应用选择性激光烧结快速成形方法复制下颌骨三维实体模型

目的：根据下颌骨螺旋CT断层图像数据进行计算机三维重建后，用选择性激光烧结方法复制该下颌骨。方法：采用MIMICS 7．10软件将下颌骨三维数据由ct*．*文件转换为STL文件，并用Surfacer10．5软件除去杂点干扰，平滑曲面后，输入HLRP-350Ⅰ型快速成型机配套的数据检验与处理软件进行实体分层，设定加工参数，控制层厚0．15mm激光烧结精铸蜡粉制作下颌骨。结果：得到了下颌骨蜡质实物模型，其形态、结构及大小与下颌骨标本基本一致。结论：采用选择性激光烧结复制下颌骨模型精度符合口腔临床应用要求，可用于术前辅助诊断和设计。     

应用激光快速成型方法复制下颌骨--(2)用LOM由三维重建数据制作下颌骨

目的 :由下颌骨螺旋 CT断层像三维重建数据用分层实体制造方法复制该下颌骨。方法 :Rhinoceros3D软件将下颌骨三维数据由 DXF文件转换为 STL文件 ,快速成型机 M- RPMS- II的数据检验与处理软件读入 STL文件、进行实体分层、输出 CL I(comman layer interface)文件 ,监控系统软件读入分层信息 ,设定加工参数 ,控制层厚 0 .1mm的涂敷纸逐层叠加制作下颌骨。结果 :得到了下颌骨纸质实物模型 ,其几何外形与下颌骨标本基本一致。结论 :下颌骨复制模型精度符合颌面外科要求 ,可用于术前设计和规划。     

上下颌骨及牙列三维有限元模型的建立

目的 利用计算机实现正常人部分上颌骨、下颌骨和上下牙列的三维实体造型，并生成有限元模型。方法 在多参数软件Pro/Engineering及Power Shape平台上，将通过CT断层扫描技术及层切法获得的颌骨及牙列的数据进行三维重建以及整体图像拟合，得到上下颌骨及牙列的三维实体模型。应用Ansys大型有限元分析软件建立上下牙列(包括部分上颌骨、完整下颌骨)及牙列缺损和相应修复后状况的三维有限元模型．并对┌5678缺失状态的不同修复方式进行了比较。结果 获得了上颌骨(部分)、下颌骨及上下牙列的三维实体模型，建立了上下牙列(包括部分上颌骨、完整下颌骨)及牙列缺损(肯氏Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类缺损)和相应修复后状况的三维有限元模型，并通过对┌5678缺失状态的修复方式的比较实验，验证了该模型的可靠性。结论 本实验建立的上下颌骨及牙列的三维实体模型及有限元模型具有较好的几何与力学相似性．由此证实该建模方式是切实可行的。     

基于锥形束CT数据的下颌骨及神经管重建和模型制作

目前种植修复己成为治疗牙列缺损、缺失的重要手段。我们利用CBCT扫描的数据在软件中剔除软组织干扰,进行牙齿和下颌骨的三维重建,将重建模型快速成型,可获得牙齿和颌骨的精确外形、下颌神经管的走形和颏孔位置,从     

全牙列下颌骨体部三维有限元模型操作平台的构建

目的探讨建立正常人全牙列下颌骨体部三维有限元模型的方法,为下颌骨体部及下牙列的生物力学分析提供一个操作平台。方法应用CT获取层厚为0.1 mm的CT断层影像,经自编软件提取部分图片轮廓关键点,运用自编程序生成Ansys可识别文件,在Ansys三维有限元分析软件中建立下颌骨体部及下牙列三维有限元模型的分析操作平台。结果建立了更精确、模拟功能更强的含下牙列的下颌骨体部三维有限元模型操作平台,既能精确显示其三维空间结构和形态,又能模拟临床各种牙列缺损状态。结论建立牙尖形态逼真、可作灵活模拟操作的含下牙列的下颌骨体部三维有限元模型,为进行临床各种牙列缺损状态及其修复的生物力学分析提供良好的平台。     

利用工业CT扫描图像重建牙列缺损的几何模型

目的:介绍一种获取牙列缺损石膏模型三维数据的方法,为实现可摘局部义齿CAD/CAM奠定基础。方法:利用低能量X射线工业计算机断层扫描机(industrialcomputedtomography,ICT)扫描牙列缺损石膏模型,获得该模型的ICT图像,经过图形图像处理,获取表面轮廓三维数据;矢量化后,将数据输入通用逆向工程软件系统,重建牙列缺损的三维CAD模型。在此基础上,在CAD/CAM软件系统中构建可摘局部义齿支架的三维数字模型。数据传输格式为STL。结果:获得的点云数据密集均匀,未见扫描盲区;三维重建的牙列缺损CAD模型结构清晰,完成了可摘局部义齿支架三维模型的构建。结论:与医用CT相比,ICT扫描方法空间分辨率高,精确度高,可以作为一种获取牙列缺损石膏模型三维数据的可靠方法。     

