-1::1
Simple Hit Counter
Skip to content

Products

Solutions

×
×
Sign In

RU

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

ru_RU

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
Подход к элементу Finite для поиска Центра Сопротивления челюстно-лицевых зубов
Подход к элементу Finite для поиска Центра Сопротивления челюстно-лицевых зубов
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

Подход к элементу Finite для поиска Центра Сопротивления челюстно-лицевых зубов

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.

Это исследование излагает необходимые инструменты для использования низких доз трехмерных конуса луч на основе пациентов изображения челюсти и челюстно-лицевых зубов для получения конечных моделей элементов. Эти модели пациентов затем используются для точного определенияВИЭ всех челюстных зубов.

Теперь это в первый раз, что работа была сделана, которая представляет пошаговое руководство о том, как выяснить центр сопротивления. И это действительно важно, потому что любые исследования, которые намерены опираться на него, не должны теперь вернуться к чертежной доске, вид изобретать колесо снова, а затем двигаться вперед. И это снимает огромное количество бремени с любых исследований, которые намерены опираться на этот центр концепции сопротивления.

Этот пошаговой метод позволит научному сообществу получить 3D расположение центра массы для зуба или набора зубов стандартизированным образом. Этот метод может быть применен как челюстно-максиллярный, так и мибибулярный протез. Было бы интересно применить эту концепцию к аналогичному сложному движению зубов с многоступенчатой сборкой.

Для сегментации зубов и костей загрузите необработанные файлы DICOM конусного луча компьютерной томографии в соответствующую программу медицинской визуализации, и обуработайте изображение, чтобы включить только зубы и кости, представляющие интерес. Нажмите правой кнопкой мыши на вкладке для Mask и создайте новую маску для изображения. Нажмите на инструмент Multiple Slice Edit и выберите аксиальный, корональный или sagittal вид.

Вручную выделите некоторые срезы по мере необходимости и выберите инструмент Интерполата, чтобы заполнить громкость для пропущенных срезов. Затем нажмите Применить, и право нажмите на маску, чтобы создать 3D объем для зуба. Когда 3D объем был создан для каждого зуба, представляющих интерес, выберите все 3D зубы, и правой кнопкой мыши, чтобы выбрать сглаживание.

Чтобы сегментировать кости, нажмите правой кнопкой мыши на вкладке для Mask и создайте новую маску для изображения. Чтобы заполнить большие отверстия, видимые в маске, нажмите инструмент динамического роста региона. Затем нажмите правой кнопкой мыши на маску, чтобы создать 3D объем для кости.

Для очистки и сетки изображений откройте соответствующую программу оптимизации данных и вставьте в выбранные 3D-объекты. Для дублированных зубов в первой группе щелкните модуль кривой и опцию Create Curve и вручную нарисуйте кривую вокруг соединения цементоэнергомеля для всех дублированных зубов. Дублируйте 3D-объекты из первой группы для создания объектов для второй группы, а в поле Object Tree щелкните Object.

Из списка Surface удалите поверхность коронки для каждого объекта во второй группе и нажмите Design Module и Hollow, чтобы применить желаемые параметры. В первой группе из окна Object Tree щелкните Object и удалите корневую поверхность для каждого объекта группы 1. Выберите опцию Fill Hole Normal и нажмите кнопку Добавить контур и применить.

Все пространство будет заполнено. Выберите модуль проектирования и локальный смещение и выберите всю поверхность короны. Проверьте дизайн и параметры offset Distance and Diminishing Distance и нажмите кнопку Apply.

В модуле Remesh создайте неразрешную ассамблею, основную сущность и максиллу из дерева объектов и выберите пересекающуюся сущность для всех объектов. Затем разделите неразмехивную сборку. Разделите неразмежимую сборку еще два раза, используя пересекающуюся сущность, как все объекты из первой группы и все объекты из группы 2 и нажмите Применить после каждого разделения.

