数字化下颌运动仿真系统的设计与实现

《数字化下颌运动仿真系统的设计与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、I绪论硕士学位论文关节的作用力的情况，这些都是我们关心的重点，而这些问题的解决，目前看来办法并不是很多。随着研究的进一步深入，对于下颌骨的运动情况越来越多的为国内外的学者所掌握，特别是关于下颌骨的闭合运动，目前的研究已经有了相当高的水平，人们对于下颌运动的认识也达到了一个崭新的高度。目前对于下颌的研究多从以下几个方面作为突破口；1)力学领域。力学领域介入研究下颌骨的结构、功能、运动比较早的领域，对于下颌骨的研究很多力学工作者在很久以前就开始了。最早的研究介入点是关于开闭颌运动的研究，在开闭颌的过程当中，是许多肌肉共同作用的结果。人们最初的想法是把这些肌肉的功能在下颌的运动过程中区分

2、开来。随着科学技术的发展，越来越多精确的测定仪器的出现，力学领域对于下颌运动的研究也达到了一个崭新的高度。在这些仪器的帮助下，人们做了大量而且有针对性的实验，得到了许多令人满意的结果。例如开颌运动时颞下颌骨边上的肌肉是舒张的，它们在闭颌运动中确是拉伸的[2】，荷兰的许多科学家已经研究出开闭颌的运动速度和肌肉组织的精确的关系，可见在力学领域对于下颌运动的研究已经日渐成熟。2)解剖学领域。对于下颌的研究最直接的方式便是通过解剖学，因为解剖可以把一个完整的下颌呈现出来，使我们对于下颌有了比较直观的认识。解剖学对于下颌的研究首先从最基础的下颌的形态、结构开始，然后转到功能，以及各个功能之间

3、的相互关系。我国古代的很多医书中就有下颌骨的粗糙图形，目前解剖学对于下颌的研究已经到了微观阶段，下颌的髁突、关节、以及一些比较难以测量的结构都需要解剖学的帮助才能完成测量。3)计算机仿真学领域。计算机仿真是最近才发展起来的技术，它依托于强大的计算机硬件结构和计算机的软件编程结构，经过软硬件的有机的结合，使研究的物体形象的展现在计算机的屏幕上。近年来在下颌运动的研究过程中，需多人引入了计算机仿真这个有力的工具，它的引入为下颌运动的研究揭开了崭新的一页。最新的想法是利用计算机技术和建模技术把下颌的运动逼真的呈现在电脑的屏幕上，并且达到可以控制下颌自由运动的效果，这是目前国内外大量学者都

4、在潜心研究的问题，这也是本文努力的方向。4)生物医学工程领域。对下颌骨结构、运动、功能研究最为细致，研究时间最为久远的便是生物医学工程领域。因为它涉及到医学、解剖学、力学、病理学、等多个领域，同时它也是近年来发展最快的工程领域。生物医学工程对于下颌运动的研究不仅仅停留在结构、功能这个层次上，还要向更高的层次发展。我们还要根据研究所得到的结果来实现对于下颌运动异常患者的救治，对于一些奇异的下颌的形状进行矫正等等一些复杂的工作。目前国内外的许多研究人员已经对下颌骨的各个关节的结构功能，以及各个关节、组织、韧带在下颌运动过程中所起的作用的研究达到了相当的2硕士学位论文数字化下颌运动仿真系

5、统的设计与实现高度，并且借助先进的CT和核磁共振技术应用到了现代的医疗诊断，外伤处理，容貌的改变等多个领域当中，并且取得了和好的应用效果。但是，下颌骨的运动研究当中，我们常常会面对的问题是解决一些在运动中下颌的位置、以及下颌的运动时与其相联系的肌肉的关系、下颌在咀嚼时和语言时不同的运动轨迹等一些较为复杂的下颌运动问题。解决这些问题靠这些静态位置的研究是远远不够的，所以各国的科学家和学者都在作进一步关于下颌的开颌运动和闭颌运动的研究，并且引入了多种研究方法，例如借助人体建模技术、借助医学影像技术等等。对于下颌的研究也经历了有宏观到微观、由局部到整体、由静态到动态的过程，大体发展过程如

6、下：人们最早对下颌运动的认识是与颌架的发展相关联的。为了在全口义齿修复中得到平衡，颌架必须模拟髁状突的运动形式。1773年，Mouri在尸体上对下颌运动作了研究【3】；1865年，Balkwill在大不列颠口腔学会杂志上发表《有利于咀嚼的最佳义齿形态与排列》【5】，后来Walker(1890)，Bennet(1907)，Snow(1900)，Hannau(1922)等分别发表了类似有关颌架研究上取得髁道的文章。然而尸解与在颌架上对下颌运动的研究脱离了活的机体，它不能代替机体在神经，肌肉支配下下颌运动的真实情况[1】。本世纪初，随着x线在口腔医学的应用，人们对髁状突的形态与位置，髁状

7、突与关节凹的位置关系在活体上作了x线的观察。但是，x线影象的重叠与投照角度，不能定量的分析髁状突上某些特定点的移动情况【17】。因此，为了能在活体上记录某些特定标志点的移动情况以真实反映下颌运动，学者们一直在寻找更加精确记录和描述下颌运动的技术[43】。1889年，Lute首先利用照相技术实测到下颌运动的轨迹。1921年，美国学者McCollum研制了一种机械式下颌运动描记仪(Pantograph)，其主要性能特点为描笔的位置可精细调整，并具有一定的伸缩性能。1940