应用数字化技术和快速成型技术制作牙颌模型的准确性评价

目的:应用三维重建技术结合快速成型技术制作牙颌三维树脂模型,并对其精准性进行评价。方法:运用光栅扫描仪对患者牙列的硅橡胶阴模进行信息采集,通过Geomagic Studio图像处理软件进行三维重建,形成三维数字化模型,并以Stl格式保存,导入快速成型机,制成三维树脂牙列模型。分别对硬石膏牙列模型、数字化三维模型和树脂模型进行测量和比较,采用SPSS 16.0软件包对数据进行统计学分析。结果:三维树脂牙列模型与硬石膏牙列模型、数字化三维模型均高度相似,3组模型在牙的高度、宽度和厚度以及牙弓宽度和长度的测量数据间无显著差异(P>0.05)。结论:牙颌模型数字化技术和快速成型技术联合应用,可以辅助牙颌信息采集、制订治疗计划、矫正器设计制作,便于医患交流。     

上颌牙列及方丝弓矫治器三维有限元模型的建立及验证

目的快速建立高精度的上颌方丝弓矫治器的三维有限元分析模型并进行验证。方法通过多层螺旋CT扫描,获得上、下颌骨及牙列的数据,采用Mimics、Catia及ABAQUS软件相结合的方法,建立包括上颌牙列、牙周膜、牙槽骨、方丝弓矫治器的三维有限元模型,并观察计算机模拟矫治力作用下上颌中切牙应力分布。采用激光散斑剪切实验力学的方法进行验证。结果建立了包含方丝弓矫治器的上颌牙列的三维有限元模型,计算机模拟作用下的应力分布情况与激光散斑剪切试验结果相近,模型的精确性得到了初步有效的验证。结论所建立的三维有限元模型仿真性好,方法便捷有效,为采用有限元法进行正畸生物力学分析的深入研究打下基础。同时可为临床矫治提供一定的指导意义。     

下颌骨形态变化量的三维可视化研究

目的 使用成熟的商业软件,重建离体下颌骨硬组织形态变化量的三维模型。方法 利用M IM ICS软件,对下颌骨模型螺旋CT扫描数据进行计算机三维模型重建。再利用快速成型软件MAG IC RP对重建的两个不同时期下颌骨模型进行对比加工,生成下颌骨形态变化量的三维模型。结果 对不同时期的离体下颌骨形态进行CT扫描后,应用M IM ICS和MAG-IC RP软件,可以将下颌骨模型的形态变化量进行三维重建。从而得到一个直观的、可以任意两点测量和自动包含容积量的下颌骨形态变化量的三维重建模型。结论 使用该方法可以借助模型不同时期的CT扫描数据,快速建立实物模型形态变化量的三维可视模型,改变实物模型形态变量抽象性为直观性。具有操作简单、交流方便、应用范围广、精密度高、数据保存范围大等优点。     

精密附着体义齿修复倾斜基牙三维有限元模型的建立

目的基于Mimics医学图像处理系统的CT法快速建模新思路,建立几何相似性好、可灵活组装的修复倾斜磨牙的精密附着体义齿三维有限元模型。方法以牙列完整的成人下颌骨为标本,进行螺旋CT扫描后将图像传输至Mimics系统进行三维重建,在运用FreeForm对三维模型进行修改后,运用ANSYS10.0对三维模型进行网格划分,建立有限元模型。结果探索基于Mimics、FreeForm软件的快速建模新方法;获得几何相似性好、可拆卸的精密附着体义齿修复倾斜磨牙的三维有限元模型。结论应用高精度螺旋CT成像、Mimics、FreeForm和ANSYS相结合的方法建立精密附着体义齿修复倾斜磨牙三维有限元模型是切实有效和可行的。     

