一、CT扫描在全下颌固定种植义齿模型重建中的应用(论文文献综述)
刘鹏[1](2021)在《含稀土碳酸化羟基磷灰石材料的制备及其应用于骨修复的实验研究》文中研究说明由口腔颌面部肿瘤、创伤、先天性疾病以及炎症导致的骨组织缺损是口腔诊疗中的常见问题,同时也是口腔医生修复骨缺损时所面临的难题之一。颌骨缺损严重影响咀嚼、吞咽、语言等重要生理功能,骨缺损治疗效果不佳或骨缺损修复失败都会直接影响患者的生活质量。口腔种植修复是目前牙列缺失和牙列缺损的主要治疗方式。充足的骨量是保证种植成功的关键之一,但在复杂的咬合关系及不同的口腔环境影响下,牙齿缺失患者往往伴有不同程度的缺牙区牙槽骨萎缩,易引发种植失败的问题。自体骨虽被临床认为是骨移植的“金标准”,但第二术区的开辟造成的创伤较为严重,来源限制,无法随意塑形,且自体骨移植后会发生一定的并发症。异体骨也受限于原料需求和排异反应等造成价格昂贵,并且存在修复风险。“骨组织工程”概念的提出即是针对以上问题,提出的以种子细胞、细胞因子、支架为媒介代替传统的骨移植的治疗方法。利用骨修复材料与种子细胞及细胞因子的相互配合,实现骨缺损的高水平修复是针对较大骨缺损量的骨缺损治疗的必由之路。近年来随着细胞工程和基因编辑技术的发展,组织工程中种子细胞和细胞因子的研究取得了很大进展,骨组织工程里可选用的支架体系种类繁多,但其各自存在的无法避免的问题使得其应用仍然非常受限。例如,金属支架的生物惰性、力学不匹配、高分子材料降解速率可控性差、引发排异反应、传统陶瓷支架的脆性、较差的骨传导性等问题。寻找合适的材料体系,设计并制备出符合不同成骨需求的个性化支架,是骨组织工程在口腔颌骨修复从理念走向临床应用的关键。羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)是骨骼和牙齿组织中天然存在的无机矿物成份,由HA制备成的支架一直被骨组织工程修复领域所推崇。然而,实验室中常用的HA主要是Ca10(PO4)6(OH)2及其它形式的磷酸钙材料,这与骨组织中的HA结晶性差、存在多种离子的梯度取代、在不同骨位置的成份差异等的实际需求相差较大。在文献里已报道的应用中,未掺杂的纯HA存在脆性大、降解效果差、与新生骨组织存在界面等问题,仍然是限制其作为骨组织工程支架的瓶颈之一。如何设计并制备出具有与人体骨组织中的矿物相类似的仿生HA骨粉材料,并且根据不同部位的骨缺损需求,个性化订制骨修复材料,是推动骨组织工程在临床应用的关键。在骨骼和牙齿中的HA主要为存在金属离子梯度掺杂的碳酸根取代的HA,碳酸根的质量分数为3-8wt%,其中碳酸根主要取代磷酸根的晶体学位置,称为B-型羟基磷灰石。碳酸根取代可以使HA结晶度变差,结构更松散,从而有利于破骨和骨重建,其松散的结构更利于与胶原及其它蛋白的结合从而降低材料的脆性,使之具有更强的塑性。因此,开发出碳酸根取代的HA材料,实现碳酸根的浓度可控取代,对于从支架方面推动骨组织工程应用于口腔临床骨缺损治疗具有重要意义。稀土元素由于其特征的光谱性质,可作为生物材料的荧光标记物,尤其是其离子半径与Ca2+离子接近,有很多文献已将其应用于骨植入材料在体内演化情况的荧光标记。另外,也有文献报道低剂量的稀土离子掺杂不但可以调节HA的结晶度,而且还能通过缓释的稀土离子激活钙通道,从而促进间充质细胞向成骨细胞的分化。基于以上关于HA应用于骨组织工程支架的研究现状,我们提出以碳酸根的可控取代和稀土的可控掺杂为源头,制备出系列具有不通碳酸根和稀土离子含量的B-型羟基磷灰石仿生骨粉材料,采用3D打印的方式,将其制备成支架,在细胞和动物水平上评价其促成骨效果,为骨组织工程研究提供更接近于骨组织的可个性化订制的支架体系,从而推动解决口腔颌骨修复所面临的的复杂的成骨环境和特异性成骨需求的问题。本论文主要分为(1)材料设计与可控制备,(2)细胞水平评价小鼠胚胎成骨细胞前体细胞(MC3T3-E1)的增殖、分化与关键蛋白表达,(3)动物水平评价新生骨组织形成、钙化及新骨在支架中的生长等三个部分,分别简述如下:(1)碳酸化及稀土掺杂的HA仿生骨粉的制备根据在生理环境下的钙离子、磷酸根离子、碳酸根离子的热力学平衡条件,利用Pourbaix计算并得到了B-型羟基磷灰石的矿化条件及调节参数,制备出了系列碳酸根取代的羟基磷灰石(carbonated hydroxyapatite,CHA)纳米材料,通过控制反应条件和初始碳酸根浓度,可调节产物HA中碳酸根的比例。在此基础上,将与Ca2+离子具有相近离子半径但是不同电荷的稀土离子掺杂进入HA及CHA晶格中,从而制备出系列稀土离子掺杂的HA及CHA材料。结构分析表明具有三角形构象的碳酸根阴离子在取代具有四面体构象的磷酸根离子时,以相对于c-轴呈30 o角的方式扭曲叠加在磷酸根四面体的一个较长P-O键参与的面上。随着碳酸化程度的增加,纳米棒的长径比从3.6降为2.9。稀土离子的种类可以影响B-型羟基磷灰石纳米棒的形貌,并且碳酸化并不会影响稀土在HA中的配位环境及发光性质。采用该方法得到的B-型羟基磷灰石材料与人体骨组织中的矿化成份接近,并且稀土元素可以均匀地掺杂在材料的晶格中,既可以利用其特征荧光光谱标记其在体内的变化过程,又可以作为潜在的成骨细胞分化促进剂来激活成骨过程,以实现更好的促成骨效果。(2)细胞实验检测稀土掺杂及碳酸根取代的HA材料的生物学性能选取HA、1mol%铕(europium,Eu)掺杂的HA(Eu-HA)、1mol%铽(terbium,Tb)掺杂的HA(Tb-HA)、碳酸根取代度为3.3wt%的羟基磷灰石(CHA)、1mol%Eu-掺杂的CHA(Eu-CHA)、1mol%Tb-掺杂的CHA(Tb-CHA)六组材料为代表,研究了它们对于MC3T3-E1细胞的形态、增殖及成骨分化的影响。采用三维打印机将以上材料打印成支架,通过系统的细胞增殖、分化及蛋白表达测试,评价其作为骨修复材料应用于骨组织工程的潜力。六组材料都是潜在的骨修复材料,其中Tb的掺入可促进MC3T3-E1细胞的黏附增殖,尤其是Tb-CHA,在ALP染色和定量、茜素红染色、成骨相关蛋白表达实验结果中,表现出了最佳的促成骨效果,明显优于Tb-HA、HA和CHA;Eu的掺入减缓了MC3T3-E1细胞的增殖、黏附及成骨分化。