简介：有限元法是口腔正畸工作中常用的力学分析方法。应用有限元法对口腔正畸中各种复杂问题进行力学分析，对于口腔临床工作有着重要的指导意义。本文对近年来国内学者在一些常见口腔正畸工作中应用有限元法的情况进行文献综述，并对有限元法未来发展做一展望。

简介：目的探讨不同饰瓷和核心瓷（牙合）面厚度对双层结构氧化锆全瓷冠内部应力分布规律的影响,为临床修复设计提供依据.方法本研究于2012年3-7月在清华大学计算机教研室进行.利用螺旋CT断层图像,构建上颌第一磨牙氧化锆全瓷冠（核心瓷层和饰瓷层）、黏结剂层、牙体组织、牙根、牙周膜、牙槽骨6部分的三维有限元模型,设计垂直集中载荷600N的加载方式,观察不同饰瓷（牙合）面厚度（V）与核心瓷（牙合）面厚度（C）两因素变化对全瓷冠的最大主应力（S1）分布情况.结果随着饰瓷厚度增加,饰瓷本身的应力先减小后上升,即饰瓷厚度为0.7mm时,S1为73.20MPa;厚度升至0.9mm时,S1下降至54.56MPa;厚度升至1.7mm时,S1则上升至60.16MPa.而随着核心瓷厚度增加,核心瓷的应力在减小,即核心瓷厚度为0.3mm时,S1为ll6.40MPa;厚度升至1.3mm时,S1下降至4.17MPa,其应力峰值下降幅度为96.75％.结论对全瓷冠的应力分析,得出双层全瓷冠的V和C范围：0.9mm≤V≤1.5mm,C≥0.5mm.这就要求在全瓷冠临床预备过程中,必须留出至少1.4mm的空间,即为两者最低限之和.

简介：目的：研究VitaMarkⅡ牙体修复材料在磨削修整过程中的应力分布规律,探讨牙科手机的修整切入深度对该修复材料应力的影响。方法：采用有限元方法,建立二维模型,模拟在口腔临床中利用牙科手机及金刚石车针对VitaMarkⅡ修复材料进行磨削修整时的边界条件及载荷状态。结果：VitaMarkⅡ在磨削修整过程中,拉、压、切应力均集中在金刚石磨粒即将离开修整区附近。结论：随着修复时牙科手机修整切入深度的增大,该材料的最大拉、压、切应力均呈增加趋势。

简介：目的建立颅颌面三维有限元模型，分析前牵引角度顺时针增大时其反作用力在颞下颌关节（TMJ）和颌骨的应力及位移变化，为正畸临床更好地治疗骨性Ⅲ类错铪，避免对TMJ和颌骨的损伤提供实验依据。方法本研究于2010---2012年在山东大学机械工程学院机械制造及其自动化实验室完成。选择1名健康青年男性志愿者作为研究对象，建立完整的包含TMJ的颅颌面三维有限元模型，模拟前牵引矫治器反作用力，直接在颏部施以一定大小的力并顺时改变施力的方向，测定TMJ和颌骨应力及位移的变化情况。结果（1）应力方面：从不同角度加载节点力之后产生最大应力点出现在加栽部位颏部，关节窝、髁突头颈部等部位应力也比较集中；从不同角度施加相同载荷时，上下颌骨均产生接触应力，40°时最小。（2）位移方面：以一定力值不同角度施加节点力后，该模型产生微小的位移变化，位移最大部位产生在加栽部位；下颌发生了顺时针旋转。结论（1）前牵引矫治器在牵引上颌向前的同时，确实对TMJ及颌骨产生反作用力，临床上在保证上颌牵引效果的同时，要考虑将其不利的反作用力降到最低；（2）传统加力方式中的角度（37°）似乎并不是最佳的选择，从作用力与反作用力两方面考虑40°要优于37°。

