第三章种植义齿的生物力学

第三章种植义齿的生物力学

一、第三章 种植义齿的生物力学(论文文献综述)

姜杨[1](2021)在《义齿力学特性及其寿命的评估方法研究》文中认为随着口腔种植技术的日益成熟,更多的牙齿缺失患者选择种植义齿作为修复方式。由于种植手术的高昂费用和不可逆性,种植义齿需要满足长期的使用需求。因此对影响义齿寿命的因素进行研究,分析评估义齿寿命,可以为延长种植义齿的使用寿命提供参考,提高患者对种植义齿的认可度。本文结合计算机仿真技术建立了食物和种植体系统模型,并基于此进行仿真模拟和疲劳试验,建立义齿寿命试验平台,展开一系列研究。(1)首先,以牙尖斜度和咀嚼速度作为变量,分析了两者对咀嚼效果及牙齿受力的影响。通过逆向工程技术建立三种牙尖斜度的磨牙冠,食物以大豆为例,在离散元理论基础上建立了大豆的颗粒粘结模型,用于模拟口腔内食物的破碎过程,分析牙尖斜度和咀嚼速度对咀嚼效果和牙冠受力的影响。结果表明:牙尖斜度较大时,大豆的破碎效果较好,但牙冠受力较大;咀嚼速度越快,大豆破碎率越高,牙冠受力也越大。仿真结束后输出牙冠表面载荷,通过质构仪压缩大豆实验对载荷值进行修正,作为后续有限元分析的载荷输入值。(2)其次,基于有限元仿真对种植义齿进行了结构应力分析。以士卓曼种植系统为参考建立种植体模型,包含种植体和下颌骨组织。从牙尖斜度、螺纹形状、种植体长度和体部直径四个因素选取三水平进行正交试验,将牙冠载荷通过离散元-有限元耦合接口输入种植体有限元模型进行静态结构应力分析,以种植体、皮质骨及松质骨的最大应力值作为评价指标,进行试验结果分析,得到影响因素的主次顺序和最优组合。(3)然后,提出一种基于计算机模拟和有限疲劳数据的寿命估算方法。参照种植体体外动态疲劳试验标准(YY/T 0521-2018)展开试验:制作疲劳试验标准样件,先通过静载荷测试得到种植体模型最大破坏静载荷,然后以最大破坏静载荷的80%作为初载荷进行疲劳试验,得到疲劳寿命数据。根据疲劳试验标准样件建立有限元模型,经过静力分析发现最早发生破坏的部位在种植体与骨组织连接区域,基于静力分析结果进行疲劳模拟得到寿命数据。结合疲劳试验和疲劳分析得出的寿命数据,引入概率疲劳理论,使用线性回归法建立种植体疲劳寿命估算模型,可对种植体的疲劳寿命进行预估。(4)最后,基于仿生咀嚼平台进行义齿寿命研究。在现有仿咀嚼并联平台的基础上,针对不同义齿的测试需求,通过3D打印制作了下颌模型,可以更换牙齿。根据咀嚼运动方式设计义齿寿命试验程序,可以实现循环咀嚼模拟。选用磨牙冠作为研究对象,准备空白对照和咀嚼试验两组义齿样本,利用万能试验机对两组样本进行抗折试验,试验结果表明经过咀嚼试验后的义齿强度减小,抗折能力下降,且折裂形式多为不可修复,使用寿命减少。

缑小蕊[2](2021)在《种植覆盖义齿修复不同骨质类型Kennedy Ⅰ类缺失的生物力学分析》文中研究说明目的:运用三维有限元生物力学分析方法探索常用于修复下颌kennedyⅠ类缺失的种植覆盖义齿的Locator附着体、Magfit磁性附着体与不同骨质类型之间的应力关系,以期为不同骨质类型匹配更适附着体。方法:建立双侧第一磨牙位点种植体支持的种植覆盖义齿修复下颌双侧第一前磨牙至第二磨牙缺失的三维实体模型。根据骨质类型(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)及附着体类型(Locator、Magfit)构建为8类模型:L-Ⅰ、L-Ⅱ、L-Ⅲ、L-Ⅳ、M-Ⅰ、M-Ⅱ、M-Ⅲ、M-Ⅳ。对模型进行网格划分、材料属性及边界条件设定,定义接触条件,选择下颌人工双侧前磨牙、磨牙的颊尖舌斜面、颊尖颊斜面和□面中央窝为加力点,加力方向分别为颊向45°(B)、舌向45°(L)、垂直向(V),采用双侧静态载荷,两侧对称,每颗牙10 N,双侧共计80N。分析可摘局部义齿、种植体、颌骨、天然牙等各部件的应力分布情况,得到应力分布云图、最大等效应力值、最大剪应力值及总位移值。结果:1.建立了含有牙体组织、牙周组织、皮质骨、松质骨、黏骨膜、种植体、附着体及可摘局部义齿的实体模型及三维有限元模型。2.下颌皮质骨、种植体-骨结合界面的最大等效应力值、最大剪应力值随颌骨骨质密度变疏松而逐渐增大,而松质骨的最大等效应力值、最大剪应力值则随骨质密度降低而减小,均不受附着体类型及载荷方向影响。在受到垂直向力时,在每一种骨质中都有Magfit附着体组的皮质骨、种植体-骨结合界面、松质骨最大等效应力值大于Locator附着体组,而在非垂直方向时相反。3.当义齿受到力的作用时,义齿金属支架的应力主要集中在义齿舌杆及卡环等金属薄弱区域。在两种附着体类型中,无论力的加载方向如何,不同骨质类型间的金属支架最大等效应力值及剪应力值无明显差异。但在同一骨质类型中,两种附着体间的差别较大:Magfit附着体组在非垂直向受力时,其金属薄弱区所受的剪应力值最大,约是Locator附着体组的3.2倍;而在垂直向受力时其义齿所受剪应力值最小,约自身非垂直向受力的7%,Locator附着体组的66%。Locator附着体组不同加载方式下的金属支架薄弱区的最大剪切应力值相差不大,其比值为B:L:V=1.46:1.33:1。4.在同一附着体的不同骨质类型间的义齿游离端位移、基牙牙周膜等效应力、黏骨膜总位移及最大等效应力差异无统计学意义。但在同一骨质类型中,不同附着体之间存在差异:在垂直向加载时,Magfit附着体义齿组的义齿游离端位移,基牙牙周膜等效应力,黏骨膜总位移、最大等效应力值小于Locator附着体义齿组,与非垂直向加载时相反。结论:基于本项实验研究结果可知:1.Locator附着体与Magfit磁性附着体的力学传导作用在不同骨质之间存在一定差异。在同一附着类型中,颌骨皮质骨、种植体-骨结合界面的最大等效应力值及剪应力值随骨质变疏松而增大,颌骨松质骨的应力值随骨质变疏松而减小。2.在受到非垂直向力时,Magfit附着体修复的义齿在舌杆及卡环等金属薄弱区形成的不良应力集中明显大于Locator附着体体修复的义齿。3.与Locator附着体相比,Magfit磁性附着体可保护种植体免受侧向力的影响,更适用于疏松骨质类型的种植覆盖义齿。

