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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

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华西口腔医学杂志 2014年第1期32卷 13-17页

作者：董晶张哲湛周国良连云港市中医院口腔科连云港222004 上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔正畸科上海200011 中国船舶重工集团公司江苏自动化研究所连云港222061

目的探讨微种植体锥度和植入角度对Ⅱ类骨质下颌骨中支抗稳定性的影响，为临床选择微种植体最佳锥度与植入角度提供理论依据。方法建立包含正畸微种植体的颌骨三维有限元模型，在植入角度为30°、45°、60°、75°、90°时分别植入不同... 详细信息

目的探讨微种植体锥度和植入角度对Ⅱ类骨质下颌骨中支抗稳定性的影响，为临床选择微种植体最佳锥度与植入角度提供理论依据。方法建立包含正畸微种植体的颌骨三维有限元模型，在植入角度为30°、45°、60°、75°、90°时分别植入不同锥度的微种植体（直径为1．1～1．6mm，锥度为0～0．0625），分析在2N水平力作用下颌骨应力、种植体应力和位移的变化规律。结果植入角度对骨皮质、种植体应力和位移影响较大，植入角度为60。时，应力和位移水平均较小；微种植体锥度的影响与植入角度相关，植入角度为60°时D模型出现应力最小值，分别为5．0134MPa（骨皮质）和25．1310MPa（微种植体），种植体位移与锥度变化趋势呈正比。结论植入角度对支抗稳定性影响显著，60°为较适宜的植入角度；微种植体锥度对稳定性的影响与植人角度相关，锥度为0．0375（最大直径为1．6mm，最小直径为1.3mm）的微种植体更加适用于Ⅱ类骨质颌骨。

关键词：微种植体植入角度锥度稳定性

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带线锚钉植入角度对最大拔出力的影响

医用生物力学 2020年第4期35卷 323-328页

作者：刘文涛谷雪莲赖卫国肖善社上海理工大学教育部微创医疗器械工程研究中心上海200093 上海利格泰生物科技有限公司上海201712

目的基于关节镜肩袖修复(rotator cuff repair,RCR)手术中使用带线锚钉(suture anchor,SA)植入肱骨的角度问题,对带线锚钉的最终拔出强度进行生物力学评估。方法采用密度分别为0.16、0.32 g/cm^3聚氨酯材料模拟骨质疏松性和正常松质骨,... 详细信息

目的基于关节镜肩袖修复(rotator cuff repair,RCR)手术中使用带线锚钉(suture anchor,SA)植入肱骨的角度问题,对带线锚钉的最终拔出强度进行生物力学评估。方法采用密度分别为0.16、0.32 g/cm^3聚氨酯材料模拟骨质疏松性和正常松质骨,厚度3 mm、密度0.64 g/cm^3聚氨酯材料模拟人体皮质骨,两种松质骨模型分别与皮质骨模型粘连在一起构造人体肱骨模型。使用钛金属带线锚钉以45°、60°、75°和90°角度植入肱骨模型,对其进行连续的拉拔实验,其中肱骨模型表面和缝线间使用45°锚钉牵引方向模拟岗上肌的生理牵引方向,每组不间断地进行8次测试,记录最终的拔出力和破坏模式。结果高密度骨质模型的拔出力明显高于低密度骨质模型(P植入角拥有更大的拔出力(P植入显示出更优的生物力学性能,而且在肩袖修复中锚钉的垂直植入对术中打结和术后冈上肌的恢复均有益处。

关键词：肩袖带线锚钉植入角度拔出强度生物力学

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植入角度对微种植体稳定性的影响

口腔医学研究 2019年第2期35卷 172-175页

作者：吴也可赵立星郜然然成都中医药大学附属医院口腔科四川成都610072 四川大学华西口腔医学院四川成都610041

目的:研究植入角度对应力加载下植入比格犬下颌骨的钛微种植体稳定性的影响。方法:将48枚微种植体以4种不同角度(30°、50°、70°和90°)植入12只Beagle犬下颌第一磨牙和第三前磨牙根间区域,并即刻加载2N应力,持续8周。采用显微CT和生... 详细信息

目的:研究植入角度对应力加载下植入比格犬下颌骨的钛微种植体稳定性的影响。方法:将48枚微种植体以4种不同角度(30°、50°、70°和90°)植入12只Beagle犬下颌第一磨牙和第三前磨牙根间区域,并即刻加载2N应力,持续8周。采用显微CT和生物力学拉拔测试研究种植体-骨界面骨整合情况。结果:所有微种植体显微CT检测指标和最大拉拔力值(Fmax)均受不同植入角度影响。在50°和70°组观测到微种植体具有更高显微CT参数和Fmax(P植入角度更有利于微种植体获得稳定性。