简介：目的：利用即刻负载有限元模型，研究种植体不同螺纹螺距因素对初期稳定性的影响。方法：利用Pro／E软件、Hypermesh软件及ABAQUS有限元软件，建立四类种植体即刻负载的三维有限元模型，比较3种螺纹螺距（0．8mm、1．6mm、2．4mm）在分别垂直和水平加载时，对种植体初期稳定性的影响。结果：对不同螺纹螺距种植体来说，垂直加载和水平加载时0．8mm螺距螺纹种植体微动最小，2．4mm螺距螺纹种植体微动最大。结论：螺纹的螺距对垂直相对位移有影响，对水平相对位移影响不大。随着螺距的增加，种植体对抗垂直向载荷的抵抗力减弱。水平加载时，螺纹的螺距对颈部微动影响不明显。

简介：目的：利用计算机生成下颌中切牙的三维实体模型和三维有限元模型,生物力学角度分析瓷贴面复合体粘接层的受力情况,以期为临床应用提供理论依据.方法：将Micro-CT获得的牙体原始数据导入Mimics10.01软件,利用topo算法和Ansa软件生成下颌中切牙三维实体模型和三维有限元模型;用有限元法分析瓷贴面复合体不同厚度的粘接层,在不同载荷条件下的应力分布规律,使用ABAQUS/Standard求解器对该计算模型求解,并进行应力分析.结果：获得较为精准的下颌中切牙三维实体模型和三维有限元模型;应力云图可见：垂直载荷下,VonMises应力主要集中于舌面远中1/3处和粘接层切端中1/3处;斜向载荷下,VonMises应力主要集中在唇面切端远中1/3处和舌面颈部远中1/3处;VonMises应力值斜向加载均大于垂直向加载;不同载荷条件下粘结层厚度均为100um时VonMises应力值最小.结论：下颌中切牙瓷贴面修复应重点注意粘接层切端边缘的处理,并引导下颌牙齿延牙体长轴受力;树脂粘接层在厚度为100um附近时更有利于瓷贴面的粘接效果.

简介：目的：比较种植体在上颌骨复合体前，中、后3个部位，在垂直和水平载荷下的应力分布，讨论种植体丰颌骨复合体中的生物力学行为。方法：采用三维有限元法。结果：种植体在上颌骨复合体内，加载后，上颌骨复合体各部位应力均较小，较加载部位和种植体内应力小，上颌骨复合体前、中、后3个种植体比较，种植体和上颌骨复合体应力后牙大于尖牙大于前牙。结论：上颌骨复合体具有良好的使集中受力分散的作用。上颌骨复合体内种植具有良好的生物力学可行性。

简介：目的探讨在不同骨质条件中、达到骨整合时（40%的骨结合率）,不同直径的8mm种植体骨界面应力分布的变化规律,为短种植体的临床应用提供一定的参考和实验依据。方法采用三维有限元方法分析6种不同直径的8mm种植体在Ⅰ～Ⅳ类骨质条件中,受垂直和侧向力时,种植体骨界面的应力值大小及分布规律。结果在Ⅰ～Ⅳ类骨质中,无论垂直或是斜向加载,应力值随着种植体直径增加,呈现减小的趋势。种植体直径3.3～5mm时,最大应力值大小变化较为明显（曲率约为-1）;种植体直径5.5～7.1mm时,变化趋于平缓（曲率接近0）。另一方面,随着骨质密度降低,种植体骨界面的最大应力逐渐增大：Ⅳ类〉Ⅲ类〉Ⅱ类〉Ⅰ类。在Ⅰ、Ⅱ类骨质中最大应力分布接近,Ⅲ、Ⅳ类骨质最大应力分布相近。结论在临床应用短种植体时,可尽量选择较粗直径的种植体（直径3.3～5mm）,但当种植体直径足够大时（直径大于5.5mm）,再增加种植体直径对临床效果的改善不明显;实验结果显示,Ⅲ、Ⅳ类骨质时的应力值远大于Ⅰ、Ⅱ类骨质,提示在临床实践中,可以将Ⅲ、Ⅳ类的骨质通过骨挤压、骨移植等方式来提高骨密度,以保证远期成功率。

