基于逆向工程的義耳贗復體設計與三維有限元分析.pdf

1、近年來生命科學迅速發(fā)展,各門科學技術紛紛向醫(yī)學領域滲透,加之數(shù)字化技術的日益提高與廣泛應用,計算機輔助整形外科虛擬技術得以迅速發(fā)展。將工業(yè)領域的逆向工程思想引入技術生物領域,利用計算機輔助設計重建三維數(shù)字模型,根據(jù)需要在模型上提取有用數(shù)據(jù),模擬出整形手術后的效果,經(jīng)醫(yī)生和手術者取得共識后,指導手術進行以期獲得滿意結(jié)果。
　　 本文以義耳修復為例,采用先進的逆向工程技術和快速成型技術,結(jié)合計算機斷層成像技術和三維重構(gòu)技術,著重探究

2、義耳贗復體的設計制作方法以及如何利用有限元分析來指導實際手術。
　　 應用患者頭部螺旋CT掃描圖像,利用醫(yī)學圖像處理技術和三維重建技術,構(gòu)建出患者顱骨和頭部外貌的三維幾何模型,并依據(jù)鏡像配準法在耳缺損部位生成與健側(cè)耳廓空間對稱的耳廓數(shù)字化模型,該耳廓模型不僅可以利用快速成型技術加工成可視化的實體模型用于手術前的演練,同時為制作個性化的義耳贗復體提供了模型。
　　 三維有限元是應用數(shù)學、計算機科學、現(xiàn)代力學相聯(lián)系的理論應力

3、分析方法,它能對復雜的結(jié)構(gòu)、形狀和材料力學性能等進行應力分析,具有其它實驗應力分析無可比擬的優(yōu)越性。本研究的最后一部分通過自主探索提取手術區(qū)域顳骨下方及乳突部分的幾何模型,在此基礎上進行網(wǎng)格劃分、賦材質(zhì)、設置邊界條件,建立了種植區(qū)域的有限元模型,并利用三維非線性有限元方法模擬靜力加載,旨在模擬顥骨下方及乳突部分鉆孔后骨質(zhì)的受力狀態(tài)以及所產(chǎn)生的形變等,獲得了應力、位移等參數(shù)的分布規(guī)律,為臨床上醫(yī)生實施贗復手術提供了理論指導。