关键词：植入角度骨整合微种植体显微CT 生物力学

不同植入角度及不同加载力角度对微植体稳定性影响的研究

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不同植入角度及不同加载力角度对微植体稳定性影响的研究

作者：景潞华山西医科大学

学位级别：硕士

目的:微型支抗种植体由于其具有简单、微创、高效等优势,受到了正畸医师的广泛青睐。本研究通过三维有限元的建模方法建立真实形态的含微植体的部分上牙颌组织的三维有限元模型,并计算分析植入角度以及加载力角度对微植体—骨界面应力... 详细信息

目的:微型支抗种植体由于其具有简单、微创、高效等优势,受到了正畸医师的广泛青睐。本研究通过三维有限元的建模方法建立真实形态的含微植体的部分上牙颌组织的三维有限元模型,并计算分析植入角度以及加载力角度对微植体—骨界面应力分布的影响,为微植体的稳定性提供一定的理论依据,为临床更好的使用微植体提供一定的理论基础。方法:1.选择一名正常成年人作为志愿者,对其上颌骨及上颌牙齿进行螺旋CT扫描,得到的二维断层图像以Dicom数据格式保存起来,利用Mimics10.0、Pro Engineer和Marc2005三个软件建立含微植体的部分上牙颌组织三维有限元分析模型。2.设定三个微植体的植入角度（30°、60°以及90°）,分别对三个不同角度植入的微植体施加与牙合平面成0°、45°以及90°的大小为200g的矫治力。3.通过软件计算分析施力后微植体—上颌骨界面的应力分布情况。结果:1.成功建立了植入角度分别是30°、60°以及90°的三个含微植体的真实形态的部分上牙颌组织的三维有限元模型。2.30°植入角度的皮质骨在三个加载力角度下的应力均大于其他植入角度的应力,应力变化明显,并呈明显的下降趋势;在60°和90°植入角度时皮质骨界面上的应力明显减小,应力随加载力角度的增加变化不大,且分布比较均匀。其中90°植入角度下的应力又小于60°植入角度时的应力。3.经数据分析得到了不同植入角度、不同加载力角度下的皮质骨界面上的应力峰值。4.30°角植入时,应力集中分布在微植体颈部至第三螺纹之间的区域内,微植体界面上的应力随加载角度的增大而减小,在60°和90°植入角度时微植体界面上的应力明显减小;应力分布都较均匀,应力随加载角度的增加变化不大。其中90°植入角度下的应力又小于60°植入角度时的应力。经数据分析得到了不同植入角度、不同加载力角度下的微植体界面上的应力峰值。结论:1.应用目前先进的CT扫描技术结合三维有限元建模以及分析软件,建立了几何相似性和力学相似性好的含微植体的部分上牙颌组织的三维有限元模型,为后续的分析计算提供良好的平台。2.仅从力学方面考虑,微植体可以在不同植入角度、不同加载力角度下承载200g矫治力,不会引起骨组织的破坏。3.在临床上条件允许的情况下（植入部位、治疗计划）,应避免30°角植入微植体,建议微植体的植入角度在60°~ 90°之间。4.90°的加载力角度下,不同植入角度的皮质骨—微植体界面的应力小,分布均匀,应力峰值小且变化很小,所以90°加载角度从稳定性上看是临床上最适宜加载角度。

关键词：微植体有限元法植入角度加载力角度

微种植体支抗在内收上颌前牙过程中其植入角度和长度连续变化的三维有限元分析

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微种植体支抗在内收上颌前牙过程中其植入角度和长度连续变化的三...

