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人体颌面部软硬组织三维建模及其有限元分析系统
2010-05-19 22:33   发布范围:公开

    颌面外科手术通常涉及到骨组织和软组织两种不同特性的组织。一般手术方案包括两部分,一是关注于骨组织的移动,即骨组织的移动方向和移动位移大小。骨组织由于其密度较高近似于刚性,对骨组织的刚性位移模拟易于实现;二是预测骨组织移位后,软组织的形态变化。软组织的形变直接影响患者的面部外观。

    本系统基于人体颌面部的螺旋CT图像,建立下颌(包括下颌骨及覆盖的软组织)三维有限元模型。本文的主要内容包括两部分:

    一是建立了面部软组织的多层线弹性有限元模型。考虑到面部软组织中不同组分,即皮肤、肌肉和脂肪的力学特性的不同,区分对待皮肤、肌肉和脂肪,结合CT赋材质法,对三种组分分别赋予材料属性。相对于以往的均一材质模型,多层模型更接近于软组织的生物力学特性;

    二是为了探索下颌骨与软组织之间的相互作用,对颌面部软硬组织的整体有限元模型,进行了有限元非线性接触分析。在不同载荷条件下,研究下颌骨移位后对软组织位移形变的影响,从而为手术效果的预测提供基于人体颌面部解剖力学特性的更为定量和个体化的手段。

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