彭敏[3](2021)在《载银高透氧化锆种植基台材料的制备及其性能和机理研究》文中研究指明研究目的:高透氧化锆具有优良的机械性能、生物相容性及良好的半透光性成为前牙美学种植基台的理想材料,但并不具有抗菌能力。在口腔环境中,基台材料表面易受微生物粘附形成生物膜,进而引发感染或种植体周围炎,甚至导致种植失败。本研究旨在通过对高透氧化锆表面进行改性,利用铝硅酸盐多孔结构的承载能力及银纳米粒子的广谱抗菌作用和良好的抗炎能力,构建具有良好抗菌、抗炎和生物相容性的载银高透氧化锆种植基台材料,促进种植体-软组织结合界面生物封闭形成,防止种植体周围细菌感染和炎症发生,提髙种植成功率和延长种植体使用时间。首先在高透氧化锆表面分别构建光滑和多孔载银涂层,比较两种材料的抗菌性能,进一步对抗菌性能较好的载银材料的生物相容性和抗炎能力及机制进行研究,并探讨氧化锆表面改性对其半透性能的影响,为种植美学基台材料选择提供理论和数据支持。研究方法:(1)采用铝硅酸盐真空及非真空烧结的方法,分别在高透氧化锆表面构建光滑和多孔涂层形貌,然后浸渍于不同浓度的硝酸银溶液并二次烧结,将硝酸银溶液中的银离子在铝硅酸盐涂层原位还原。利用扫描电镜(SEM)、X射线能量色散谱仪(EDS)和X射线光电子能谱(XPS)对制备的载银高透氧化锆材料表面涂层的微观形貌特征及结构进行表征分析。(2)利用电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)比较光滑和多孔载银高透氧化锆材料表面涂层的银离子释放能力;并通过抑菌圈、平板活菌计数、活/死菌荧光染色及SEM等技术观察不同改性涂层对大肠杆菌(E.coli)、金黄色葡萄球菌(S.aureus)和嗜酸乳杆菌(L.acidophilus)的体外抑菌能力。(3)分别将成骨细胞(MC3T3-E1)和牙龈成纤维细胞(HGFs)与载银高透氧化锆材料共培养后,利用CCK-8、细胞粘附、ALP染色、RT-q PCR和Western blot技术检测改性涂层对细胞增殖、粘附和成骨分化的影响及细胞毒性;并将人单核巨噬细胞(TPH-1)与载银高透氧化锆材料共培养,分别在加入和不加脂多糖(LPS)情况下,用RT-q PCR实验检测各组细胞中炎症因子IL-4、IL-10、TGF-β、IL-1β、IL-6、TNF-αm RNA表达,用Western blot检测各组细胞中TLR4/NF-κB通路关键蛋白表达,以分析改性涂层的抗炎作用及作用机制。(4)以超透和传统氧化锆材料作为对照,对三种氧化锆材料表面制备改性涂层并比较不同氧化锆材料改性前后的半透明度及抗弯强度等性能变化,通过FE-SEM、EDS对三种材料性能差异的原因进行微观结构分析。研究结果:(1)FE-SEM、EDS、XPS结果显示硝酸银溶液的浸渍浓度影响铝硅酸盐辅助沉积银粒子涂层的制备,高浓度硝酸银环境(5 mol/l)相对于低浓度(1mol/l)更利于银纳米粒子的沉积,获得的银纳米颗粒数量更多、尺寸更小,但其分布并不均匀。铝硅酸盐非真空烧结后在高透氧化锆表面能形成开放型微纳米多孔结构,与光滑铝硅酸盐涂层相比,多孔铝硅酸盐涂层获得数目更多、尺寸更小,形状更均匀的纳米银粒子,且能在涂层深部沉积。(2)ICP-AES结果显示光滑载银涂层与多孔载银涂层初期银离子释放均较明显,往后逐渐趋于平缓,且多孔载银涂层释放的银离子浓度高于光滑载银涂层的银离子释放浓度。光滑和多孔载银涂层对E.coli、S.aureus和L.acidophilus均有抗菌效果,且多孔载银涂层抗菌性能更显着。(3)生物相容性实验表明,表面多孔结构的载银高透氧化锆能促进MC3T3-E1细胞增殖、ALP活性提高,并上调成骨分化基因Coll A1、BSP、OC和OPN的表达,也能促进HGFs增殖和粘附,表面载银对涂层的生物相容性无显着影响;载银涂层中的纳米银粒子能够通过抑制TLR4/NF-κB信号通路的激活,从而分别抑制和促进促炎因子和抗炎因子释放,发挥抗炎作用。(4)三种氧化锆材料改性前后的性能比较显示,经载银涂层改性后三种氧化锆的半透明度和强度不同程度下降,载银高透氧化锆与载银传统氧化锆材料的抗折裂强度与半透明度无差异,能满足临床需要。研究结论:本研究通过铝硅酸盐烧结和硝酸银溶液浸渍法,在高透氧化锆种植基台材料表面成功构建银粒子涂层,发现非真空烧结多孔涂层能够获得数目更多、尺寸更小的纳米银粒子;表面多孔的高透氧化锆载银涂层具有更好的抗菌性能,也具有良好的生物相容性,有利于种植体周围软组织界面封闭形成,并能通过调控TLR4/NF-κB信号通路发挥抗炎作用,且改性材料半透明度和强度性能良好。提示载银高透氧化锆种植基台材料不仅能够提高种植基台的成功率,也具有良好的美学性能。

张爱荣[4](2020)在《皮质骨钻削性能及可重构牙科钻削导板设计》文中指出种植义齿不仅能显着提高缺牙患者的咀嚼功能,且固位力和稳定性远优于传统义齿。因此,它已经成为越来越多患者的首选。种植义齿修复的第一步是在牙槽嵴上预备种植窝洞。然而,种植窝洞制备过程中的骨屑堵塞是牙科医师面临的主要难题之一。骨屑堵塞会引起钻削温度、轴向力和钻削扭矩的急剧增加,甚至可能引起钻头断裂。因此,研究皮质骨钻削机理及相关技术对于提高种植义齿修复的成功率有十分重要的现实意义,同时也为牙科医师治疗提供了指导。然而,现有的钻削力模型无法有效地将钻削参数与钻孔深度联系起来。另外,为了更加精确地植入种植体,越来越多的牙科医师采用牙科钻削导板以达到预期的治疗效果。然而,目前使用的导板存在成本高、制作周期长等问题。因此,开展皮质骨钻削性能及可重构牙科钻削导板研究,具有重要的理论意义和临床价值。针对上述问题,本文以皮质骨为研究对象,建立了基于自动球压痕技术和一维应力波理论的简化Johnson-Cook(J-C)本构模型,利用仿真和实验相结合的方法对皮质骨的钻削性能进行了分析:在此基础上,开展关于排屑力及骨屑堵塞临界深度建模分析;最后,提出了基于钻模套与个性化基板相组合的可重构钻削导板。本文的主要研究工作总结如下:(1)利用自动球压痕技术和一维应力波理论,对皮质骨的简化J-C本构模型的准静态力学性能参数和动态力学参数进行了标定。首先,利用图像处理技术得到了皮质骨不同微观组织的面积比,分析了微观组织面积比在长骨轴向上的变化规律。然后,通过室温下的自动球压痕实验获得皮质骨的微观力学性能,分析了压头直径对微观力学性能的影响规律,利用扫描电子显微镜(Scanningelectron microscope,SEM)对压痕形貌进行了分析。其次,借助图像处理技术和混合定律建立了皮质骨宏观力学性能的数学模型,从而得到了皮质骨的准静态力学性能参数。最后,基于一维应力波理论获得了高应变率下皮质骨的动态力学性能,从而得到皮质骨的简化J-C模型参数。结果表明,压头直径对皮质骨的强度有显着影响,压头直径越小,所得的皮质骨强度越高。两种直径压头产生的压痕表面均存在微裂纹,压痕周围存在材料沉陷的现象。研究表明,利用自动球压痕技术和一维应力波理论相结合的方法可以有效地得到皮质骨的简化J-C模型参数。(2)基于有限元仿真和实验分析的结合对连续进给和分级进给条件下的皮质骨钻削性能进行了研究。首先,利用ABAQUS软件,基于简化的J-C本构方程建立了皮质骨三维钻削仿真模型。然后,对建立的有限元模型进行了实验验证。最后,利用有限元仿真和实验相结合的方法,对连续进给和分级进给条件下的轴向力和钻削扭矩进行了分析。研究表明,在连续进给条件下,骨钻削实验过程中的轴向力和钻削扭矩会在特定位置出现突然增大的现象,而仿真模型没有这种现象。因此,建立的有限元模型不适用于连续进给条件下骨钻削过程的模拟。在分级进给条件下,不会形成骨屑堵塞,实验过程中测轴向力和扭矩不会出现突然增大的现象,且仿真结果与实验结果吻合度较高,所建立的仿真模型能够较为精确地反映分级进给条件下轴向力和钻削扭矩的变化规律。研究表明:采用高转速、低进给速度和分级进给相结合的方法能够显着改善骨屑堵塞现象,从而在很大程度上降低骨钻削过程中的最大轴向力和最大扭矩,同时又能提高孔表面质量。(3)根据钻头几何形状建立了骨钻削排屑力模型,并对骨屑堵塞临界深度进行了预测。首先,根据骨屑堵塞形成机理,建立了具有两个待定参数的排屑力预测模型,利用最小二乘法对力模型的相关参数进行了标定。然后,利用非线性回归分析建立了排屑力相关参数的预测模型,阐释了力预测模型相关参数与钻削参数之间的映射关系,利用方差分析探究了钻削参数的显着性,并通过骨钻削实验对力预测模型进行了验证。其次,基于排屑力梯度,建立了骨屑堵塞临界深度预测模型,根据标定实验数据得到临界深度预测模型的回归系数,并对模型的预测精度进行了分析。最后,借助Matlab软件分析了钻削参数对排屑力及骨屑堵塞临界深度的影响规律。研究表明,所建立的排屑力模型在界定的钻削参数范围内均具有较高的预测精度,对排屑力及骨屑堵塞临界深度的预测误差均在10%以内,钻头转速和进给速度是影响排屑力及骨屑堵塞的重要因素。所建立的骨屑堵塞临界深度预测模型可以为临床医师实施分级进给提供指导,从而合理地选择钻削条件。(4)提出了由系列化、标准化的钻模套和个性化基板组成的牙科可重构钻削导板,有利于保障种植体的植入精度,钻模套通过过渡配合安装在基板的套孔内。首先,基于患者的口腔锥形束计算机断层扫描(Cone beam computed tomography,CBCT)数据重构下颌骨三维模型。然后,根据牙科医师的种植规划和导板专用钻头的直径设计不同型号的钻模套,该钻模套与导板专用钻头配合使用。再次,利用医学图像处理软件进行不同个性化基板的设计,再利用数控加工和3D(Three-dimensional)打印分别制作钻模套和个性化基板,将系列化、标准化的钻模套与不同的个性化基板进行组装形成可重构钻削导板。最后,利用3D打印制作下颌骨实体模型,将不同的钻削导板佩戴在相应的下颌骨模型上,并在模型上实施种植术,通过虚拟种植体和实际种植体位置、方向的对比分析可重构钻削导板的导向精度。研究表明,提出的钻模套可用于不同的个性化基板形成可重构钻削导板,节约医用材料的同时,又能满足种植体位置的精度要求。本文所开展的工作有利于皮质骨准静态力学性能参数的精确标定,骨屑堵塞临界深度模型和可重构钻削导板不仅可以有效地控制骨钻削过程中的骨屑堵塞,而且能满足种植体的植入精度要求,有利于提高种植义齿修复的成功率。因此,本研究具有重要的理论意义和临床应用价值。

