基于SolidWorks鎳鈦根管器械生物力學性能模擬.pdf

1、根管治療術是根尖周病和牙髓病的主要治療手段,而根管預備又是根管治療的關鍵環(huán)節(jié)。近年來,根管預備器械有了很大的發(fā)展,各種設計、各種材料的預備器械相繼問世。其中鎳鈦器械良好的超彈性、柔韌性、成形能力、以及獨特的記憶性能使彎曲根管保持原有的形態(tài),進而達到理想的預備效果,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,研究鎳鈦根管預備器械的機械力學性能成為了當今眾多學者研究的熱

2、點。在過去的幾十年里已取得了眾多的研究成果。
　　本文應用 SolidWorks對鎳鈦根管預備器械三維有限元模型的構建方法以及通過彎曲和扭轉(zhuǎn)下的應力-應變分析研究其機械力學性能,為鎳鈦根管預備器械的生物力學研究提供了數(shù)字化的研究平臺。首先對本實驗應用到的軟件以及基礎知識作了相關介紹;然后對要研究的主要品牌根管器械進行3D掃描,并利用 Pro/E軟件中的 Pro/Reverse Engineering模塊三維實體建模,確保能夠較清晰

3、的再現(xiàn)鎳鈦根管預備器械真實3D結構;最后將模型導入SolidWorks中,利用SolidWorks中的Simulation插件分析截面形式、尖端直徑、錐度對器械力學性能以及預備效果的影響,從而為鎳鈦根管預備器械的優(yōu)化設計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械力學的主要因素之一。器械在彎曲過程中因受拉應力作用,導致器械的疲勞破壞,但應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變強化快,隨著外加扭矩的變化,局部區(qū)域應力值很容易超過屈服極限,導致器械發(fā)生永久變形?？梢灶A備治療高度彎曲根管,但在狹小根管中要謹慎使用。