(3)稀土掺杂及碳酸根取代的HA支架促大鼠颅骨缺损修复的实验研究通过以上研究,我们发现在体外促进成骨细胞增殖、黏附和成骨分化方面,掺杂Tb的材料优于掺杂Eu的材料,CHA优于HA,故我们采用大鼠颅骨缺损模型,分别植入HA支架、Tb-HA支架、CHA支架和Tb-CHA支架材料,评价骨缺损的修复。经影像学及HE染色分析结果可知,术后4周,各组对骨缺损的修复均不明显。术后8周,空白对照组缺损处仅表现为少量的新骨形成,HA组未见明显愈合,Tb-HA可见缺损部位实现了一部分修复,HE染色切片可见新生骨;与HA组相比,CHA组对骨缺损进行了一定程度的修复;Tb-CHA组显示出最强的成骨效果,且可降低局部炎症反应。综上所述,本论文从应用于骨组织工程修复骨缺损支架的源头出发,通过对HA材料矿化机制的深入分析,设计并制备出了系列与人体骨组织成份最为接近的CHA材料,并且将稀土离子选择性地标记在HA结构的Ca1晶体学位置;采用3D打印技术,将模型材料打印成支架,分别在细胞水平上和动物水平上,通过系列实验手段检测了材料对MC3T3-E1细胞的增殖、分化能力、蛋白表达水平和新骨生长情况的影响,发现了碳酸根取代和稀土Tb3+离子掺杂都可促进HA材料的骨缺损修复效果。本论文的研究将从源头上把以HA为主的骨组织工程支架材料引导为碳酸根取代的HA和异价金属离子掺杂HA,利用这种碳酸根和稀土离子调控的成骨性能差异,借助3D打印设备,根据不同位置的成骨需要个性化的设计支架,订制具有不同成骨需求的支架材料,从而为像口腔颌面部骨组织这种复杂的骨缺损疾病提供个性化的修复植入材料。
白石柱[2](2020)在《颌骨缺损修复重建中颌位关系的数字化设计及应用》文中进行了进一步梳理数字化技术在颌骨缺损修复重建领域的应用已非常广泛,能大大减少口腔颌面外科医师主观因素对手术效果的影响,实现个性化、精确的颌骨重建。移植骨块被固定于缺损区成为颌骨的重要组成部分,骨块组合后的形态及固定的位置可直接影响手术的规划与实施以及最终的义齿修复效果,因此,也应被认为是颌位关系重建的一种形式,数字化技术是颌位关系重建得以实现的重要基础。方案设计时移植骨块在缺损区的空间位置必须遵循一些基本的原则和方法,只有兼顾美观与功能的需求,才能获得理想的颌位关系。笔者结合多年临床经验尝试对这些基本原则与方法进行梳理和总结,以期为临床提供参考。
夏新苗[3](2020)在《基于镜像建模与逆向工程的缺失牙齿三维重建研究》文中进行了进一步梳理随着经济发展与社会进步,人类的生活品质不断改善,对口腔健康的要求也随之提高。而由于自然老化和外部损伤,牙齿缺失已经成为一种广泛而严重的口腔问题。为防止病变发展,应及时进行缺失牙齿修复,而缺失牙齿三维重建是缺失牙齿修复的关键问题。如何进行缺失牙齿三维重建,使义齿更美观,具有更理想的应力分布,成为一个亟待解决的问题。为了提高缺失牙齿三维重建的效率,保证缺失牙齿三维重建的精度,本文以种植牙修复体为研究对象,提出一种基于镜像建模与逆向工程的缺失牙齿三维重建方法,并对重建模型的力学性能进行仿真分析与实验验证。本文提出基于镜像建模的缺失牙齿点云建模方法,简化缺失牙齿三维重建流程,提高缺失牙齿三维重建效率。研究螺旋CT图像的获取及预处理方法,对螺旋CT图像进行中值滤波,提高图像质量;提出基于Mimics的缺失牙齿镜像模型建立方法,对CT图像中缺失牙齿的对称牙齿进行三维重建,建立缺失牙齿镜像模型;提出基于Geomagic的缺失牙齿点云模型建立方法,优化镜像模型,建立缺失牙齿点云模型。根据本文提出的方法建立出了上颌中切牙与下颌第二磨牙的点云模型,验证了基于镜像建模的缺失牙齿点云建模方法的正确性与有效性。本文提出基于逆向工程的缺失牙齿三维建模方法,引入Nurbs曲线与曲面,保证缺失牙齿三维重建精度。提出基于Imageware的缺失牙齿曲面模型建立方法,通过处理点云模型、识别特征曲线、构建特征曲面,建立缺失牙齿曲面模型,并对曲面模型进行评价,评价结果表明曲面模型满足光顺度要求和精度要求;提出基于SolidWorks的缺失牙齿三维模型建立方法,将满足造型要求的缺失牙齿曲面模型生成实体,建立缺失牙齿三维模型。根据本文提出的方法建立出了上颌中切牙与下颌第二磨牙的三维模型,验证了基于逆向工程的缺失牙齿三维建模方法的正确性与有效性。本文对缺失牙齿重建模型进行有限元仿真,研究和验证缺失牙齿重建模型的力学性能。研究有限元模型建立方法,通过导入三维模型、赋予材料属性和划分单元格建立缺失牙齿有限元模型;研究有限元仿真设置方法,对缺失牙齿有限元模型添加约束并加载载荷;进行缺失牙齿重建模型有限元仿真,得到其最大应力分布,并与缺失牙齿重建模型的抗压强度进行比较。本文以上颌中切牙与下颌第二磨牙为例,进行缺失牙齿重建模型的有限元仿真,仿真结果表明缺失牙齿重建模型满足力学性能要求,验证了缺失牙齿重建模型的正确性,从而验证了基于镜像建模与逆向工程的缺失牙齿三维重建方法的正确性与有效性。本文对缺失牙齿重建模型进行实验验证,研究和验证缺失牙齿重建模型的力学性能。以二氧化锆为材料,采用齿科CAD/CAM系统加工制造缺失牙齿重建模型;设计并进行缺失牙齿重建模型的压缩试验,得到缺失牙齿重建模型断裂载荷,并与咀嚼力和颌力进行比较。本文以下颌第二磨牙为例,进行缺失牙齿重建模型的加工制造和实验验证,实验结果表明缺失牙齿重建模型满足力学性能要求,验证了缺失牙齿重建模型与仿真结果的正确性,从而验证了基于镜像建模与逆向工程的缺失牙齿三维重建方法的正确性与有效性。