姚立敏[5](2020)在《All-on-4种植修复中倾斜种植体与轴向种植体的临床效果比较》文中指出第一部分【目的】本研究旨在采用系统评价的方法,比较在3年以上随访时间内,All-on-4种植修复中倾斜种植体与轴向种植体的临床效果。【方法】在Cochrane Library,Web of Science,Embase,Pub Med,CBM,CNKI,VIP和万方数据库进行系统检索,手工检索纳入文献的参考文献作为电子检索的补充。检索时间自建库至2019年8月。使用Endnote软件导入文献并去除重复文献,根据标题和摘要进行文献的初步筛选,随后获取经初步筛选的文献全文,由两名独立研究者根据预先制定的纳入与排除标准通过阅读文献全文进行筛选,最终确定纳入文献。由两名独立研究者根据预先制定的数据提取表进行文献的数据提取,最终对提取的数据进行系统评价及meta分析。本研究的主要结局为种植体失败率,次要结局为种植体边缘骨丧失。【结果】通过检索得到1 632篇文献,最终12项报道了All-on-4种植修复中倾斜种植体与轴向种植体临床效果的前瞻性或回顾性研究符合纳入标准。所有研究的随访时间均为3年或3年以上。共计纳入1 357名接受All-on-4种植修复治疗的患者,涉及5 596颗种植体,其中倾斜种植体和轴向种植体均为2 798颗。结果显示,All-on-4种植修复中倾斜种植体与轴向种植体在种植体失败率上无显着差异(RR=1.24,95%CI:[0.85,1.83],P=0.27)。在种植体边缘骨丧失方面,meta分析结果显示All-on-4种植修复中倾斜种植体与轴向种植体之间也无显着差异(MD=0.01,95%CI:[-0.04,0.05],P=0.81)。【结论】随访3年以上,All-on-4种植修复中倾斜种植体与轴向种植体在种植体失败率和种植体边缘骨丧失方面均无显着性差异,两者具有相似的临床效果。因此,联合应用轴向种植体和倾斜种植体共同支持无牙颌固定修复的All-on-4种植修复方案是安全可靠的。未来需要更多长期随访的高质量研究对本研究结果进行进一步佐证。第二部分【目的】通过回顾性研究,比较All-on-4种植修复中倾斜种植体与轴向种植体的5年临床效果。【方法】回顾2013年10月至2014年10月在南京大学医学院附属口腔医院种植科完成上颌和(或)下颌All-on-4种植修复治疗的病例资料,术后5年对患者进行回访,进行临床检查及影像学检查,对术后5年回访时倾斜与轴向种植体、不同倾斜角度的倾斜种植体存留率、种植体边缘骨丧失以及并发症发生率进行统计分析。记录患者年龄、性别、吸烟史、牙周炎病史、种植体尺寸、种植体植入方向、种植体植入颌骨、种植体植入位点的拔牙创愈合情况、对颌牙情况以及邻近侧远端悬臂梁长度,针对上述因素对All-on-4种植体边缘骨丧失的影响采用卡方检验进行单因素分析,然后纳入单因素分析中差异具有统计学意义的因素采用多元线性回归方法进行多因素分析。【结果】(1)共收集26例病例资料,涉及120颗种植体,其中倾斜种植体60颗,轴向种植体60颗。(2)All-on-4种植修复中种植体总体5年存留率为98.33%,倾斜种植体5年存留率为96.67%,轴向种植体5年存留率为100%,倾斜与轴向种植体之间差异无统计学意义(P=0.496)。(3)负载5年后,倾斜种植体边缘骨丧失量平均(1.16±0.98)mm,轴向种植体边缘骨丧失量平均(1.11±0.76)mm,两者差异无统计学意义(P=0.709)。(4)按照倾斜角度将倾斜种植体分为三组(25°30°,30°35°,35°40°),三组之间种植体存留率(P=0.441)及边缘骨丧失量(P=0.982)均无统计学差异。(5)在单因素分析中,种植体植入颌骨(P=0.041)和邻近侧远端悬臂梁长度(P<0.001)是影响种植体边缘骨丧失的危险因素。纳入上述两个因素进行多因素分析,种植体邻近侧远端悬臂梁长度大于10 mm(P=0.001,β=0.309)是种植体发生边缘骨丧失的独立危险因素。(6)倾斜与轴向种植体之间生物学发生率无统计学差异(P=0.500)。【结论】在All-on-4种植修复中,倾斜种植体与轴向种植体具有相似的较长期临床效果。在25°至40°范围内倾斜角度的变化不会影响远端种植体的较长期临床效果。在All-on-4种植修复中,种植体邻近侧远端悬臂梁长度大于10 mm是种植体发生边缘骨丧失的独立危险因素。基于本研究结果,All-on-4种植修复中远端倾斜种植体的应用具有良好的负载5年临床效果。在一定范围内增大远端种植体倾斜角度,缩短悬臂梁长度有利于维持All-on-4种植修复长期稳定临床效果。

