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目的:探讨一种利用螺旋CT以逆向工程法在计算机上建立应用于功能矫治器的下颌后缩病例的下颌骨及下牙列和颞下颌关节的有限元模型的方法。材料和方法:采选取一例发育高峰期的正畸患者,全身发育正常,下颌后缩,恒牙早期,牙列完整,牙弓形态基本对称,双侧第一磨牙为中性偏远中关系,CVSⅡ-Ⅲ期,Wits值为5mm。使用荷兰的Philips公司Brilliance16排多层螺旋CT扫描机对患者进行扫描。扫描条件为:管电压120KV,管电流400mA,1500mS,水平分辨率为1024×1024。采用与框耳平面平行且与水平面垂直的平面进行横断面的轴扫,扫描厚度为0.5mm,共得到181张的二维断层图像。将这些图片以通用的医学图片格式DICOM格式输出,在CT室的工作平台上用CD-ROM机刻录出CD数据盘。将上述导出的DICOM格式图片导入比利时Materialise公司的交互式的医学影响控制软件Mimics8.1软件上,在Mimics显示的冠状面、矢状面、以及横断面三个面中,选取405的灰度值进行阈值提取。继续将每张二维平片上的多余杂质去除,同时去掉除下颌骨外的其他骨质下颌牙列也排除掉;利用profine line功能测量牙齿釉质边界部分的灰度值,在所建立的工程上利用灰度阈值选取的功能选择1676以上的灰度提取。按照与提取下颌骨同样的方法去除多余的杂质,建立高质量的3D下颌骨和下牙列模型,检查模型的完整性,将所得到的模型以STL格式数据导出,文件后缀名为.STL。然后将STL数据模型分别导入Geomagic中优化模型使其与需要分析的牙齿模型更加接近。文件后缀名为.igs。得到iges模型以后便可导入到HyperMesh中进行网格划分。将导出的.igs格式文件导入有限元前处理软件HyperMesh中,在HyperMesh中以10点4面体的单元形式来划分为有限元模型。并导出Ansys可以识别的cdd命令流文件,最后在有限元分析软件Ansys中对材料进行赋值,并检验模型的可用性。结果:获得高生物相似性的应用于功能矫治器的下颌后缩病例的下颌骨及下牙列和颞下颌关节的有限元模型,模型共有37475个节点、194671个单元。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:1.本研究采用真实患者的CT,扫描精细,厚度仅0.5mm,保证了数据来源真实可靠。使用Mimics软件读取Dicom格式的数据,减少了患者信息在转化为数据过程中的丢失和失真,拟真度高。2.应用逆向工程软件提高了模型的几何相似度,其表面优化和光滑处理的功能大大简化了建模的难度,使得这种方法可以更进一步的满足未来个体化建模的需要。3.本研究建立的下颌骨三维有限元模型,为后续实验奠定了可靠的基础,更为生物力学的研究探索出了一条提高速度和精度的道路,为实现个体化建模的进程又推进了一步。