倪达[4](2020)在《选择性激光熔融打印支撑角度对可摘局部义齿支架适合性的影响及力学性能研究》文中进行了进一步梳理研究背景可摘局部义齿(Removable partial denture,RPD)支架的制作通常沿用传统的失蜡铸造制作工艺,包括制备蜡型、包埋、铸造等过程。蜡型的变形、收缩,包埋材料的选择,铸道的的位置和角度设计等都会影响支架的精度。制作工序较繁琐、制作时间较长,并且对口腔技师的技能要求也较高。3D打印(Three dimensional printing)是一种快速成型技术,利用三维数字模型,将粉状、条状、液态等不同形态的材料通过分层制造,再逐层叠加,从而快速制作出三维实体。选择性激光熔融(Selected laser melting,SLM)是常用的3D打印技术,适合于打印金属粉末,其粉末状材料在加热后可完全熔化,且制造过程无需间接粘接剂,最终打印件的致密度可接近100%,制作工序简单、制作时间短,在口腔医学领域中已经被广泛地应用。使用选择性激光熔融制作可摘局部义齿支架时需对支架的悬空结构添加足量的支撑,以利于成形及传热,防止倒凹处结构塌陷或热集中导致悬空部分卷曲变形。支撑与RPD支架之间角度的选择,不仅影响打印完成的时间和材料成本,也影响到RPD支架的适合性以及其力学性能。目前,打印时支撑角度的选择往往根据工作人员的经验所设定。支撑角度的选择如何影响所打印RPD支架的适合性、精确性、力学性能等,如何选择一个适合的打印支撑角度,还有待进一步研究。目的本研究旨在评价选择性激光熔融技术制作可摘局部义齿支架过程中支撑角度对支架适合性的影响;探讨支撑角度对选择性激光熔融技术制作钛合金标准打印件力学性能的影响。方法1)以下颌双侧游离端牙列缺损石膏模型为原始模型,通过DS-EX三维扫描仪扫描原始模型建立三维数字模型,将模型数据导入exocad Dental CAD软件设计RPD支架。设置不试戴支架的石膏模型为空白对照组,以排除扫描过程中的系统误差。2)用Materialise Magics 20软件为RPD支架的三维数字模型添加0°(水平组)、45°和90°(垂直组)的支撑。用钛合金(Ti-6Al-4V)粉末SLM技术打印(Digi Maker 2250)三组不同支撑角度的RPD支架(每组6个样本)。对打印完成的支架行退火,去除支撑、喷砂、酸洗及少量抛光。3)通过硅橡胶制取戴入支架的原始模型的阴模后。将支架于阴模内复位并灌入超硬石膏,获得具备支架组织面形态的复模石膏模型。使用DS-EX三维扫描仪分别扫描原始模型和复模石膏模型,并将其建立的三维数字模型数据导入Geomagic Qualify软件。分析支架组织面、卡环、牙合支托及舌杆等部位的组织面与模型的间隙,以评价支架的适合性。4)使用Rhinoceros v6.9软件按照ISO 22674:2016标准,设计标准打印件的三维模型。使用Ti-6Al-4V钛合金粉末,SLM打印支撑角度分别为0°(水平组)、45°和90°(垂直组)的钛合金标准打印件(每组6个样本)。使用QJ211S-10KN电子万能试验机测试打印件的力学性能结果1)三组可摘局部义齿支架与石膏模型贴合紧密,无翘动。水平组,45°组和垂直组支架与模型间的平均偏差分别为(0.146±0.017)mm,(0.182±0.015)和(0.185±0.022)mm。其中,水平组支架与模型间的平均偏差显着小于45°组和垂直组(P<0.05),45°组与垂直组间差异无统计学意义(P>0.05)。2)水平组牙合支托处偏差显着小于45°组(P<0.05),垂直组牙合支托处偏差与水平组、45°组间差异均无统计学意义(P>0.05);3)水平组卡环处偏差均显着小于45°和垂直组(P<0.05),45°组与垂直组卡环处偏差差异无统计学意义(P>0.05);三组支架舌杆处偏差差异无统计学意义(P>0.05)。4)屈服强度、抗拉强度、断面延伸率和杨氏模量在水平组分别为(1007.3±2.6)N/mm2,(1029.0±3.4)N/mm2,(12.3±0.3)%,[(84.3±0.3)x103]N/mm2;在45°组分别为(990.3±4.3)N/mm2,(1019.5±4.2)N/mm2,(12.6±0.2)%,[(86.9±0.5)x103]N/mm2;在垂直组分别为(982.5±10.2)N/mm2,(1010.5±9.3)N/mm2,(12.8±0.3)%,[(90.8±1.2)x103]N/mm2;。5)平组屈服强度显着大于45°组和垂直组(P<0.05),而45°组与垂直组的屈服强度差异无统计学意义(P>0.05);水平组抗拉强度显着大于垂直组(P<0.05),而45°组与水平组、垂直组抗拉强度的差异均无统计学意义(P>0.05);水平组杨氏模量显着小于45°组和垂直组(P<0.05),同时45°组杨氏模量显着小于垂直组(P<0.05)。6)三组钛合金标准打印件的断面延伸率的差异无统计学意义(P>0.05)。三组钛合金标准打印件的力学性能均高于《医疗器械产品技术要求》中对金属支架可摘局部义齿的要求。结论1)通过三种支撑角度选择性激光熔融技术制作的双侧游离端牙列缺损可摘局部义齿支架的适合性均可满足临床要求,从打印精度考虑,可优先选择水平向支撑角度制作义齿支架。2)通过三种支撑角度选择性激光熔融技术制作的钛合金标准打印件的力学性能均可满足临床要求,因标准件与实际支架形态存在差异,从材料力学角度考虑,应根据临床支架形态特点来选择支撑角度。
陈盛贵[5](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》文中认为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。
程康杰[6](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》文中提出由外伤、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。
