上颌复合体数值模型的建立及上颌骨缺损重建生物力学分析

发布时间：2017-06-21 11:14

  本文关键词：上颌复合体数值模型的建立及上颌骨缺损重建生物力学分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：人体颅骨个体之间存在差异性，多样性。进行与人体颅骨相关的活体实验有一定局限性。这些都是关于上颌骨复合体生物特性的研究工作中存在的困难。与此同时，医疗条在不断改善，有各种临床手术方法也不断的涌现。因此，如何评价手术后的效果成为目前相关领域工作者的重要研究任务。其中，各种先天性、后天性疾病或者意外伤害往往会造成上颌骨大面积缺损，影响患者面貌和咀嚼功能。临床应用中上颌骨缺损重建的方法很多，其中赝复体修复是上颌骨缺损的传统修复方法之一，具有可摘性、几何修复良好的优点，但存在容易脱位或摘带不变的缺点，严重阻碍了赝复体重建技术的临床应用。颧种植支持式赝复体重建上颌骨技术在临床上呈现较好的治疗效果，为上颌骨缺损修复研究带来了突破性进展，展现出颧种植体优良的固位力与力传导性能和赝复体优良的几何和功能重建效果，但其重建效果的生物力学机理尚不清楚。 文章以从生物力学角度评价赝复体修复重建效果为出发点，做了以下工作： 1）基于头部CT数据建立了完整的上颌骨复合体三维几何模型和有限元模型。为以后的上颌骨复合体研究提供了平台。 2）通过生物力学分析计算，验证了模型的正确性，，与按骨块赋予颅骨材料参数的可行性。 3）建立了上颌骨半侧缺损模型，并针对半侧缺损模型设计了修复方案。由赝复体、联合卡环、合支托、I卡、杆卡、颧种植体等基本单元组成。由基本单元组合，构成了不同的修复方案。包括卡环式赝复体修复、杆卡式赝复体修复、颧种植支持式赝复体修复三种修复方法。 4）从生物力学角度比较修复方案的优劣：卡环和杆卡固位的赝复体修复基牙受力较大，咀嚼时可能会脱落。颧种植与卡环联合固位修复应力分布最符合上颌生物力学传递规律。 研究结果展示了不同固位方案的生物力学特性，为临床应用中上颌骨修复损重建方案的选择和优化设计提供理论支持。
【关键词】：生物力学 上颌复合体 上颌缺损 赝复体 固位设计
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R318.01
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 绪论12-22
• 1.1 课题背景与研究意义12
• 1.2 上颌骨缺损的研究12-19
• 1.2.1 上颌骨缺损的原因及分类12-14
• 1.2.2 上颌骨重建的国内外研究现状14-15
• 1.2.3 上颌骨缺损临床修复方法15-18
• 1.2.4 上颌骨缺损修复并发症18-19
• 1.3 论文的研究目的及主要内容19-22
• 1.3.1 研究目的19
• 1.3.2 研究内容19-22
• 第二章 正常颅骨的几何建模22-39
• 2.1 颅骨的解剖学特征22-26
• 2.1.1 颅骨的解剖结构22-24
• 2.1.2 颅骨力学分析24-26
• 2.2 正常颅骨的原始图像采集26-27
• 2.2.1 图像采集设备26
• 2.2.2 图像采集方法26
• 2.2.3 图像采集结果26-27
• 2.3 图像处理与几何模型建立27-35
• 2.3.1 图像处理27-29
• 2.3.2 颅骨骨组织的提取29-30
• 2.3.3 颅骨材料参数的确定30-35
• 2.3.4 三维模型的输出35
• 2.4 几何模型优化35-38
• 2.4.1 三维模型细化与精修36
• 2.4.2 曲面拟合36-37
• 2.4.3 模型输出37-38
• 2.5 本章小结38-39
• 第三章 正常颅骨模型有限元分析与验证39-50
• 3.1 有限元分析前处理39-44
• 3.1.1 面处理40-42
• 3.1.2 网格划分42-43
• 3.1.3 材料参数赋值43
• 3.1.4 边界条件与力学加载43-44
• 3.2 有限元分析后处理44-47
• 3.2.1 颅骨应力分布44-45
• 3.2.2 正常颅骨复合体最大应力值45-46
• 3.2.3 局部应力分布46-47
• 3.3 模型验证47-50
• 3.3.1 应力分布47-48
• 3.3.2 模型对比与结论48-49
• 3.3.3 本章小结49-50
• 第四章 单侧上颌骨缺损赝复体修复固位方案设计与比较50-67
• 4.1 卡环固位方案设计与力学分析50-55
• 4.1.1 卡环结构设计51
• 4.1.2 卡环固位方式力学仿真与分析51-54
• 4.1.3 与正常颅骨模型的比较和讨论54-55
• 4.2 杆卡固位方案设计与力学分析55-58
• 4.2.1 杆卡结构设计与力学仿真55-57
• 4.2.2 杆卡与卡环的比较57-58
• 4.3 联合固位方案设计与力学分析58-64
• 4.3.1 结构设计与力学仿真58-62
• 4.3.2 颧种植联合固位与单纯卡环固位的分析比较62-64
• 4.4 双侧上颌骨缺损修复方案讨论64-66
• 4.5 本章小结66-67
• 第五章 全文总结与展望67-69
• 5.1 全文总结67-68
• 5.2 研究展望68-69
• 参考文献69-72
• 致谢72-73
• 攻读硕士学位期间已录用的论文73

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 王成焘;;中国力学虚拟人[J];医用生物力学;2006年03期

  本文关键词：上颌复合体数值模型的建立及上颌骨缺损重建生物力学分析，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：468502