-1::1
Simple Hit Counter
Skip to content

Products

Solutions

×
×
Sign In

HE

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
<<<<<<< HEAD
K12 Schools
Biopharma
=======
K12 Schools
>>>>>>> dee1fd4 (fixed header link)

Language

he_IL

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
גישה אלמנט סופי לאיתור מרכז העמידות של שיניים מקסלסת
גישה אלמנט סופי לאיתור מרכז העמידות של שיניים מקסלסת
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

גישה אלמנט סופי לאיתור מרכז העמידות של שיניים מקסלסת

Full Text
10,123 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.

מחקר זה מתאר את הכלים הדרושים לניצול מינון נמוך שלושה מימדים מבוססי קרן חרוט תמונות החולה של לסת ואת השיניים מקסימום כדי להשיג מודלים של אלמנט סופי. מודלים אלה מטופלים משמשים אז כדי לאתר במדויק את ה-C RES של כל השיניים הלסתהגבוהה .

עכשיו זה בפעם הראשונה כי עבודה נעשתה המציג מדריך צעד אחר צעד על איך להבין את מרכז ההתנגדות. וזה באמת חשוב כי כל מחקר שמתכוון לבנות עליו לא צריך עכשיו לחזור ללוח השרטוט, סוג של להמציא מחדש את הגלגל שוב, ולאחר מכן להתקדם. וזה מוריד כמות עצומה של נטל מכל מחקר שמתכוון לבנות על מרכז זה של מושג ההתנגדות.

שיטה זו צעד אחר צעד תעצים את הקהילה המדעית להשיג מיקום תלת-מימדי של מרכז המסה עבור שן או קבוצת שיניים באופן סטנדרטי. טכניקה זו יכולה להיות מיושמת הן maxillary, כמו גם שקע mandibular. יהיה מעניין ליישם מושג זה על תנועת שן מורכבת דומה עם הרכבה מרובת סוגריים.

לפילוח השיניים והעצם, טען את קבצי ה-DICOM הגולמיים של תמונת הטומוגרפיה המחושבת של קרן החרוט לתוכנת הדמיה רפואית מתאימה, וחתוך את התמונה כך שתכלול רק את השיניים והעצמות המעניינים. לחצו לחיצה ימנית על הכרטיסייה 'מסיכה' וצור מסיכה חדשה לתמונה. לחצו על הכלי עריכת פרוסות מרובות, ובחרו בתצוגת הסרנים, ה-coronal או הסגיטל.

סמן ידנית חלק מהפרוסות לפי הצורך, ובחר בכלי אינטרפולאט כדי למלא את עוצמת הקול עבור הפרוסות שהמערכת דילגה עליהן. לאחר מכן לחצו על 'החל' ולחצו לחיצה ימנית על המסיכה ליצירת אמצעי האחסון תלת-מימדי לשן. כאשר נוצר אמצעי אחסון תלת-מימדי עבור כל שן מעניינת, בחרו בכל השיניים תלת-מימדיות ולחצו לחיצה ימנית לבחירת 'החלקה'.

כדי לקטע את העצמות, לחץ באמצעות לחצן העכבר הימני על הכרטיסיה עבור מסיכה וצור מסיכה חדשה עבור התמונה. למילוי החורים הגדולים הגלויים במסכה, לחצו על הכלי גידול אזור דינמי. לאחר מכן לחץ באמצעות לחצן העכבר הימני על המסכה כדי ליצור את עוצמת הקול תלת-מימדית עבור העצם.

לניקוי ורשוח של התמונות, פתחו תוכנה מתאימה למיטוב נתונים והדביקו את העצמים תלת-ממדיים שנבחרו. לשיניים המשוכפלות בקבוצה הראשונה, לחצו על האפשרות 'מודול עקומה' ו'צור עקומה', וציירו ידנית עקומה סביב צומת המלט עבור כל השיניים המשוכפלות. שכפלו את העצמים תלת-ממדיים מקבוצה אחת כדי ליצור את העצמים לקבוצה 2, ובתיבה עץ אובייקט, לחצו על 'עצם'.

מהרשימה Surface, מחק את משטח הכתר עבור כל אובייקט בקבוצה 2 ולחץ על מודול עיצוב וחלול כדי להחיל את הפרמטרים הרצויים. בקבוצה אחת, מהתיבה עץ אובייקט, לחץ על אובייקט ומחק את משטח הבסיס עבור כל אובייקט קבוצה אחת. בחרו באפשרות 'מילוי חור רגיל' ולחצו על האפשרות 'הוסף מיתאר והחל'.

כל החלל יתמלא. בחרו במודול העיצוב ובהיסט המקומי ובחרו את משטח הכתר כולו. בדקו את האפשרויות 'עיצוב' ו'מרחק היסט' ו'מרחק פוחת', ולחצו על 'החל'.

