不同牵引角度下埋伏牙牙周组织应力分布的三维有限元分析

任旭升 王建宁 孙玉刚 徐 杰 张 君

(1.济南市口腔医院，山东 济南 250012； 2.山东大学口腔医院，山东 济南 250012)

目前，埋伏牙的牵引治疗得到越来越广泛的关注[1]，但对其牵引主要依靠临床经验，生物力学方面的研究很少。本研究利用先进的三维有限元技术建立埋伏牙及其牙周组织的三维有限元模型，并对模型施加不同的牵引力，分析其牙周组织的应力分布特点，为临床治疗提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 实验材料与设备

1.1.1实验材料

从临床病人中选取1例埋伏牙患者做为测试对象，患者为男性，23岁，完全骨埋伏。

1.1.2实验设备

螺旋CT: 德国西门子Sensation 16 CT螺旋扫描机。

有限元建模软件： Materialise公司生产图像处理软件Mimics；Unigraphics Solutions(UGS)机械CAD公司生产的Unigraphics(简称UG)；MSC.Software Coorperation公司生产的有限元软件MSC.Mentat。

1.2 实验方法

1.2.1采样

用德国西门子Sensation 16 CT螺旋扫描机对患者头部进行连续横断扫描，构建出患者头部横断图像，从得到的二维断层图像中选取包括有埋伏牙及部分颌骨的图像，以DICOM3.0格式存储。

1.2.2建立三维CAD模型

使用Mimics软件，将以DICOM3.0医学数字图像通讯标准存储的一系列二维CT图像文件导入该软件，利用Segmentation模块进行图像分割和精炼处理。利用分割工具把图像分成各具灰度特性的不同区域，然后抽取出需要的目标区域边界。最后利用Calculate 3D工具条生成的上颌骨及部分颅骨的三维显示图，以检查轮廓线的准确性，最终输出上颌骨及部分颅骨的IGES格式数据文件。将预处理后的图像IGES格式数据文件，导入(Import)大型CAD/CAM/CAE一体化软件UG中，利用它的Freeform Modeling(自由形状建模)模块，完成上颌骨实体仿真模型的建立。……