两种下颌骨三维有限元建模方法的对比研究

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1、两种下颌骨三维有限元建模方法的对比研究刘珉懿张劲（重庆医科大学附属口腔医院）【摘要】目的探讨直接建模和间接建模方法在下颌骨三维有限元建模中的应用。方法使用相同的序列CT图像，应用直接建模和间接建模方法分别建建立下颌骨的三维有限元模型，采用相同边界条件和载荷进行计算，对计算结果进行分析和比较。结果两模型在峰值载荷时的vonMises应力分布情况一致；应力集中节点时间历程曲线近似；两模型下颌骨体部、磨牙后区、髁突颈对应节点应力值进行配对t检验分析，结果差异不显著(p＞0.05)。结论两种建模方法各有优

2、势，所建模型都能从整体上反映下颌骨的生物力学特性。【关键词】下颌骨；三维有限元分析；建模Comparisonoftwomethodstoestablishmandibularthree-dimensionalfiniteelementmodeltheAffiliatedDentalHospitalofChongqingMedicalUniversity,Chongqing400015,China【Abstract】ObjectiveToexplorethemethodsandmeansofesta

3、blishingathree-dimensionalfiniteelementmodelofmandibleandtemporomandibularjointwithhighbiomechanicalsimilarity.MethodsComparedandanalysedthemagnitudeanddistributionofVonMisesstressofmandibularthree-dimensionalfiniteelementmodelestablishedbythedirectmo

4、delingmethodandindirectmodelingmethod,adoptedthesameboundaryconditions,loadedthesamelevelofanterior-posteriorimpactloadatthementalsymphysis,calculatedinthesamesolver.ResultsInthepeakload,thevonMisesstressdistributionsofthistwomodelsaresimilar,thevalue

5、ofeachnodeon3correspondingareasofeachmodelanalysedbypairedttest，andtheresultshowedthatthedifferencesbetweenthetwogroupsofdatahasnosignificant(p＞0.05).ConclusionsThistwothree-dimensionalfiniteelementmodelsofmandibleestablishedbydirectandindirectmodelin

6、gmethodarehighlybiomechanicalsimilar.【Keywords】Mandible；three-dimensionalfiniteelementanalysis；modeling东亚民族以女子的”瓜子脸型”或“鹅蛋脸型”为美，下颌角是决定面下部宽度和形态的重要解剖结构。下颌角截骨整形手术是面部轮廓重塑中最常见的手术。建立高度仿真的下颌骨三维有限元力学模型，探索研究下颌角生物力学原理的方法和手段对临床手术有重大的意思。而三维有限元生物力学模型建立方法有了很大的发展，实际工

7、作中如何根据实验要求结合实际条件选择合适的建模思路和方法，是三维有限元生物力学仿真前提和基础。本研究用直接建模和间接建模法分别建立三维有限元模型，进行生物力学仿真、对比，了解不同建模方法对计算结果的影响，以利于实际工作中进行优选。1材料和方法1.1研究对象选择颅颌面系统发育正常的健康女性青年志愿者1位，I类磨牙关系，无TMJ疾患。1.2建模方法和计算1.2.1试验设备1）CT扫描机：采用飞利浦Brilliance64排螺旋CT扫描机。2）实验所用计算机系统硬件配置：CPUCore2双核2.8G，4

8、GDDR2内存，640G硬盘。3）实验计算机操作系统：WindowsXPProfessionalsp2.4）实验用软件：Mimicsl12.0(Materialise’sInteractiveMedicalImageControlSystem)：Analysis12.0（AnalysisSystem）；Solidworks2009(DassaultSystemSolidworksCorp)：Analysis12.0（AnalysisSystem）。1.2.2CT扫描头颅固定架对患者