中国力学虚拟人颅颌复合体系统平台建立及其在口腔临床医学中的应用

发布时间：2020-07-17 00:49

【摘要】： 人体骨肌系统个体间的差异性、多样性以及活体实验的局限性,使得关于人体力学特性的研究工作开展十分困难。与此同时,随着医疗条件的改善,各种临床手术方法不断的涌现,如何有效的选择手术方案及评价术后效果,成为当前相关领域生物医学学者的重要研究工作。 国家自然科学基金重点项目“中国力学虚拟人”将围绕人体骨肌系统生物力学性能研究而展开。该项目将最终形成一个大型的人体生物力学分析软件,其中包含人体几何建模、运动学分析、动力学分析、有限元分析等功能模块,并拥有自己的数据库。另可通过二次开发应用于各个专业领域,应用范围不仅仅局限于临床医学研究,还可涉及到创伤事故、康复工程等领域。 本文作为“中国力学虚拟人”项目的一部分,主要的研究内容为颅颌复合体骨肌系统平台的建立及临床应用。该平台将提供一系列标准的、解剖相似性高的人体头部几何、动力学和有限元模型,及相关的基础生物力学研究结果。并利用该模块化平台进行临床口腔修复分析,为更好的研究人体头部相关力学问题提供理论依据。 在模型构建方面,本文选取了基于CT医学图像的几何仿真模型最为平台的主要模型,该模型解剖相似性高,可精确模拟出头部各骨块、肌肉及骨缝信息,另还加入了基于CT断层影像和层切法的下颌骨及牙列模型作为平台模型信息的补充,该模型更细化了下颌骨及牙列结构。另外,上述2种模型均已进行了模块化,以适应于不同应用需求。 在运动学、动力学分析上,本文利用三维运动捕捉系统对正常人群进行下颌咀嚼运动轨迹测试,并建立相关仿真模型,进行仿真计算,得到相关肌肉力大小及分布情况。应用肌肉力优化算法和肌电激活信号测试结果对仿真结果进行验证。仿真结果作为生物力学分析的边界条件,这里主要对颅颌复合体整体在正中牙合位相下,及下颌骨在咀嚼运动周期6个典型运动相下的应力分布情况进行研究。 在临床应用方面,通过对前述模块化的下颌骨及牙列模型进行改建,得到四单位种植固定桥的不同排列方案及三角形与直线排列方案的不同模型,并进行生物力学分析比较,选出理论上最为合理的设计方案,为临床实际应用提供相应理论依据。 中国力学虚拟人颅颌复合体骨肌系统平台的构建,使我们对人体头部骨肌系统的力学特性基础有了全面的了解,为头部骨骼肌肉方面的生物力学研究提供了重要的工具。
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：R78
【图文】：

近似菱形，突出于部的外形有重要作用。颞面凹向内后方，为颞窝伸出三突，额蝶突较厚内下方，与上颌骨的颧接处有颧颞缝。弓的上颌窦、侧鼻突和中、腮、颧等骨相连接甚紧、牙槽突)以及构成硬腭：额颌缝、颧颌缝、颧颞动的骨骼，分水平部和垂和下缘。下颌支为一几乎、顶骨、枕骨等的解剖结图 2-1 颅骨解剖示意图Fig.2-1 The anatomy of sku

源于颧弓三分之一后部。源于颅骨外侧，肌束附着于一个厚的肌腱板，至于喙突和下颌肌纤维也直接附着于喙突和下颌升支内侧。一个较小，数量不颞筋膜，附着于肌腱板外层面。通常，颞肌被分为前束和后束个前后肌部分。肌是一个羽状、粗的、矩形肌肉。它被分为前束和后束，前束上颌粗隆，后束起于翼突窝和翼外板内面。肌肉至于下颌支下口肌的研究，翼外肌包括一组开口肌肉。肌肉被分为上头和下头。，止于颞下颌关节囊；下头起于翼外板外表面，止于下颌前面肌有后部和前部凸起部分，连接了中间肌腱。前端腹部从中间窝，在下颌下边缘，靠近中央面。后端腹部附着于颞骨乳突切此处它和中间肌腱连接。开口肌还包括：颏舌骨肌、颚舌骨肌和茎突舌骨肌。

年龄 35 岁，身高 170 cm cm 高的冰块中，用专用铣床。铣削后暴露的每层断面用数张断面的图像。，再利用上海交大生物医学制件 CryoSegmentation 在上述层解剖医生的指导下，统观全部定了其起止层数，完成了每个线，得到颅颌复合体完整的线模型导入逆向工程软件 Image曲面模型，并对重建曲面进行由于数据来源为尸体数据，所如骨块拼接处的骨缝、牙列等法如实反映牙齿咬合面处的具国力学虚拟人头部系统平台的

【引证文献】

相关硕士学位论文 前1条

1 李涛;包含颞下颌关节的颅骨三维有限元模型建立[D];山东大学;2013年

本文编号：2758743