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弯曲根管运用不同根管器械预备后根管应力分布及牙根强度的三维有限元分析研究

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一． 研究背景及意义

二． 根管预备器械

三． 三维几何建模软件

四．有限元分析法

实验一 利用 Micro-CT 技术结合逆向工程软件建立下颌前牙三维模型

实验二

1. 材料

2.实验方法

3.结果

4.讨论

实验三

1. 材料和应用软件

2.2有限元模型的分析处理

3.结果

4. 结论

5讨论

参考文献

Acknowledgements

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摘要

一. 实验目的
为临床在不同情况下根管器械的正确选择提供直接而有效的指导。
二.实验方法
1.选择无牙体缺损、明显磨耗、无明显根管弯曲的成人下颌中切牙,用 Micro-CT 扫描技术获得数据,以将获得的扫描图像输入Mimics 10.01软件进行几何重建,保存成STL格式几何文件,将其导入Geomagic Studio 10软件进行精修和曲面化后保存为IGES.
2.弯曲角度(20°、40°)和弯曲半径(2mm、5mm)的牙齿。
3.软件对35号K 锉0.02、ProTaper0.09、Profile0.06中切牙有限元模型的牙齿模型,并模拟充填。
三. 实验结果：
1. 通过Micro-CT技术结合Mimics 10.01软件和Geomagic Studio 10软件建立的三维模型,模型在表面及内部结构极好地模拟了实物的形态特征。
2. 通过Pro/Engineer Wildfire 4.0软件建立了不同弯曲角度和弯曲半径的的四组弯曲的牙齿模型分别为：20° 2mm、 20° 5mm、40° 2mm 、40° 5mm。
3.通过Pro/Engineer Wildfire 4.0软件模拟三种不同器械预备根管预备后根充的四组弯曲根管分别为：20°2mm K锉0,02锥度、20° 2mm ProTaper0.09锥度、 20°2mm Profile0.06锥度 、20°5mm K锉0,02锥度、20° 5mm ProTaper0.09锥度、20° 5mm Profile0.06锥度、40°2mm K锉0,02锥度、40°2mm ProTaper0.09锥度、40°2mm Profile0.06锥度40° 5mm K锉0,02锥度、40° 5mm ProTaper0.09锥度、40° 5mm Profile0.06锥度。
4.通过ANSYS12.0软件对建立好的牙齿模型网格划分：K锉35号预备充填后的牙齿具有30536个单元,根管系统有4254个单元,共有34790个节点四面体单元；Profile0.0625号预备充填后的牙齿有31140个单元,根管系统有4950个单元,共有37090个节点四面体单元；ProTaperF3预备充填后的牙齿有31520个单元,根管系统有5158个单元,共有36678个节点四面体单元。
5.从整个牙齿来看,根管上1/3应力最大,根尖1/3除即根管弯曲部次之,根中1/3最小.分段来说,根管口ProTaper预备后充填后的牙齿应力最大,达到16.53Mpa,Profile次之,K锉最小；根中1/3三种器械预备的应力只差异不大；根尖1/3K锉预备充填后的牙齿应力只最大,达到12.72Mpa,Profile次之,ProTaper最小,且弯曲角度与应力值成正比,弯曲半径与应力值越大成反比。
四.结论
实验表明,三种根管预备器械在预备中度弯曲根管时没有明显差异,预备重度弯曲根管时,ProTaper优于Profile和K锉。弯曲角度与应力值成正比,弯曲半径与应力值成反比。预备重度弯曲根管时候,根管口 ProTaper 预备后充填后的牙齿应力最大,达到 16.53Mpa, Profile次之,K锉最小；由于三种器械中ProTaper锥度最大,垂直加载会使应力值增加,[34]研究表明根管预备后锥度小于或者等于；根中1/3三种器械预备的应力只差异不大；根尖1/3K锉预备充填后的牙齿应力只最大。

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