陈盛贵[6](2020)在《纳米复合改性PMMA义齿基托DLP光固化增材制造技术研究》文中指出我国社会老龄化越来越严重,老龄化人口的龋齿发病率高且治疗率低,社会对龋齿及无牙颌等口腔疾病的治疗需求日益增加。聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)因其生物相容性好、无味、透明、成本低、便于操作、患者接受度高等优点,在牙科修复治疗中广泛应用于制作义齿基托。然而,纯PMMA树脂的应用还存在一些技术难题,如收缩率大、一次性固化度低、机械强度欠佳、耐细菌能力低等,限制了其在临床上的应用。随着改性技术和光固化增材制造技术的发展,高性能、高精度、个性化的义齿治疗和修复,有望成为此类口腔疾病的主流治疗方法。本研究根据口腔临床要求和修复义齿制造生产环节所面临的问题,增强了PMMA光敏树脂的力学性能、生物相容性及抗菌性能,改进了与之配套的DLP光固化3D打印设备,并验证了所制备的新型PMMA光敏树脂的3D成型工艺。论文开展了以下研究:第一,通过纳米填料的改性技术,制备了两种不同的可用于光固化修复义齿基托制造的PMMA光敏树脂。1.利用纳米银(Ag NPs)和纳米纤维素(CNCs)改良PMMA光敏树脂。将Ag NPs均匀分散在自制的CNCs表面,制备CNCs-Ag复合抗菌材料,再将其按照不同比例添加到PMMA光敏树脂中。该复合材料具有较好的力学性能、抗菌功效、生物相容性及3D打印基础性能。实验结果表明,当CNCs-Ag添加量为0.10 wt.%时PMMA光敏树脂的综合性能最佳:与纯PMMA树脂相比,收缩率降低0.25%,成型精度提高2.78%,弯曲强度、弯曲模量、抗冲击强度分别提高12.00%、5.70%、72.80%;当CNCs-Ag含量等于或高于0.10 wt.%时,CNCs-Ag/PMMA光敏树脂对两种细菌有较好的抑菌效果;此外,当CNCs-Ag含量在0.05-0.25 wt.%范围内时,该PMMA光敏树脂对L929细胞的细胞毒性可忽略不计。2.通过改性纳米二氧钛(Ti O2-KH570)联合微米PEEK改良PMMA光敏树脂。将Ti O2-KH570/PEEK填料按照不同比例添加到PMMA光敏树脂中,该复合材料具有较好的力学性能、抗菌功效、生物相容性及3D打印基础性能。当Ti O2-KH570和PEEK添加量各为1 wt.%时,PMMA光敏树脂的综合性能最佳:与纯PMMA树脂相比,收缩率降低0.72%,成型精度提高1.66%,弯曲强度、弯曲模量、抗冲击强度分别提高18.60%、13.00%、44.80%;当Ti O2-KH570含量达到1 wt.%时,复合材料表现出较好的抑菌性能;当Ti O2-KH570含量为1 wt.%、PEEK含量在0.5-3wt.%范围内时,不同含量Ti O2和PEEK的PMMA光敏树脂具有良好的生物相容性。第二,基于所开发的新型PMMA光敏树脂性能,根据病患治疗的需求,系统研究并改进了义齿基托的个性化设计方案和全口义齿一体化成型工艺方法。通过CT扫描、CAD建模和有限元分析法,系统的分析并提出了义齿基托从个性化设计到高精度制造的临床解决方案。1.采用CAD/CAE技术对义齿基托进行个性化设计与分析,使义齿基托的组织面更加舒适。2.首创基于DLP光固化3D打印的全口义齿多色一体成型方法。3.通过案例提出并验证了个性化义齿基托的设计原理,该设计方案所制备义齿基托的制造精度和组织面舒适度明显优于传统义齿基托制备工艺。第三,针对所开发的义齿基托纳米复合材料及个性化义齿基托的制造要求,研发DLP光固化3D打印专用设备,并在此基础上改善了其成型工艺。1.Dental-1设备使用光学矫正法,通过加装反畸变镜头,减少面曝光时的桶形畸变,提高了设备的成型精度及稳定性。2.Dental-2设备使用软件矫正法,根据线性插值算法,调整投影图像的灰度值,形成了比较均匀的光辐照分布,将光辐照度均匀到37.7±0.1×100?W/cm2,误差仅为0.2×100?W/cm2,设备制造精度在±0.05 mm范围内提高3.2%、在±0.1mm范围内提高5.8%。3.新型PMMA光敏树脂的成型工艺实验表明,材料成型精度与收缩率、Z轴层厚以及紫外光强度成反比关系。当CNCs-Ag含量达到0.25 wt.%时,复合材料收缩率降低0.91%,成型精度(±0.05 mm)提高7.57%;当Ti O2和PEEK含量分别达到1 wt.%和3 wt.%时,复合材料收缩率降低1.44%,成型精度(±0.05mm)提高4.97%;当Z轴层厚为25?m时,CNCs-Ag/PMMA和Ti O2-KH570/PEEK/PMMA光敏树脂成型精度(±0.05mm)分别比纯树脂提高0.51%、0.12%,当Z轴层厚为50?m时,这两种树脂分别提高0.96%、0.71%,当Z轴层厚为100?m时,这两种树脂分别提高2.98%、2.57%。当紫外光强度为1700?W/cm2,CNCs-Ag/PMMA和及Ti O2-KH570/PEEK/PMMA光敏树脂成型精度(±0.05 mm)分别比纯树脂提高0.48%和0.14%,当紫外光强度为2000?W/cm2时分别提高0.82%、0.71%,2300?W/cm2时分别提高3.03%、2.63%。本研究通过功能型PMMA光敏树脂制备、个性化3D打印设计、3D打印设备的改进和成型工艺的改良,提出了一种新的DLP光固化增材制造生产PMMA复合增强义齿基托的技术方案,并通过实验和实践验证了该成套方案的实用性和高效性。

王泽源[7](2020)在《基于3D打印的新型种植体加工优化与性能研究》文中研究指明随着社会老龄化问题的加剧,需要修复口腔牙齿的人群越来越庞大,物质生活水平的提高使得更多的牙列缺失患者选择牙种植法修复牙齿。牙种植体修复涉及口腔医学、机械工程、计算机科学等学科,属于多学科交叉的生物医学工程难题。市面上种植体受到传统机加工制造方式的限制,导致其只能满足一种性能要求,不具备良好的综合性能。本文利用选择性激光熔化技术制造复杂结构的特点,结合口腔种植学相关理论,对种植体的创新结构设计、加工优化、性能研究等方面进行深入的研究。论文的主要研究内容包括如下几个方面:(1)基于口腔种植学相关理论,将结构拼接概念引入种植体结构设计中,通过结构拼接实现性能拼接;在保留V型螺纹的基础上,拼接反支撑螺纹和多孔结构,得到一种应力分布更加均匀且稳定性更好的新型结构种植体,进行加工制备。(2)分析反支撑螺纹-多孔式种植体的加工结构特点,针对其加工前期数据处理进行优化,对成型质量进行量化处理,得到总体积误差关于成型方向和分层厚度的优化模型;基于遗传算法单目标优化对新型一段式种植体加工质量模型进行求解。(3)对种植体和头骨进行模拟种植,截取并建立种植后期状态模型,进行有限元分析得到新型种植体和普通V型种植体的等效应力分布,分别从生物应力相容性和后期稳定性两方面对结果进行分析。(4)模拟种植体与牙槽骨结合,建立结合后的实体模型;将实体模型放入环境模型中,对新型种植体初期稳定性进行实际测量实验;根据14801标准组装疲劳试件,对新型3D打印纯钛种植体模型的疲劳寿命进行力学性能检测。本文采用结构拼接的思想,设计一种新型结构的一段式种植体,通过性能研究实现性能拼接,利用遗传算法对新型种植体成型质量进行单目标优化,得出最优的成型方向与分层厚度,实验结果表明,性能符合国际标准的要求,具有较好的应用价值。

程康杰[8](2020)在《修复下颌骨缺损的复合结构植入体优化设计及制备研究》文中研究指明由外伤、感染和肿瘤切除造成的下颌骨连续性缺损是颌面部常见缺损之一,严重影响着患者的容貌、语言、咀嚼、吞咽和呼吸等生理功能。下颌骨缺损修复重建的目标是恢复患者下颌骨外形,保证重建系统稳定,在此基础上再进行义齿修复及咬合功能重建,从而实现真正意义上的下颌骨功能恢复。目前自体骨移植修复重建缺损下颌骨的方法由于骨垂直高度与体积不足而导致牙科假体修复成功率不高,因此很难保证咬合功能的恢复;金属植入体可以直接在相应的牙冠修复位置预留出修复基台的安装结构以恢复咬合功能,但金属与人体骨组织存在刚度等机械性能及导热性等热学性能方面的差异,容易产生应力屏蔽效应而导致植入体失效;组织工程骨移植方法作为一种最有潜力的修复方法,其主要问题在于还不能有效地保证组织工程支架与自体骨组织两者之间的骨愈合,短期内难以实现临床应用。目前,下颌骨修复重建中的生物力学问题仍不够清晰,修复所需的软组织塑型、初期稳定性、支撑咬合及骨生长引导无法同时得到满足,特别是无法实现符合下颌骨理想力学性能的精确重建。本论文旨在深入研究下颌骨缺损重建在生物力学方面存在的问题,构建下颌骨重建的生物力学原则,提出并设计一种具有复合结构(包括塑型、固定、支撑咬合及生长单元)的个性化下颌骨植入体,以提高下颌骨缺损修复重建的稳定性和成功率。首先对腓骨移植重建下颌骨的生物力学性能进行评估,提出了下颌骨植入体设计的生物力学原则;在此基础上,引入骨功能适应性理论,结合拓扑优化技术设计得到了符合生物力学要求的复合结构植入体;通过动物试验评估钛合金复合结构植入体在结构、生物学、力学方面进行下颌骨缺损重建的可行性;针对金属复合结构植入体存在的不足,提出了基于聚合物PEEK非降解支撑固定结构(包括塑型单元、固定单元、支撑咬合单元)和PLA可降解支架生长结构(生长单元)的个性化复合结构植入体,通过有限元仿真分析及仿真模型试验验证了其力学性能满足人体骨组织植入物的要求。本文的主要工作和研究成果如下:(1)研究了从CBCT数据精准构建下颌骨生物力学有限元模型的方法,以生物力学特性及下颌骨应力分布规律作为验证指标,验证了所构建的下颌骨生物力学有限元模型的有效性。(2)针对目前临床最常使用的腓骨移植修复重建缺损下颌骨的方法,创建了腓骨位于不同高度位置的重建下颌骨有限元模型,使用有限元法分析比较各组有限元模型的生物力学行为,得出自体腓骨植入体修复时存在的主要问题,为改善临床常用的下颌骨修复重建方法和研发新型植入体奠定良好基础。(3)构建了骨-支架系统的应变能随时间变化的关系,作为支架引导下骨生长的生物力学机理,提出了复合结构植入体的设计思想,利用拓扑优化技术设计得到了符合生物力学要求的复合结构植入体。(4)以比格犬下颌骨为例,使用增材制造技术得到了个性化钛合金复合结构植入体,通过动物试验验证了复合结构植入体用于下颌骨缺损重建的可行性和制备技术的有效性,明确了金属材料植入体存在的主要问题。(5)以PEEK高分子材料作为植入体材料,通过有限元法与组建的下颌骨生物力学测试平台对比分析了具有PEEK非降解支撑固定结构和PLA可降解支架生长结构的复合结构植入体重建下颌骨系统与含重建钛板的腓骨移植重建下颌骨系统的生物力学性能,验证了有限元计算结果的有效性,初步证实了PEEK材料作为下颌骨植入体的良好潜力。

