刘畅 朱宪春 张星 台银霞 闫森

    (1.吉林大学口腔医院 正畸科，长春 130021；2.长春市口腔医院 正畸科，长春 130000；3.中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，长春 130033)

    颌面骨三维有限元模型中骨缝实体模型的建立

    刘畅1，2朱宪春1张星3台银霞1闫森1

    (1.吉林大学口腔医院 正畸科，长春 130021；2.长春市口腔医院 正畸科，长春 130000；3.中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，长春 130033)

    目的 在颌面骨三维有限元模型中建立与上颌骨生长密切相关的4条骨缝实体模型。方法 以1名个别正常牙合、牙周组织健康、无颞下颌关节疾病的16岁女性为建模素材，应用螺旋CT扫描与有限元法相结合的方法，建立颌面骨的三维有限元模型，并在此基础上建立额颌缝、颧颌缝、颞颧缝、翼腭缝4条与上颌骨生长有关的骨缝实体模型。结果 生成了具有86 575个节点、485 915个单元的颌面骨三维有限元模型，其中包括额颌缝、颧颌缝、颞颧缝、翼腭缝4条实体骨缝。结论 获得了生物相似性良好的颌面骨三维有限元模型。

    生物力学； 颌面骨； 三维有限元模型； 骨缝实体模型

    由于上颌骨结构的复杂性，颌面骨三维有限元模型的建立一直是生物模型建立中的难点[1-2]，而骨缝实体模型的建立更是因其定位困难、结构复杂而成为生物力学研究中的瓶颈[3]。本文通过一种新型的技术手段，在颌面骨三维有限元模型中建立4条与上颌骨生长密切相关的骨缝实体模型，为今后的生物力学研究提供模型基础和科学的建模方法。

    1 材料和方法

    1.1 实验材料

    选择1名16岁女性作为建模素材，要求个别正常牙合，牙周组织健康，无颞下颌关节疾病。

    1.2 颅面复合体螺旋CT扫描

    采用普通头部扫描方式对被测者的颅面复合体进行连续横断超薄扫描。在扫描时，被测者取仰卧位，将被测者颏部抬高，头部固定，微张口，咬住预先制作的2mm厚塑料片以避免上下牙列相接触。确定被测者的咬合平面，使扫描截面与咬合平面平行。扫描参数：球管电压120 kV、电流250mA，床进速度每周0.8 s，扫描层厚0.67mm、间隔0.33mm。然后对扫描后得到的DICOM数据进行整理，总共得到456张二维扫描断层图像数据，将其记录到光盘上。

    1.3 颌面骨模型的建立

    将CT扫描后得到的DICOM数据通过计算机转换为BMP格式，并输入到医学成像软件Mimics 10.0 ......