简介：目的:研究桩冠修复中不同余留牙体高度与箍效应之间的关系,分析其应力分布特点.探讨小同牙体高度对箍效应的影响.方法:建立上颌中切牙烤瓷核桩冠三维有限元模型,模拟临床两种箍效应的3种牙体高度.通过三维有限元方法分析牙本质受力情况.结果:①随着余留牙体高度的降低,桩冠的应力分布呈现出从颈部向根中部应力逐渐增高的趋势.②核颈环组的应力低于冠包绕组的应力.结论:随着余留牙体高度的降低,箍效应会逐渐减少.但保留1mm的牙体高度也可以提供箍效应.

简介：目的：采用三维有限元方法分析比较下颌磨牙根管治疗后各种充填体和垫底材料对牙体应力分布的影响.方法：选用正常形态的下颌第一磨牙,基于MicroCT扫描建立根管治疗后I类洞型充填的三维有限元模型.在充填材料面施加200N咬合力的条件下,通过有限元方法分析用不同充填材料进行修复后的牙体组织应力分布状况.结果：银汞合金充填时牙体组织出现的最大拉应力和最大压应力分别是5.75MPa和14.97MPa,明显小于复合树脂充填时牙体组织出现的最大拉应力11.1lMPa和最大压应力26.01MPa.复合树脂充填时采用不同垫底材料,牙体组织出现的最大应力数值相近（最大拉应力11MPa＆#177;1％,最大压应力26MPa＆#177;1％）.结论：成功建立Ⅰ类洞型牙体缺失的下颌磨牙结构的三维有限元模型,实验数据表明,不同充填材料对牙体组织的应力影响较大,而不同垫底材料对牙体组织的应力无显著影响.

简介：目的：研究功能状态下上颌半口义齿基托边缘封闭区及中线区不同位点变形的方向、大小及其与牙尖斜度、腭穹窿形态的关系。方法：使用三维有限元法分别对牙尖斜度为0°、20°、30°的尖、平、凹型腭穹隆形态的上颌半口义齿进行加载,得出义齿基托磨光面各节点的三维变形方向及数值。结果：双侧后牙加载时基托颊侧边缘区发生背离支持组织变形,切牙乳突区、唇系带切迹区及后缘区发生压向支持组织变形,随牙尖斜度0°、20°、30°变化变形值增加。全牙列加载时基托颊侧边缘区发生背离支持组织变形,切牙乳突区发生压向支持组织变形,唇系带切迹区及后缘区变形方向随牙尖斜度变化而变化。切牙乳突区变形值随牙尖斜度0°、20°、30°变化而增加。单侧后牙加载时后缘区、对侧颊侧边缘区发生背离支持组织变形,切牙乳突区发生压向支持组织变形,同侧颊侧边缘区变形方向随牙尖斜度变化而变化。后缘区及切牙乳突区变形值随牙尖斜度0°、20°、30°变化而增加。凹型腭穹窿形态基托在全牙列及双侧后牙加载时背离变形值小于尖型及平型,压向变形值（切牙乳突区及后缘区）大于尖型及平型,在单侧后牙加载时对侧颊侧边缘区背离变形值小于尖型及平型,切牙乳突区压向变形值大于尖型及平型。结论：加载方式和牙尖斜度共同影响上颌半口义齿基托变形的方向及大小,牙尖斜度的增大可明显增大基托的压向变形和背离变形值。腭穹窿形态可明显影响基托的变形值,凹型基托较平型及尖型基托在边缘封闭区有较小的背离支持组织变形值,在切牙乳突区有较大的压向支持组织变形值。

简介：目的:建立包括颞下颌关节、咀嚼肌、下颌骨及下牙列的三维有限元模型.方法:对正常志愿者颌面部进行磁共振冠状位扫描.三维重建磁共振影像.应用CAD软件、ANSYS6.1,建立有限元模型.结果:包括颞下颌关节、咀嚼肌、下颌骨及下牙列的三维有限元模型共有14332个节点,11008个单元,其中关节盘552个单元;与MR三维重建影像比较,形态结构一致.结论:所建三维有限元模型,具有良好的几何相似性和力学相似性,更接近实际生理情况.

