牙体组织精细三维有限元模型建立及应用的初步研究

摘要

本文初步研究了牙体组织精细三维有限元模型建立及应用。　　实验研究目的及方法： 1.建立成人上颌第一前磨牙的三维模型，作为今后生物力学分析的基础。采用人右侧上颌第一前磨牙为对象，应用Micro-CT扫描技术、CT图像处理，用Materialise公司的Mimics医学工程软件以及Raindrop公司的GeomagicStudio7逆向工程软件建立了成人前磨牙的三维模型，可以为今后的牙齿生物力学分析提供一个逼真的模型，且可进一步进行计算机辅助设计的处理。 2.建立成人上颌第一前磨牙的三维有限元模型，进行生物力学研究，对不同边缘形态嵌体修复治疗后牙齿的力学特性进行分析。本研究对于嵌体修复治疗有较好的指导意义。 3.利用Micro-CT对嵌体修复粘接后的前磨牙进行扫描，利用其高清晰的影像与分辨率，对全瓷嵌体的粘接界面进行分析，评估Micro-CT在嵌体粘接界面研究中的价值。 实验结果： 1.本研究采用Micro-CT扫描，准确、安全、无创伤、分辨率高，所得到的断层信息可以较清晰的显示牙釉质、牙本质及根管系统等结构，又不破坏标本的完整性。用本方法建立的牙齿三维模型与天然牙齿具有很高的几何相似性和力学相似性，比较符合实际情况，因而能正确地反映所需要研究的临床问题。模型还可以根据需要进行旋转、缩放、透视等多种方式观察。 2.建立了人上颌第一前磨牙牙冠的精细三维有限元模型，网格划分后的牙冠三维有限元模型：釉质具有154,355个单元，牙本质具有256,304个单元，共有410,659个10节点四面体单元，模型具有较高的精确度。 3.Micro-CT的扫描图像中可以分辨出树脂粘接层与全瓷嵌体材料间的灰度差异，但粘接层显示的密度和牙釉质接近，且无法被建模工具软件区分，建立独立的粘接层三维有限元模型目前较为困难。 4.在三种不同的嵌体颈部边缘类型中，承受垂直向咬合力后，90°肩台所产生的Vanmises应力最小，而135°和浅凹型肩台产生的应力较大。

目录

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缩略语表

前 言

文献回顾

实验一 利用Micro-CT技术构建上颌前磨牙三维模型的初步研究

实验二建模用Micro-CT图像处理技术的初步研究

实验三上颌第一前磨牙牙冠三维有限元模型的建立

实验四Micro-CT在全瓷嵌体粘接界面研究中价值的初步评估

实验五不同类型颈部边缘形态对全瓷嵌体应力分布影响的初步分析

全文小结

附 图

参考文献

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致谢