基于CT扫描图像的上颌牙列的三维重建及有限元模型建模研究(2)
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目前，医学图像三维重建的基本步骤包括，从外设获得断层数字(灰度)图像序列；对断层图像进行分割，对断层间进行插值以生成立方体体素数据；进行立体感显示[6-10]。随着今后影像学和计算机技术的进一步发展，三维重建技术必然在口腔医学领域中具有更加广阔的应用前景。
以往建立的医学有限元模型由于软件功能单一、网格划分算法少、人体组织结构形状不规则等原因，需要进行适当的简化和假设，在精度方面有一定的缺陷，而且模型创建过程环节多、成本高、周期长，进一步限制了其应用。以Mimics10.1建立实体模型并结合ansys12.1建立三维有限元模型，简化了建模中提取轮廓线的过程，缩短了建模时间；再进一步的自动重划功能中，能进行更加专业地半自动或手动划分；通过扫描数据的亨氏单位，对体网格进行材质分配，从而能显著提高了有限元模型分析(FEA)结果的可靠性和精确性，在整个重建过程中最大限度地排除了人为的干扰，体现了便捷、准确的建模优势。
3.2 真实牙列：实验采用某自愿者的真实牙列做实验，能够尽可能还原患者矫治过程，体现临床矫治特点。以往人们采用仿真牙列进行实验时，所有性能参数都是固定的，重建的三维模型也是相同的，力学仿真试验结果有很大相似性。采用真实患者牙列实验时，由于每个患者的骨质密度不同，牙根形状不同，对正畸力的反应不同，同一种矫治方案，对不同患者的矫治效果和矫治周期都会不同。因此，针对不同患者通过试验可以指定个性化矫治方案。
3.3 托槽影响：拍摄CT时，托槽能对正常CT图像形成强烈的干扰，在重建实体模型之前必须经过细致处理，否则重建的实体模型无法输入ANSYS进行有限元建模。
4 结论
本文利用64排螺旋CT技术，结合Mimics和ANSYS软件建立了上颌牙列的实体模型和三维有限元模型。实体模型形态细致逼真，模型形态与实体标本一致，可以被任意旋转并从不同角度观察，能得到上颌骨及牙列骨骼鲜明、直观、整体的印象。模型可编辑性强，可进行任意分割、复制和存储。上颌牙列的三维有限元模型具有非常精确的组织结构信息，为下一步的模型应力分析打下了良好的基础。
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