-1::1
Simple Hit Counter
Skip to content

Products

Solutions

×
×
Sign In

AR

EN - EnglishCN - 简体中文DE - DeutschES - EspañolKR - 한국어IT - ItalianoFR - FrançaisPT - Português do BrasilPL - PolskiHE - עִבְרִיתRU - РусскийJA - 日本語TR - TürkçeAR - العربية
Sign In Start Free Trial

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

Behavior
Biochemistry
Bioengineering
Biology
Cancer Research
Chemistry
Developmental Biology
View All
JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

Biological Techniques
Biology
Cancer Research
Immunology
Neuroscience
Microbiology
JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduate courses

Analytical Chemistry
Anatomy and Physiology
Biology
Cell Biology
Chemistry
Civil Engineering
Electrical Engineering
View All
JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

Advanced Biology
Basic Biology
Chemistry
View All
JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

Biology
Chemistry

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

Accounting
Finance
Macroeconomics
Marketing
Microeconomics

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Authors

Teaching Faculty

Librarians

K12 Schools

Biopharma

Products

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduates

JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Solutions

Authors
Teaching Faculty
Librarians
K12 Schools
Biopharma

Language

ar

EN

English

CN

简体中文

DE

Deutsch

ES

Español

KR

한국어

IT

Italiano

FR

Français

PT

Português do Brasil

PL

Polski

HE

עִבְרִית

RU

Русский

JA

日本語

TR

Türkçe

AR

العربية

    Menu

    JoVE Journal

    Behavior

    Biochemistry

    Bioengineering

    Biology

    Cancer Research

    Chemistry

    Developmental Biology

    Engineering

    Environment

    Genetics

    Immunology and Infection

    Medicine

    Neuroscience

    Menu

    JoVE Encyclopedia of Experiments

    Biological Techniques

    Biology

    Cancer Research

    Immunology

    Neuroscience

    Microbiology

    Menu

    JoVE Core

    Analytical Chemistry

    Anatomy and Physiology

    Biology

    Cell Biology

    Chemistry

    Civil Engineering

    Electrical Engineering

    Introduction to Psychology

    Mechanical Engineering

    Medical-Surgical Nursing

    View All

    Menu

    JoVE Science Education

    Advanced Biology

    Basic Biology

    Chemistry

    Clinical Skills

    Engineering

    Environmental Sciences

    Physics

    Psychology

    View All

    Menu

    JoVE Lab Manual

    Biology

    Chemistry

    Menu

    JoVE Business

    Accounting

    Finance

    Macroeconomics

    Marketing

    Microeconomics

Start Free Trial
Loading...
Home
JoVE Journal
Biology
نهج عنصر محدود لتحديد موقع مركز مقاومة الأسنان الفكية
نهج عنصر محدود لتحديد موقع مركز مقاومة الأسنان الفكية
JoVE Journal
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Journal Biology
A Finite Element Approach for Locating the Center of Resistance of Maxillary Teeth

نهج عنصر محدود لتحديد موقع مركز مقاومة الأسنان الفكية

Full Text
10,120 Views
10:50 min
April 8, 2020

DOI: 10.3791/60746-v

Bill Luu1, Edward Anthony Cronauer2, Vaibhav Gandhi1, Jonathan Kaplan3, David M. Pierce3,4, Madhur Upadhyay1

1Division of Orthodontics,University of Connecticut Health, 2Private Practice, Miami, FL, 3Department of Biomedical Engineering,University of Connecticut, 4Department of Mechanical Engineering,University of Connecticut

AI Banner

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This study provides a comprehensive step-by-step method for locating the center of resistance (C RES) of maxillary teeth using low-dose cone beam CT images. The technique generates finite element models that can effectively be applied both to maxillary and mandibular dentition.

Key Study Components

Research Area

  • Orthodontics
  • Biomechanics
  • Dentistry

Background

  • The center of resistance is crucial for understanding tooth movement.
  • This research eliminates the need for future studies to start from scratch.
  • Standardization in obtaining the 3D location enhances reproducibility in research.