במודול Remesh, צור הרכבה ללא סעפות, ישות ראשית ומקסיליה מעץ האובייקט ובחר ישות מצטלבים עבור כל האובייקטים. לאחר מכן לפצל את ההרכבה ללא סעפת. פצל את ההרכבה שאינה סעפת פעמיים נוספות באמצעות ישות מצטלבים כמו כל האובייקטים מקבוצה אחת וכל האובייקטים מקבוצה 2 ולחץ על החל לאחר כל פיצול.

לחץ על Remesh מסתגל ובחר את כל הישויות מצטלבים ולחץ על החל. לאחר מכן לחץ על פיצול הרכבה שאינה סעפת. לחץ על צור הרכבה ללא סעפות, ישות ראשית ואובייקט בודד מקבוצה 2 מעץ האובייקט ובחר ישות מצטלבים ובחר אובייקט בהתאמה המתאים לסוג השן.

לחץ על רמש מסתגל ובחר את הישות המשולבת. לאחר מכן לחץ על צור הרכבה שאינה סעפת. כדי ליצור רוחב אחיד 0.2 מילימטר של רצועה חניכיים באמצעות טכניקה ללא סעפת, זה קריטי כדי לעקוב אחר אותו סדר עבור הישויות העיקריות מצטלבים כפי שהוכח.

לאחר שכל שן עובדה כפי שהוכח, לחץ על צור רשת שינוי של אמצעי אחסון ובחר את פרמטרי רשת שינוי. ב- Abacus, לחץ על קובץ והפעל קובץ Script ובחר Model_setup_Part1.py. לחץ על הדמיה, חלקים, מקסילה ומשטחים.

הזינו את שם פני השטח ותחת בחרו את אזור פני השטח, בחרו 'לפי זווית' והגדירו 15 כזווית. לחץ על הדמיה וחלקים ובחר UL1 ומשטחים. תן שם לפני השטח UL1.

תחת בחר את אזור פני השטח, בחר בנפרד, בחר את השן על המסך ולחץ על בוצע. לאחר שכל משטחי השן עובדו, לחץ על מודלים, סימולציה וחלקים ובחר UL1_PDL ומשטחים. תן שם למשטח UL1_PDL_Inner.

תחת בחר את אזור המשטח, בחר לפי זווית והזן 15 כזווית. בחר UL1_PDL ומשטחים ותן שם למשטח UL1_PDL_Outer. תחת בחר את אזור המשטח, בחר לפי זווית והגדר 15 כזווית.

לאחר שכל הרצועות חניכיים עובדו, לחץ על קובץ והפעלה של Script ובחר Model_setup_Part2.py. לחץ על הדמיה ועל BCs. הזן BC הכל עבור השם והגדר את השלב כראשי תיבות.

לחץ על הדמיה, הרכבה, ערכות ותן שם U1_y_force. בחר צומת במרכז הכתר על משטח האבזם של החותך המרכזי העליון ובבחירת הצמתים עבור הסט, בחר בנפרד. לאחר מכן לחץ על קבע וצור סט ותן שם לקבוצה U1_z_force.

כדי להגדיר את המודל, לחץ על קובץ והפעלה של Script ובחר Model_setup_Part3.py. לאחר מכן לחץ על קובץ והפעלה של Script ובחר Functions.py. כדי לעבד את המודל, לחץ על קובץ והפעלה של Script ובחר Job_submission.py.

בתיבת הדו-שיח 'העלם הכל', הזינו את דפנות השיניים בהתאם לאילוצים ולחצו על הלחצן 'אוקיי'. בתיבת הדו-שיח שליחת משימה, הזן Y כדי להפעיל את הניתוח עבור השן או השיניים שצוינו ולחץ על אישור. לאחר מכן, בתיבת הדו-שיח הוראות ניתוח, הזן Y כדי לציין את יישום הכוח ולחץ על אישור.

כדי להעריך את מרכז ההתנגדות, בחר קובץ, הפעל קובץ Script ולאחר מכן Bulk_process.py. בתיבת הדו-שיח ניתוח משימות מרובות, הזן Y עבור השן או השיניים שצוינו ולחץ על אישור. בתיבת הדו-שיח הוראות הגעה לניתוח, הזן Y עבור יישום הכוח המציין ולחץ על אישור.

בתיבת הדו-שיח קבל קלט, הזן את מספר השן הספציפי כמפורט במופעים בעלי השם ולחץ על אישור. לאחר מכן סמן את הקואורדינטות עבור נקודת הכופה אודות ומיקום משוער בתיבה פקודה. כדי לאמת את הפילוח ואת קווי המתאר הידני כפי שהוכח, טוחנת ראשונה מקסימלית הוצאה מגולגולת יבשה ותצולמת טומוגרפיה ממוחשבת של קרן חרוט צולמה.

לאחר מכן בוצעה רשת. לא נצפו הבדלים משמעותיים במדידות ליניאריות ונפחיות שנעשו במודל היסוד הסופי של השן ושן בפועל כפי שנמדד במעבדה. כדי לאמת את חוקיות האלגוריתם המוגדר על-ידי המשתמש בקביעת מרכז ההתנגדות של אובייקט, ניתן להשתמש במודל פשוט יותר של קרן עטופה במנטה בשלבים הראשונים של יצירת סקריפטים.