Нажмите Адаптивный Remesh и выберите все пересекающиеся сущности и нажмите Применить. Затем щелкните Сплит Не-Многообразие Ассамблеи. Нажмите Создайте неразбавную ассамблею, основной объект и индивидуальный объект из второй группы из дерева объектов и выберите Пересекаемую сущность и выберите соответствующий объект, соответствующий типу зуба.

Нажмите Адаптивный Remesh и выберите пересекающихся entity. Затем нажмите Создать не-многообразия Ассамблеи. Для создания 0,2-миллиметровой равномерной ширины пародонтальной связки с использованием неразмеченной техники крайне важно следовать тому же порядку для основных и пересекающихся сущностей, как это было продемонстрировано.

Когда каждый зуб был обработан, как показано на фото, нажмите Создайте объем сетки и выберите параметры сетки. В Abacus щелкните файл и запустите сценарий и выберите Model_setup_Part1.py. Нажмите Моделирование, Части, Максилла и Поверхности.

Введите название поверхности и под выберите область поверхности, выберите по углу и установите 15 в качестве угла. Нажмите Моделирование и части и выберите UL1 и поверхностей. Назовите поверхность UL1.

В соответствии Выберите область поверхности, выберите индивидуально, выберите зуб на экране и нажмите Готово. Когда все поверхности зуба были обработаны, нажмите Модели, Моделирование и части и выберите UL1_PDL и поверхностей. Назовите поверхность UL1_PDL_Inner.

Под выберите область поверхности, выберите угол и введите 15 в качестве угла. Выберите UL1_PDL и поверхности и назовите UL1_PDL_Outer. Под выберите область поверхности, выберите угол и установите 15 в качестве угла.

Когда все пародонтальные связки были обработаны, нажмите файл и запустить сценарий и выберите Model_setup_Part2.py. Нажмите Моделирование и BCs. Введите до н.э. Все для имени и установить шаг в качестве первоначального.

Нажмите Моделирование, Сборка, Наборы, и назовите набор U1_y_force. Выберите узел в центре короны на поверхности пряжки верхнего центрального резцы и выберите узлы для набора, выберите Индивидуально. Затем нажмите наборы и создать набор и назвать набор U1_z_force.

Чтобы настроить модель, нажмите файл и запустить сценарий и выберите Model_setup_Part3.py. Затем нажмите Файл и Запустите сценарий и выберите Functions.py. Чтобы обработать модель, нажмите Файл и запустите сценарий и выберите Job_submission.py.

В диалоговом поле Suppress All введите стороны зубов на основе ограничений и нажмите Кнопку Хорошо. В диалоговом поле Job Submission введите Y, чтобы вывести анализ на указанный зуб или зубы и щелкните Ok. Затем, в диалоговом поле «Направления для анализа», введите Y, чтобы указать силовое приложение и нажмите Ok.

Чтобы оценить центр сопротивления, выберите файл, сценарий запуска и Bulk_process.py. В диалоговом поле Analyze Multiple Jobs введите Y для указанного зуба или зуба и нажмите Кнопку Хорошо. В диалоговом поле «Направления для анализа» введите Y для приложения с указанием силы и нажмите Кнопку «Хорошо».

В диалоговом поле Get Input введите конкретный номер зуба, изложенный в названных экземплярах, и нажмите Кнопку «Хорошо». Затем проверьте координаты силы о точке и расчетное местоположение в поле командования. Для проверки сегментации и ручного излагания, как показано, из сухого черепа был извлечен макиллярный первый моляр и получено компьютерное томографическое изображение конусного луча.

Затем была выполнена сетка. Не наблюдалось существенной разницы в линейных и объемных измерениях, сделанных на модели конечного элемента зуба и фактическом зубе, измеренном в лаборатории. Для проверки достоверности пользовательского алгоритма при определении центра сопротивления объекта на начальных стадиях создания скрипта может быть использована упрощенная модель луча, заключенного в оболочку.