Methods Used

  • Three-dimensional imaging and finite element modeling
  • Human maxillary teeth
  • Cone beam computed tomography (CBCT), segmentation, and data optimization software

Main Results

  • Introduced a detailed guide for obtaining the 3D center of resistance.
  • Demonstrated effective segmentation and modeling techniques.
  • Facilitated future orthodontic research through a standardized approach.

Conclusions

  • This methodology provides a foundation for further investigation into tooth movements.
  • It is significant for both clinical applications and scientific research in dentistry.

Frequently Asked Questions

What is the significance of locating the center of resistance?
It helps in predicting tooth movement during orthodontic treatment.
Can this method be applied to mandibular dentition?
Yes, the technique is applicable to both maxillary and mandibular teeth.
What tools are necessary for the segmentation process?
Medical imaging software and data optimization tools are required.
How does this research benefit future studies?
It provides a standardized method that reduces redundant efforts in methodology.
Are there any specific software programs recommended?
Yes, specific medical imaging software for processing DICOM files is suggested.
What type of models does this study focus on?
The study focuses on finite element models of maxillary teeth.

توضح هذه الدراسة الأدوات اللازمة لاستخدام جرعة منخفضة ثلاثية الأبعاد مخروط ية على أساس صور المريض من الأسنان الفكية والأسنان الفكية للحصول على نماذج عنصر محدود. ثم يتم استخدام هذه النماذج المريض لتحديد بدقةRES C من جميع الأسنان الفكية.

الآن هذه هي المرة الأولى التي تم القيام به العمل الذي يقدم خطوة بخطوة دليل على كيفية معرفة مركز المقاومة. وهذا مهم حقاً لأن أي بحث ينوي البناء عليه ليس عليه الآن أن يعود إلى لوحة الرسم، نوع من إعادة اختراع العجلة مرة أخرى، ومن ثم المضي قدماً. ويقلع كمية هائلة من العبء عن أي بحث ينوي البناء على مفهوم مركز المقاومة هذا.

هذه الطريقة خطوة بخطوة سوف تمكن المجتمع العلمي للحصول على موقع 3D من مركز كتلة السن أو مجموعة من الأسنان بطريقة موحدة. ويمكن تطبيق هذه التقنية على حد سواء maxillary وكذلك الدنطب الفكي. سيكون من المثير للاهتمام لتطبيق هذا المفهوم لحركة الأسنان المعقدة مماثلة مع تجميع متعدد الأقواس.

لتجزئة الأسنان والعظام، تحميل ملفات DICOM الخام من صورة التصوير المقطعي شعاع مخروط في برنامج التصوير الطبي المناسب، والمحاصيل الصورة لتشمل فقط الأسنان والعظام من الفائدة. انقر بزر الماوس الأيمن فوق علامة التبويب لـ Mask، ثم قم بإنشاء قناع جديد للصورة. انقر على أداة تحرير الشريحة المتعددة، وحدد طريقة العرض المحورية أو الإكليلية أو القوسية.

تمييز بعض الشرائح يدوياً حسب الضرورة، وحدد أداة Interpolate لملء وحدة التخزين لشرائح تم تخطيها. ثم انقر فوق تطبيق، وانقر بزر الماوس الأيمن فوق القناع لإنشاء وحدة تخزين 3D للسن. عند إنشاء وحدة تخزين ثلاثية الأبعاد لكل سن من الاسنان ذات الاهتمام، حدد كل الأسنان ثلاثية الأبعاد، وانقر بزر الماوس الأيمن لتحديد النعومة.

لتجزئة العظام، انقر بزر الماوس الأيمن فوق علامة التبويب لـ Mask، ثم قم بإنشاء قناع جديد للصورة. لتعبئة الثقوب الكبيرة المرئية في القناع، انقر فوق أداة النمو الديناميكي للمنطقة. ثم انقر بزر الماوس الأيمن فوق القناع لتوليد حجم 3D للعظم.

