应用Mimics和ANSYS软件建立下颌骨三维有限元模型的方法学研究

目的:探讨一种高效的三维有限元建模方法,为下颌骨的整形修复提供生物力学仿真基础。方法:对1名男性志愿者进行下颌骨螺旋CT扫描,将获取的Dicom格式数据在Mimics 10.01软件中进行完整下颌骨3D重建和面网格划分,所得的.lis文件导入ANSYS 12.0软件完成体网格划分并写出PREP7文件,再将PREP7文件导入Mimics 10.01进行赋值,最后导入ANSYS 12.0生成完整下颌骨的三维有限元模型。结果:建立了人体完整下颌骨的三维有限元模型,共得到51 735单元和78 993节点,根据CT值为下颌骨赋予了10种不同的材料属性。结论:高效、精确地建立了人体下颌骨的三维有限元模型。     

应用Mimics软件建立下颌无牙颌三维有限元模型

目的:快速准确建立患者下颌无牙颌三维有限元模型,为种植修复的生物力学分析打下基础.方法:CT扫描患者下颌骨,转换为DICOM数据后用Mimics软件重建三维图像,再用自编命令流导入Ansys软件进行分析处理.结果:快速准确地建立了活体下颌无牙颌三维有限元模型.结论:CT 技术,DICOM 标准的应用使有限元模型的建立更为精确,Mimics软件直接建立三维模型后直接导入Ansys软件极大的提高了建模效率.     

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。     

Matlab软件辅助建立全牙列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科学计算软件 ,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。首次使用Matlab科学计算软件进行BMP图片的识别 ,并直接将所获取数据写入Ansys三维有限元软件 ,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科学计算软件的高效识别 ,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。     

采用牙CT技术建立完整下颌骨三维有限元模型

为口腔生物力学的研究和优化修复体的设计提供研究手段。方法应用先进的牙ＣＴ技术和现代计算机图像处理系统,结合三维有限元专用软件对ＣＴ断层影像进行分析处理。结果建立了全牙列下颌骨三维有限元模型。     

下颌固定义齿的三维有限元模型的建立

目的：建立正常下颌骨及后牙固定桥的三维有限元模型，为其生物力学的研究提供数学模型基础。方法：利用头面部螺旋CT扫描，数字影像传输与转录以及UG和MARC软件相结合的方法。结果：建成后的三维有限元模型与实体组织具有良好的几何相似性，共有单元4740个，节点5697人，模型可以根据需要任意进行旋转，缩放，透视，剖开等多种方式观察，还可以按照不同的研究目的和要求删除和添加材料或组织。结论：将CT扫描技术与有限元方法有机结合起来，建立的三维有限元模型能较真实地模拟实际情况，为口腔生物力学的研究与优化修复设计提供了研究手段。     

微型种植体下颌骨三维有限元模型的建立

目的探索一种可行的建立包含微型种植体不同植入方向及角度的下颌骨三维有限元模型的方法,为支抗种植体相关研究提供模型支持。方法本文基于CT数据,采用CAD（Pro/E）及ANSYS软件,用轮廓延伸法建立简化下颌骨模型,模拟临床实际常用植入部位,建立微型种植体不同植入方向及角度的下颌骨三维有限元模型。结果建立了5个真实螺纹形态的微型种植体植入的下颌骨有限元模型。结论本实验建立的有限元模型的几何相似性、生物力学相似性及临床适应性均达到实验要求,为支抗种植体三维有限元分析提供了一种准确、灵活、快速的平台。     

下颌骨牵张成骨三维有限元模型的建立

目的 :研究下颌骨牵张成骨 ,建立生物相似性和力学相似性较高的下颌骨三维有限元模型。方法 :以颅颌面系统正常的男性青年为标本 ,用CT断层技术与计算机软件相结合 ,在微机上建模。采用受拉杆单元模拟下颌韧带及包括二腹肌前腹在内的咀嚼肌约束 ,采用受压间隙元对牙合面及关节窝进行约束。在颏部、下颌体部和升支部模拟骨皮质断开。结果 :建立了包括下颌骨、颞下颌关节、肌肉和韧带 ,局部骨皮质断开的三维有限元总体模型 ,可根据实验需要调用分模型。结论 :提高了模型的相似性 ,为进一步研究下颌骨的牵张成骨奠定了基础     

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。     

下颌牙种植体即刻加载三维有限元模型的建立

目的:建立包含即刻加载螺纹种植体的下颌骨三维有限元模型,以深入研究牙种植体即刻加载骨界面的力学分布规律。方法:以女性无牙牙合下颌骨为标本,采用螺旋CT扫描,DICOM格式保存。将DICOM数据导入计算机,用自主开发的通用外科手术集成系统(UniversalSurgicalIntegrationSystem,USIS)和ANSYS软件进行划分单元建模,并模拟ITI螺纹种植体的真实形态,在下颌骨前牙区植入3颗种植体,模拟种植体即刻加载的状态,将种植体骨界面定义为滑动摩擦。结果:建立了结构精确的含即刻加载螺纹种植体的下颌骨三维有限元模型,牙种植体螺纹螺旋形态连续一致。结论:本实验建立的有限元模型的几何相似性、生物力学相似性及临床适应性均达到实验要求,为进一步研究牙种植体即刻加载的骨界面力学分布提供了良好的基础。     

