 牙齿移动 牙周膜 应变 数值仿真
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R783.5
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-26
• 1.1 前言10-11
• 1.2 舌侧正畸的简介11-17
• 1.2.1 舌侧正畸的历史11-12
• 1.2.2 舌侧正畸的原理12-17
• 1.3 舌侧正畸的力学特性及存在的问题17-19
• 1.4 舌侧正畸牙齿移动的研究现状19-23
• 1.4.1 国内研究现状19-21
• 1.4.2 国外研究现状21-23
• 1.5 本文的研究内容、方法和意义23-25
• 1.5.1 本文的研究内容和研究方法23-24
• 1.5.2 研究意义24-25
• 1.6 论文框架25-26
• 第2章 舌侧正畸牙齿移动计算模型的提出26-40
• 2.1 舌侧正畸牙齿移动的基本知识26-31
• 2.1.1 阻抗中心26-27
• 2.1.2 旋转中心27
• 2.1.3 力矩27-28
• 2.1.4 力与移动方式28-30
• 2.1.5 二维平面到三维空间的拓展30-31
• 2.2 牙周膜应变与牙齿移动的关系31-37
• 2.2.1 牙齿在各种移动方式下牙周膜的应变分布31-34
• 2.2.2 牙周膜应变值与牙齿移动速度之间的关系34-36
• 2.2.3 从力和牙齿移动到应变和牙齿移动的拓展36-37
• 2.3 牙周膜应变值与牙齿移动速度之间计算模型的提出37-39
• 2.4 本章小结39-40
• 第3章 舌侧正畸力作用下牙齿移动的有限元仿真40-62
• 3.1 有限元法基础40-44
• 3.1.1 有限单元法简介40-41
• 3.1.2 有限元分析软件介绍41-43
• 3.1.3 有限元方法在正畸领域的应用43-44
• 3.2 舌侧正畸牙齿移动有限元模型的构建44-52
• 3.2.1 几何建模44-48
• 3.2.2 材料赋值48-49
• 3.2.3 单元选择与网格划分49-50
• 3.2.4 边界条件和载荷50-52
• 3.3 仿真结果与分析52-54
• 3.3.1 不同正畸力下牙周膜的应变分析52-54
• 3.3.2 不同牙周组织的应变分析54
• 3.4 牙周膜应变值与牙齿移动速度之间计算模型的构建54-61
• 3.4.1 力与牙齿移动速度的关系54-57
• 3.4.2 牙周膜应变与牙齿移动速度的关系57-61
• 3.5 本章小结61-62
• 第4章 舌侧正畸牙齿移动数学模型的综合评价62-75
• 4.1 舌侧正畸的临床真实工况62-64
• 4.1.1 弓丝的力学行为62-64
• 4.2 舌侧正畸矫治器的三维建模64-65
• 4.3 弓丝预应力作用下牙齿移动的模拟65-73
• 4.3.1 有限元模型的建立65-66
• 4.3.2 整体移动66-68
• 4.3.3 倾斜移动68-70
• 4.3.4 控根移动70-71
• 4.3.5 牙齿连续移动71-73
• 4.4 评价结果73
• 4.5 本章小结73-75
• 第5章 结论与展望75-77
• 5.1 结论75
• 5.2 展望75-77
• 参考文献77-80
• 致谢80-81
• 攻读学位期间参加的科研项目和成果81

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本文编号：570719