李雪松[7](2019)在《先锋钻导航和全程导航在上颌前后牙区种植精确度和安全性对比研究》文中研究表明研究背景:传统的口腔种植手术过程中,为了能够确保种植体植入理想的三维位置,需要考虑许多因素,如:制备种植窝洞时钻针的晃动、手术视野的开阔程度、二维X线片如何了解到三维方向骨质情况、颌骨解剖因素和美学的考量[1、2]。需要在有限的空间内将种植体植入理想三维位置,如果患者还有骨质条件不足,完成种植将需要非常丰富的经验和技术。因此,在各种条件的限制情况下,很难理想的完成I期种植手术,甚至可能伤及重要解剖结构,而且不利于后期的修复治疗。随着CT影像技术的发展,锥形束计算机断层扫描(Cone Beam Computed Tomography,CBCT)技术应用与计算机颌骨三维成像软件相结合,使得牙种植模拟治疗产生了重大突破。与传统的计算机断层扫描(CT)相比,CBCT成本低、辐射剂量小,科员实现颌骨三维成像,可以在术前采集患者的颌骨信息,比如:种植位点的骨量和骨质、种植体与上下颌重要解剖结构的位置关系、种植体与预期修复体的位置关系等,这使得整体手术规划可以在术前就得以完成,随后出现了相关配套的种植手术规划软件,术前可以虚拟植入种植体[3、4]在手术开始之前就能够对种植体的植入直径、位置和倾斜角度进行选择和设计,辅助选择种植体的型号和术后修复体的设计,并由此诞生了种植导板导航技术。近几年来,随着国内外技术的不断更新,在导航程序的简单化趋势下[5-7],静态的种植导板可分为了较为简单的先锋钻导航和相对复杂的全程导航。上颌前牙区缺牙后,骨吸收严重,往往导致骨质骨量的不足,并且前牙区是面部的美学区域,对于植入种植体的三维位置要求很高;上颌后牙区种植时,受限于张口度、骨量、视野和可操作性等,也会降低植入位点的精确度。应用数字化种植导板的引导,上颌前后牙区种植时可以进一步的植入到更准确的位置,但是由于解剖限制、加工时产生的误差等,即使在导航条件下种植体植入时仍然存在种植体根端距离、颈部距离、种植体深度和角度的偏差。先锋钻导航(Pioneer Drilling Guiding,PDG)可以在第一钻预备窝洞后根据颌骨骨质、骨量及邻牙、对合牙的情况微调种植的方向、深度;全程导航(Full navigation guiding,FNG)要求精度更高,术中只能按照术前设计方向植入种植体。两种导航各有优缺点,对于其选择除了患者颌骨情况外,也要考虑到两者精确度的差异。目前,对于数字化种植导板的研究多是关注于术前种植体规划与术后实际种植实际植入位点的精确度分析,关注手术方式和导板支持方式等因素对导板精度的影响,而关于先锋钻导航与全程导航精确度之间的差异却鲜有报道,特别是关于不同的种植位点,使用先锋导航与全程导航精确度之间的差异的研究还处于空白。目的:本研究拟分别在上颌前后牙区比较先锋钻导航技术和全程导航技术用于牙种植的精确度差异,分析产生差异的因素,为临床应用提供参考。方法:分别选取上颌前牙、后牙缺失的患者30例,随机分为先锋钻导航(PDG)组和全程导航(FNG)组,拍摄颌骨CBCT、制作相应的导板,并按其导航模式完成种植体植入手术,术后患者再次拍摄带有种植体的颌骨CBCT;随后测量利用导板实际植入种植体的位置与设计导板时模拟引导植入位置的偏差(颈部和根端部的位置偏差、深度偏差和轴向角度偏差),进行统计学分析。结果:一、两种导航方式在上颌前牙、后牙区均可顺利完成种植体植入,能提高植入的精准度。二、上颌前牙区PDG组和FNG组颈部距离偏差分别为0.96±0.23和1.54±0.46(P<0.05);根端距离偏差分别为0.82±0.27和1.72±0.51(P<0.05);深度偏差分别为0.60±0.21和0.77±0.18(P<0.05);轴向角度偏差分别为1.43±1.04和1.62±0.83(P>0.05)。三、上颌后牙区PDG组和FNG组颈部距离偏差分别为1.32±0.40和0.89±0.23(P<0.05);根端距离偏差分别为1.51±0.42和0.83±0.21(P<0.05);深度偏差分别为0.74±0.16和0.62±0.13(P<0.05);轴向角度偏差分别为1.58±0.97和1.49±1.02(P>0.05)。结论:上颌前牙区使用先锋钻导航比全程导航技术精确度更高,上颌后牙牙区使用全程导航比先锋钻导航技术精确度更高;两种导航技术精确度的差异都表现在颈部位置偏差、根端位置偏差、深度偏差,而轴向角度偏差的差异无统计学意义;选择应用哪种导航技术需要根据具体病例牙槽骨的特点、操作空间、术前评估和植入位点的设计等来决定。
陈一炜[8](2018)在《影像引导下的熔融沉积3D打印牙模技术研究》文中研究表明随着熔融沉积3D打印制造技术的快速发展,因其设备成本低、打印速度快等优点成为一种广泛应用的3D打印技术。牙科模型是口腔正畸治疗的重要参考标准,传统的石膏牙模易老化断裂,且存储不便,同时石膏牙模制作过程效率较低、精度不高;因此本研究提出一种影像引导下的熔融沉积3D打印制作牙模的方法,并应用计算机辅助技术进行牙模精确度分析。本研究所涉及的工作主要如下:首先利用医学影像技术,通过锥形束CT扫描得到正畸患者头部扫描图像,并制作传统石膏牙模作为参考模型;然后将影像数据进行图像分割、三维重建与模型设计等处理,得到可直接用于3D打印的数字化牙模模型;其次采用熔融沉积3D打印制造技术得到实体化牙模,并对牙模3D打印过程的主要工艺参数、误差原因以及控制措施进行讨论;最后对3D打印牙模进行精确度分析,制定牙模精度分析的测量项目与测量标准,利用计算机辅助测量方法完成测量,并对测量结果进行统计学分析;同时,对3D打印牙模和传统石膏牙模进行三维扫描,扫描结果用于3D比较,并得到3D打印牙模偏差分布规律。本研究实验结果表明,影像引导下的熔融沉积3D打印牙模的精确度完全能够满足临床需求。本研究将医学影像技术与3D打印制造技术相结合并应用于实体牙模的制造,为患者正畸治疗过程减少了痛苦,也为医生提供了方便,且该方法较于传统制作过程更高效和也更经济,具有较强的实用价值;同时,计算机辅助测量和计算机辅助检测技术不但替代了传统的手工测量方式,也极大提高了精度实验的准确性与可重复性,具有很高的推广价值。
