颅面复合体三维有限元模型的快速建立

目的:探讨利用螺旋CT建立颅面复合体三维有限元模型的全系列数字化方法,建立一个具有生物力学特性的动态颅面复合体三维有限元模型。方法:采用多排螺旋CT对恒牙早期骨性安氏Ⅲ类患者行常规头部平扫及三维数字影像重建,利用原始DICOM数据建立颅面复合体三维几何模型,在前处理软件HyperMesh中划分网格。结果:获得高生物相似性的颅面复合体三维重建生物医学模型。建立了恒牙早期骨性安氏Ⅲ类患者颅面复合体三维有限元模型,由108 818个单元和195 654个节点组成。探索出一条完全数字化、适用于活体的三维有限元快速建模方法。结论:应用螺旋CT薄层扫描、三维重建软件Mimics和前处理软件HyperMesh相结合的方法,建立颅面复合体三维有限元模型是一种快速有效的方法。     

包含推杆式矫治器的牙列-颌骨-颞下颌关节的三维有限元模型的建立

目的建立包含推杆式矫治器(Forsus)、牙列、颌骨、颞下颌关节在内的三维有限元模型。方法采用64层螺旋CT,对已经排齐整平的安氏2类1分类患者行常规头部平扫,利用原始DICOM数据,经MIMICS8.0、ABAQUS6.5软件建模。结果建立了包含Forsus在内的完整颅面复合体三维有限元模型,由785 519个单元和238 194个节点组成,探索出一条适用于临床需要的颅面复合体三维有限元建模方法。结论所建三维有限元模型几何相似性和力学相似性较好,使用MIMICS和ABAQUS建模是一种快速有效的方法。     

儿童颧骨碰撞损伤生物力学研究

目的建立已构建颧颞缝、颧颌缝、颧额缝、翼颌缝的儿童颅面复合体有限元模型,分析颧骨正面撞击时响应过程,探讨儿童颅面创伤的生物力学特点。方法选择7岁女性,采用GE lightspeed 16层螺旋CT对颅面扫描,将CT工作站下载DICOM原始数据转换,建立颅面复合体三维有限元模型,利用MSC、Patran构建骨缝,分析颅面复合体右侧颧骨撞击时响应过程。结果当撞击点落在儿童颅面复合体颧骨正面,撞击区应力集中,46％的撞击负载沿颧骨颞突向颞骨传导,在寰枕关节区应力集中。34％通过颧颌缝向上颌骨传导,20％通过颧额缝向额骨传导。结论儿童颅面复合体在颧骨处撞击时,撞击区和寰枕关节区应力集中,骨缝处可表现较大的应力梯度是容易发生损伤的部位,而骨缝可减弱应力传导,从而减轻后部的深层组织损伤。     

基于DICOM数据构建髋骨三维有限元模型

目的 探讨采用DICOM数据,结合交互式医学影像控制系统及CAE软件快速构建髋骨三维有限元模型的可行性及方法.方法 将CT扫描获得的髋骨原始DICOM数据输入Mimics软件重建三维实体模型,并经面网格优化后输入Ansys中分配单元属性、控制单元尺寸、划分体网格,并经赋材质后得到髋骨有限元模型.结果 有限元模型几何形态逼真,网格分布合理,疏密得当;最终包含80 958个单元、124 369个节点,1种单元类型,2种材料属性.结论 采用DICOM数据,结合交互式医学影像控制系统及CAE软件能快速高效地构建髋骨三维有限元模型,该方法可重复性强,模型质量容易控制,可推广用于其他部位有限元模型的构建.     

数字化肺动脉三维模型的建立及解剖学测量

目的以螺旋CT数据三维重建数字化肺动脉模型,在此基础上进行相关的解剖学测量,为临床提供个体化的立体解剖信息。方法将螺旋CT动脉期扫描的DICOM格式数据导入Mimics10.01软件中,然后三维重建肺动脉模型,并在此基础上利用软件自带功能进行各种解剖学测量。结果数字化肺动脉模型能够准确地反映其形态学结构,全方位观测相关解剖学指标,可获得长度、面积、体积等精确的解剖参数。结论数字化肺动脉模型能反映肺动脉的几何特征及局部细节,为研究人体肺动脉的形态特点提供新的途径;获得的肺动脉测量数据,可为临床提供诊断信息和治疗依据。     