作者：房玉镇佳木斯大学

学位级别：硕士

目的采用三维有限元的方法建立微种植体-上颌骨-上颌牙列-直丝弓矫治器的三维有限元模型,探讨微种植体在内收上颌前牙过程中其植入角度和长度连续变化对微种植体-骨界面的应力分布的影响,为临床微种植体植入角度和长度的选择提供参考。... 详细信息

目的采用三维有限元的方法建立微种植体-上颌骨-上颌牙列-直丝弓矫治器的三维有限元模型,探讨微种植体在内收上颌前牙过程中其植入角度和长度连续变化对微种植体-骨界面的应力分布的影响,为临床微种植体植入角度和长度的选择提供参考。方法临床选取上颌牙列前突的样本一例,采用锥形束CT(CBCT)进行扫描,得到上颌骨及上颌牙列的原始数据,运用Mimics17.0、Geomagic Studio12.0、及Siemens NX8.5软件,建立出具有较高几何相似性、结构完整的三维有限元模型,此模型建模包含直丝弓矫治器和各种工况下的微种植体的三维模型。将CBCT数据导入Mimics17.0中,通过筛选灰度值、区域增长、图像选定、编辑二维蒙版(mask)、三维重建、光顺处理等操作将完整的牙齿、皮质骨及松质骨的模型进行三维重建,并将模型输出的.stl格式导入Geomagic Studio12.0中。在Geomagic Studio12.0中,通过删除钉状物、优化边缘、增加表面啮合度将.stl格式的模型进一步优化,然后根据精确曲面向导生成Nurbs曲面,继而生成三维实体模型,并以.stp格式导出到Siemens NX8.5中,建立直丝弓矫治器和不同长度的微种植体模型,并进行转配。在Ansys16.1中赋予牙齿、皮质骨、松质骨、直丝弓矫治器及微种植体的材料属性,分析出当载荷为200g(1.96N),微种植体的植入长度为7mm、7.5mm、8mm、8.5mm、9mm,植入角度为45°、60°、75°、90°时,种植体及周围骨皮质、骨松质的范·米塞斯(Von-Mises)应力分布。结果当微种植体载荷为200g时,在不同的植入角度下,当微种植体植入长度为8.0mm-8.5mm时,皮质骨、松质骨、微种植体Von-Mises应力最小。而在不同的植入长度下,随着植入角度的改变,微种植体、皮质骨、松质骨表现的特点有所不同。由于松质骨承受的Von-Mises应力相较于微种植体和皮质骨所承受的力值小很多,可以忽略不计,若只考虑微种植体和皮质骨的应力,在不同的植入长度下,植入角度为75°时,微种植体和皮质骨的Von-Mises应力为最小。结论在上颌牙列前突患者牙列排齐整平之后,运用微种植体内收上颌牙列,当加载在微种植体上的载荷为200g时,微种植体支抗内收上颌前牙的最佳植入长度为8.0mm-8.5mm,最佳植入角度为75°。

关键词：微种植体上颌前牙植入角度植入长度三维有限元分析

种植钉植入角度对种植钉辅助上颌快速扩弓的影响：三维有限元分析研究

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种植钉植入角度对种植钉辅助上颌快速扩弓的影响：三维有限元分析...

作者：吕晨星浙江中医药大学

学位级别：硕士

目的:通过构建相关三维的模型,利用有限元分析法比较不同植入角度的种植钉对种植钉辅助上颌快速扩弓在颅颌面结构的应力分布和横向位移方面产生的影响,以期为生物力学机制研究和临床治疗提供参考。方法:对1名20岁正常女性志愿者头部进... 详细信息

目的:通过构建相关三维的模型,利用有限元分析法比较不同植入角度的种植钉对种植钉辅助上颌快速扩弓在颅颌面结构的应力分布和横向位移方面产生的影响,以期为生物力学机制研究和临床治疗提供参考。方法:对1名20岁正常女性志愿者头部进行螺旋CT扫描取得图像数据,导入Mimics软件后建立颅上颌复合体三维模型。腭中缝和上颌骨周围骨缝的宽度均设置为1.5mm,牙周膜宽度设为0.2mm。上颌骨性扩弓器和种植钉的三维模型由SolidWorks软件构建,然后与颅上颌复合体三维模型（除去下颌骨）一起导入3-matic软件中进行网格划分。建立五个包含不同植入角度种植钉的三维有限元模型:与横向扩展力方向呈80°、85°、90°,与横向扩展力相反方向呈85°、80°。最后导入Abaqus软件进行有限元模拟,在扩弓器上加载强制0.5mm横向位移,比较牙齿、腭中缝的横向位移和种植钉表面、种植钉周围颌骨的应力分布。结果:在对颅上颌复合体的应力分布模式上,各组模型之间未见显著差异。与扩展力相反方向呈80°植入的种植钉在初期稳定性和腭中缝的横向扩开量上有优势,但它有轴向脱位的趋势;与扩展力方向呈90°植入的种植钉支抗牙发生颊倾最少;与扩展力相反方向呈80°植入的种植钉在冠状面上腭中缝后部区域可被更平行地扩开。结论:在种植钉辅助上颌快速扩弓中,种植钉的植入角度与种植钉表面以及种植钉周围腭骨的应力分布、腭中缝的横向扩开、支抗牙颊倾都密切相关,但它对颅上颌复合体整体的应力分布模式上无显著影响。基于本实验结果,与扩展力相反方向呈80°植入的种植钉在实现矫形效果上优于其他植入角度。在种植钉具有抵抗轴向脱位能力的前提下,临床医生可以考虑将与扩展力相反方向呈80°的植入角度作为垂直植入的替代方案。

