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口腔种植导板定位误差及其对种植精度的影响研究

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作者:
徐良伟
导师:
彭伟
学科专业:
机械工程 
文献出处:
浙江工业大学 2016年
关键词:
数字化种植论文  导板论文  三角网格曲面论文  曲面误差论文  定位误差论文  

摘要:种植牙舒适美观,可以较好地恢复缺牙区的功能,而且不损害相邻牙,已经成为口腔医学界公认的缺失牙的首选修复方法。种植体的植入位置需要避开颌骨中神经管、邻牙牙根等重要解剖结构,且要保证种植体与骨界面结合处有充足的骨量,同时植入的方向和角度需要充分考虑后期的修复。传统的种植方法无法在术前进行科学的种植手术规划、术中主要依靠医生的经验、难以精确地控制种植位置和角度,使得种植手术存在安全隐患和失败的风险。数字化种植技术的兴起在一定程度上弥补了传统种植方法的缺陷。虽然采用数字化种植技术后种植体的植入精度相比于传统种植方法有明显改进,但仍有待进一步提高。口腔种植导板是数字化种植技术实现的关键载体,从前期患者数据的采集开始,方案设计、加工制造等数字化种植中的各环节误差都会累积到导板上。而导板的定位精度直接影响到种植备孔的精确度并最终影响种植体的植入位置。本研究旨在构建一种在术前评价口腔种植导板定位误差的方法。首先,提出了基于三角网格曲面的定位误差分析模型;其次,探究了导板定位曲面的布局及误差对导板定位误差的影响,本文采用种植体的位置偏差来描述导板定位误差;然后进行导板的设计制造,加工出具有特定定位曲面的导板,并评价了导板定位曲面的误差。最后,通过实验和仿真分析的方法评价了导板定位误差。本文的主要工作和研究成果如下:1.分析了三角网格曲面装配接触特性,提出了基于三角网格曲面装配模型的定位误差分析方法,并给出了其中雅可比矩阵的表达式;2.构建了定位曲面误差分析方法,提出了采用定位点误差表达定位曲面误差的方法,讨论了导板定位曲面误差及定位曲面布局对定位误差的影响;3.针对具有特定定位曲面的导板,进行了导板定位曲面的误差分析。实验表明:定位曲面误差与其在导板上所处位置无关。所制备的导板定位曲面的整体平均偏差在0.169 mm;4.采用实验及仿真方法进行导板定位误差的评价,其仿真结果与实验结果具有一致性。结果表明,因导板定位问题而引起种植体颈部和顶端的偏差均接近1mm,且种植体顶端偏差要大于颈部偏差。另外,导板定位误差受定位曲面布局及定位曲面误差的共同影响。在同一定位曲面布局下,定位误差随定位曲面误差递增;定位误差与定位曲面布局之间无明显线性关系。

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