包括下颌骨的颞下颌关节三维有限元模型的建立

目的:在计算机上建立包括下颌骨及其完整牙列的颞下颌关节(TMJ)三维正交各向异性有限元模型。方法:采用活体人颅为标本,用CT断层扫描技术、图形数字化等方法在计算机上建模,采用柔索约束、受压间隙元等形式进行边界约束。结果:建立了包括下颌骨的TMJ有限元模型,颞下颌关节区根据同龄人的结构形态和力学参数增加了髁突软骨和关节盘结构,同时采用了柔索约束模拟咀嚼肌肉、韧带的约束,在牙合面用间隙元模拟对颌牙的约束。结论:建立的包括下颌骨及其完整牙列的TMJ三维正交各向异性有限元模型,采用柔索、间隙元为边界条件,将大大提高模型的相似性,为TMJ及其下颌骨的受力分析奠定基础     

三维有限元法分析下颌骨生物力学的研究进展

下颌骨是颌面部下1/3 唯一能活动的骨骼,在颅面部骨骼中体积最大、面积最广,位置最突出,极易受到各种力量的作用,研究其力学性能显得十分重要。因此,阐明下颌骨承受负载后,其内部应力分布、传递情况,一直是口腔临床医师及研究者们关注的热点。本文从三维有限元建模、生物力学特性及应力分布情况对下颌骨进行分析,为临床研究工作提供参考。     

含矫治器的下牙列及下颌骨三维有限元模型的建立

目的寻求一种较快建立包含矫治器的下牙列及下颌骨三维有限元模型的方法,为牙齿移动生物力学的研究提供数学模型。方法利用薄层CT技术对已使用直丝弓矫治器排齐的下牙列进行扫描,通过数字影像的转换,结合Ansys三维有限元专用软件对CT断层影像进行分析处理和加工。结果建立了较理想的三维有限元模型,包含下颌骨、下牙列、牙周膜、牙槽骨(皮质骨、松质骨)、托槽、弓丝,建成后的有限元模型还可以根据不同的研究目的和要求添加和删除组织或矫治器,以及改变其特性。结论该有限元模型能较真实地模拟实际情况,具有较好的力学和几何学相似性,可被用来进行牙齿移动的生物力学的研究。     

正常人下颌骨的三维有限元模型的建立

目的:建立正常人下颌骨三维有限元模型,为以后的生物力学研究和分析奠定基础。方法:利用螺旋CT三维影像重建技术与三维有限元方法结合建立人下颌骨有限元模型。结果:获得良好的下颌骨三维有限元模型,并可模拟不同工作状况模型各部分的力学改变。结论:利用螺旋CT三维影像重建技术与三维有限元方法结合,建立正常人下颌骨三维有限元模型是切实可行的。     

含完整牙列下颌骨生物力学模型的建立

目的:通过CT结合逆向工程软件建立含完整牙列的下颌骨三维有限元模型,为进一步生物力学研究奠定基础.方法:选择健康成年志愿者1名,X线检查无颌骨疾患,取得其下颌骨CT资料,利用Mimic及Geomagic软件建立成年人含牙列下颌骨三维有限元模型.结果:建立的含完整牙列下颌骨三维有限元模型精确反映了下颌骨外形及内部解剖特点,实现了对下颌骨不同结构的精确区分,共得到80047个单元,模型加载验证该模型的有效性.结论:该模型的建立,可有效实现对下颌骨的生物力学研究,更加接近临床实际要求.     

人下颌骨撞击伤有限元模拟及生物力学研究

目的：利用有限元法建立人颌骨模型,动态模拟不同撞击力致伤下颌骨,探讨撞击伤发生时,下颌骨生物力学变化。方法：依据正常成人颌面部 CT 扫描数据,利用 Mimics 等软件建立人颌骨有限元模型,在 LS-DYNA 等软件中模拟撞击物以不同条件致伤人下颌骨的过程,分析损伤过程中下颌骨生物力学变化。结果：建立了人颌骨有限元模型,模拟了不同撞击力致伤人下颌骨的过程;下颌颏部、下颌角及髁突颈部为应力集中区;离撞击部位越近,质量越大,速度越大,应力峰值越大。撞击伤应力由撞击点呈放射状向四周传导,传导中应力逐渐减小。横截面积较小的部位易出现应力集中,损伤最严重。结论：撞击物的质量、速度、撞击角度是损伤严重程度的影响因素。