男性全牙列的可視化建模及測(cè)量.pdf

1、目的:
　　1.探討建立包含上下頜的全牙列牙髓、牙本質(zhì)、牙骨質(zhì)、牙釉質(zhì)、牙周膜的咬合三維解剖學(xué)模型的可行性，為導(dǎo)入Ansys軟件定義各組織的質(zhì)料屬性創(chuàng)立系統(tǒng)的三維有限元模型做預(yù)備，以期為進(jìn)一步研究顱頜面、咀嚼系統(tǒng)及牙齒的生物力學(xué)特性提供建模思路。
　　2.試探逆向工程軟件聯(lián)合薄層CT測(cè)量活體總牙周膜面積及殘剩牙周膜面積的方式。
　　方法:
　　1.利用高分辨率CTAquilion one320排螺旋CT機(jī)采集第2

2、代中國(guó)數(shù)字化人體（活體數(shù)字人）男性第23號(hào)頭顱并獲得薄層CT圖像，以DICOM格式刻錄為光盤(pán)。將DICOM格式的CT圖像數(shù)據(jù)整體導(dǎo)入Mimics軟件中，不同密度的組織在閾值設(shè)定欄中顯示不同灰度閾值，形成有差異的蒙面，運(yùn)用軟件的編輯工具刪除干擾區(qū)域，填充顯色區(qū)域，劃分各個(gè)蒙面的空間位置，然后利用軟件自帶的三維成像功能對(duì)每一個(gè)蒙面進(jìn)行三維重建，并以Binary STL（三維模型記錄格式）格式導(dǎo)入到逆向工程軟件Geomagic Studio。

3、再通過(guò)Geomagic Studio軟件配準(zhǔn)模型、優(yōu)化模型并構(gòu)建數(shù)字化頜面部結(jié)構(gòu)，生成IGES（矢量圖形文件）格式。最后將單個(gè)前牙的牙體牙周精細(xì)模型IGS格式導(dǎo)入ANSYS進(jìn)行有限元分析，檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷膶?shí)用性。
　　2.將牙周膜建模后模型通過(guò)Geomagic Studio軟件自帶測(cè)量功能測(cè)量牙周膜面積。
　　3.通過(guò)Planmeca Promax3Dmax將另一志愿者拍攝頜面部CBCT后，再用Planmeca_romexis系統(tǒng)

4、以DCM格式導(dǎo)出;然后導(dǎo)入Mimics中，自動(dòng)并手動(dòng)設(shè)置蒙面區(qū)域，獲得牙周膜數(shù)據(jù)，以STL格式導(dǎo)出;最后導(dǎo)入Geomagic軟件中，優(yōu)化三維模型生成剩余牙周膜。
　　結(jié)果:
　　1.建立了一個(gè)包含全牙列牙髓，牙本質(zhì)，牙骨質(zhì)，牙釉質(zhì)，牙周膜的三維解剖學(xué)模型，以及單個(gè)前牙的三維有限元模型。建立了一個(gè)右上中切牙的模型，共有節(jié)點(diǎn)18662個(gè)，單元數(shù)10399個(gè)，反應(yīng)5種組織材料屬性。以牙周膜為邊界約束條件，在模擬咬合狀態(tài)的受力，計(jì)算

5、得到von Mises應(yīng)力分布云圖。
　　2.量得的牙周膜面積符合解剖學(xué)規(guī)律，上頜牙牙周膜大于下頜牙周膜;上頜牙周膜面積:第一磨牙＞第二磨牙＞尖牙＞第一前磨牙＞第二前磨牙＞中切牙＞側(cè)切牙，下頜牙周膜面積:第一磨牙＞第二磨牙＞尖牙＞第二前磨牙＞第一前磨牙＞中切牙＞側(cè)切牙。
　　3.在個(gè)性化建模中，測(cè)得患者左下第二磨牙、第二前磨牙、第一前磨牙、尖牙的牙周膜面積分別約為:130.75mm2，112.99mm2，91.711mm2，

6、150.852mm2;右下第二前磨牙、第一前磨牙、尖牙的牙周膜面積分別約為:167.84mm2，107.43mm2，181.44mm2。
　　結(jié)論:
　　1.基于CT，MRI影像和解剖學(xué)，運(yùn)用醫(yī)學(xué)影像處理軟件Mimics、Geomagic Studio及Ansys聯(lián)合實(shí)構(gòu)法和虛構(gòu)法所建高精度全牙列模型具有全面性、先進(jìn)性和適用性，可以為進(jìn)一步模擬口腔醫(yī)學(xué)臨床中的實(shí)際問(wèn)題提供理論依據(jù)。
　　2.運(yùn)用逆向功能軟件結(jié)合CBCT