戴雯婕[9](2019)在《含种植体的下颌咬合生物力学分析》文中指出人体口腔内部结构复杂,颌骨与软组织为不规则形状,下颌运动系统牵涉整个口腔,实验要求复杂严苛。论文从测量咬合力入手,建立完整的下颌骨模型,模拟下颌运动进行有限元分析,并考虑接触面积、过盈量等因素对含种植体下颌骨的影响。有限元仿真可以模拟医学上有些对人体有伤害性的实验,为口腔疾病的临床治疗、医疗器械的优化设计等提供理论依据,并加快口腔生物力学的发展,提高大众对口腔病症的注重以及对种植体的需求。论文的主要研究内容如下:(1)根据口腔生物力学试验方法,设计并制作了咬合力测量装置,相比临床中的测量仪器具有操作简单、重复性高的特点。对8名受试者进行单颗牙和正中咬合(两颗中切牙)咬合力测量,并验证测量仪器的准确性。分别按性别、左右侧、咬合位置进行统计分析,并为后续的有限元分析提供参考数据。(2)利用逆向建模软件Mimics与Geomagic从CT片中提取出颌骨与牙列,并进行进一步的组织与骨骼分割、形态优化,最终得到符合人体口腔的精确三维模型,包含皮质骨、松质骨、牙周膜、牙齿、关节盘的完整下颌骨。对模型进行网格划分与材料属性设置,为后续的有限元分析提供模型基础。(3)有限元模拟咬合力测量实验,根据下颌运动的原理设置并简化有限元模型的边界条件,通过参考文献,细化适合模拟咬合实验的边界条件参数,使有限元模型更加接近实验条件。分析各组织应力分布特点,得到与实际咬合较为相符的有限元模型,并在此基础上得到了咬合时牙冠上受到的接触压力与摩擦力以及两者的合力与方向,牙冠主要受到长轴方向的正压力以及少许垂直长轴方向的切向力。(4)将具有方向和大小的咬合力加载在局部口腔模型上,探究第一磨牙种植牙与天然邻牙的接触面积以及过盈量对颌骨的影响,并得出接触关系的优化方案。应力分析发现,接触面积与接触过盈量对颌骨应力分布基本没有影响,但接触面积对应力值影响较大,而接触过盈量对应力值影响很小。建议第一磨牙种植牙与天然邻牙有小面积接触(与第二前磨牙接触面积在1.772 mm25.295 mm2,与第二磨牙接触面积在2.095mm26.58 mm2),能够有效的分散传递到种植牙骨组织附近的载荷,特别是减少由于种植以及咀嚼等活动引起的垂直牙长轴方向的载荷,并避免天然邻牙区域骨组织与牙周膜的应力过高;而两者之间紧密程度不宜过大(过盈量在00.03 mm),可减少食物塞嵌机率,又不增加种植体区域骨组织应力。

张浩[10](2018)在《复合基台种植体的有限元分析与疲劳实验研究》文中研究说明种植牙由种植体和人工牙冠组成,而种植体由固位体和基台组成,其中固位体深埋于颌骨内并与骨组织产生骨结合,起到牙根的作用;人工牙冠镶嵌于基台顶部,固位体与骨结合的面积是种植体生物力学稳定性的重要指标,实际的种植手术中,在患者的颌骨骨板比较薄或下颌神经管到牙槽嵴顶距离比较短的情况下,经常需要将固位体倾斜种植,以保证固位体与骨结合面积足量,而倾斜种植为保证牙冠的直立需要种植体具有角度调整功能;另外,在半口和整体种植中,需要两个或两个以上的种植体配合使用,所以须保证种植体之间的平行度,这要求种植体具有灵活的角度调整功能。复合基台种植体在结构上很好的解决了牙齿种植过程中角度和高度的调整问题,但其结构的复杂化是否会引起其生物力学稳定性的变化目前还是一个尚未解决的问题,故对复合基台种植体进行生物力学稳定性进行理论分析和实验研究便具有十分重要的意义,本文主要研究内容如下:1、种植体及下颌骨三维实体模型的建立。根据种植体和颌骨的结构特点,基于两段式种植体及复合基台种植体的部分技术参数,运用SolidWorks建立两段式种植体和不同角度的复合基台种植体三维实体模型;利用CBCT图像,结合逆向建模软件Mimics建立具有高度几何相似度的下颌骨(无牙列)三维实体模型,并使用Geomagic软件对建立的模型进行优化。最后,模拟种植体与颌骨的骨结合,建立种植体与颌骨的装配模型,为有限元分析提供模型基础。2、基于复合基台种植体的有限元分析。通过在Hypermesh软件对有限元模型设置材料属性、划分网格、定义约束和接触、施加载荷等步骤,定义基于种植体的有限元分析模型;在Abaqus软件中分析两段式种植体及多种角度的复合基台种植体在咬合力的作用下的应力分布;从生物力学角度对每种种植体在不同载荷条件下的应力分布进行对比分析,对相同载荷条件下,竖直两段式种植体和竖直复合基台种植体的生物力学特性进行对比分析,并分析基台角度的变化对复合基台种植体的应力分布的影响,探究复合基台种植体的生物力学特性。3、种植体疲劳实验分析研究。搭建了模拟种植体疲劳加载实验平台,对不同角度的复合基台种植体和两段式种植体进行疲劳加载,使用电镜扫描方法扫描实验种植体加载前后的表面形态;通过疲劳试验机输出的位置数据及电镜扫描图片分析对比两段式种植体与竖直复合基台种植体的生物力学特性,进一步探索角度变化对复合基台种植体生物力学特性的影响,验证种植体有限元分析的结果。

二、第三章 种植义齿的生物力学(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、第三章 种植义齿的生物力学(论文提纲范文)

(1)义齿力学特性及其寿命的评估方法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 义齿的研究现状
        1.2.1 国外研究现状概述
        1.2.2 国内研究现状概述
    1.3 仿生咀嚼平台的研究现状
        1.3.1 国外研究现状概述
        1.3.2 国内研究现状概述
    1.4 本文主要研究内容
第二章 基于离散元法的义齿咀嚼过程分析
    2.1 引言
    2.2 种植义齿有限元模型建立
        2.2.1 种植义齿三维模型重构
        2.2.2 有限元网格划分
    2.3 食物颗粒离散元模型建立
        2.3.1 食物颗粒接触模型
        2.3.2 食物颗粒与牙冠接触模型
        2.3.3 仿真参数选取
        2.3.4 粘结模型建立
    2.4 咀嚼过程动态仿真
        2.4.1 咀嚼参数选取
        2.4.2 咀嚼过程模拟
    2.5 仿真结果分析
        2.5.1 牙尖斜度和咀嚼速度对咀嚼效果的影响
        2.5.2 牙尖斜度和咀嚼速度对牙冠受力的影响
    2.6 本章小结
第三章 基于有限元法的种植体结构应力分析
    3.1 引言
    3.2 正交试验设计及种植体有限元模型建立
        3.2.1 正交试验设计
        3.2.2 种植体几何模型的建立
        3.2.3 网格划分
    3.3 EDEM-ANSYS Workbench耦合分析
        3.3.1 输出EDEM中的牙冠载荷
        3.3.2 EDEM-ANSYS Workbench耦合模型建立
        3.3.3 模型设置与求解
    3.4 求解及结果分析
        3.4.1 有限元结果分析
        3.4.2 正交试验结果分析
    3.5 本章小结
第四章 种植体的疲劳分析及疲劳试验
    4.1 引言
    4.2 种植体疲劳加载模型
        4.2.1 三维模型
        4.2.2 试样制作
    4.3 种植体疲劳试验
        4.3.1 静载荷试验及结果分析
        4.3.2 疲劳测试及结果分析
    4.4 种植体疲劳寿命分析
        4.4.1 疲劳原理
        4.4.2 种植体的疲劳分析
    4.5 疲劳寿命估算模型建立
        4.5.1 疲劳寿命的概率形式
        4.5.2 估算模型建立
    4.6 本章小结
第五章 基于咀嚼平台的义齿寿命研究
    5.1 引言
    5.2 仿咀嚼平台结构
        5.2.1 整体机构
        5.2.2 下颌模型加工
        5.2.3 控制系统设计
        5.2.4 运动控制程序设计
    5.3 仿咀嚼平台试验验证
        5.3.1 啮合校正
        5.3.2 运动试验验证
    5.4 咀嚼试验
        5.4.1 义齿样本准备
        5.4.2 咀嚼循环试验
        5.4.3 抗折强度试验
        5.4.4 试验结果分析
    5.5 本章小结
主要结论与展望
    主要结论
    展望
致谢
参考文献
附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文

