基于SolidWorks鎳鈦根管器械生物力學(xué)性能模擬.pdf

1、根管治療術(shù)是根尖周病和牙髓病的主要治療手段,而根管預(yù)備又是根管治療的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。近年來,根管預(yù)備器械有了很大的發(fā)展,各種設(shè)計(jì)、各種材料的預(yù)備器械相繼問世。其中鎳鈦器械良好的超彈性、柔韌性、成形能力、以及獨(dú)特的記憶性能使彎曲根管保持原有的形態(tài),進(jìn)而達(dá)到理想的預(yù)備效果,備受醫(yī)生們的青睞,但是鎳鈦根管器械的折斷往往發(fā)生在無明顯永久變形之前,且機(jī)用器械的使用缺乏手感,折斷幾率較高。因此,研究鎳鈦根管預(yù)備器械的機(jī)械力學(xué)性能成為了當(dāng)今眾多學(xué)者研究的熱

2、點(diǎn)。在過去的幾十年里已取得了眾多的研究成果。
　　本文應(yīng)用 SolidWorks對(duì)鎳鈦根管預(yù)備器械三維有限元模型的構(gòu)建方法以及通過彎曲和扭轉(zhuǎn)下的應(yīng)力-應(yīng)變分析研究其機(jī)械力學(xué)性能,為鎳鈦根管預(yù)備器械的生物力學(xué)研究提供了數(shù)字化的研究平臺(tái)。首先對(duì)本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用到的軟件以及基礎(chǔ)知識(shí)作了相關(guān)介紹;然后對(duì)要研究的主要品牌根管器械進(jìn)行3D掃描,并利用 Pro/E軟件中的 Pro/Reverse Engineering模塊三維實(shí)體建模,確保能夠較清晰

3、的再現(xiàn)鎳鈦根管預(yù)備器械真實(shí)3D結(jié)構(gòu);最后將模型導(dǎo)入SolidWorks中,利用SolidWorks中的Simulation插件分析截面形式、尖端直徑、錐度對(duì)器械力學(xué)性能以及預(yù)備效果的影響,從而為鎳鈦根管預(yù)備器械的優(yōu)化設(shè)計(jì)和臨床使用提供理論依據(jù)。本文所研究的器械主要包括5種品牌共5種截面的鎳鈦根管器械(ProFile、Hero642、NiTiflex、ProTaper、ProTaper Universal)。
　　通過對(duì)這些品牌根管

4、器械的彎曲和扭轉(zhuǎn)性能的有限元分析發(fā)現(xiàn),器械的截面形狀是影響其機(jī)械力學(xué)的主要因素之一。器械在彎曲過程中因受拉應(yīng)力作用,導(dǎo)致器械的疲勞破壞,但應(yīng)力峰值及彎曲角度的的大小隨著尖端直徑、錐度的變化而不同。而在扭轉(zhuǎn)過程中,發(fā)現(xiàn)NiTiflex器械在五種截面器械中,柔韌性最好,但抗扭轉(zhuǎn)性能最差,該器械在切削部位應(yīng)變強(qiáng)化快,隨著外加扭矩的變化,局部區(qū)域應(yīng)力值很容易超過屈服極限,導(dǎo)致器械發(fā)生永久變形?？梢灶A(yù)備治療高度彎曲根管,但在狹小根管中要謹(jǐn)慎使用。