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121006基金恭贺2018届数字化医学方向博士生和学术型硕士生完成论文答辩

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2018531日及61日,数字化医学方向博士生仵健磊(导师:彭伟教授和刘云峰教授)和学术型硕士范莹莹(导师:刘云峰教授)、张伟(导师:姚春燕副教授)、万光义(导师:彭伟教授)、张焕杰(导师:姜献峰教授)顺利完成论文答辩。

仵健磊博士论文答辩委员会邀请了浙江大学航空制造工程研究所所长董辉跃研究员及浙江大学医学院附属第二医院口腔修复科主任董研主任医师,并由董辉跃研究员担任答辩委员会主席。


仵建磊博士(左三)与答辩委员会

(特邀专家:董辉跃(右三)、董研(左二))

学术型硕士与答辩委员会

仵健磊博士答辩中


答辩者
研究内容简介


仵健磊

仵健磊的博士论文为《个性化正畸的生物力学机理及基于SMP的实现技术研究》。论文提出了结合超弹性材料模型和黏弹性材料模型构建的实用性强、可靠性高、符合牙周膜生物力学特性的牙周膜材料本构模型,并以此为基础优化了牙齿移动最佳正畸力范围,为牙齿正畸提供了有力的理论指导;以正畸生物力学为基础,提出了基于矫治力测量和有限元仿真的个性化正畸方案设计技术,并以一例临床病例作为研究对象对个性化精确正畸方案的设计方法进行了验证;设计并制作了一中一体式个性化形状记忆聚合物矫治器,并通过有限元模拟和实验测量初步验证了形状记忆聚合物矫治器的有效性。



仵健磊博士的主要成果:

参加的科研项目:

[1]     浙江省自然科学基金:基于数字化设计与制造技术的个性化口腔正畸的基础研究 (LY13E050017)

[2]     国家自然科学基金面上项目:基于形状记忆聚合物的一体式个性化正畸矫治机理及其实验技术研究(51375453),主要负责口腔正畸的生物力学机制探究和个性化SMPU矫治器的热力学响应研究。

已录用和发表的论文:

[1]     仵健磊, 刘云峰*, 彭伟, 林文武, 徐立新. 基于有限元仿真的形状记忆聚合物弓丝初始正畸力分析. 中国生物医学工程学报, 2016,35(2): 202-210  ISSN: 0258-8021

[2]     Yun-Feng Liu*, Jian-Lei Wu, Jian-Xing Zhang, Wei Peng. FeasibleEvaluation of the Thermo-mechanical Properties of Shape Memory Polyurethane forOrthodontic Archwire. Journal of Medical and Biological Engineering, 2017,37(5): 666-674  (SCI: FI2SC  IF: 1.018, JCR三区)

[3]     仵健磊, 刘云峰*,张建兴,等. 基于牙颌模型的牙齿初始矫治力的口外测量技术[A]. 2017机械工程全国博士学术论坛论文摘要集[C], 芜湖:哈尔滨工业大学出版社, 2017,58-58

[4]     Jian-lei WU, Yun-feng LIU*, Wei PENG, Hui-yue DONG, Jian-xingZHANG. A biomechanical case study on the optimal orthodontic force on themaxillary canine tooth based on finite element analysis[J]. Journal of ZhejiangUniversity-SCIENCE B(Biomedicine & Biotechnology), in press,DOI:10.1631/jzus.B1700195.

[5]     仵健磊,彭伟,董辉跃,姜献峰,刘云峰.基于超-黏弹性的牙周膜本构模型构建及模拟[J].中国生物医学工程学报,2018,37(02):194-201.

[6]     Wu JL, Liu YF, Zhang JX, et al. Biomechanical investigation oforthodontic treatment planning based on orthodontic force measurement andfinite element method before implementation: a case study [J]. Technology andHealth Care, accepted.

专利:

[1]     刘云峰,仵健磊,张鹏园,等. 一种三维正畸矫治力测量装置[P],中国专利:ZL201210552283.1,授权日期:2015-01-28

[2]     刘云峰,仵健磊,张鹏园.基于形状记忆材料的口腔矫治器制作方法及其隐形矫治器,发明专利(ZL201410379555.1),授权日期:2017-01-04

[3]     刘云峰, 仵健磊, 周东, 姜献峰, 彭伟. 能模拟牙齿移动的三维正畸力动态测量方法及其装置,发明专利(201510543608.3), 授权日期:2017年1月25日

[4]     仵健磊, 刘云峰, 周东, 等. 基于多自由度变形模拟的弓丝回复力测量装置[P], 中国专利:ZL201621297448.5, 2017-07-25