简介：目的：在单侧上颌骨缺损闭合式重建后,对赝复体修复方法进行力学分析。方法：利用已有的单侧上颌骨缺损的三维有限元模型,在ANSYS程序中分别建立利用皮瓣封闭缺损腔时,颌骨情况及相应赝复体的模型,并进行三维有限元力学分析。结果：应力集中区位于健侧腭部与封闭区的交界处,且在封闭缺损区的黏膜上有一定的应力集中。健侧后牙受力较为均匀。结论：在进行单侧上颌骨缺损外科闭合式重建手术时,要为今后的赝复体修复提供相应的基础,应加强科室间的合作,以使赝复体获得良好的临床效果。

简介：目的：通过分析种植体颈部螺纹结构，以及Von-Mises应力和应变分布情况，为种植体结构设计提供生物力学实验数据和理论参考依据。方法：本文通过运用三维计算机辅助设计CAD软件，设计建立颈部有螺纹和无螺纹三维种植体模型，利用CT扫描数据重建下颌骨三维模型，牙齿咬合面与上颌骨长轴面形成的倾角为45。，沿此方向施加120N的力作用在牙冠顶部，以模拟实际咬合状态受力。利用有限元分析软件模拟即刻负荷（即骨一种植体之间摩擦系数0．3）和骨愈合后期（即骨一种植体之间为绑定接触）两种加载情况下种植体与周围骨组织之间Von-Mises应力和应变峰值大小及分布状况进行比较和分析。结果：在即刻负荷的条件下，Von-Mises应力、应变在颈部光滑的种植体与皮质骨之间分布均匀，峰值分别为28．654MPa、0．01334mm；而颈部有螺纹种植体与皮质骨之间的Von-Mises应力、应变峰值分别为52．630MPa、0．015864mm。在骨愈合后期，颈部光滑的种植体，在相同咬合力作用下，皮质骨Von-Mises应力、应变峰值分别为36．975MPa、0．010272mm；而具有颈部螺纹设计的种植体所引起的Von-Mises应力、应变峰值分别为35．857MPa、0．010234mm。在骨愈合后期，增加种植体颈部的螺纹设计使得皮质骨所受Von-Mises应力减小1．118MPa、应变峰值也有减小的趋势。结论：即刻负载种植时，增加种植体颈部螺纹结构，在种植体一骨愈合后期，颈部的微螺纹结构可使种植体一骨接触界面的Von-Mises应力和应变峰值有所减小，并且有效改善了接触界面的应力分布状况，有助于其长期稳定性及种植成功率的提高。

简介：目的：在建立螺纹型牙种植体有限元模型中，提高实体模型准确性、建模速度、实体模型导入的成功率和单元划分质量。方法：使用pro／E软件自适应功能建立不同螺纹的牙种植体骨块实体模型，利用Hypermesh软件前处理功能，从Pro／E软件导入模型，划分单元，再导出模型到ABAQUS软件。结果：实体模型形状同真实螺纹完全一致，导入Hypermesh软件和建立的有限元模型导出到ABAQUS软件均未发生失真，有限元模型单元规则，无变形单元。结论：Pro／E的自适应功能提高实体模型准确性和建模速度；利用Hypermesh7．0软件做前处理，避免了模型的失真，提高了单元划分的质量，保证了计算精度。

