[發(fā)明專利]一種顱頜面骨模型建立方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510374448.4
• 申請日: 2015-06-30
• 公開（公告）號: CN104915519A
• 公開（公告）日: 2015-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊資洋;譚穎徽;劉煜;吳坡
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍第三軍醫(yī)大學(xué)第二附屬醫(yī)院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

本申公開了一種顱頜面骨模型建立方法及裝置，方法包括：利用測試樣本的頜骨及余顱頜面骨的三維數(shù)字圖像，生成對應(yīng)的頜骨三維有限元模型和余顱頜面骨三維有限元模型，并根據(jù)頜面部解剖結(jié)構(gòu)，將頜骨三維有限元模型和余顱頜面骨三維有限元模型進(jìn)行組合，得到顱頜面骨三維有限元模型，最后對顱頜面骨三維有限元模型進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，如設(shè)定頜骨與余顱頜面骨接觸類型、頜骨位移邊界條件等。由于本申請建立的顱頜面骨三維有限元模型包括了顱頜面部完整解剖形態(tài)，因此使用本申請方法建立的顱頜面骨三維有限元模型模擬碰撞試驗時，既能夠模擬頜骨受撞后骨折損傷情況，又能夠?qū)τ囡B頜面骨的應(yīng)力傳遞進(jìn)行分析，試驗仿真性更高，臨床指導(dǎo)意義更強。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及模型建立技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種顱頜面骨模型建立方法及裝置。

背景技術(shù)

交通事故傷一直是和平時代口腔頜面部損傷中的主要原因之一，隨著機(jī)動車作為交通工具的日益普及，交通事故傷發(fā)生率逐年提高。頜面部交通事故傷主要是由撞擊所造成。臨床資料顯示，頜面部撞擊傷不僅能造成頜面部的局部損傷，同時也可導(dǎo)致鄰近器官，如：顱腦、眼球、內(nèi)耳等的損傷，使傷情更加嚴(yán)重、復(fù)雜，死亡率也隨之增高。

為了更好的指導(dǎo)頜面部損傷的臨床治療，現(xiàn)有技術(shù)中提供了幾種頜面部撞擊傷研究機(jī)制，其均是針對單一頜骨創(chuàng)建模型，并對創(chuàng)建的單一頜骨模型進(jìn)行模擬撞擊實驗，得到實驗結(jié)果。

本案發(fā)明人通過對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)其存在以下缺點：由于實際情況中，任一頜骨都是通過特定解剖結(jié)構(gòu)與其它頜骨相連，當(dāng)此頜骨受到力學(xué)載荷時，可以通過解剖連接將應(yīng)力傳導(dǎo)至其它頜骨，從而導(dǎo)致自身受力的減小并引起周圍頜骨的力學(xué)變化。因此，按照現(xiàn)有技術(shù)創(chuàng)建的單一頜骨模型進(jìn)行模擬撞擊實驗時，實驗的仿真性不高，無法模擬其余顱頜面骨的應(yīng)力傳導(dǎo)分析。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本申請?zhí)峁┝艘环N顱頜面骨模型建立方法及裝置，用于解決現(xiàn)有單一頜骨模型進(jìn)行模擬撞擊實驗時，實驗仿真性低的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，現(xiàn)提出的方案如下：

一種顱頜面骨模型建立方法，包括：

獲取測試樣本的頜骨及余顱頜面骨的三維數(shù)字圖像；

利用所述頜骨的三維數(shù)字圖像生成頜骨三維有限元模型，利用所述余顱頜面骨的三維數(shù)字圖像生成余顱頜面骨三維有限元模型；

根據(jù)頜面部解剖結(jié)構(gòu)，將所述頜骨三維有限元模型和所述余顱頜面骨三維有限元模型進(jìn)行組合，得到顱頜面骨三維有限元模型；

對所述顱頜面骨三維有限元模型進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，所述參數(shù)包括頜骨與余顱頜面骨接觸類型、頜骨位移邊界條件。

優(yōu)選地，所述頜骨為下頜骨，所述余顱頜面骨為顱上頜復(fù)合體，則所述獲取測試樣本的頜骨及余顱頜面骨的三維數(shù)字圖像，包括：

獲取測試樣本的頜面部薄層CT掃描圖像；

根據(jù)下頜骨及顱上頜復(fù)合體的組織閾值，分別篩選出下頜骨骨骼云圖、顱上頜復(fù)合體云圖；

分別對所述下頜骨骨骼云圖、所述顱上頜復(fù)合體云圖進(jìn)行三維重建，得到下頜骨及顱上頜復(fù)合體的三維數(shù)字圖像。

優(yōu)選地，所述頜骨為下頜骨，所述余顱頜面骨為顱上頜復(fù)合體，則所述利用所述余顱頜面骨的三維數(shù)字圖像生成余顱頜面骨三維有限元模型，包括：

對所述顱上頜復(fù)合體的三維數(shù)字圖像進(jìn)行面網(wǎng)格劃分，得到顱上頜復(fù)合體面網(wǎng)格模型。

優(yōu)選地，所述頜骨為下頜骨，所述余顱頜面骨為顱上頜復(fù)合體，則所述利用所述頜骨的三維數(shù)字圖像生成頜骨三維有限元模型，包括：

對所述下頜骨的三維數(shù)字圖像進(jìn)行面網(wǎng)格劃分，得到下頜骨面網(wǎng)格模型；

對所述下頜骨面網(wǎng)格模型進(jìn)行曲面計算，得到nurbs曲面；