牙齿牙周矫治装置三合一三维有限元模型的建立

背景：由于牙齿及其支持组织的外形不规则,力学性质不同的以及受力作用的复杂性等,令其受力的状态很难模拟。自Tanne首次建立上颌中切牙三维有限元模型以来,国内外相继建立了精度较高的组牙有限元模型,但结合矫治装置前牙段的三维有限元模型却少见报道。目的：将薄层CT技术和多种图像处理软件及三维建模方法相结合,建立牙齿牙周矫治装置三合一的高精度三维有限元模型。方法：采集1名健康女青年上颌前牙段及牙槽骨的螺旋CT扫描及原始数据,通过三维模型修饰、划分网格等程序建立起一个上颌前牙段牙齿、牙周组织（牙周膜、皮质骨、松质骨）及矫治装置（弓丝、托槽）三合一的三维有限元模型。结果与结论：建立了上颌前牙段牙齿牙周矫治装置三合一的三维有限元模型,划分的单元采用三棱锥四面体结构,共生成131920个单元,194321个节点。将薄层CT技术和多种图像处理软件及三维建模方法相结合,建立了精度较高的包括矫治系统（托槽、弓丝）的上颌前牙段及其牙周支持组织（牙周膜、皮质骨、松质骨）的三维有限元模型。该模型具有较好的几何相似性和力学相似性,适当的将牙周膜简化成可以满足分析要求,能较好的模拟临床实际情况进行力学研究,为进一步的生物力学分析和优化设计提供可靠的研究途径。