ct 扫描和选区激光烧结技术在颌骨修复中的应用

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1、CT扫描和选区激光烧结技术在颌骨修复中的应用*国家自然科学基金资助项目（10572160）、教育部高等学校骨干教师资助计划、重庆市科委资助作者单位：400030重庆重庆大学力学系；颜功兴张凯冯小伟【摘要】目的探讨根据不同的患者，不同的设计方案，生成个性化的缺损模型、修复体模型，建立颅骨上颌骨及牙列三维仿真，为上颌骨的修复提供标准数学模型和实体模型。方法选择一具颅骨标本作为建模素材，通过螺旋CT扫描技术及三维影像技术完成初步重建，建立上颌骨及牙列的三维有限元模型，在此基础上运用快速原形技术得到修复体进行颌面修复。结果获得了形态细致逼

2、真的上颌骨及牙列三维重建生物力学模型和修复体，修复后形态与功能得以很好重建。结论综合运用CT扫描、三维建模、快速成型等技术可以获得不同个体的上颌骨及牙列三维仿真模型和逼真的修复体，为临床探索上颌骨及牙列的修复设计了一套完整思路。【关键词】CT扫描；有限元；RP技术；ConstructionofThreeDimensionalFiniteElementModelofSkullMaxillaandDentition（Departmentofengineeringmechanics,Chongqinguniversity,Chongqi

3、ng,400030)YangongxingZhangkaiFengxiaowei【Abstract】ObjectiveBasedondistinctpatientsanddifferentdesignproject,individualharmedmodelandrestorationmodelcanbebuilt.Andaccordingtothe3Dsimulationofmaxilla、skullanddentition，standardmathematicalmodelandentitymodelformaxillarep

4、aircanbeprovided.MethodsOnthebasisofscanedskullimage,CTimagereconstructiontechniqueand3-DFEMwereused,andthemaxillofacialrepairbyrestorationwithrapidprototypingproductiontechnique.ResultsAgood3DFEmodelofnormalmaxillaryanddentitionandrestorationwereconstructed.Andconfig

5、urationandfunctionofmaxillofacialwererebuiltafterrepair.Conclusion3DFEmodelofnormalmaxillaryanddentitionandrestorationbyCTimagereconstruction、3DFEMandrapidprototypingproductiontechniquecanbeachievedwithpleasinginappearanceonpatients、lowcostandlesspost-operativecomplic

6、ations.Andacompleteideaformaxillaanddentitionrepaircanbeachieved.【Keywords】CT；FEA；RP快速原型技术(又称快速成型技术，简称RP或RPM技术RapidPrototyping／PapidpmtotypingManufacturing)，是国外80年代后期发展起来的一门新兴技术。它是将计算机内的三维实体模型进行分层切片得到各层截面的轮廓，计算机又将此信息控制激光器(或喷嘴)有选择性地切割一层又一层的片状材料形成一系列具有一个微小厚度的片状实体，再采用激光烧

7、结方法使其逐层堆积成一体制造出所设计的三维模型或样件[1]。因创伤及手术等因素造成颅骨缺损是外科常见病之一，本研究通过螺旋CT扫描技术及三维影像技术完成初步重建，并在此基础上运用Abaqus软件建立了形态逼真的上颌骨及牙列三维有限元模型，再利用快速成型技术的快速性、准确性以及擅长制造复杂实体的特点，将其运用于上颌骨及牙列缺损的整复，采用个体化设计和个体化制造的理念和手段，在精确整复缺损、4恢复外形的基础上进行修复，探索一种既能获得满意的面部外形，又能恢复功能的颌面缺损修复手段，为上颌骨及牙列缺损形态与功能的仿真修复提供一条新的思路

8、，为解决颌骨畸形、缺损整复中的难题奠定基础。1材料与方法1.1建模素材：经防腐处理的头颅标本一例，其牙列完整，牙弓形态基本对称，颌关系正常。1.2头面部CT扫描：采用PhilipCT扫描机对头颅标本进行连续螺旋扫描及三维影像重建。螺旋扫描参数如下：