上颌埋伏阻生牙正畸过程的有限元仿真开题报告

1. 研究目的与意义

随着虚拟现实技术和现代医学的飞速发展和交叉融合，基于虚拟现实技术的手术仿真在医学仿真系统中占据了重要地位。借助于计算机有限元仿真技术对埋伏阻生牙牵引导萌的机理开展研究，实现正畸矫治过程的操作量化，缩短矫治时间，减轻患者的生理和心理痛苦。

本课题拟以埋伏阻生牙正畸为例，进行基于医学图像的牙颌模型三维重建研究，为口腔正畸虚拟手术仿真系统的研究奠定了第一步。

2. 国内外研究现状分析

将有限元分析仿真法引入口腔医学领域，使得有限元分析仿真法已经成为口腔生物力学研究领域中的最有效分析仿真工具。通过建立模型进行分析，所建模型的准确程度直接影响到结果的准确性。目前，国内外研究内容大致如下：

第一，在建立模型过程中，由于埋伏牙的特殊位置和周围复杂的解剖结构，快速高效精确地建立其实体模型，并进一步处理有限元模型是当前埋伏牙正畸仿真研究的难点之一；

第二，有限元分析与仿真法作为一种应力受力分析仿真方法，现已普遍用于正畸牙移动的应力分析中，大多数情况下做的研究是针对静态情况，但针对埋伏牙牵引的三维有限元分析的研究，无太多动态的研究。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

第一：与课题合作单位南京医科大学共同采集一例埋伏阻生牙病例的ct影像数据；

第二：根据ct影像数据利用mimics软件重建较粗糙的牙颌模型，并输出点云文件；

4. 研究创新点

本研究使用通过CT扫描获取原始数据，利用Mimics软件重建较粗糙的牙颌模型，并输出点云文件；采用逆向工程技术处理牙颌模型点云，重建埋伏牙及其支持组织的模型，利用有限元法对正畸力作用下的牙周膜应力分布情况研究，发挥了口腔正畸医生和工程设计人员专长，将正畸基础理论工程设计方法相结合，使计算的过程中与实际情况达到一致；计算结果对于正畸过程具有一定的参考价值，对正畸力的大小和施加方向更具有指导意义。