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

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1、江苏大学硕士学位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，牙合型改变造成颥下颌关节功能紊乱，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

2、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

3、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江苏大学硕士学位论文基本相同，在不同力的作用下，下颌骨各个部位的受力是不一样的，但两侧受力基本对称，下颌骨主要是承受拉应力。三种下颌骨上受到的最大的平均综合应力出现在下颌角，中年人下颌骨上所受到的最大的平均综合应力(VonMisesstress)比老年人和儿童要大很多，而且儿童比老年人也大一些。同时研究了老年人、中年人、儿童的下颌骨在不同作用力下，下颌颈的受力规律。中年入所受应力除了主要在分布下

4、颌体外，还分布下颌支及其下颌颈，而老年人和儿童的下颌支及其下颌颈未见明显的受力分布。进一步分析了应力分布与骨折的关系，提出应力分布集中区域，也是骨折的高发部位的概念。关键词：下颌骨，生物力学，有限元，年龄，MIMICS，ANSYSII江苏大学硕士学位论文ABSTRUCTThemandibleaccountsforonethirdofskull，itiSimportanttofaciaIhairdressingandconnectsthenestoftemporalbonetoconstitutetemporoma

5、ndibularjoint，whichistheexclusivejointofskull．Thefracturerateofmandibleisveryhigh，ifthefractureisfixedinappositely，theabnormalityconcrescencewillleadtothechangeofteetharrangement，temporomandibularjointderangement，andaffectfacialhairdressing．Thus，comparingtoth

6、efixationofotherbone，themandibleshouldbefixedmoresuitably．Inordertoreconstructmandiblemorecutelyorfixitmoreeffectively，itisofconsequencetomasterbiomechanicscharacteristicofmandible．ThroughCTscans，WegetthemandibleDICOMdataofanelder，anadult，andachild．Then，weput

7、thedataintoMIMICSsoftandgeneratethethree—dimensionmodelswhichweputintoHYPERMESHsoftandmeshelements．Finally，wecarryoutthefiniteanalysiswithANSYSsoft．Inthestudy，wesimulatetheconditionofoccludingoffrontteethandmidmostoccludingofalltheteethmidmostoccludingwhenthe

8、teethareexposedtoverticalloads，andachievestressdistributioninthemandible．Fromthesimulation，weknowthatinthetwoconditions，thestressdistributionineachpartofthemandibleisapproximatelythesame，