王燕[9](2018)在《上颌无牙颌All-on-4种植修复远中种植体倾斜角度对骨组织应力影响的三维有限元研究》文中认为目的:运用三维重建技术建立上颌无牙颌患者All-on-4种植修复三维模型,采用三维有限元分析方法对远中植体倾斜角度不同的三维模型进行加载受力分析,研究远中种植体倾斜角度对远中种植体以及近中种植体周围骨组织应力的影响,分析植入方向角度对于All-on-4种植修复的影响。材料与方法:选取在青岛市口腔医院就诊上颌无牙颌患者10例(男女各5例、平均年龄64岁)。患者临床检查:健康状况良好,无系统性疾病,未有种植牙修复史,颌面部无缺损,牙列缺失1年及以上,上颌牙槽骨无明显吸收,软组织状况良好,可适宜于All-on-4种植义齿修复。在种植前对患者进行颌面部的CBCT扫描。将上颌骨扫描数据以Dicom格式输入Mimics软件中进行重建,获得无牙颌上颌骨的三维模型,经三维软件Geomagic做三维实体处理;上颌义齿模型采用Siron口内扫描仪获得三维影像数据,在Geomagic中处理得到实体模型;All-on-4种植体采用Solidwork进行设计完成,基台与植体一体化设计,根据基台与种植体所成角度分别设计4种植体(0°、15°、30°、45°)。在Solidwork中将上颌骨以及种植体、义齿的三维模型进行装配,装配时2颗近中植体选择0°植体,根据远中植体(0°、15°、30°、45°)的不同分为4组,装配式保持基台为与牙合平面垂直,植体向远中倾斜,左右对称。在Ansys Workbench中将装配体进行网格划分、材料属性赋值、接触关系设定等。有限元分析选择在Ansys Workbench中进行咬合力加载,分别对上颌义齿施加200N的垂直于咬合平面的力量,根据咬合面积分配力值,第一前磨牙30.44N,第二前磨牙26.09N,第一恒磨牙43.47N。同时设计对照组,对照组为上颌后牙同等骨组织状况的第一磨牙的单颗种植牙修复,同样根据基台与种植体的倾斜角度分为0°、15°、30°、45°组,对照组在上颌第一磨牙施加43.47N垂直加载应力。分析种植体与骨组织界面的应力云图,读取每颗植体周围最大的应力值。对获得数据的应用SPSS14.0统计分析软件进行分析,分析种植体周围骨组织应力变化与种植体倾斜角度的关系。结果:1.本实验研究通过CBCT扫描获得上颌无牙颌的Dicom格式数据,建立包含无牙颌上颌骨4颗种植体、上颌固定修复义齿等在内的完整的上颌无牙颌All-on-4种植体三维有限元模型。2.实验结果表明,在上颌无牙颌All-on-4种植体全口固定义齿三维有限元分析中,最大应力多出现在远中种植体颈部区域。在咬合力的作用下随远中种植体的倾斜角度变大,种植体与骨组织界面之间应力变化为逐渐增加趋势,在倾斜角度超过30°时,种植体周围骨组织皮质骨应力与0°组有明显的统计学差异。松质骨应力没有明显差异。3.实验结果表明,在上颌无牙颌All-on-4种植体全口固定义齿三维有限元分析中,随远中种植体的倾斜角度变大,近中种植体与骨组织界面之间变化为逐渐减小趋势。远中植体倾斜角度越大,近中植体所产生的应力越小,在远中植体倾斜超过15°时,近中植体周围的皮质骨骨组织应力与0°组对比有明显的统计学差异。松质骨应力没有明显差异。4.在上颌无牙颌All-on-4种植体与单颗种植体修复受力比较,上颌第一磨牙单颗种植体受到43.47N的咬合力与All-on-4整体牙弓受到200N的咬合力(远中第一磨牙受到43.47N咬合力同时第一前磨牙和第二前磨牙受到30.44N和26.09N咬合力)相比较,All-on-4组的远中种植体周围骨皮质受到的应力大于单颗第一磨牙种植体修复组。但实验结果没有统计学差异。结论:1.远中种植体倾斜角度是上颌无牙颌All-on-4种植修复稳定性与成功率的重要影响因素,随远中种植体倾斜角度增加,皮质骨周围应力增加,在临床应用时应考虑倾斜角度的影响而对咬合力做相应的调整。2.在上颌无牙颌All-on-4种植修复中,远中植体作为整体承受的咬合力所产生的应力力值大于施加相应的咬合力情况下单颗磨牙种植体所产生的应力值,虽然没有统计学差异,在临床应用时应做相应的减少负荷的处理。
李长春[10](2018)在《增材制造个性化钛合金在下颌骨缺损修复重建中的临床应用研究》文中指出背景:下颌骨位于面下中1/3,是颌面部最大的骨骼,对人体面部支撑起到决定性作用,因炎症、外伤、颌面部肿瘤等原因导致的下颌骨缺损,会造成患者咬合咀嚼功能障碍,颜面部畸形,严重影响患者生活质量。下颌骨缺损的重建修复治疗一直是颌面外科领域关注的重点,修复的目的在于恢复下颌骨的连续性、完整性,最大限度保留下颌骨功能,矫正颌面部畸形。近年来,下颌骨缺损重建取得了显着进步,目前有多种修复方法,比如重建钛板、血管化腓骨游离移植等,随着数字医学影像学技术、计算机辅助技术和增材制造技术的发展,可根据患者计算机断层扫描数据个性化设计制造出形态、大小、重量相近的多孔钛合金骨组织替代材料,实现下颌骨缺损的个性化修复重建。目的:探讨基于增材制造技术制备的定制钛合金修复体在下颌骨缺损修复重建中的应用效果,并与传统的重建钛板、血管化腓骨游离移植两种下颌骨缺损修复方式作了回顾性对照研究。方法:1.一般资料两名男性患者,一名女性患者,均被诊断为下颌骨成釉细胞瘤术后复发,年龄均在20岁至40岁之间,经我院伦理委员会审核同意,拟行手术治疗,同期行增材制造个性化多孔钛合金植入物修复下颌骨缺损。同时随机选取我院2014年至2017年采取单纯重建钛板及血管化腓骨游离移植两种修复方式修复下颌骨缺损的非恶性肿瘤的病例,10例,一并进行术后随访,所有病人术前术后CT及图片资料都完整保留,作为回顾性对照研究。2.制作定制钛合金修复体将患者CT数据倒入Mimics(Materialise’s interactive medical image control system,版本15.0,Materialise公司,比利时)软件,利用其图像切割功能模拟下颌骨节段性缺损,通过镜像技术,逆向生成下颌骨表面模型,完成后导出STL格式文件,将数据导入UG(Unigraphics NX,版本10.0,Siemens PLM Software公司,德国)软件中进行定制产品设计,包括三维网状结构的内部结构设计,自带的种植体及相应的手术导板,再导入Magics(Materialize,版本20,比利时)软件中修复、填充网格、排版、添加支撑以及切片,最后输入增材制造设备。采用的增材制造设备型号:Arcam Q10 Plus(Arcam公司,型号2016,瑞典),材料:瑞典Arcam AB公司提供的Ti6-Al-4V ELI*粉末,符合国家GB/T13810外科植入物用钛及钛合金加工材标准要求。3.手术全麻下进行,术前将钛合金植入物超声震荡清洗后消毒,通过生物检测,灭菌效果良好。术中按照手术导板设计的截骨线用动力系统截骨,完整切除病灶,将增材制造个性化钛合金植入相应下颌骨缺损处,进口钛螺钉固定,术后使用抗生素预防感染。