逆向工程软件结合micro

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1、逆向工程软件结合Micro作者：王疆，倪龙兴，徐超，韩冰【关键词】解剖学Usageofreverseengineeringsoftodeloftoothstructure　　【Abstract】AIM:Toexplorethevalueofthebinationofthereverseengineeringsoftentionalfiniteelementanalysis(3DFEA)modelofthetoothstructureandtoreconstructthefine3DFEAmodelofthecroanmaxillaryfi

2、rstpremolar.METHODS:Micro_CTaxillaryfirstpremolar.ImporttheCTimagestoMimicsV8.1softodel.Then,afterimprovementintheGeomagic7softodelthatcanbeidentifiedbytheFEAsoftel,dentinandpulpcavity)eshesodelofthecroaxillaryfirstpremolareshing,theenamelhad154,355tetrahedralelements,the

3、dentinhad256,304tetrahedralelements,intotal,thecroents.Theaccuracyofthemodelodelofthetoothstructure.　　【Keyodels,anatomic;finiteelementanalysis　　【摘要】目的：探索逆向工程技术软件结合Micro_CT技术在牙体组织精细三维有限元模型建立中的应用，建立上颌第一前磨牙牙冠的精细三维有限元模型.方法：用Micro_CT对选取的完整人上颌第一前磨牙进行扫描，将获得的CT影像通过MimicsV8.1软件进行拟

4、合，初步形成三维模型.再将模型导入Geomagic7软件中进行精修和细化，形成有限元分析软件可识别的实体三维模型，最后，将牙体组织的三维实体模型在Ansys9.0软件中进行布尔运算，区分出釉质、牙本质及髓腔系统，并分别进行了网格划分.结果：建立了人上颌第一前磨牙牙冠的精细三维有限元模型，网格划分后的牙冠三维有限元模型：釉质具有154,355个单元，牙本质具有256,304个单元，共有410,659个10节点四面体单元，模型具有非常高的精确度.结论：逆向工程软件结合Micro_CT技术是牙体组织精细三维有限元模型建立的有效途径.　　【关键词

5、】Micro_CT；逆向工程；模型，解剖学；有限元分析　　0引言　　口腔生物力学是生物力学的一个分支，是以力学观点和方法来研究口腔生物学的一门学科.随着计算机技术、数据获取技术的不断进步，三维有限元法在生物力学研究中的应用也越来越广泛.生物力学的研究有赖于三维有限元模型的建立.对于牙体组织的生物力学研究，由于牙齿本身的结构特点（形态不规则、体积小、组成结构物理性能不同），使其对有限元模型的准确性和精确性要求更高.本研究利用因正畸拔除的完整人上颌第一前磨牙，在空间分辨率达到μm级别的Micro_CT下进行扫描，获得牙体组织的截面影像，再利用

6、Mimics,Geomagic等逆向工程软件，建立了人上颌第一前磨牙牙冠部分的精细三维有限元模型，对牙体组织各部分结构做出了精确的模拟，为今后的研究工作打下了良好的基础.　　1材料和方法　　1.1材料标本选自本院因正畸拔除的右侧上颌第一前磨牙，去除周围牙槽骨和牙周膜.保持牙齿结构完整；自凝塑料基托固定.IBM笔记本电脑（Intelp42.0GCPU，640M内存，aterialise，Belgium）；GeomagicStudio7逆向工程软件（RaindropGeomagic，USA）；Micro_CT（Skyscan1074型，清华大

7、学相变与界面传递现象实验室）.　　1.2方法　　1.2.1图像数据获取对牙齿标本进行Micro_CT扫描，扫描时保持牙齿长轴与检查床平行，与扫描平面垂直.扫描自牙尖至牙根尖，层厚间距37.6μm.共获得牙齿侧面图像200张.通过Cone_rec软件（Scansky公司，美国），设定需要截取的图像间距（本实验中设定的层厚为0.1mm,最小可设定为37.6μm），将获得的侧面图转化成为Mimics软件可识别的截面图（bmp格式）.共获得194张断层影像.　　1.2.2图像处理获得的初始截面图像，可较清晰地分辨出牙釉质、牙本质及髓腔系统，但部分

8、图像不同程度的存在噪点，而且，牙釉质及牙本质间的灰度差异尚不能满足建模软件的要求，无法直接用于建模，需要对图像进行预处理.　　利用自编的Matlab程序进行图像处理（图1）.首先，分析图像的灰