中國力學虛擬人模型優(yōu)化及其在口腔臨床醫(yī)學中的應用.pdf

1、人體骨肌系統(tǒng)個體間的差異性、多樣性以及活體實驗的局限性,使得關于人體力學特性的研究工作開展十分困難。與此同時,隨著醫(yī)療條件的改善,各種臨床手術方法不斷的涌現,如何有效的選擇手術方案及評價術后效果,成為當前相關領域生物醫(yī)學學者的重要研究工作。本文基于上海交通大學生物醫(yī)學制造與生命質量工程研究所承擔的―中國力學虛擬人‖國家自然科學基金重點項目以及與上海市第九人民醫(yī)院口腔修復科合作的項目為支撐,研究了人體脊柱和顱頜復合體系統(tǒng)的模型建立相關問題

2、及其在臨床問題中的應用。具體內容包括:一)基于冷凍切片斷層圖像數據建立人體脊柱胸腰部的幾何仿真模型后,依據人體解剖學結構建立了包括椎體皮松質骨、后部結構、終板、纖維環(huán)及髓核等部分在內的三維有限元模型,優(yōu)化了中國力學虛擬人模型數據庫。二)取腰椎L3-L4功能單元為研究對象,探討了有限元建模技巧及原則,并通過建立網格參數不同的五組模型進行分析對比,所得結論為人體生物力學限元模型網格參數的選擇提供了依據和參考。三)基于CT斷層掃描數據輔以層切

3、法,建立了中國標準人的模塊化顱頜復合體幾何及有限元模型,模型包括骨骼、牙齒、牙周膜、粘膜、咀嚼肌等部分,并開發(fā)了人體骨肌生物力學分析軟件頭部及牙齒模塊,完善了中國力學虛擬人頭部模塊平臺。四)利用上述平臺研究了口腔臨床醫(yī)學中肯氏I類缺失修復重建的生物力學問題,通過對比五種常見修復方案的研究結果評價各方案優(yōu)劣,為臨床病例修復方案的選擇提供了理論支持,造?；颊摺１疚慕⒘巳梭w脊柱胸腰部和頭部的幾何模型和有限元模型,可以廣泛地應用于生物力學研究