4.预后评价设计预后疗效等级,通过临床检查和CT图像,患者的主观感受评价其恢复情况。结果:通过增材制造技术制得的定制钛合金修复体可以满足临床要求,其中两名采取增材制造定制钛合金修复方式的男性患者下颌骨的连续性得到恢复,修复后面部外形恢复良好,能进一般性食物,无排异反应。而第三名女性患者因口内软组织缺损较大,创口裂开,部分金属暴露,最终取出植入物。在后续阶段所有患者中均未观察到肿瘤复发。患者术后定期CT扫描显示肿瘤全部切除,钛合金修复体与下颌骨缺损处较为贴合,CT扫描也显示了预留钛种植体的准确性。3种不同下颌骨重建修复方式预后评估结果有较大差异,单纯重建钛板和血管化腓骨游离移植两种修复方式的患者预后少有达到I级标准,采取增材制造定制钛合金修复方式的患者预后明显优于后两组患者,结合临床资料,这种差异主要体现在面型恢复和咬合功能恢复的满意程度上。结论:应用增材制造技术制备的定制钛合金修复体可以应用于下颌骨缺损的重建修复,且效果良好。其修复效果优于单纯重建钛板和血管化腓骨游离移植两种传统修复方式。
二、CT扫描在全下颌固定种植义齿模型重建中的应用(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、CT扫描在全下颌固定种植义齿模型重建中的应用(论文提纲范文)
(1)含稀土碳酸化羟基磷灰石材料的制备及其应用于骨修复的实验研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
缩略词表 |
第一章 绪论 |
1.1 口腔颌面部骨的形成和缺损修复 |
1.1.1 口腔颌面部骨的形成与自修复过程 |
1.1.2 口腔颌面部骨缺损疾病的治疗方法 |
1.2 口腔颌面部骨组织工程概述 |
1.2.1 骨组织工程中的种子细胞 |
1.2.2 骨组织工程中常用的生长因子及其功能简介 |
1.2.3 骨组织工程中常用的支架体系 |
1.3 骨缺损修复材料简介 |
1.3.1 骨修复材料的研究现状及性能要求 |
1.3.2 天然及人工合成的骨修复材料 |
1.3.3 骨组织中的羟基磷灰石 |
1.3.4 用于骨再生的支架材料 |
1.3.5 稀土在生物医学材料中的作用 |
1.4 本论文的设计思路和技术路线 |
1.4.1 设计思路 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 碳酸化及稀土掺杂的羟基磷灰石仿生骨粉的制备 |
2.1 引言 |
2.2 实验仪器与试剂 |
2.2.1 仪器 |
2.2.2 试剂 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 钙-磷-碳酸体系的热力学平衡相图计算 |
2.3.2 碳酸化羟基磷灰石纳米骨粉的制备 |
2.3.3 碳酸化羟基磷灰石纳米骨粉的结构表征 |
2.3.4 碳酸根取代度的确定 |
2.3.5 形貌与化学组成分析 |
2.3.6 碳酸化羟基磷灰石纳米骨粉的稀土荧光标记检测 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 模拟生物矿化环境下的钙-磷-碳酸根热力学平衡相图与矿化因素 |
2.4.2 碳酸化羟基磷灰石材料的结构 |
2.4.3 碳酸化及矿化环境调控对羟基磷灰石形貌的影响 |
2.4.4 碳酸根取代度的确定 |
2.4.5 稀土离子标记的碳酸化羟基磷灰石可控制备及光谱性质 |
2.5 本章小结 |
第三章 小鼠胚胎成骨细胞前体细胞实验检测稀土掺杂及碳酸根取代的羟基磷灰石材料的生物学性能 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验试剂 |
3.2.2 实验仪器 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 MC3T3-E1 细胞培养 |
3.3.2 使用荧光染色观察细胞形态 |
3.3.3 使用CCK-8 法检测细胞增殖 |
3.3.4 使用活细胞/死细胞染色检测细胞的生长活性 |
3.3.5 使用碱性磷酸酶染色检测ALP活性 |
3.3.6 使用ALP定量检测试剂盒检测ALP活性 |
3.3.7 茜素红染色检测细胞形成的钙结节 |
3.3.8 Western blot检测各组材料对细胞成骨分化的影响 |
3.3.9 使用三维打印机打印支架 |
3.3.10 支架的形貌及成份表征 |
3.3.11 扫描电镜检测细胞在支架上的黏附 |
3.3.12 使用CCK-8 检测细胞在支架上的增殖 |
3.3.13 使用活细胞/死细胞染色检测细胞在支架上的生长活性 |
3.3.14 使用ALP染色检测支架上细胞的ALP活性 |
3.3.15 统计学分析 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 MC3T3-E1 细胞的培养 |
3.4.2 各组材料浸提液对细胞形态的影响 |
3.4.3 各组材料浸提液对细胞增殖的影响 |
3.4.4 各组材料浸提液对细胞生长活性的影响 |
3.4.5 各组材料浸提液对细胞ALP染色的影响 |
3.4.6 各组材料浸提液对细胞ALP活性影响的定量分析 |
3.4.7 各组材料浸提液对细胞体外矿化的影响 |
3.4.8 各组材料浸提液对细胞分泌成骨特异性蛋白的影响 |
3.4.9 三维打印支架的宏观外形 |
3.4.10 三维打印支架的微观形貌、组分表征 |
3.4.11 细胞在各组三维打印支架上的黏附 |
3.4.12 细胞在各组三维打印支架上的增殖 |
3.4.13 细胞在各组三维打印支架上的生长活性 |
3.4.14 细胞在各组三维打印支架上的ALP活性 |
3.5 本章小结 |
第四章 稀土掺杂及碳酸根取代的羟基磷灰石支架促大鼠颅骨缺损修复的实验研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料 |
4.2.1 试剂 |