(2)种植覆盖义齿修复不同骨质类型Kennedy Ⅰ类缺失的生物力学分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
中英文对照词表
第一章 前言(Introduction)
第二章 材料与方法(Meterial and Methods)
    1.材料及设备
    2.实验方法
第三章 结果(Results)
    1.右侧义齿游离端的总位移比较
    2.基托下黏骨膜的应力分布及位移
    3.活动义齿金属支架应力分布
    4.基牙牙周膜的应力分布
    5.种植体-骨结合界面应力分布
    6.种植体周皮质骨和松质骨的应力分布
第四章 讨论(Discussion)
第五章 结论(Conclusion)
第六章 不足与展望(Deficiencies and Prospects)
参考文献(References)
综述(Literature Review) 三维有限元方法在末端游离缺失修复中的应用现状
    1.活动义齿修复
    2.固定义齿修复
    3.固定-活动联合修复
    4.结语
    参考文献(Reference)
致谢(Acknowledgment)
作者简介(Author Biography)
    在学期间主要参与的研究项目
    在学校期间发表的文章
    获奖情况
导师评阅表

(3)载银高透氧化锆种植基台材料的制备及其性能和机理研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
缩略词表
第一章 绪论
    1.1 种植修复结构
    1.2 种植修复评价
    1.3 氧化锆基台材料简介
    1.4 氧化锆基台抗菌性研究进展
    1.5 研究背景与研究内容
    1.6 本文的主要贡献与创新
第二章 载银高透氧化锆基台材料的制备及表征
    2.1 前言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 实验材料与设备
        2.2.2 实验方法
    2.3 结果
    2.4 讨论
    2.5 本章小结
第三章 载银高透氧化锆基台材料的体外抗菌性能评价
    3.1 前言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 实验材料与设备
        3.2.2 实验方法
        3.2.2.1 银离子释放检测
        3.2.2.2 菌种的活化和菌悬液制备
        3.2.2.3 抗菌性能实验
        3.2.2.4 样品表面荧光染色实验
        3.2.2.5 扫描电镜观察细菌形态
        3.2.2.6 统计学方法
    3.3 结果
        3.3.1 银释放检测
        3.3.2 体外抗菌性能评价
        3.3.2.1 不同样品与细菌共培养的涂板结果
        3.3.2.2 不同样品与细菌共培养后的平板活菌计数结果
        3.3.2.3 活/死细菌荧光染色结果
        3.3.2.4 扫描电镜观察结果
    3.4 讨论
    3.5 本章小结
第四章 载银高透氧化锆基台材料的生物相容性和抗炎性评价
    4.1 前言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 实验材料与设备
        4.2.2 实验方法
        4.2.2.1 细胞培养
        4.2.2.2 细胞增殖实验
        4.2.2.3 细胞粘附实验
        4.2.2.4 成骨细胞内ALP活性检测
        4.2.2.5 成骨细胞中LDH含量检测
        4.2.2.6 荧光定量RT-q PCR实验
        4.2.2.7 Western blot实验
        4.2.2.8 统计学方法
    4.3 结果
        4.3.1 生物相容性评价
        4.3.1.1 材料对成骨细胞乳酸脱氢酶LDH释放的影响
        4.3.1.2 材料对成骨细胞增殖的影响
        4.3.1.3 材料对成骨细胞中碱性磷酸酶ALP活性的影响
        4.3.1.4 材料对成骨细胞中成骨相关基因表达的影响
        4.3.1.5 材料对牙龈成纤维细胞增殖的影响
        4.3.1.6 材料对牙龈成纤维细胞粘附作用的影响
        4.3.2 抗炎性评价
        4.3.2.1 材料对 LPS诱导的单核巨噬细胞炎性因子的影响
        4.3.2.2 材料对 LPS 诱导的单核巨噬细胞 TLR4/NF-κB 通路的影响
    4.4 讨论
        4.4.1 材料的生物相容性
        4.4.2 材料对巨噬细胞炎性反应的影响
    4.5 本章小结
第五章 载银氧化锆基台材料的半透明性能比较
    5.1 前言
    5.2 材料与方法
        5.2.1 实验材料与设备
        5.2.2 实验方法
        5.2.2.1 样件制备
        5.2.2.2 性能测试
        5.2.2.3 统计学方法
    5.3 结果
        5.3.1 性能分析
        5.3.2 裂纹分析
        5.3.3 SEM分析
    5.4 讨论
    5.5 本章小结
第六章 综述抗种植体周围炎的生物材料和抗生素应用研究
    6.1 种植体周围疾病
    6.2 临床和实验室策略
    6.3 局限和前景
    6.4 本章小结
第七章 全文结论
    7.1 全文总结
    7.2 后续工作展望
致谢
参考文献
附录
攻读博士学位期间取得的成果

(4)皮质骨钻削性能及可重构牙科钻削导板设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
主要符号与单位
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 骨组织性能研究现状
        1.2.1 传统机械测试方法
        1.2.2 影像技术和有限元法在骨组织力学性能方面的应用
        1.2.3 压痕法
    1.3 皮质骨钻削性能研究现状
        1.3.1 钻削温度、轴向力和扭矩的研究
        1.3.2 骨孔表面质量的研究
    1.4 种植牙外科导板的研究现状
    1.5 研究目的和意义
    1.6 论文结构与主要研究内容
第二章 皮质骨的简化J-C本构模型参数标定
    2.1 皮质骨的简化J-C本构模型
    2.2 准静态材料参数的标定
        2.2.1 自动球压痕技术
        2.2.2 自动球压痕实验方案
        2.2.3 准静态力学性能
    2.3 动态力学性能参数的标定
        2.3.1 一维应力波理论
        2.3.2 皮质骨动态力学性能参数
    2.4 皮质骨的简化J-C本构模型参数标定结果
    2.5 本章小结
第三章 皮质骨钻削性能
    3.1 皮质骨钻削有限元模型
        3.1.1 本构模型和分离准则的选取
        3.1.2 有限元模型建立
        3.1.3 钻削参数设计
    3.2 验证实验设计
        3.2.1 骨试样准备
        3.2.2 实验装置及测试方法
    3.3 轴向力和钻削扭矩分析
        3.3.1 有限元模型的验证
        3.3.2 进给速度对轴向力和扭矩的影响
        3.3.3 转速对轴向力和扭矩的影响
    3.4 本章小结
第四章 排屑力模型及骨屑堵塞临界深度
    4.1 骨屑堵塞形成机理及排屑力模型
    4.2 排屑力模型相关参数的标定
        4.2.1 标定过程
        4.2.2 排屑力预测模型相关参数的标定
        4.2.3 排屑力预测模型的验证
    4.3 骨屑堵塞临界深度预测
        4.3.1 临界深度预测模型
        4.3.2 dF_z~*/dz模型回归系数的确定
        4.3.3 临界深度预测模型的验证
    4.4 本章小结
第五章 牙槽骨钻削可重构导板设计及制作
    5.1 下颌骨三维模型重构
        5.1.1 CBCT数据获取
        5.1.2 下颌骨初始三维模型
        5.1.3 下颌骨初始模型与石膏模型的图像配准
    5.2 可重构钻削导板的设计及制作
        5.2.1 系列化、标准化钻模套的几何参数
        5.2.2 基于下颌骨三维模型的个性化基板
        5.2.3 系列化、标准化钻模套与个性化基板的制作
    5.3 可重构钻削导板的导向精度分析
        5.3.1 实验设计
        5.3.2 基于图像配准的可重构钻削导板导向精度分析
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 创新点
    6.3 研究展望
参考文献
攻读博士期间发表的学术论文及参加科研项目
致谢
学位论文评阅及答辩情况表

(5)All-on-4种植修复中倾斜种植体与轴向种植体的临床效果比较(论文提纲范文)

前言
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 All-on-4 的概念及优缺点
    1.2 相关生物力学研究
    1.3 All-on-4 种植修复中倾斜种植体的临床效果评价
    1.4 总结与展望
    参考文献
第二章 比较All-on-4 种植修复中倾斜种植体与轴向种植体临床效果的系统评价
    2.1 引言
    2.2 材料与方法
    2.3 结果
    2.4 讨论
    2.5 结论
    参考文献
第三章 比较All-on-4 种植修复中倾斜种植体与轴向种植体临床效果的5年回顾性研究
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
    3.3 结果
    3.4 讨论
    3.5 结论
    参考文献
第四章 总结
致谢
附录 临床病例报告
    病例一
        参考文献
    病例二
        参考文献
    病例三
        参考文献
    病例四
        参考文献
    病例五
        参考文献
    病例六
        参考文献
    病例七
        参考文献
    病例八
        参考文献
    病例九
        参考文献
    病例十
        4. 主要参考文献

