不同3D打印材料对牙槽骨缺损重建支架网生物力学影响的有限元分析
发布时间：2021-01-18 00:07
目的:初步对个性化的镁合金、钛合金、聚乳酸、聚醚醚酮、羟基磷灰石支架网进行有限元仿真模拟,利用三维有限元分析两种厚度不同材料的支架网在辅助口腔引导骨再生（GBR）力量加载过程中的应力、应变和位移分布,从生物力学角度为个性化支架网的设计提供参考。方法:提取上颌骨CBCT数据,重建21-23骨缺损区三维模型,设计0.5mm和0.6mm两种厚度的五种不同材料的支架网和固位钉的三维有限元模型,在即刻加载的条件下分析其应力、应变和位移分布。结果:五种材料的支架网和固位钉的应力、应变和位移均随着厚度的增加而明显减小。两种厚度支架网下的固位钉的最大应力均小于其屈服强度。0.5mm厚度时,钛合金支架网的最大应力小于其屈服强度,其余四种材料的最大应力均大于其屈服强度。0.6mm厚度时,钛合金、镁合金和聚醚醚酮支架网的最大应力小于其屈服强度,其余两种材料的最大应力仍然大于其屈服强度。0.5mm和0.6mm厚度的支架网的最大应力为:钛合金>镁合金>聚醚醚酮>聚乳酸>羟基磷灰石,最大应变和最大位移与之相反:钛合金<镁合金<聚醚醚酮<聚乳酸<羟基磷灰石。结论:0....
【文章来源】：重庆医科大学重庆市
【文章页数】：49 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
牙列部分缺失伴较大面积牙槽骨缺损的三维重建模型
重庆医科大学硕士研究生学位论文1.1.3 建立个性化支架网及固位钉模型使用 3-matic Research10.0 读取上颌骨模型后重建缺损区的牙列，模拟种植体植入位点，在 Geomagic Studio 中建立骨植入材料模型虚拟骨增量（图 2）,在Geomagic Studio 中建立骨植入材料模型虚拟骨增量,根据重建的上颌骨缺损模型在3-matic Research10.0 中分别设计了 0.5mm 和 0.6mm 厚度的六边形支架网及固位钉，六边形边长为 1.25mm,固位钉直径为 1.7mm，长度为 5mm(图 3)。
图 3 上颌骨、支架网和固位钉的三维有限元模型Figure 3 Three-dimensional finite element model of maxillary, scaffold mesh and retainingnail1.2 试验设定和相关参数设定附着于上颌骨的肌束为固定约束,不同材料的支架网通过固位钉固定于颌骨，固位钉与颌骨之间为连续、均匀的骨性接合[32]。将支架网、固位钉、骨植入材料和上颌骨的三维模型导入 ANSYS Workbench17.0。根据学者对我国居民咀嚼力的测定[33]，本实验将 100N 的载荷加载于牙合面作有限元的力学分析。对模型进行网格划分，单元数及节点数见表 1。实验中相关材料的弹性模量和泊松比见表 2。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Nd,Zn微量元素在Mg-Zn-Y-Nd血管合金支架中组织学特性和改性的变化[J]. 鲁雪丽,姚新亮,李彦明. 中国组织工程研究. 2017(10)
[2]可降解镁合金覆膜支架治疗兔颈总动脉侧壁型动脉瘤可行性研究[J]. 王武,程英升,李永东,李明华. 介入放射学杂志. 2016(02)
[3]AZ91D镁合金种植体三维模型骨界面应力有限元分析[J]. 李敏,吴凤鸣,戴宁. 口腔医学研究. 2010(04)
[4]动物体内植入镁合金的早期实验研究[J]. 张广道,黄晶晶,杨柯,张炳春,艾红军. 金属学报. 2007(11)
[5]单颗种植体支持单冠的不同牙尖斜度设计的三维有限元分析[J]. 朱保民,高平,梁星. 生物医学工程学杂志. 2005(03)
[6]医用镁合金的腐蚀行为与表面改性[J]. 李龙川,高家诚,王勇. 材料导报. 2003(10)
本文编号：2983862
【文章来源】：重庆医科大学重庆市
【文章页数】：49 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
牙列部分缺失伴较大面积牙槽骨缺损的三维重建模型
重庆医科大学硕士研究生学位论文1.1.3 建立个性化支架网及固位钉模型使用 3-matic Research10.0 读取上颌骨模型后重建缺损区的牙列，模拟种植体植入位点，在 Geomagic Studio 中建立骨植入材料模型虚拟骨增量（图 2）,在Geomagic Studio 中建立骨植入材料模型虚拟骨增量,根据重建的上颌骨缺损模型在3-matic Research10.0 中分别设计了 0.5mm 和 0.6mm 厚度的六边形支架网及固位钉，六边形边长为 1.25mm,固位钉直径为 1.7mm，长度为 5mm(图 3)。
图 3 上颌骨、支架网和固位钉的三维有限元模型Figure 3 Three-dimensional finite element model of maxillary, scaffold mesh and retainingnail1.2 试验设定和相关参数设定附着于上颌骨的肌束为固定约束,不同材料的支架网通过固位钉固定于颌骨，固位钉与颌骨之间为连续、均匀的骨性接合[32]。将支架网、固位钉、骨植入材料和上颌骨的三维模型导入 ANSYS Workbench17.0。根据学者对我国居民咀嚼力的测定[33]，本实验将 100N 的载荷加载于牙合面作有限元的力学分析。对模型进行网格划分，单元数及节点数见表 1。实验中相关材料的弹性模量和泊松比见表 2。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Nd,Zn微量元素在Mg-Zn-Y-Nd血管合金支架中组织学特性和改性的变化[J]. 鲁雪丽,姚新亮,李彦明. 中国组织工程研究. 2017(10)
[2]可降解镁合金覆膜支架治疗兔颈总动脉侧壁型动脉瘤可行性研究[J]. 王武,程英升,李永东,李明华. 介入放射学杂志. 2016(02)
[3]AZ91D镁合金种植体三维模型骨界面应力有限元分析[J]. 李敏,吴凤鸣,戴宁. 口腔医学研究. 2010(04)
[4]动物体内植入镁合金的早期实验研究[J]. 张广道,黄晶晶,杨柯,张炳春,艾红军. 金属学报. 2007(11)
[5]单颗种植体支持单冠的不同牙尖斜度设计的三维有限元分析[J]. 朱保民,高平,梁星. 生物医学工程学杂志. 2005(03)
[6]医用镁合金的腐蚀行为与表面改性[J]. 李龙川,高家诚,王勇. 材料导报. 2003(10)
本文编号：2983862
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