4.2.2 仪器 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 大鼠颅骨缺损模型建立及分组 |
4.3.2 术后大体观察 |
4.3.3 术后影像学观察 |
4.3.4 组织学观察染色 |
4.3.5 Masson染色 |
4.3.6 体内生物安全性评价 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 大鼠临界骨缺损模型的建立 |
4.4.2 动物处死后标本的获取 |
4.4.3 动态Micro-CT观察缺损颅骨的修复 |
4.4.4 术后组织学检测 |
4.4.5 Masson染色表征 |
4.4.6 支架促血管再生 |
4.4.7 支架的体内安全性结果分析 |
4.4.8 支架促成骨性能讨论 |
4.5 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 本论文的主要创新点 |
5.2 全文结论 |
5.3 展望 |
参考文献 |
作者简介及科研成果 |
致谢 |
(3)基于镜像建模与逆向工程的缺失牙齿三维重建研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 缺失牙齿修复方法研究现状 |
1.2.2 牙齿三维重建技术研究现状 |
1.2.3 缺失牙齿三维重建方法研究现状 |
1.2.4 缺失牙齿三维重建研究存在的问题 |
1.3 研究目的及意义 |
1.4 主要研究内容 |
1.5 论文结构安排 |
第2章 基于镜像建模的缺失牙齿点云建模 |
2.1 镜像建模方法 |
2.2 螺旋CT图像获取及预处理 |
2.2.1 螺旋CT图像获取 |
2.2.2 螺旋CT图像预处理 |
2.3 基于Mimics的缺失牙齿镜像模型建立 |
2.4 基于Geomagic的缺失牙齿点云模型建立 |
2.5 本章小结 |
第3章 基于逆向工程的缺失牙齿三维建模 |
3.1 逆向工程方法 |
3.2 基于Imageware的缺失牙齿曲面模型建立 |
3.2.1 点云模型的处理 |
3.2.2 特征曲线的识别 |
3.2.3 特征曲面的构建 |
3.2.4 曲面模型的评价 |
3.3 基于SolidWorks的缺失牙齿三维模型建立 |
3.4 本章小结 |
第4章 缺失牙齿重建模型的有限元仿真 |
4.1 有限元方法 |
4.2 缺失牙齿有限元模型建立 |
4.2.1 导入三维模型 |
4.2.2 赋予材料属性 |
4.2.3 划分单元格 |
4.3 缺失牙齿有限元仿真设置 |
4.3.1 添加约束 |
4.3.2 加载载荷 |
4.4 缺失牙齿有限元仿真结果与分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 缺失牙齿重建模型的实验验证 |
5.1 缺失牙齿重建模型的加工制造 |
5.2 实验材料与方法 |
5.2.1 实验原理 |
5.2.2 实验器材 |
5.2.3 实验步骤 |
5.3 实验结果与分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表论文及研究成果清单 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(4)选择性激光熔融打印支撑角度对可摘局部义齿支架适合性的影响及力学性能研究(论文提纲范文)
致谢 |
中文摘要 |
英文摘要 |
缩略对照词表 |
第一部分 支撑角度对选择性激光熔融制作可摘局部义齿支架适合性的影响 |
1.1 前言 |
1.2 材料和方法 |
1.2.1 实验材料和仪器软件设备 |
1.2.2 实验方法 |
1.3 结果 |
1.3.1 系统误差 |
1.3.2 三组RPD支架的适合性比较 |
1.3.3 RPD支架牙合支托、卡环和舌杆偏差的比较 |
1.4 讨论 |
1.4.1 打印支撑角度对可摘局部义齿支架的精度影响 |
1.4.2 打印材料与支架类型的选择 |
1.4.3 可摘局部义齿支架的适合性评价方法 |
1.4.4 局限性和展望 |
1.5 结论 |
第二部分 支撑角度对选择性激光熔融技术制作钛合金标准打印件力学性能的影响 |
2.1 前言 |
2.2 材料和方法 |
2.2.1 实验材料和仪器软件设备 |
2.2.2 实验方法 |
2.3 结果 |
2.4 讨论 |
2.4.1 选择性激光熔融技术制作钛合金标准打印件 |
2.4.2 不同支撑角度下钛合金标准打印件力学性能 |
2.4.3 局限性和展望 |
2.5 结论 |
参考文献 |
临床病例 |
病例一 SLM技术制作赝复体支架修复颌骨缺损 |
病例二 SLA、SLM技术制作赝复体修复颌骨缺损 |
病例三 SLA制作种植导板引导即刻无牙颌种植手术和修复 |
综述 选择性激光熔融技术打印可摘局部义齿支架精密度的影响因素 |
参考文献 |
作者简历及在读期间所取得科研成果 |
(5)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 |
(6)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 |
(7)先锋钻导航和全程导航在上颌前后牙区种植精确度和安全性对比研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
缩略语/符号说明 |
前言 |
一、先锋钻导板导航和全程导板导航在上颌中切牙区种植精确度和安全性的对比研究 |
1.1 对象和方法 |
1.1.1 研究对象 |
1.1.2 纳入标准 |
1.1.3 设备和材料 |
1.2 实验过程 |
1.2.1 研究分组 |
1.2.2 实验步骤 |
1.2.2.1 种植导板的制作流程 |
1.2.2.2 种植外科 |
1.2.3 观察指标及对比方法 |
1.2.4 统计学分析 |
1.3 结果 |
1.3.1 效果观察 |
1.3.2 上颌前牙区种植两种导航精确度比较 |
1.4 讨论 |
1.5 小结 |
二、上颌后牙区种植使用先锋钻导航和全程导航的精确度以及安全性对比研究 |