(6)纳米复合改性PMMA义齿基托DLP光固化增材制造技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 前言
    1.2 3D打印光敏树脂
        1.2.1 光敏树脂组成
        1.2.2 光敏树脂分类
        1.2.3 光敏树脂的发展及其在口腔医学领域的应用
    1.3 PMMA光敏树脂及其在义齿修复的应用
        1.3.1 PMMA义齿基托发展现状
        1.3.2 PMMA义齿基托机械性能研究
        1.3.3 PMMA义齿基托抗菌性能研究
    1.4 3D打印技术
        1.4.1 3D打印技术分类
        1.4.2 DLP光固化3D打印原理
    1.5 课题研究意义及研究内容
        1.5.1 研究意义
        1.5.2 研究内容
第二章 纳米微晶纤维素载银填料改性PMMA光敏树脂及其功能性研究
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 纳米微晶纤维素载银(CNCs-Ag)填料的制备
        2.2.4 CNCs-Ag/PMMA光敏树脂的制备
    2.3 测试与表征
        2.3.1 透射电子显微镜(TEM)
        2.3.2 X射线光电子能谱(XPS)
        2.3.3 CNCs-Ag/PMMA光敏树脂的力学测试
        2.3.4 CNCs-Ag/PMMA光敏树脂断裂面扫描电镜及元素映射测试
        2.3.5 CNCs-Ag/PMMA光敏树脂的抗菌测试
        2.3.6 CNCs-Ag/PMMA光敏树脂的生物相容性测试
        2.3.7 CNCs-Ag/PMMA光敏树脂的流变测试
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 纳米填料CNCs-Ag的理化表征
        2.4.2 CNCs-Ag/PMMA光敏树脂的力学性能分析
        2.4.3 CNCs-Ag/PMMA光敏树脂的抗菌性评价
        2.4.4 CNCs-Ag/PMMA光敏树脂的生物相容性评价
        2.4.5 CNCs-Ag/PMMA光敏树脂的流变性能分析
    2.5 本章小结
第三章 纳米二氧化钛/聚醚醚酮改性PMMA光敏树脂及其功能性研究
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 纳米TiO_2的改性
        3.2.4 TiO_2-KH570/PEEK/PMMA光敏树脂的制备
    3.3 测试与表征
        3.3.1 X射线衍射(XRD)
        3.3.2 傅里叶红外光谱(FTIR)
        3.3.3 透射电子显微镜(TEM)
        3.3.4 接触角测试
        3.3.5 扫描电子显微镜(SEM)
        3.3.6 TiO_2-KH570/PEEK/PMMA光敏树脂的力学测试
        3.3.7 TiO_2-KH570/PEEK/PMMA光敏树脂的抗菌测试
        3.3.8 TiO_2-KH570/PEEK/PMMA光敏树脂的生物相容性测试
        3.3.9 TiO_2-KH570/PEEK/PMMA光敏树脂的流变测试
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 改性TiO_2 纳米颗粒(TiO_2-KH570)的理化表征
        3.4.2 PEEK的理化表征
        3.4.3 TiO_2-KH570/PEEK/PMMA光敏树脂的力学性能分析
        3.4.4 TiO_2-KH570/PEEK/PMMA光敏树脂的抗菌性评价
        3.4.5 TiO_2-KH570/PEEK/PMMA光敏树脂的细胞相容性评价
        3.4.6 TiO_2-KH570/PEEK/PMMA光敏树脂的流变性能分析
    3.5 本章小结
第四章 义齿基托个性化设计及3D打印适合性研究
    4.1 前言
    4.2 覆盖义齿个性化设计及有限元分析
        4.2.1 种植体覆盖义齿
        4.2.2 种植体覆盖义齿建模
        4.2.3 有限元分析过程
        4.2.4 有限元分析结果
    4.3 全口义齿一体化成型工艺研究
        4.3.1 一体化成型研究意义
        4.3.2 设计及制备流程
        4.3.3 成型设备实现方案
    4.4 义齿基托3D打印适合性研究
        4.4.1 精度及贴合性实验方法
        4.4.2 精度及贴合性实验分析
        4.4.3 组织面贴合性实验结果
    4.5 本章小结
第五章 DLP光固化3D打印设备改进及成型工艺研究
    5.1 前言
    5.2 DLP光固化成型
    5.3 DLP光固化3D打印畸变研究
        5.3.1 畸变来源及矫正方法
        5.3.2 投影光机光学系统优化
        5.3.3 专用光机光学系统优化
    5.4 专用光机光均匀化实验
        5.4.1 光的辐照度
        5.4.2 PNG图像及RGB原理
        5.4.3 光辐照度与灰度值
        5.4.4 光辐照度分布模型
        5.4.5 设备成型精度测试
    5.5 设备成型工艺研究
    5.6 本章小结
结论
展望
论文创新性
参考文献
攻读博士学位期间取得的研究成果
致谢
附件

(7)基于3D打印的新型种植体加工优化与性能研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 选择性激光熔化技术
        1.1.2 牙科种植体
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 选择性激光熔化技术研究现状
        1.2.2 种植体性能研究现状
    1.3 研究内容和方法
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究方法
    1.4 论文章节安排
第二章 新型一段式种植体结构设计
    2.1 种植体结构设计原则
        2.1.1 骨结合理论
        2.1.2 牙种植体力学性能
        2.1.3 骨生理学
    2.2 新型种植体结构设计
        2.2.1 螺纹部分结构设计
        2.2.2 种植体多孔部分结构设计
    2.3 本章小结
第三章 反支撑螺纹-多孔一段式种植体加工优化
    3.1 新型种植体的结构特点及优化参数
    3.2 前期数据处理优化基本理论
        3.2.1 种植体模型STL文件导出的影响
        3.2.2 基于STL文件的种植体模型分层处理的影响
    3.3 种植体前期数据处理优化
        3.3.1 成型质量的量化处理
        3.3.2 成型质量的函数表达
        3.3.3 基于遗传算法的成型质量的模型求解
    3.4 本章小结
第四章 种植体力学性能有限元分析
    4.1 引言
    4.2 建立种植模型
        4.2.1 模拟种植
        4.2.2 截取分析对象
    4.3 反支撑螺纹-多孔式种植体种植模型参数设置
    4.4 有限元分析结果
        4.4.1 普通V型螺纹种植体
        4.4.2 反支撑螺纹-多孔一段式种植体
        4.4.3 结果分析
    4.5 本章小结
第五章 种植体性能体外模拟实验
    5.1 实验材料及设备
    5.2 反支撑螺纹-多孔式种植体初期稳定性体外模拟测量实验
        5.2.1 种植体的初期稳定性及其测量方法理论
        5.2.2 稳定性体外模拟测量
        5.2.3 实验结果分析
    5.3 反支撑螺纹-多孔式种植体体外疲劳循环试验
        5.3.1 种植体的疲劳特性及其试验标准
        5.3.2 体外疲劳循环试验
        5.3.3 实验结果分析
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 存在的不足与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及取得的相关科研成果
    1.作者在攻读硕士学位期间发表的论文
    2.作者在攻读硕士学位期间参与的项目
致谢