关键词：植入角度种植钉腭扩张术腭中缝有限元分析

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颧牙槽嵴处微螺钉植入角度的研究

颧牙槽嵴处微螺钉植入角度的研究

作者：许霞山东大学

学位级别：硕士

目的: 通过测量微螺钉在顴牙槽嵴下方植入位点的颊舌向骨宽度以及三维植入角度,分析微螺钉合适的临床植入角度,为临床医生在顴牙槽嵴处安全植入微螺钉提供参考依据。材料方法: 选取样本来自山东大学口腔医院正畸科患者18名,男女各9名,... 详细信息

目的: 通过测量微螺钉在顴牙槽嵴下方植入位点的颊舌向骨宽度以及三维植入角度,分析微螺钉合适的临床植入角度,为临床医生在顴牙槽嵴处安全植入微螺钉提供参考依据。材料方法: 选取样本来自山东大学口腔医院正畸科患者18名,男女各9名,年龄为19-30岁,平均年龄为24.3岁。进行螺旋CT扫描,将CT数据输入Mimics软件中进行三维重建。在重建的三维图像中截取所需要的断面,分别进行以下测量: 第一部分:测量顴牙槽嵴下微螺钉植入位点处的颊舌向骨宽度,即上颌第一磨牙牙槽嵴顶上方2mm、4mm、6mm、8mm四个断面上近颊根、远颊根和两颊根中间位置分别距骨皮质外表面的骨宽度。第二部分:当植入位点分别位于上颌第一磨牙近颊根的颊侧距牙槽嵴顶4mm、6mm、8mm时,分别模拟有效长度为6mm的微螺钉的植入,选取最常的植入方向即由(牙合)向的近颊侧向龈向的远腭侧方向植入,测量并计算该植入方向分别与矢状面、横断面所成的角度以及在颊舌向、横断面上可移动的角度范围。应用SAS 9.1统计软件分别计算平均值及标准差。结果: 第一部分:植入位点在近颊根处距牙槽嵴顶分别为2mm、4mm、6mm、8mm断面时测得的颊舌向的骨宽度分别为2.34±0.57mm、2.37±0.47mm、2.51±0.46mm、2.68±0.54mm;植入位点在两颊根中间部位距牙槽嵴顶分别为2mm、4mm、6mm、8mm断面时测得的颊舌向的骨宽度分别为2.64±0.57mm、2.76±0.42mm、2.66±0.40mm、2.88±0.67mm;植入位点在远颊根处距牙槽嵴顶分别为2mm、4mm、6mm、8mm断面时测得的颊舌向的骨宽度分别为2.81±0.60mm、2.92±0.51mm、2.72±0.50mm、2.84±0.68mm。随着断层面的增高,骨量有增多的趋势。第二部分:有效微螺钉长度为6mm,植入位点位于上颌第一磨牙近颊根处距牙槽嵴项上方4mm时,植入方向与矢状面及横断面的夹角分别为17.9±9.6°、23.8±16.4°,在颊舌向及横断面上可移动的角度范围分别是12.8±7.9°、38.5±22.1°;植入位点位于牙槽嵴顶上方6mm时,植入方向与矢状面及横断面的夹角分别为24.7±10.5°、26.7±15.2°,在颊舌向及横断面上可移动的角度范围分别是9.5±7.5°、42.2±11.9°;植入位点位于牙槽嵴顶上方8mm时,植入方向与矢状面及横断面的夹角分别为18±11.5°、13.8±11.8°,在颊舌向及横断面上可移动的角度范围分别是11.0±6.8°、37.4±17.0°。植入点位置位于距牙槽嵴顶6mm时,微螺钉与矢状面的夹角最大,与横断面的夹角最大。结论: 第一部分:根据测得的顴牙槽嵴下的颊舌向骨宽度,在顴牙槽嵴处植入微螺钉时,植入位点位于上颌第一磨牙近颊根及两颊根中间位置距牙槽嵴顶4mm、6mm、8mm处是可行的。第二部分: 1.在上颌第一磨牙近颊根处,微螺钉的植入位点距牙槽嵴顶的距离不同时,植入角度及在不同方向上可移动的角度范围随着植入位点的变化而变化。 2.微螺钉的植入角度存在较大个体差异,因而植入前应对顴牙槽嵴处的骨量以及植入角度进行个体化评估,以实现微螺钉精确、安全的植入。