لتنظيف الصور وتشابكها، افتح برنامج تحسين البيانات المناسب، ولصق في الكائنات ثلاثية الأبعاد المحددة. للأسنان المكررة في المجموعة الأولى، انقر فوق "وحدة المنحنى" و"إنشاء منحنى" الخيار، ثم يدوياً رسم منحنى حول تقاطع cementoenamel لجميع الأسنان المكررة. تكرار الكائنات ثلاثية الأبعاد من المجموعة الأولى لإنشاء الكائنات للمجموعة الثانية، وفي المربع شجرة الكائنات، انقر فوق كائن.

من قائمة السطح، احذف سطح التاج لكل كائن في المجموعة الثانية، وانقر فوق تصميم الوحدة النمطية و"الجوف" لتطبيق المعلمات المطلوبة. في المجموعة الأولى، من مربع شجرة الكائنات، انقر فوق كائن، واحذف سطح الجذر لكل كائن واحد من المجموعة. حدد الخيار ملء ثقب عادي ثم انقر فوق إضافة كفاف وتطبيق.

سيتم ملء المساحة بأكملها. حدد الوحدة النمطية للتصميم والإزاحة المحلية، وحدد سطح التاج بالكامل. تحقق من التصميم وخيارات مسافة الإزاحة ومسافة التباعد المتناقصة، ثم انقر فوق تطبيق.

في وحدة Remesh ، إنشاء تجميع غير Manifold و Entity الرئيسي و Maxilla من شجرة الكائن وحدد كيان متقاطع لكافة الكائنات. ثم تقسيم الجمعية غير متعددة. تقسيم التجميع غير متعددة مرتين أكثر باستخدام كيان متقاطعة كجميع الكائنات من المجموعة الأولى وكافة الكائنات من المجموعة الثانية وانقر فوق تطبيق بعد كل تقسيم.

انقر فوق Remesh Adaptive وحدد كافة الكيانات المتقاطعة وانقر على تطبيق. ثم انقر فوق تقسيم التجميع غير المتشعب. انقر فوق إنشاء تجميع غير Manifold و Entity الرئيسي وكائن فردي من المجموعة اثنين من شجرة الكائن وحدد الكيان المتقاطع وحدد كائن ذي الصلة بنوع السن.

انقر فوق Remesh Adaptive وحدد الكيان المتقاطع. ثم انقر فوق إنشاء تجميع غير Manifold. لتوليد عرض موحد 0.2 ملليمتر من الرباط اللثة باستخدام تقنية غير متعددة، فمن الأهمية بمكان أن تتبع نفس الترتيب للكيانات الرئيسية وتداخل كما هو موضح.

عندما يتم معالجة كل سن كما هو موضح، انقر فوق إنشاء شبكة وحدة التخزين وحدد معلمات الشبكة. في Abacus، انقر فوق ملف وتشغيل برنامج نصي وحدد Model_setup_Part1.py. انقر فوق المحاكاة، وقطع الغيار، وماكسيلا، والسطوح.

أدخل اسم السطح و تحت حدد منطقة السطح، حدد حسب الزاوية وحدد 15 كزاوية. انقر فوق المحاكاة وقطع الغيار وحدد UL1 والسطوح. اسم سطح UL1.

ضمن تحديد منطقة السطح، حدد بشكل فردي، حدد السن على الشاشة، وانقر على تم. عندما يتم معالجة جميع أسطح الأسنان، انقر فوق النماذج والمحاكاة والأجزاء وحدد UL1_PDL والأسطح. اسم السطح UL1_PDL_Inner.

ضمن تحديد منطقة السطح، حدد حسب الزاوية وأدخل 15 كزاوية. حدد UL1_PDL والسطوح وتسمية UL1_PDL_Outer السطح. ضمن تحديد منطقة السطح، حدد حسب الزاوية وقم بتعيين 15 كزاوية.

عند معالجة كافة الأربطة اللثة، انقر فوق ملف وتشغيل البرنامج النصي وحدد Model_setup_Part2.py. انقر فوق المحاكاة و BCs. أدخل BC الكل للحصول على الاسم وتعيين الخطوة كـ الأولي.