上中切牙瓷贴面复合体的三维有限元模型的建立

[目的]建立上(牙合)中切牙瓷贴面复合体的三维有限元的模型,为其生物力学的研究提供数学模型基础。[方法]利 用三维螺旋CT扫描,DICOM3.0文件转换,经Photo shop 7.0图像处理软件和Matab6.5软件的处理,采用有限元分析软件 (ANSYS6.1)建立三维有限元的模型。[结果]建立了(I、L、U)三型预备的瓷贴面复合体的三维有限元的模型。[结论]应用 螺旋CT扫描、自编程序和ANSYS软件相结合的方法,建立上(牙合)中切牙瓷贴面复合体的三维有限元模型是切实可行和有效 的。     

眶部种植体及颅颌面受植区三维有限元模型的建立

目的利用螺旋CT建立眶部种植体及颅颌面受植区三维有限元模型,为眶部种植生物力学研究提供模型支持。方法利用64排螺旋CT扫描正常成人颅颌骨,数据导入SolidWorks和ANSYS Workbench建模软件,形成眶部种植体及颅颌面受植区三维有限元模型。结果建立的三维有限元模型具有良好的几何相似性和力学相似性,可满足模拟加载的需要。结论采用CT扫描数据和SolidWorks、ANSYS Workbench等软件,可以建立切实可行的眶部种植体及颅颌面受植区三维有限元模型。     

上颌尖牙及矫治器三维有限元模型的建立

目的:建立上颌尖牙的三维有限元模型,为分析上颌尖牙的生物力学性质提供数字模型.方法:螺旋CT扫描原始模型,运用Mimics软件对DICOM数据进行三维影像重建,将处理后的数据导人到PRO/E wildfire 2.0,建立尖牙牙体、牙周膜、牙槽骨以及矫治器的实体模型.采用MSC.Patran进行网格划分、参数设定,获得上颌尖牙的三维有限元模型.结果:建立了左侧上颌尖牙的三维有限元模型.建成的模型具有良好的形态,模型包括牙体、牙周膜、牙槽骨、托槽、弓丝、标尺.该模型采用四面体单元划分,共有节点36528个,组成219690个单元.结论:建立上颌尖牙的三维有限元模型,该模型结构完整,层次清晰,具有良好的几何相似性,可以满足对上颌尖牙进行各种力学分析的需要.     

上(牙合)中切牙瓷贴面复合体的三维有限元模型的建立

[目的]建立上(牙合)中切牙瓷贴面复合体的三维有限元的模型,为其生物力学的研究提供数学模型基础.[方法]利用三维螺旋CT扫描,DICOM3.0文件转换,经Photoshop7.0图像处理软件和Matab6.5软件的处理,采用有限元分析软件(ANSYS6.1)建立三维有限元的模型.[结果]建立了(I、L、U)三型预备的瓷贴面复合体的三维有限元的模型.[结论]应用螺旋CT扫描、自编程序和ANSYS软件相结合的方法,建立上(牙合)中切牙瓷贴面复合体的三维有限元模型是切实可行和有效的.     

颅面结构立体可视化和颅面整形手术仿真模拟的研究

目的：为研究颅面畸形的诊断分析、手术设计、疗效预测及颅颌面生长发育监测的数字化、定量化和可视化。方法：应用Visual C^ 编程语言和计算机图形图像三维可视化算法原理,研制出颅面CT图像三维重建、立体结构三维测量和颅面整形手术模拟的系统软件。建立了以CT数据为信息源基于多媒体微型计算机的颅面畸形三维仿真模拟系统（3DCMFCAS）达到诊断分析、手术设计的可视化。选用了适合于颅面整形外科特点的面向多边形的表面绘制显示方法作为系统建模方法;提出了适合于在微型计算机环境中进行手术模拟操作的空间子区域目标结构体数据操作方法。结果：在3DCMFCAS系统上构建出颅面骨、软组织立体结构模型,建立了颅面图像及电子解剖数据库,实现了经典颅面截骨整复手术仿真模拟。结论：3DCMFCAS系统方法的建立及应用为颅面外科临床诊断和整形手术设计提供了实用有效的技术手段。