隐形牙齿矫治器的优化设计方法

摘要

为了帮助正畸医生和虚拟排牙技师更好地开展隐形牙齿矫治的方案制定和临床应用，从而扩大适应症，本文利用逆向工程技术以及有限元分析等方法对隐形牙齿矫治器进行有限元分析及优化设计。
　　首先，提出一种建立不等厚且覆盖全牙列的隐形矫治器三维有限元模型的方法。通过在虚拟牙龈处设计对齐标志，借助激光扫描仪、逆向工程软件Geomagic studio获取、建立理想牙颌模型和戴有隐形矫治器的牙颌模型，两数字模型根据对齐标志进行拟合对齐，布尔相减后即得到隐形矫治器的三维数字模型，再配合有限元分析软件ANSYS，通过合理设置网格划分参数，成功构建更加符合隐形矫治器实际结构特点的有限元模型;然后，分析在倾斜、控根、平行、旋转和压低五种不同牙齿移动方式下，对隐形矫治器所施加的位移载荷和边界约束，分别对五种边界条件下的隐形矫治器进行有限元分析，获得整体牙列的隐形矫治器变形形态，以及隐形矫治器的变形对拟移动牙齿和拟不动牙齿的影响，得到具体的变形情况和变形量;最后，以有限元变形分析结果为理论依据，提出一种优化设计方法，使得拟移动牙齿达到更好的矫治效果，使拟不动牙齿不受到矫治器的影响而发生移动，实现牙齿矫治过程更准确地按照设计的矫治方案进行。
　　本文还对隐形牙齿矫治方案制定过程进行了优化。提出:矫治问题表——具体矫治方法——形成初步矫治方案——隐形矫治器的优化设计——形成最终综合矫治方案的制定流程，将矫治方案的制定不局限于对牙齿移动方式和矫治量的确定，将病人诉求、口腔正畸诊断和隐形矫治器的优化等多方面进行综合考虑，使制定的矫治方案更加合理、细致。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 论文的研究背景

1．2 隐形牙齿矫治技术的国内外研究现状及发展趋势

1．3 课题来源及研究内容

1．3．1 课题来源

1．3．2 研究内容

1．3．3 研究难点

第2章 隐形矫治器材料力学特性测定

2．1 隐形矫治器材料简介

2．2 试件制作

2．3 试验设备

2．4 试验步骤

2．5 试验结果与数据处理

2．5．1 试验结果

2．5．2 数据处理

2．6 本章小结

第3章 隐形牙齿矫治器有限元模型的建立

3．1 标准牙颌三维模型的构建

3．1．1 建立牙颌三维模型

3．1．2 设计对齐标志点

3．2 隐形矫治器的热压成型

3．2．1 制作材料、仪器和条件

3．2．2 制作后处理

3．3 隐形矫治器三维模型的构建

3．3．1 获取戴有隐形矫治器的牙颌三维模型

3．3．2 建立隐形矫治器模型

3．3．3 精度分析

3．3．4 误差分析与解决方法

3．4 隐形矫治器有限元模型的建立

3．4．1 数据处理

3．4．2 网格划分

3．5 本章小结

第4章 隐形牙齿矫治器的有限元分析

4．1 隐形矫治器变形的影响因素

4．2 分析方法概述

4．3 倾斜移动

4．4 控根移动

4．5 平行移动

4．6 旋转移动

4．6．1 中心旋转

4．6．2 近中为轴远中旋转

4．7 压低移动

4．8 本章小结

第5章 隐形牙齿矫治器的优化

5．1 优化方法

5．2 倾斜移动的优化

5．3 控根移动的优化

5．4 中切牙平行移动的优化

5．5 中切牙旋转移动优化

5．6 压低移动的优化

5．7 本章小结

第6章 隐形牙齿矫治方案制定过程的优化

6．1 拟定初步矫治方案

6．2 拟定最终矫治方案

6．3 志愿者病例

6．3．1 牙齿长轴冠状面倾斜

6．3．2 存在的问题及解决方法

6．3．3 矫治顺序的设计

6．3．4 隐形矫治器的有限元分析及优化

6．3．5 矫治后效果

6．4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的论文

致谢