[5]     仵健磊, 刘云峰, 郑晓东, 等. 个性化矫治装置的设计方法[P], 中国专利:ZL201610023489.3, 2017-12-29

[6]     刘云峰, 仵健磊, 范莹莹, 等. 可以模拟任意矫治时刻的准动态牙齿矫治力测量方法及装置[P], 中国专利:ZL201611093621.4, 2018-03-16


范莹莹

范莹莹的硕士论文为《下颌骨骨折个性化3D内固定系统优化设计及生物力学分析》。论文基于拓扑优化方法提出了一套治疗下颌骨骨折的个性化3D内固定系统的优化设计技术,并以下颌角骨折为例,详细地演绎了该套设计方法,得到治疗下颌角骨折的V形个性化内固定板。该技术设计的个性化内固定板能够在术中更好地贴合下颌骨表面,也节约了术中弯制固定板花费的事件,同时降低了术中的操作难度。同时,论文中的优化过程及结论也对临床治疗下颌骨骨折具有指导作用。


范莹莹硕士的主要成果:

参加的科研项目:

[1]     国家自然科学基金:基于形状记忆聚合物的一体式个性化正畸矫治机理及其实验技术研究(51375453)

[2]     浙江省自然科学基金:基于下颌骨生物力学模型的下颌骨骨折个性化三维内固定系统的基础研究(LY18E050022)

[3]     国家自然科学基金:基于PEKK复合结构植入体的下颌骨缺损重建机理及其实现技术研究(51775506)

已录用和发表的论文:

[1]     Yun-feng Liu*, Ying-ying Fan, Hui-yue Dong, Jian-Xing Zhang. Aninvestigation of two finite element modeling solutions for biomechanical simulationusing a case study of a mandibular bone. Journal of Biomechanical Engineering-Transactionsof the ASME, 2017, 139(12): 121006-121006-11 (SCI: FL6HQ, IF: 2.057, JCR2区)(排名第二,导师第一,对应论文第三章)

[2]     Yun-feng Liu*, Ying-ying Fan, Xian-feng Jiang,Dale A. Baur. Acustomized fixation plate with novel structure designed by topologicaloptimization for mandibular angle fracture based on finite element analysis.Biomedical Engineering, 2017, 16: 131-147 (SCI: FM6GK, IF: 1.683, JCR3区)(排名第二,导师第一,对应论文第四章)

专利:

[1]     刘云峰,范莹莹,仵健磊,周东. 用于修复骨折下颌骨的三维固定板制作方法及三维固定板. 中国专利:ZL201620698417.4, 2017-02-22

[2]     刘云峰,范莹莹,仵健磊,周东.个性化下颌骨生物力学模型的应力测量系统. 中国专利:ZL201621124774.6, 2017-08-11

[3]     刘云峰, 仵健磊, 范莹莹, 等. 可以模拟任意矫治时刻的准动态牙齿矫治力测量方法及装置[P], 中国专利:ZL201611093621.4, 2018-03-16


张伟

张伟的硕士论文为《基于SLM多孔牙种植体结构设计研究》。论文提出了一种多段式多孔种植体,并研究了使用SLM金属3D打印技术制造该种植体的方式。使用该设计和加工方法的种植体,在多孔结构部分,弹性模量更接近骨组织,有利于骨组织生长。论文还使用模拟体液法验证了该种植体的生物活性。


张伟硕士的主要成果:

已录用和发表的论文:

[1]     姚春燕,张伟,李矿伟,任腾玺,刘云峰.基于有限元分区式多孔种植体设计研究[J].口腔医学研究,2017,33(09):913-915.


万光义

万光义的硕士论文为《颅颌面介入治疗数字化导板支架定位系统的研究》。论文以根据实际需求,以精准介入治疗为研究对象,构建了由定位支架系统和个性化导板组成的介入治疗数字化定位系统。该研究将数字化设计的导板和头部固定支架相结合,提高了颅颌面手术的定位精度。除此之外,本文导板的设计与制作步骤经过验证,为其他种类的辅助导板的设计提供了依据。



万光义硕士的主要成果:

已录用和发表的论文:

[1]     万光义,程康杰,彭伟,等. 六自由度数字化导板定位系统的运动分析及仿真[J].           机电工程,已录用.


张焕杰

张焕杰的硕士论文为《选区激光熔化成型零件的支撑设计研究》。论文针对选区激光熔化(SLM)技术成型零件在部分结构需要添加支撑结构的问题,对成型过程中支撑的作用及SLM中金属在支撑上的成型机理进行了研究,为支撑设计及参数优化提供了依据。


张焕杰硕士的主要成果:

已录用和发表的论文:

[1]     姜献峰,张焕杰,熊志越,宋荣伟,王禹峰.选择性激光熔化成型可控多孔支撑研究[J].应用激光,2017,37(04):481-486.



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