انقر فوق المحاكاة والتجميع و تعيين و تسمية U1_y_force المجموعة. حدد عقدة في مركز التاج على سطح مشبك من القاطع المركزي العلوي وفي تحديد العقد لتعيين، حدد بشكل فردي. ثم انقر فوق مجموعات وإنشاء تعيين وتسمية مجموعة U1_z_force.

لإعداد النموذج، انقر فوق ملف وتشغيل برنامج نصي وحدد Model_setup_Part3.py. ثم انقر فوق ملف وتشغيل البرنامج النصي وحدد Functions.py. لمعالجة النموذج، انقر فوق ملف وتشغيل برنامج نصي وحدد Job_submission.py.

في مربع الحوار منع الكل، أدخل جوانب الأسنان استناداً إلى القيود وانقر فوق "موافق". في مربع الحوار إرسال الوظيفة، أدخل Y لتشغيل التحليل للأسنان أو الأسنان المحددة وانقر فوق "موافق". ثم، في مربع الحوار اتجاهات للتحليل، أدخل Y لتحديد تطبيق فرض وانقر فوق "موافق".

لتقدير مركز المقاومة، حدد ملف، تشغيل برنامج نصي، Bulk_process.py. في مربع الحوار تحليل وظائف متعددة، أدخل Y للأسنان أو الأسنان المحددة وانقر فوق "موافق". في مربع الحوار اتجاهات للتحليل، أدخل Y للتطبيق فرض تحديد وانقر فوق "موافق".

في مربع الحوار الحصول على إدخال، أدخل رقم السن المحدد كما هو موضح في المثيلات المسماة وانقر فوق "موافق". ثم تحقق من الإحداثيات حول نقطة حول وموقع المقدر في مربع الأمر. للتحقق من تجزئة ودليل الخطوط العريضة كما هو مبين، تم استخراج الضرس الأول من جمجمة جافة وشعاع مخروطية صورة التصوير المقطعي.

ثم تم تنفيذ التشابك. لوحظت لا فرق كبير في القياسات الخطية والحجمية التي أجريت على نموذج العنصر المحدود من السن والسن الفعلية كما تم قياسها في المختبر. للتحقق من صحة خوارزمية تعريف المستخدم في تحديد مركز مقاومة كائن، يمكن استخدام نموذج مبسط من شعاع المغطى داخل اغلفة في المراحل الأولى من إنشاء البرنامج النصي.

باتباع الخوارزمية المعرفة وحساباتها، يمكن توقع مركز مقاومة الحزمة النموذجية. هنا، يمكن ملاحظة خصائص المواد المعينة للهياكل. الاختلافات في نمّام الخصائص المادية للرباط والعظم يمكن أن تؤثر على الموقع النهائي لمركز مقاومة الأسنان.

لتوحيد ناقلات القوة وتحديد موقع مركز المقاومة، يمكن بناء نظام الإحداثيات الديكارتية بواسطة التوجهات X وY و Z كما هو مبين. يتم تعريف نقطة R محددة لكل سن على أنها مركز هندسي على سطح مشبك التاج ويتم اختيار لتقريب أقرب موقع فيه المشغل قد وضع قوس لتطبيق قوات تقويم الأسنان. في هذا التحليل التمثيلي، كانت مواقع مركز المقاومة التي تم الحصول عليها على طول تنسيق X عندما تم تطبيق نظام قوة على طول إحداثيات Y و Z مختلفة، ولكن متوسط الاختلافات كانت صغيرة.

يمكن أن تكون تحليلات العناصر المحدودة مملة للغاية للمستخدمين الجدد. كن صبوراً ومنهجياً في المرات القليلة الأولى التي تقوم فيها بخطوات المعالجة المسبقة. لذا هذا البحث هو بحث أساسي.