2.1 对象和方法 |
2.1.1 研究对象 |
2.1.2 纳入标准 |
2.1.3 设备和材料 |
2.2 实验过程 |
2.2.1 研究分组 |
2.2.2 实验步骤 |
2.2.2.1 种植导板的制作流程 |
2.2.2.2 种植外科过程 |
2.2.3 观察指标及对比方法 |
2.2.4 统计学分析 |
2.3 结果 |
2.3.1 效果观察 |
2.3.2 上颌后牙区两种导航组种植体植入位置精确度比较 |
2.4 讨论 |
2.5 小结 |
结论 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
综述 数字化牙种植导板的研究进展 |
种植导板的发展 |
数字化导板的分类 |
数字化导板的应用 |
数字化导板的精确性 |
(一)数据采集过程中 |
(二)导板设计、制作过程中 |
(三)导板导航、引导手术的过程中 |
结论与未来发展 |
综述参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(8)影像引导下的熔融沉积3D打印牙模技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 3D打印技术概述 |
1.2.1 3D打印技术定义 |
1.2.2 常见3D打印技术 |
1.3 3D打印技术在齿科领域的应用 |
1.4 3D打印牙模技术研究现状 |
1.5 影像引导下的3D打印技术分析 |
1.6 本研究的内容和意义 |
1.6.1 研究内容 |
1.6.2 研究意义 |
2 牙模数字化数据获取方法研究 |
2.1 本章引论 |
2.2 传统石膏模型制取方法 |
2.3 侵入式获取方法 |
2.3.1 切片法 |
2.3.2 3D扫描法 |
2.3.3 口内扫描法 |
2.4 非侵入式获取方法 |
2.4.1 螺旋CT扫描法 |
2.4.2 锥束CT扫描法 |
2.5 本章小结 |
3 影像引导的牙模数据重建与设计 |
3.1 本章引论 |
3.2 Mimics软件功能简介 |
3.3 基于CBCT数据的牙模重建与设计 |
3.3.1 CBCT扫描图像数据导入 |
3.3.2 图像分割方法 |
3.3.3 窗宽窗位 |
3.3.4 牙模三维重建与设计 |
3.4 本章小结 |
4 实体牙模熔融沉积3D打印制造研究 |
4.1 本章引论 |
4.2 EinStart-S型3D打印机的构成 |
4.3 熔融沉积3D打印主要工艺参数 |
4.3.1 打印材料 |
4.3.2 喷头温度 |
4.3.3 打印层厚 |
4.3.4 支撑模式 |
4.4 牙模的熔融沉积3D打印制作 |
4.5 熔融沉积3D打印的误差分析以及控制措施 |
4.6 本章小结 |
5 3D打印牙模的精度分析 |
5.1 本章引论 |
5.2 牙模精度测量分析方法 |
5.2.1 测量项目设计 |
5.2.2 计算机辅助测量 |
5.2.3 精度测量结果分析 |
5.3 牙模精度仿真分析方法 |
5.3.1 牙模3D扫描 |
5.3.2 传统石膏牙模与3D打印牙模数据仿真比较 |
5.3.3 精度仿真结果分析 |
5.4 精度实验结论分析 |
5.5 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
(9)上颌无牙颌All-on-4种植修复远中种植体倾斜角度对骨组织应力影响的三维有限元研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
引言 |
第一部分 建立上颌无牙颌All-on-4 种植义齿三维有限元模型 |
1.材料与方法 |
2.结果 |
3.讨论 |
4.结论 |
第二部分 上颌无牙颌All-on-4 种植义齿远中植体倾斜角度不同植体周围骨组织应力三维有限元分析 |
1.材料与方法 |
2.结果 |
3.讨论 |
4.结论 |
参考文献 |
综述 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
附录或缩略词表 |
致谢 |
病例汇报 |
(10)增材制造个性化钛合金在下颌骨缺损修复重建中的临床应用研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
缩略词表 |
前言 |
1.研究目的 |
2.材料与方法 |
3.结果 |
4.讨论 |
5.结论 |
参考文献 |
伦理批件和知情同意书 |
综述 |
参考文献 |
附录 |
攻读学位期间发表的文章情况 |
攻读学位期间临床轮转科室和参加相关考试情况 |
致谢 |
四、CT扫描在全下颌固定种植义齿模型重建中的应用(论文参考文献)
- [1]含稀土碳酸化羟基磷灰石材料的制备及其应用于骨修复的实验研究[D]. 刘鹏. 吉林大学, 2021(01)
- [2]颌骨缺损修复重建中颌位关系的数字化设计及应用[J]. 白石柱. 中华口腔医学杂志, 2020(12)
- [3]基于镜像建模与逆向工程的缺失牙齿三维重建研究[D]. 夏新苗. 山东大学, 2020(12)
- [4]选择性激光熔融打印支撑角度对可摘局部义齿支架适合性的影响及力学性能研究[D]. 倪达. 浙江大学, 2020(02)
- [5]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
- [6]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)
- [7]先锋钻导航和全程导航在上颌前后牙区种植精确度和安全性对比研究[D]. 李雪松. 天津医科大学, 2019(02)
- [8]影像引导下的熔融沉积3D打印牙模技术研究[D]. 陈一炜. 中国计量大学, 2018(01)
- [9]上颌无牙颌All-on-4种植修复远中种植体倾斜角度对骨组织应力影响的三维有限元研究[D]. 王燕. 青岛大学, 2018(03)
- [10]增材制造个性化钛合金在下颌骨缺损修复重建中的临床应用研究[D]. 李长春. 南京医科大学, 2018(01)