על ידי ביצוע האלגוריתם המוגדר וחישוביו, ניתן לחזות את מרכז ההתנגדות של קרן המודל. כאן, ניתן לראות את תכונות החומר שהוקצו למבנים. הבדלים במודלים של המאפיינים החומריים של הרצועה המחזורית והעצם יכולים להשפיע על המיקום הסופי של מרכז ההתנגדות של השן.

כדי לתקנן את וקטור הכוח ולאתר את המיקום של מרכז ההתנגדות, ניתן לבנות מערכת קואורדינטות קרטזית על ידי האוריינטציות X, Y ו- Z כפי שצוין. נקודת R הספציפית לכל שן מוגדרת כמרכז הגיאומטרי על משטח האבזם של הכתר ונבחרת להעריך את המיקום הקרוב ביותר שבו מפעיל עשוי למקם סוגר כדי להחיל כוחות אורתודונטיים. בניתוח מייצג זה, מיקומי מרכז ההתנגדות שהושגו לאורך קואורדינטת X כאשר מערכת כוח הוחלה לאורך הקואורדינטות Y ו- Z היו שונים, אך ההבדלים הממוצעים היו קטנים.

ניתוחי אלמנטים סופיים יכולים להיות מייגעים מאוד עבור משתמשים חדשים. טפל להיות סבלני ושיטתי בפעמים הראשונות שאתה מבצע את שלבי העיבוד מראש. אז המחקר הזה הוא מחקר קרן.

חלק מהיישומים של זה יכול להיות חיזוי תנועת השן, וזה מאוד, מאוד חיוני עבור חברות הפועלות בתחום של aligners. זה יכול לשמש כדי להבין את מרכז ההתנגדות של שיניים רבות, קטעים של שיניים, וכולי, תופעות הלוואי הנוצרות במהלך תנועת השן, ומאוד, מאוד חשוב אולי להבין איך להאיץ את תנועת השן.

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

Sign In Start Free Trial

Explore More Videos

ביולוגיה סוגיה 158 אורתודונטיה מרכז ההתנגדות השיניים הלסת השלישית התלת-מימדי הטומוגרפיה ממוחשבת של קרן חרוט מחקה 3Matic אלמנט סופי ניתוח

Related Videos

לאלץ את המערכת עם V אנכי-כפיפות: הערכה 3D במבחנה של Archwires מלבני גמישה ונוקשה

08:46

לאלץ את המערכת עם V אנכי-כפיפות: הערכה 3D במבחנה של Archwires מלבני גמישה ונוקשה

Related Videos

11.2K Views

תכנון CAD/CAM מדריכים כירורגית בלסת העליונה שחזור באמצעות גישה ללא צורך במיקור חוץ

08:01

תכנון CAD/CAM מדריכים כירורגית בלסת העליונה שחזור באמצעות גישה ללא צורך במיקור חוץ

Related Videos

9.4K Views

אנדודונטיה מודרכת: תכנון תלת מימדי והכנת חללי גישה אנדודונטיים בעזרת תבנית

07:14

אנדודונטיה מודרכת: תכנון תלת מימדי והכנת חללי גישה אנדודונטיים בעזרת תבנית

Related Videos

5K Views

הדגמת ביאור ציון דרך צפלומטרית תלת מימדית על סריקות טומוגרפיה ממוחשבת של קרן חרוט אנושית

10:23

הדגמת ביאור ציון דרך צפלומטרית תלת מימדית על סריקות טומוגרפיה ממוחשבת של קרן חרוט אנושית

Related Videos

3.6K Views

מדידת תנועת שיניים מקסילרית אחורית: הערכת מודל באמצעות סופראימפוזיציה פלטלית ודנטלית

07:32

מדידת תנועת שיניים מקסילרית אחורית: הערכת מודל באמצעות סופראימפוזיציה פלטלית ודנטלית

Related Videos

1.8K Views

מודל ניתוח אלמנטים סופיים להערכת דפוסי התפשטות מהתרחבות מהירה בסיוע כירורגי

07:16

מודל ניתוח אלמנטים סופיים להערכת דפוסי התפשטות מהתרחבות מהירה בסיוע כירורגי

Related Videos

1.8K Views

הקמת מודל אורתודונטי מקסילרי מורין

04:11

הקמת מודל אורתודונטי מקסילרי מורין

Related Videos

1.3K Views

חקר תנועת שיניים אורתודונטית בעכברים

07:17

חקר תנועת שיניים אורתודונטית בעכברים

Related Videos

1.4K Views

בחירה אין ברירה מבחני לבחינות ההתנגדות של thaliana א 'חרקים לעיסת

08:24

בחירה אין ברירה מבחני לבחינות ההתנגדות של thaliana א 'חרקים לעיסת

Related Videos

17.6K Views

שיטות מחקר של דג הזברה לסתי בינית

09:30

שיטות מחקר של דג הזברה לסתי בינית

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