简介：目的:比较上颌骨大型缺损后,行颧区成形术,在颧骨体底部垂直于(牙合)平面方向植入的种植体,与直接往颧骨体斜向30°植入的种植体在垂直(牙合)力作用下表现的生物力学行为差异.方法:按照两个不同种植体义颌的设计特点建立两个一侧上颌骨大型缺损种植体复合体的三维有限元模型,在相同的垂直于(牙合)平面加载100N,比较两者的受力情况.结果:斜向植入种植体颈部最大等效应力约是垂直植入种植体的4倍;最大拉应力约是垂直植入种植体的10倍;最大压应力约是垂直植入种植体的5倍;最大剪应力约是垂直植入种植体的4倍.虽然两者在颧骨体以外其余部位的应力分布均类似于颧突支柱的应力传导路径,但斜向种植体受侧向力后在主要传导路径上的最大应力值都要明显高于垂直种植体的轴向受力情况.结论:无论是颧骨体研究区的应力分布,还是颧骨体以外其余颅骨骨质的应力情况,垂直植入都要明显优于斜向植入.提示采用在颧区垂直种植的颧颊翼种植体义颌,比颧骨体斜向种植的常规种植体义颌具有优越的生物力学表现.

简介：目的：研究3种不同截骨方式下牙支持式外科辅助上颌骨快速扩弓中颅颌面部各解剖部位的位移情况。方法：建立3种不同截骨方式的牙支持式外科辅助上颌骨快速扩弓系统的三维有限元模型,模型上选取21个解剖结构,加载横向7mm扩弓量,比较分析颅面部各个解剖部位在X（矢状向）、Y（水平向）、Z（垂直向）方向的位移分布情况。结果：矢状向：上颌骨各解剖结构都有明显向前位移的趋势,而且随着手术范围的增大,颅颌面部各解剖结构向前移动的趋势越来越明显。水平向正面观,颅颌面复合体呈金字塔样打开,鼻腔底部有明显扩大;面观,支抗牙颊尖的位移最大,牙的位移大于相应区域牙槽骨的位移,手术范围的增大可以使上颌骨后部有明显的扩展。垂直向观,上颌骨正中区域的腭板有向下移动的趋势,上颌骨的侧方结构如支抗牙和牙槽骨都向上移动。结论：牙支持式扩弓器行横向扩弓时会出现牙的代偿和骨骼的倾斜和旋转。随着手术范围的增大,支抗牙和牙槽骨区域水平向的位移也随之增大。

简介：目的利用三维有限元分析方法评估种植体根尖部与上颌窦底皮质骨的关系对上颌后牙区种植的生物力学影响。方法应用计算机辅助设计（computerassisteddesign，CAD）软件建立标准种植体及上颌后牙区三维有限元模型（M1～M6），皮质骨厚度均为1mm，依据牙槽骨高度不同（10～14mm），种植体根尖部与上颌窦底皮质骨的关系如下。M1：种植体根尖部穿通上颌窦底皮质骨（窦底皮质骨的上表面与种植体根尖部位于同一平面）；M2：种植体根尖部进入窦底皮质骨厚度的一半；M3：种植体根尖部恰好接触窦底皮质骨的下表面；M4～M6：种植体根尖部分别距离窦底皮质骨的下表面1、2、3mm。采用129N斜向加载，分别置于即刻负载与常规负载条件下，计算其应力分布、最大vonMises应力、种植体的最大位移和共振频率。结果除M1即刻负载外，最大vonMises应力均集中于种植体颈部周围的牙槽嵴顶皮质骨表面。无论即刻负载或常规负载下，种植体根尖部进入或穿通窦底皮质骨时，牙槽嵴顶皮质骨的最大vonMises应力降低，窦底皮质骨的最大vonMises应力增加，种植体的轴向共振频率显著增加，颊舌向共振频率显著降低。即刻负载条件下，当种植体进入或穿通窦底皮质骨时，其最大位移尤其是根尖部的最大位移小于其他情况下的最大位移。常规负载条件下，种植体颈部与根尖部的最大位移几乎不受种植体根尖部位置的影响。结论种植体根尖部与上颌窦底皮质骨的相对位置关系对种植体周围组织的应力分布、种植体的最大位移以及共振频率均有一定影响。种植体根尖部进入或穿通上颌窦底皮质骨有利于改善应力分布，减少种植体根尖部的位移，增加种植体的稳定性，尤其在即刻负载下作用显著。