بعض التطبيقات من هذا يمكن التنبؤ حركة الأسنان، وهو أمر بالغ الأهمية جدا للشركات التي تعمل في مجال المصفرات. ويمكن استخدامه لمعرفة مركز المقاومة من العديد من الأسنان، وشرائح من الأسنان، وهلم جرا، والآثار الجانبية التي يتم إنشاؤها أثناء حركة الأسنان، و، جدا، من المهم جدا ربما في معرفة كيفية تسريع حركة الأسنان.

View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos

Sign In Start Free Trial

Explore More Videos

علم الأحياء العدد 158 تقويم الأسنان مركز المقاومة الأسنان الفكية ثلاثي الأبعاد شعاع مخروطي التصوير المقطعي يحاكي تحليل العناصر المحدودة 3Matic

Related Videos

قوة النظام مع الانحناءات V عمودي: إجراء تقييم 3D في المختبر من أرتشويريس مستطيلة مرنة وجامدة

08:46

قوة النظام مع الانحناءات V عمودي: إجراء تقييم 3D في المختبر من أرتشويريس مستطيلة مرنة وجامدة

Related Videos

11.2K Views

تصميم CAD/CAM أدلة العمليات الجراحية لإعادة الإعمار فكي علوي باستخدام نهج الداخلية

08:01

تصميم CAD/CAM أدلة العمليات الجراحية لإعادة الإعمار فكي علوي باستخدام نهج الداخلية

Related Videos

9.4K Views

علاج جذور الأسنان الموجه: التخطيط ثلاثي الأبعاد والتحضير بمساعدة القالب لتجاويف الوصول اللبية

07:14

علاج جذور الأسنان الموجه: التخطيط ثلاثي الأبعاد والتحضير بمساعدة القالب لتجاويف الوصول اللبية

Related Videos

5K Views

عرض توضيحي ثلاثي الأبعاد للمعالم الرأسية على التصوير المقطعي المحوسب للشعاع المخروطي البشري

10:23

عرض توضيحي ثلاثي الأبعاد للمعالم الرأسية على التصوير المقطعي المحوسب للشعاع المخروطي البشري

Related Videos

3.6K Views

قياس حركة الأسنان الخلفية الفكية: تقييم نموذجي باستخدام تراكب الحنك والأسنان

07:32

قياس حركة الأسنان الخلفية الفكية: تقييم نموذجي باستخدام تراكب الحنك والأسنان

Related Videos

1.8K Views

نموذج تحليل العناصر المحدودة لتقييم أنماط التوسع من التوسع الحنكي السريع بمساعدة جراحيا

07:16

نموذج تحليل العناصر المحدودة لتقييم أنماط التوسع من التوسع الحنكي السريع بمساعدة جراحيا

Related Videos

1.8K Views

إنشاء نموذج تقويم أسنان الفكين الفكي

04:11

إنشاء نموذج تقويم أسنان الفكين الفكي

Related Videos

1.3K Views

دراسة حركة الأسنان التقويمية في الفئران

07:17

دراسة حركة الأسنان التقويمية في الفئران

Related Videos

1.4K Views

لا خيار للاختيار و- فحوصات لاختبار مقاومة للحشرات thaliana ألف مضغ

08:24

لا خيار للاختيار و- فحوصات لاختبار مقاومة للحشرات thaliana ألف مضغ

Related Videos

17.6K Views

طرق لدراسة بربل الفكين اسماك الزرد

09:30

طرق لدراسة بربل الفكين اسماك الزرد

Related Videos

13K Views

JoVE logo
Contact Us Recommend to Library
Research
  • JoVE Journal
  • JoVE Encyclopedia of Experiments
  • JoVE Visualize
Business
  • JoVE Business
Education
  • JoVE Core
  • JoVE Science Education
  • JoVE Lab Manual
  • JoVE Quizzes
Solutions
  • Authors
  • Teaching Faculty
  • Librarians
  • K12 Schools
  • Biopharma
About JoVE
  • Overview
  • Leadership
Others
  • JoVE Newsletters
  • JoVE Help Center
  • Blogs
  • Site Maps
Contact Us Recommend to Library
JoVE logo

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. All rights reserved

Privacy Terms of Use Policies
WeChat QR code