基于CT断层影像的下颌骨及下牙列三维几何学仿真

目的 进行基于CT断层影像的下颌骨及下牙列三维几何学仿真。方法 结合牙CT技术,采用交互式人机对话提取CT断层影像二维轮廓数据,应用美国PTC公司微机版Pro/Engineer和英国DELCAM公司POWERSHAPE等应用软件建立下颌骨及下牙列三维线框模型和实体模型。结果 得到了具有真实感的下颌骨及下牙列的三维实体模型,该模型能够进行三维显示,模型可编辑性强。结论 几何学仿真模型为快速原型和下颌骨及下牙列的力学仿真模型等进一步应用和研究打下了基础。本文采用的几何学仿真方法切实可行,在口腔颌面外科、骨科等领域有良好的应用前景。     

利用锥形束CT和激光快速成型技术制作牙颌模型的可靠性分析

目的:分析建立上牙颌模型的锥形束CT和激光快速成型技术的可靠性。方法:收集20例正畸患者的牙颌石膏模型和锥形束CT数据,将CT数据重建成三维数字模型(即3-D模型),并应用激光快速成型技术加工出牙颌树脂模型(即RP模型)。对石膏、3-D和RP模型分别进行牙冠宽度、牙弓宽度、牙弓长度等测量,利用SPSS17.0软件包进行统计学分析。结果:3种模型之间,除牙弓宽度外,其余大部分指标具有显著差异(P<0.05);3-D模型值普遍小于石膏模型和RP模型(P<0.05);RP模型与石膏模型之间大部分指标不具有显著差异(P>0.05);RP、3-D模型与石膏模型之间的回归系数均具有显著差异(P<0.01),且前者普遍大于后者。结论:3种模型之间具有高度一致性,存在可为临床所接受的差异,提示3-D模型和RP模型具备替代石膏模型的可能性,从而节约存储空间,提高工作效率。     

Finite element analysis of stresses in the maxillary and mandibular dental arches and TMJ articular discs during clenching into maximum intercuspation, anterior and unilateral posterior occlusion

The objective of this study was to investigate distribution of stresses in the human TMJ discs, generated during clenching into various occlusal positions. The work presents a biomechanical finite element model of interaction of mandibular and maxillary dental arches and the TMJ discs of a particular person, based on real geometrical data obtained from spiral computed tomography two-dimensional images. 3D contour coordinates - point clouds were collected from these images and solid model was created. The system under investigation consisted of eight basic parts: two rigid structures representing the mandibular and maxillary dental arches, two mandibular condyles, two mandibular fossae of temporal bone, and solid models of two articular discs. The model of maxillary dental arch was fixed in space. The model of the mandibular dental arch was able to move in space synchronically with the mandibular condyles under action of applied forces, which were considered as prescribed and known at insertion points of masticatory muscles. The motion of the mandible was constrained by interdental contact interactions and contact interaction with articular discs, which were situated in between mandibular condyles and mandibular fossae of temporal bone. The model was implemented by using LS-DYNA finite element software. The obtained results presented a 3D view of stresses exhibited in the articular discs, as well as the real contact points of dental interactions at given masticatory geometry of a particular subject and the values of interaction forces. The expected practical value of the developed model is the facilitation of biomechanical evaluations of the influence of tolerances of teeth shapes and occlusal areas together with the supporting areas on the final stress distribution in the dental arches and articular discs.     

利用薄层CT技术和Matlab软件辅助建立下颌骨三维有限元模型

目的 :寻求一种更为快捷、精确的全牙列下颌骨三维有限元模型建立方法。方法 :应用薄层CT技术和Matlab软件 ,结合Ansys三维有限元专用软件对 10 6层层厚为 1mm的CT断层影像进行分析处理。结果 :建立了更为精确、应用更为广泛的包含全牙列的下颌骨三维有限元模型。使用Matlab开发一种专门用于BMP图片识别的软件 ,并将所获取数据直接写入Ansys三维有限元软件 ,大大提高了建模效率。结论 :薄层CT技术的应用使得有限元模型的建立更为精确 ,同时Matlab软件的高效识别 ,极大程度提高了建模效率 ,适用于口腔医师对有限元模型的前期处理。     

用螺旋CT资料建立颅面三维模型

目的：用螺旋CT数据资料建立颅面三维模型，并探讨了该模型在颅颌面外科领域的应用。方法：患者行螺旋CT扫描，层厚2mm，螺距1.0，利用工作站，进行扫描图像的容积三维重建后，重新间隔分层，利用CuteFTP4.0软件以BMP格式下载。应用课题组自主开发的CT图像处理软件对已下载的二维图像进行过滤、筛减、降噪、校正失真等处理，对图像的边缘轮廓进行提取，得到面颅骨皮质骨边缘轮廓的矢量化线图，将该线图数据输入Surfacer9．0重建软件，对轮廓曲线进行矢量增加，从而得到面颅骨的三维三角形面片（triangular facts）线框模型及实体模型。进一步在该模型上按镜像关系重构衬垫物的三维模型。结果：得到了颅面骨骼表面轮廓的三维实体模型，并在其上进行了整形手术的计算机辅助设计，通过快速成型技术（rapid prototyping,RP)加工出衬垫物模板。结论：用螺旋CT数据资料可以建立颅面三维模型，该模型在颅颌面畸形损伤肿瘤等的诊断和治疗中将发挥重要作用。     

