摘要：有限元技术在研究生物力学研究中处于很重要的地位,而材料的设定对其特征影响重大。为得到更符合实际的牙周膜材料参数,基于中心复合设计对材料参数排列组合,利用有限元得到相对应的应力,以仿真、试验二者数据间的均方根误差作为其目标函数,通过对该模型进行一系列验证合理后,搜索目标函数值最小时的牙周膜最优参数。使用ABAQUS得到仿真数据,与试验数据一起绘出对比曲线。该曲线二者相关系数为0.98246,符合度较高,牙周膜最终识别参数为弹性模量49.217 MPa,泊松比0.425,验证了该材料特性参数识别方法的合理性,具有很好的理论意义和科学价值。

摘要：为探究牙周膜(periodontal ligament, PDL)的生物力学行为,设计一种新型夹具,进行牙周膜静态和动态剪切蠕变试验,将试验结果与五参数粘弹性本构模型拟合,分析拟合效果并探究使用新型夹具进行牙周膜力学试验的可行性与可靠性。以猪下颌切牙为试验对象,通过M-100电磁式动态力学试验系统进行牙周膜静态与动态剪切蠕变试验,获得与时间相关的应变和蠕变柔量数据,随后构建五参数粘弹性模型,将两组试验数据用模型分别拟合,获得拟合结果及各模型参数。两组试验的应变-时间曲线均呈现出先急剧上升后保持稳定上升的趋势,应变与时间呈正相关,表明牙周膜出现了典型的蠕变现象,证明了牙周膜同时具有弹性和粘性特征。构建的五参数粘弹性模型的拟合曲线与实际曲线基本吻合,校正决定系数Radj2均在0.99以上。新型夹具用于牙周膜力学试验具有良好的可靠性与准确性;牙周膜是一种粘弹性生物材料。

摘要：为寻求更可靠的牙周膜(periodontal ligament,PDL)材料建模方式,研究分析了PDL在不同有限元模型下的应力响应。根据CT扫描数据构建人下颌牙周组织三维模型,建立未分层和分层两种PDL模型,未分层模型整体赋予其超弹性属性,分层模型将PDL从上到下分为5层并逐层赋予其超粘弹性属性,施加唇舌向1.5 N正畸力,仿真计算两种模型的PDL应力分布。结果表明:两种模型下的PDL应力响应值均为尖牙最小,且各PDL应力响应值从上到下均呈现先减小后增大的趋势;分层超粘弹性模型与未分层超弹性模型相比,PDL最大、最小应力值出现位置大致相同,而在数值上普遍更低:最大值降低了0.22%~42.95%,最小值降低了5.71%~10.52%。未分层PDL模型下的分析结果会误导选择较小的正畸力,而分层超粘弹性模型更能体现PDL不同水平方向的力学特性差异,以此方式建模更为真实可靠。

摘要：目的 :利用三维数字化技术对无托槽隐形矫治器内收前牙时后牙移动趋势及牙周膜应力分布进行分析。方法 :选择广西壮族自治区人民医院2017年6月—2022年6月收治的88例患者CBCT数据,将其输入Mimics 20.0软件中,对其各部位进行初步抽取,使用STL文件进行存储。通过Geomagic Studio 2014软件进行修补和优化,在优化基础上,构建无托槽隐形矫治器和牙周膜模型。利用Ansys Workbench19.0 FEM软件对6个FEM模型进行模拟仿真与观测,分析当前牙整体回收时,不同组别患者支抗牙的初始移动趋势与牙周膜范式等效应力分布。采用SPSS 21.0软件包对数据进行统计学分析。结果:所有患者支抗牙均发生不同程度牙根部颊向移动等倾向,其中,第二前磨牙位置移动在近中咬合方向上表现最为明显;而水平矩形附件组与垂直矩形附件组成相对关系,牙周膜最大范式等效应力大范围分布于牙颈部,接着是根尖区,以NA组支抗牙的范式等效应力值最大。附件垂直矩形组中,所有患者牙周膜最大范式等效应力值显著小于水平矩形组。结论:正畸牙附件设计对前牙回收时的位置移动具有较强抑制作用,在一定程度上提升了牙三维方向移动的精确性。无托槽隐形矫治器应用初期,患者牙周膜受到的范式等效应力较大。

摘要：牙周膜是连接牙齿和牙槽骨的结缔组织,具有缓冲和传递咀嚼咬合力的作用。正畸力作用下牙周膜的生物力学特性直接影响牙槽骨的改建和牙齿移动。采用猪下颌骨中的切牙为试验对象,使用动态热分析仪进行剪切试验,在不同频率及不同振幅条件下对其牙周膜的力学特性进行研究,结果表明:猪牙周膜的损耗模量、储能模量与频率、振幅呈正相关,二者随着频率与振幅的增长趋势类似。

摘要：目的研究通过声诺维(SonoVue)转染骨形态发生蛋白2(BMP2)进入人牙周膜成纤维细胞(HPDLFs)的条件及其对HPDLFs成骨向诱导的作用。方法原代培养HPDLFs,按不同声诺维浓度、超声强度和辐照时间转染细胞,筛选获得最佳转染参数。将细胞随机分为4组:声诺维+质粒+超声组、脂质体+质粒组、超声组和空白对照组,按所筛选条件进行转染,分别于转染后3、5、7、9d时检测碱性磷酸酶活性,21d时通过茜素红染色检查钙化情况;7、10、14d时行RT-PCR对骨桥素(OPN)、骨涎蛋白(BSP)、Ⅰ型胶原蛋白(ColⅠ)、骨钙素(OCN)、成骨特异性转录因子(Runx2)的mRNA进行半定量检测。结果超声功率为0.8 W/cm^2、辐照时间为90s、声诺维浓度为20%时细胞转染率与存活率均较佳,以该参数条件为转染参数。各时间点声诺维+质粒+超声组细胞的碱性磷酸酶活性及钙化结节形成量均高于空白对照组和超声组(P<0.05);RT-PCR结果显示各时间点声诺维+质粒+超声组细胞OPN、BSP、ColⅠ、OCN、Runx2的mRNA表达量均高于超声组与空白对照组(P<0.05),但与脂质体+质粒组相比差异无统计学意义。结论通过声诺维能成功将BMP2转染进入HPDLFs并诱导其成骨向分化,为声诺维在牙周组织工程的应用奠定了基础。

