不同年龄的下颌骨受力的应力分布及其与骨折发病率关系的研究

论文摘要

下颌骨构成颜面的下1/3,对面部美容起着重要作用;另外,它与颞骨的下颌窝构成颞下颌关节,是头部唯一的关节。下颌骨骨折的发生率很高,骨折如固定不当,畸形的愈合造成牙合型的改变,牙合型改变造成颞下颌关节功能紊乱,并可影响面部的美容,因此下颌骨固定要求的对位对线良好程度与其它部位骨的固定相比显得尤为重要。为了更好地再造下颌骨或有效固定骨折的下颌骨,了解下颌骨的生物力学特点是至关重要的。 本文通过CT扫描获得正常老年人、中年人和儿童的下颌骨DICOM数据,接着将获得的DICOM数据输入到MIMICS软件中进行三维造型,将造型过的文件格式导入到HYPERMESH软件中进行划分单元的操作,最后在ANSYS软件中进行有限元分析。 本文模拟了中年人的下颌骨在前牙咬合情况垂直加载和牙齿正中咬合情况垂直加载时下颌骨的受力情况。其结果为:在两种加载情况下下颌骨各区域应力分布基本相同,两侧受力基本对称。下颌骨以承受拉应力为主,最大平均综合应力出现在下颌角,而且下颌颈,冠突后侧,下颌角为应力集中区域。为了进一步研究下颌颈的受力情况,提取了下颌颈沿三个坐标轴方向上所受到的反力,得出三个方向所受到的力都比较大,其中沿Z轴方向的力最大。 研究了正常老年人、中年人和儿童三组不同年龄下颌骨的正中在不同作用力下的应力分布。所得结论为:三种下颌骨的应力分布情况

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 研究的目的和主要内容
• 1.2 下颌骨生物力学的国内外研究现状
• 1.3 主要工作及特色之处
• 1.3.1 主要工作
• 1.3.2 特色之处
• 第二章 下颌系统的生物力学研究方法
• 2.1 生物力学简介
• 2.2 下颌骨及颞下颌关节简介
• 2.3 各种生物力学方法概述
• 第三章 下颌骨的三维建模
• 3.1 下颌骨的解剖学特征
• 3.1.1 下颌体
• 3.1.2 下颌支
• 3.1.3 下颌骨结构特点及分析
• 3.2 实验材料的选择
• 3.3 螺旋CT扫描
• 3.3.1 DICOM数据介绍
• 3.3.2 具体的扫描过程
• 3.4 下颌骨的三维建模
• 3.4.1 建模软件MIMICS简介
• 3.4.2 主要的建模过程
• 3.4.3 MIMICS软件所建立的模型
• 3.5 讨论
• 3.5.1 MIMICS软件的特点
• 3.5.2 文献所使用的建模方法与MIMICS建模的比较
• 第四章 下颌骨有限元模型的建立
• 4.1 有限元思想及软件简介
• 4.1.1 有限元思想
• 4.1.2 有限元分析软件简介
• 4.2 下颌骨有限元分析模型的建立
• 4.2.1 模型的单元划分
• 4.2.2 建立的模型
• 4.3 小结
• 第五章 两种加载方式下中年人下颌骨应力有限元分析
• 5.1 力学理论基础
• 5.2 加载方式
• 5.3 中年人的下颌骨材料力学性质及模型基本信息
• 5.3.1 下颌骨材料力学性质
• 5.3.2 模型基本信息
• 5.4 边界条件
• 5.5 结果
• 5.6 讨论
• 第六章 不同年龄的下颌骨正中受力时的三维有限元应力分布分析
• 6.1 概述
• 6.2 下颌骨模型的基本信息
• 6.3 边界条件
• 6.4 加载情况
• 6.5 结果
• 6.5.1 老年人的下颌骨的应力分布规律
• 6.5.2 中年人的下颌骨的应力分布规律
• 6.5.3 儿童的下颌骨的应力分布规律
• 6.6 结果分析
• 6.6.1 相同点
• 6.6.2 不同点
• 6.7 讨论
• 6.7.1 下颌骨年龄变化与骨折发病率的关系
• 6.7.2 下颌骨年龄变化与颞下颌关节疾病的关系
• 第七章 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文