Changes in horizontal jaw position and intraoral pressure

OBJECTIVE: To determine the effect of an imbalance in buccolingual pressure that may be involved in molar dental compensation in the mandible and asymmetry of the dental arch in subjects with facial asymmetry. MATERIALS AND METHODS: We performed simultaneous measurement of the buccolingual pressure on the mandibular right first molar when subjects without facial asymmetry experimentally shifted the mandible laterally. Buccolingual pressures in the rest position (RP), right-shifted position (RS), and left-shifted position (LS) were compared. Moreover, T1-weighted magnetic resonance images were obtained in RP, RS, and LS. RESULTS: Tongue pressure tended to decrease in the order LS > RP > RS, while cheek pressure tended to increase in the order LS < RP < RS. The tongue/cheek pressure ratio tended to decrease in the order LS > RP > RS. There were significant positive (in RS) and negative (in LS) correlations between displacement of the tongue and tongue pressure. CONCLUSIONS: This imbalance in buccolingual pressures in the laterally-shifted mandibular position may partly explain molar dental compensation in the mandible and asymmetry of the dental arch in subjects with facial asymmetry.     

Computer-aided design and manufacturing construction of a pilot guide for a bone-anchored epithesis to replace an absent pinna

Bone-anchored epitheses have acquired an important role in auricle reconstruction. The purpose of this technical note is to present a fully in-house digital workflow for the design and three-dimensional (3D) printing of an optimal ear epithesis guide. Two hemifacial microsomia patients with grade IV microtia were treated accordingly. The upper dental arch was optically scanned and a cone beam computed tomography scan of the cranium was obtained. The composite and soft tissue models created were exported into 3D sculpting software. The unaffected ear was virtually mirrored onto the affected side and two ideal implant positions were defined in relation to bone thickness, contralateral symmetry, and housing of the retaining bar. A bite wafer was virtually designed on the upper dental arch and connected to the mirrored ear. The pilot guide was 3D-printed and allowed for correct positioning and orientation during surgery. The prosthetic pinna was manufactured in a conventional way. A bar with retaining clips was used to anchor the prosthetic pinna. Clinically satisfactory results were obtained in two grade IV microtia cases. The fully digital workflow presented to design and 3D-print an optimal ear epithesis guide offers a good alternative to the existing techniques.     

基于快速成型技术即刻精确修复下颌骨缺损的临床研究

目的：探索应用快速成型技术对下颌骨部分缺损进行即刻、精确与功能性修复的方法。方法：5例下颌骨缺损需即刻行外形和功能修复的患者,先行三维CT扫描获得颌面部影像数据,在计算机内进行三维重建;应用快速成型技术制作颌面部实体模型,在模型上进行模拟外科,确定手术部位、截骨点、重建钛板的方向和角度;同时,制作出缺损区骨质的树脂模型,指导修整移植骨块。术中,切除部分下颌骨后,根据术前模拟的方案,进行血管化的髂骨移植加重建钛板固定,或者单纯重建钛板固定。结果：5例下颌骨病变切除后均即刻行修复重建治疗。手术过程明显快捷、顺利,移植骨和重建钛板均简单修整即就位植入,术后患者的双侧面形对称,余留牙咬合关系良好、稳定,医患满意度均较高。结论：应用快速成型技术,对精确、快速地修复下颌骨缺损、恢复面部对称性、重建咬合功能等,是一种简便、有效、可推广的方法。     

带有咬合关系的颞下颌关节三维实体和有限元模型的建立

目的建立带有上下牙列咬合关系在内的颞下颌关节三维实体和有限元模型。方法采用中国可视人体图像数据,在Imageware中提取上颌骨和上牙列的轮廓线,在UG中建立三维实体模型,并与原有的下颌模型建立咬合关系,再导入Patran中建立有限元模型。结果建立了一个完整的带有咬合关系的颞下颌关节三维实体和有限元模型,用于模拟前伸、侧方等不同咬合状态。结论带有咬合关系的颞下颌关节三维有限元模型具有更好的生物力学相似性。