摘要：通过对咬颌力载荷作用下牙周膜的应力应变分析,为临床修复设计提供理论依据。将牙根近似为抛物线形柱体模型,对模型加载、求解,对近似模型牙周膜应力大小、分布结果进行分析;分析了剪力、轴力以及弯矩分别作用下牙周膜应力应变分布,并将计算结果应用到咬颌力载荷作用下牙周膜应力应变分析;选取从牙颈部截面到牙根尖截面等距划分的5个截面为研究对象,分析了各截面最大Von misses应力。理论分析结果与数值分析结果牙周膜的应力分布极为相似。牙周膜的高应力区出现在牙颈部与牙根中部之间,牙根中部至根尖应力水平很低,说明牙周膜对应力具有明显的缓冲作用,表明在咀嚼过程中,牙周膜不仅仅是简单地传递颌力,同时还有缓冲、储存颌力传导至周围牙槽骨的作用。

摘要：为了准确描述牙周膜的生物力学行为,基于大变形连续介质力学理论及不可压缩各向同性假设,以人体牙周膜平面剪切和应力松弛实验数据为基础,利用有限元软件ABAQUS的数据拟合功能,构建牙周膜的超-黏弹性本构模型及参数。随后,通过对5组牙周膜平面剪切实验过程的模拟,验证牙周膜超-黏弹性模型的正确性。最后,通过有限元计算对比分析牙周膜线弹性模型与超-黏弹性模型对载荷的力学响应。结果表明在牙根位移量为0~0.06 mm时,牙周膜可近似用线弹性模型表示;当位移量大于0.06 mm,两种模型的差异显著,超-黏弹性模型更加符合牙周膜的材料特性。研究结果为牙周膜提供一种实用性强的超-黏弹性模型,为牙齿正畸的生物力学研究和治疗方案的精确设计提供理论依据。

摘要：目的采用瞬间动态分析以Г56为基牙修复Г7缺失的单端桥修复前后的三维有限元模型，在不同部位加载下基牙牙周膜的应力状况及分布规律，以期寻求更接近咀嚼过程的生物力学数据。方法在动态载荷周期内对三维有限元模型施以250N平均骀力作为不同加载部位和方向的动态载荷，应用ANSYS软件计算基牙牙周膜在动态载荷下的应力，绘制牙周膜的应力-时间曲线。结果基牙牙周膜的应力随着加载、卸载时间的积累逐渐加大，斜向加载时达到1个动态载荷周期的应力峰值（例如修复后载荷作用于Г567，0.260s时Г5牙周膜的von Mises应力值为7.936MPa）；修复后的最大应力多位于近缺隙侧基牙的牙周膜上[例如修复后载荷作用于Г567，0.260s时Г6牙周膜的von Mises应力值为18.483MPa，远高于Г5牙周膜的von Mises应力值（7.936MPa）]；修复前后基牙牙周膜在1个动态载荷周期中主要表现为压应力明显高于拉应力，但随着修复后承受载荷牙齿数目的减少，Г5牙周膜的近中颈缘则产生相反的结果，呈现出显著的拉应力；观察连续3个动态载荷周期后发现，后一个周期基牙牙周膜的应力值均比前一个周期有所增加，但应力值的增长并不明显。结论在下颌后牙单端桥的咀嚼运动中，侧向骀力对基牙牙周健康影响最大；修复后对近缺隙侧基牙的牙周组织条件要求更高；连续多个动态载荷周期加载下牙周膜形成的应力积累不会对牙周膜造成损害，修复第二磨牙缺失的双基牙单端桥设计是可行的。

摘要：目的:探讨17-β雌二醇(E2)对人牙周膜细胞(hPDLCs)骨向分化时核因子κB受体激动子配体(RANKL)和骨保护因子(OPG)表达的影响。方法:采用剂量对照设计,评价四代hPDLCs分别在含有0.1%无水乙醇(对照组)、10-10mol/LE2(生理剂量组)或10-7mol/LE2(高剂量组)的矿化诱导培养基中培养至72h,时间点的观察荧光定量RT-PCR检测RANKL和OPGmRNA的表达水平。结果:高剂量和生理剂量E2均下调hPDLCs的RANKLmRNA的表达水平。高剂量组随时间增加RANKL的表达水平逐渐降低,第24,48和72小时的表达水平分别为对照组的31.0%,23.6%和15.4%;生理剂量组各时间点分别为对照组的28.4%,87.3%和22.6%。不同剂量E2均上调hPDLCs的OPGmRNA的表达水平,尤以第72小时作用明显,生理剂量组表达水平为对照组的210.1%;高剂量组为对照组的171.3%。结论:17-β雌二醇可能通过下调hPDLCs骨向分化时RANKL的表达并上调OPG的表达抑制破骨细胞的分化和牙槽骨的吸收,从而发挥对牙周组织的保护作用。