Следуя определенному алгоритму и его расчетам, можно предсказать центр сопротивления луча модели. Здесь можно наблюдать материальные свойства, присвоенные структурам. Различия в моделировании материальных свойств пародонтальной связки и кости могут повлиять на окончательное расположение центра резистентности зуба.

Чтобы стандартизировать векторы силы и определить положение центра сопротивления, декартовая система координат может быть построена ориентациями X, Y и q, как указано. Точка R, характерная для каждого зуба, определяется как геометрический центр на поверхности пряжки коронки и выбрана для приближения ближайшего местоположения, в котором оператор может разместить кронштейн для применения ортодонтических сил. В этом репрезентативном анализе местоположения центра сопротивления, полученные вдоль координат X при применении силовой системы вдоль координат Y и q, были разными, но средние различия были небольшими.

Анализ конечных элементов может быть очень утомительным для новых пользователей. Позаботьтесь, чтобы быть терпеливым и методическим первые несколько раз вы выполняете предварительные шаги обработки. Так что это исследование является исследованием фонда.

Некоторые из применений этого может предсказывать движение зуба, что очень, очень важно для компаний, которые работают в области выравнивателей. Он может быть использован, чтобы выяснить центр сопротивления многих зубов, сегменты зубов, и так далее, побочные эффекты, которые генерируются во время движения зуба, и очень, очень важно, возможно, в выяснении того, как ускорить движение зуба.

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

Sign In Start Free Trial

Explore More Videos

Биология Выпуск 158 ортодонтика центр сопротивления челюстно-лицевые зубы трехмерная конусная лучевая компьютерная томография мимика 3Matic анализ конечного элемента

Related Videos

Сила системы с вертикальной V-поворотах: 3D в Vitro оценки упругих и жесткой прямоугольные брекетах

08:46

Сила системы с вертикальной V-поворотах: 3D в Vitro оценки упругих и жесткой прямоугольные брекетах

Related Videos

11.2K Views

Проектирование CAD/CAM хирургические руководств для верхнечелюстной реконструкции с использованием собственного подхода

08:01

Проектирование CAD/CAM хирургические руководств для верхнечелюстной реконструкции с использованием собственного подхода

Related Videos

9.4K Views

Управляемая эндодонтия: трехмерное планирование и шаблонная подготовка полостей эндодонтического доступа

07:14

Управляемая эндодонтия: трехмерное планирование и шаблонная подготовка полостей эндодонтического доступа

Related Videos

5K Views

Демонстрация трехмерных цефалометрических аннотаций ориентиров на компьютерной томографии человека с колбочковым пучком человека

10:23

Демонстрация трехмерных цефалометрических аннотаций ориентиров на компьютерной томографии человека с колбочковым пучком человека

Related Videos

3.6K Views

Измерение движения задних зубов верхней челюсти: оценка модели с использованием небной и стоматологической наложения

07:32

Измерение движения задних зубов верхней челюсти: оценка модели с использованием небной и стоматологической наложения

Related Videos

1.8K Views

Модель анализа методом конечных элементов для оценки паттернов расширения при хирургическом быстром расширении неба

07:16

Модель анализа методом конечных элементов для оценки паттернов расширения при хирургическом быстром расширении неба

Related Videos

1.8K Views

Создание мышиной верхнечелюстной ортодонтической модели

04:11

Создание мышиной верхнечелюстной ортодонтической модели

Related Videos

1.3K Views

Изучение ортодонтического движения зубов у мышей

07:17

Изучение ортодонтического движения зубов у мышей

Related Videos

1.4K Views

Выбор и No-Выбор анализы для тестирования сопротивления thaliana А. к Жевательная Насекомые

08:24

Выбор и No-Выбор анализы для тестирования сопротивления thaliana А. к Жевательная Насекомые

Related Videos

17.6K Views

Методы изучения данио рерио Верхнечелюстная Барбель

09:30

Методы изучения данио рерио Верхнечелюстная Барбель

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