关键词：颧牙槽嵴植入角度微螺钉三维重建

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青少年上颌后牙区微种植钉的植入角度研究

中华口腔医学研究杂志（电子版） 2013年第6期7卷 21-25页

作者：姚宇蔡斌麦理想冯志才翁嘉华谢彬何旭顺王大为中山大学光华口腔医学院·附属口腔医院广东省口腔医学重点实验室广州510055

目的通过对不同垂直骨面型患者上颌后牙区的锥形束计算机体层摄影片(CBCT)分析,探讨上颌颊腭向骨质在不同种植植入角度下的厚度,为临床微种植钉植入提供参考。方法选取60例Ⅱ类矢状骨面型青少年患者,依照垂直骨面型分为低角、均角和高... 详细信息

目的通过对不同垂直骨面型患者上颌后牙区的锥形束计算机体层摄影片(CBCT)分析,探讨上颌颊腭向骨质在不同种植植入角度下的厚度,为临床微种植钉植入提供参考。方法选取60例Ⅱ类矢状骨面型青少年患者,依照垂直骨面型分为低角、均角和高角三组,进行CBCT扫描和三维重建。分别测量上颌第二前磨牙与第一磨牙根间区牙槽嵴顶到上颌窦底的高度,并分别测量距离牙槽嵴顶4 mm处,与相邻牙长轴成90°、60°、45°和30°四个颊侧植入角度的骨质厚度。结果(1)不同垂直骨面型间,上颌窦底高度的差异有统计学意义(F=23.66,P植入角度下,骨质厚度的差异有统计学意义,两两比较低角型与高角型间的差异有统计学意义,低角型组大于高角型组(P植入角度下,骨质厚度的差异有统计学意义,两两比较45°、30°植入角和90°、60°植入角度间,差异具有统计学意义,90°组、60°组大于45°组、30°组(P植入条件下,Ⅱ类矢状骨面型高角型青少年患者较低角型穿通上颌窦的风险更大。

关键词：锥形束计算机体层摄影术微种植钉植入角度垂直骨面型

微种植体支抗在内收上颌前牙过程中其植入角度和长度连续变化的三维有限元分析

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中国体视学与图像分析 2017年第1期22卷 10-16页

作者：房玉镇付欣孙鲁旻李东叶之慧佳木斯大学口腔医学院黑龙江佳木斯154000

目的通过建立微种植体-上颌骨-上颌牙列-直丝弓矫治器的三维有限元模型,探讨微种植体在内收上颌前牙过程中植入角度和长度连续变化对微种植体-骨界面的应力分布影响,为临床微种植体植入角度和长度的选择提供理论依据。方法选取临床样本... 详细信息

目的通过建立微种植体-上颌骨-上颌牙列-直丝弓矫治器的三维有限元模型,探讨微种植体在内收上颌前牙过程中植入角度和长度连续变化对微种植体-骨界面的应力分布影响,为临床微种植体植入角度和长度的选择提供理论依据。方法选取临床样本一例,采用锥体束CT(CBCT)进行扫描,得到上颌骨及上颌牙列的原始数据,运用三维重建软件,建立出具有较高几何相似性、结构完整的三维有限元模型,将微种植体的植入长度设定为7 mm、7.5 mm、8 mm、8.5 mm、9 mm,植入角度设定为45°、60°、75°、90°。运用有限元分析软件分析当载荷为200 g(1.96 N)时,微种植体及周围骨皮质骨松质的范·米塞斯(Von-Mises)应力分布。结果在不同的植入角度下,当微种植体的植入长度基本为8.5 mm时,其所受Von-Mises应力最小;当微种植体的植入长度不同时,其Von-Mises应力值最小的植入角度为75°。结论当微种植体的载荷为200 g时,微种植体支抗内收上颌前牙的最佳植入长度为8.5 mm,最佳植入角度为75°。

关键词：微种植体上颌前牙植入角度植入长度三维有限元分析