(8)修复下颌骨缺损的复合结构植入体优化设计及制备研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 自体骨移植修复重建下颌骨缺损
        1.1.2 个性化钛金属植入体在下颌骨缺损修复重建中的应用
        1.1.3 组织工程骨移植重建下颌骨缺损的探索
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 下颌骨生物力学分析的实验测试
        1.2.2 下颌骨有限元模型的构建
        1.2.3 个性化下颌骨植入体的设计与临床应用
        1.2.4 PAEKs生物材料的研究进展及应用
        1.2.5 拓扑优化技术及其在生物医学领域的应用
    1.3 研究内容与技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
    1.4 研究意义与课题来源
        1.4.1 研究意义
        1.4.2 课题来源
    1.5 本章小结
第二章 下颌骨生物力学有限元模型的构建及验证
    2.1 下颌骨生物力学有限元模型的构建
        2.1.1 下颌骨三维模型的构建
        2.1.2 网格划分
        2.1.3 下颌骨材料属性的赋值
        2.1.4 下颌骨有限元仿真分析的理论
        2.1.5 下颌骨有限元仿真分析的求解办法
        2.1.6 下颌骨咬合力的施加方式与边界条件
    2.2 下颌骨生物力学有限元模型的验证
        2.2.1 生物力学特性
        2.2.2 下颌骨应力分布规律
    2.3 下颌骨缺损重建仿真结果的评判标准
        2.3.1 下颌骨的缺损分类
        2.3.2 失效准则
    2.4 本章小结
第三章 腓骨移植修复重建的生物力学分析及植入体设计的生物力学原则
    3.1 腓骨移植重建下颌骨的有限元模型设计
        3.1.1 下颌骨和腓骨三维模型的构建
        3.1.2 有限元模型的构建
    3.2 腓骨位于不同高度位置时下颌骨重建系统的生物力学响应结果
    3.3 下颌骨植入体的生物力学原则
        3.3.1 力学性能
        3.3.2 功能与美学恢复
    3.4 本章小结
第四章 复合结构植入体及基于下颌骨生物力学原则的设计
    4.1 复合结构植入体的提出
        4.1.1 结构要求
        4.1.2 生物学要求
        4.1.3 力学要求
        4.1.4 支架引导下骨生长的生物力学机理
        4.1.5 设计目标
        4.1.6 评价指标
    4.2 复合结构植入体的优化设计
        4.2.1 拓扑优化方法的概述
        4.2.2 塑型与咬合单元的设计
        4.2.3 固定单元的设计
        4.2.4 支撑单元的设计
        4.2.5 生长单元的设计
        4.2.6 复合结构植入体的力学性能评价
    4.3 本章小结
第五章 钛合金复合结构植入体修复下颌骨缺损的动物试验
    5.1 钛合金复合结构植入体的设计
        5.1.1 比格犬下颌骨三维模型的构建
        5.1.2 钛合金复合结构植入体的设计方法
        5.1.3 钛合金复合结构植入体的力学性能
        5.1.4 截颌骨导板的设计
    5.2 钛合金复合结构植入体的制备
        5.2.1 3D打印成型
        5.2.2 后处理
        5.2.3 外部表征及评价
    5.3 动物试验及评价
        5.3.1 实验动物
        5.3.2 试验步骤
        5.3.3 观察、取材及检测
        5.3.4 结果
    5.4 讨论
    5.5 本章小结
第六章 PEEK复合结构植入体的力学性能、生物力学分析及试验评估
    6.1 基于PEEK/PLA的复合结构植入体
    6.2 力学性能试验
        6.2.1 实验耗材及仪器设备
        6.2.2 试验过程
        6.2.3 结果与讨论
    6.3 复合结构植入体的生物力学分析
        6.3.1 有限元模型的构建
        6.3.2 有限元计算的结果
        6.3.3 讨论
    6.4 两种重建系统的仿真模型试验
        6.4.1 仿真模型的3D打印成型
        6.4.2 测试平台的组建
        6.4.3 两种重建系统生物力学实体模型的构建
        6.4.4 两种重建系统应变的测量
        6.4.5 测试结果及讨论
        6.4.6 试验与仿真数据的对比分析
    6.5 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 创新点
    7.3 展望
参考文献
致谢
作者简介
    1 作者简历
    2 攻读博士学位期间发表的学术论文
    3 参与的科研项目及获奖情况
    4 发明及实用新型专利
学位论文数据集

(9)含种植体的下颌咬合生物力学分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 论文研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 建模
        1.2.2 材料属性
        1.2.3 种植体与临床医学
        1.2.4 下颌运动
    1.3 论文研究内容
第二章 咬合力的测量与分析
    2.1 (牙合)的简介与特点
    2.2 咬合力测量方法
    2.3 简易咬合力测量装置
        2.3.1 T-Scan咬合分析仪原理与特点
        2.3.2 实验特制夹具
        2.3.3 基于压力薄膜传感器的咬合力测量装置
    2.4 实验
        2.4.1 实验对象
        2.4.2 实验仪器
        2.4.3 实验步骤
    2.5 实验数据处理及讨论
        2.5.1 数据处理
        2.5.2 数据统计与讨论
    2.6 本章小结
第三章 三维几何模型及有限元模型的建立
    3.1 下颌运动系统
        3.1.1 牙体
        3.1.2 牙周膜
        3.1.3 下颌骨
        3.1.4 颞下颌关节
        3.1.5 咀嚼肌
    3.2 Mimics提取三维几何模型
        3.2.1 Mimics原理
        3.2.2 几何模型的建立
    3.3 Geomagic优化形态
        3.3.1 Geomagic简介
        3.3.2 优化形态
    3.4 有限元模型的建立
    3.5 本章小结
第四章 完整下颌骨有限元模型准确性验证及力学分析
    4.1 有限元模型前处理
        4.1.1 研究模型
        4.1.2 材料属性
        4.1.3 载荷设置
        4.1.4 约束设置
    4.2 模型与实验对比
        4.2.1 咬合力对比
        4.2.2 变形量对比
    4.3 有限元结果分析与讨论
        4.3.1 牙槽骨区域应力分析与讨论
        4.3.2 牙周膜应力分析与讨论
        4.3.3 牙体与髁突应力分析与讨论
        4.3.4 牙体受力分析
    4.4 本章小结
第五章 种植牙与天然邻牙接触关系的口腔局部模型力学分析
    5.1 材料与方法
        5.1.1 模型
        5.1.2 材料属性
        5.1.3 边界条件
    5.2 接触面积对颌骨的影响
        5.2.1 种植牙及其骨组织区域应力对比
        5.2.2 天然邻牙骨组织及其牙周膜应力对比
        5.2.3 分析与讨论
    5.3 过盈量对颌骨的影响
        5.3.1 有限元结果
        5.3.2 分析与讨论
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
作者简介

(10)复合基台种植体的有限元分析与疲劳实验研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 种植体生物力学的国内外研究动态
        1.2.1 种植体及口腔颌骨三维模型的研究现状
        1.2.2 种植体模型生物力学分析的研究现状
        1.2.3 种植体的疲劳力学实验的研究现状
    1.3 论文的主要研究内容
第二章 口腔种植体的理论基础
    2.1 种植体及牙周组织的生物力学特性
        2.1.1 种植体的生物力学特性
        2.1.2 牙周组织及颌骨的力学特性
    2.2 种植体的结构及分类
    2.3 本章小结
第三章 复合基台种植体及下颌骨三维实体模型的建立
    3.1 种植体三维实体模型的建立
    3.2 下颌骨三维实体模型的建立
        3.2.1 下颌骨模型的建立方法
        3.2.2 建立下颌骨模型的软件选用
        3.2.3 下颌骨模型的建立
    3.3 下颌骨种植体装配模型的建立
    3.4 本章小结
第四章 种植体在下颌骨中的有限元分析
    4.1 种植体生物力学的有限元分析方法
        4.1.1 生物力学及其在口腔医学中的应用
        4.1.2 有限元分析的原理及步骤
        4.1.3 有限元分析软件的选用
    4.2 种植体有限元分析前处理
        4.2.1 有限元分析模型的条件假设
        4.2.2 模型的导入
        4.2.3 设置材料属性
        4.2.4 网格的划分
        4.2.5 定义约束和接触
        4.2.6 施加载荷
        4.2.7 导入ABAQUS进行有限元计算
    4.3 两段式种植体有限元分析结果
    4.4 复合基台种植体有限元分析结果
        4.4.1 竖直复合基台种植体在静力学下的分析结果
        4.4.2 15度倾角复合基台种植体在静力学下的分析结果
        4.4.3 30度倾角复合基台种植体在静力学下的分析结果
        4.4.4 45度倾角复合基台种植体在静力学下的分析结果
    4.5 结果的讨论
        4.5.1 两段式种植体与竖直复合基台种植体结果的讨论
        4.5.2 不同角度的复合基台种植体结果的讨论
    4.6 本章小结
第五章 复合基台种植体的力学分析实验
    5.1 种植体力学实验系统的总体方案设计
    5.2 实验前预处理
    5.3 模拟种植系统装备的制备
        5.3.1 种植模具的制备
        5.3.2 种植体的预紧
    5.4 种植体的疲劳加载
        5.4.1 种植体的夹具的设计
        5.4.2 种植体的加载
    5.5 加载实验后处理
    5.6 本章小结
总结与展望
参考文献
致谢
个人简历

四、第三章 种植义齿的生物力学(论文参考文献)

  • [1]义齿力学特性及其寿命的评估方法研究[D]. 姜杨. 江南大学, 2021(01)
  • [2]种植覆盖义齿修复不同骨质类型Kennedy Ⅰ类缺失的生物力学分析[D]. 缑小蕊. 石河子大学, 2021(02)
  • [3]载银高透氧化锆种植基台材料的制备及其性能和机理研究[D]. 彭敏. 电子科技大学, 2021(01)
  • [4]皮质骨钻削性能及可重构牙科钻削导板设计[D]. 张爱荣. 山东大学, 2020(08)
  • [5]All-on-4种植修复中倾斜种植体与轴向种植体的临床效果比较[D]. 姚立敏. 南京大学, 2020(02)
  • [6]纳米复合改性PMMA义齿基托DLP光固化增材制造技术研究[D]. 陈盛贵. 华南理工大学, 2020
  • [7]基于3D打印的新型种植体加工优化与性能研究[D]. 王泽源. 上海工程技术大学, 2020(04)
  • [8]修复下颌骨缺损的复合结构植入体优化设计及制备研究[D]. 程康杰. 浙江工业大学, 2020(08)
  • [9]含种植体的下颌咬合生物力学分析[D]. 戴雯婕. 东南大学, 2019(06)
  • [10]复合基台种植体的有限元分析与疲劳实验研究[D]. 张浩. 福州大学, 2018(03)

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第三章种植义齿的生物力学
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