一种颅颌面骨模型建立方法及装置制造方法及图纸

本申公开了一种颅颌面骨模型建立方法及装置，方法包括：利用测试样本的颌骨及余颅颌面骨的三维数字图像，生成对应的颌骨三维有限元模型和余颅颌面骨三维有限元模型，并根据颌面部解剖结构，将颌骨三维有限元模型和余颅颌面骨三维有限元模型进行组合，得到颅颌面骨三维有限元模型，最后对颅颌面骨三维有限元模型进行参数设定，如设定颌骨与余颅颌面骨接触类型、颌骨位移边界条件等。由于本申请建立的颅颌面骨三维有限元模型包括了颅颌面部完整解剖形态，因此使用本申请方法建立的颅颌面骨三维有限元模型模拟碰撞试验时，既能够模拟颌骨受撞后骨折损伤情况，又能够对余颅颌面骨的应力传递进行分析，试验仿真性更高，临床指导意义更强。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及模型建立
，更具体地说，涉及一种颅颁面骨模型建立方法及 目.0
技术介绍
交通事故伤一直是和平时代口腔颁面部损伤中的主要原因之一，随着机动车作为交通工具的日益普及，交通事故伤发生率逐年提高。颁面部交通事故伤主要是由撞击所造成。临床资料显示，颁面部撞击伤不仅能造成颁面部的局部损伤，同时也可导致邻近器官，如:颜脑、眼球、内耳等的损伤，使伤情更加严重、复杂，死亡率也随之增高。为了更好的指导颁面部损伤的临床治疗，现有技术中提供了几种颁面部撞击伤研宄机制，其均是针对单一颁骨创建模型，并对创建的单一颁骨模型进行模拟撞击实验，得到实验结果。本案专利技术人通过对现有技术进行研宄，发现其存在以下缺点:由于实际情况中，任一颁骨都是通过特定解剖结构与其它颁骨相连，当此颁骨受到力学载荷时，可以通过解剖连接将应力传导至其它颁骨，从而导致自身受力的减小并引起周围颁骨的力学变化。因此，按照现有技术创建的单一颁骨模型进行模拟撞击实验时，实验的仿真性不高，无法模拟其余颅颁面骨的应力传导分析。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供了一种颅颁面骨模型建立方法及装置，用于解决现有单一颁骨模型进行模拟撞击实验时，实验仿真性低的问题。为了实现上述目的，现提出的方案如下:一种颅颁面骨模型建立方法，包括:获取测试样本的颁骨及余颅颁面骨的三维数字图像；利用所述颁骨的三维数字图像生成颁骨三维有限元模型，利用所述余颅颁面骨的三维数字图像生成余颅颁面骨三维有限元模型；根据颁面部解剖结构，将所述颁骨三维有限元模型和所述余颅颁面骨三维有限元模型进行组合，得到颅颁面骨三维有限元模型；对所述颅颁面骨三维有限元模型进行参数设定，所述参数包括颁骨与余颅颁面骨接触类型、颁骨位移边界条件。优选地，所述颁骨为下颁骨，所述余颅颁面骨为颅上颁复合体，则所述获取测试样本的颁骨及余颅颁面骨的三维数字图像，包括:获取测试样本的颁面部薄层CT扫描图像；根据下颁骨及颅上颁复合体的组织阈值，分别筛选出下颁骨骨骼云图、颅上颁复合体云图；分别对所述下颁骨骨骼云图、所述颅上颁复合体云图进行三维重建，得到下颁骨及颅上颁复合体的三维数字图像。优选地，所述颁骨为下颁骨，所述余颅颁面骨为颅上颁复合体，则所述利用所述余颅颁面骨的三维数字图像生成余颅颁面骨三维有限元模型，包括:对所述颅上颁复合体的三维数字图像进行面网格划分，得到颅上颁复合体面网格模型。优选地，所述颁骨为下颁骨，所述余颅颁面骨为颅上颁复合体，则所述利用所述颁骨的三维数字图像生成颁骨三维有限元模型，包括:对所述下颁骨的三维数字图像进行面网格划分，得到下颁骨面网格模型；对所述下颁骨面网格模型进行曲面计算，得到nurbs曲面；根据所述nurbs曲面创建下颁骨CAD三维实体模型；对所述下颁骨CAD三维实体模型进行体网格划分，得到下颁骨体网格模型。优选地，所述对所述下颁骨CAD三维实体模型进行体网格划分，得到下颁骨体网格模型，包括:确定所述下颁骨CAD三维实体模型的边界轮廓线，并进行几何清理；按照预置规则，对所述下颁骨CAD三维实体模型进行分块；对各个分块进行体网格划分；将体网格划分后的各个分块进行组合，得到下颁骨体网格模型。—种颅颁面骨模型建立装置，包括:图像获取单元，用于获取测试样本的颁骨及余颅颁面骨的三维数字图像；颁骨模型生成单元，用于利用所述颁骨的三维数字图像生成颁骨三维有限元模型；余颅颁面骨模型生成单元，用于利用所述余颅颁面骨的三维数字图像生成余颅颁面骨三维有限元模型；模型组合单元，用于根据颁面部解剖结构，将所述颁骨三维有限元模型和所述余颅颁面骨三维有限元模型进行组合，得到颅颁面骨三维有限元模型；模型参数设定单元，用于对所述颅颁面骨三维有限元模型进行参数设定，所述参数包括颁骨与余颅颁面骨接触类型、颁骨位移边界条件。优选地，所述颁骨为下颁骨，所述余颅颁面骨为颅上颁复合体，则所述图像获取单元包括:CT图像获取单元，用于获取测试样本的颁面部薄层CT扫描图像；图像筛选单元，用于根据下颁骨及颅上颁复合体的组织阈值，分别筛选出下颁骨骨骼云图、颅上颁复合体云图；三维重建单元，用于分别对所述下颁骨骨骼云图、所述颅上颁复合体云图进行三维重建，得到下颁骨及颅上颁复合体的三维数字图像。优选地，所述颁骨为下颁骨，所述余颅颁面骨为颅上颁复合体，则所述余颅颁面骨模型生成单元包括:第一余颅颁面骨模型生成子单元，用于对所述颅上颁复合体的三维数字图像进行面网格划分，得到颅上颁复合体面网格模型。优选地，所述颁骨为下颁骨，所述余颅颁面骨为颅上颁复合体，则所述颁骨模型生成单元包括:第一颁骨模型生成子单元，用于对所述下颁骨的三维数字图像进行面网格划分，得到下颁骨面网格模型；第二颁骨模型生成子单元，用于对所述下颁骨面网格模型进行曲面计算，得到nurbs曲面；第三颁骨模型生成子单元，用于根据所述nurbs曲面创建下颁骨CAD三维实体模型；第四颁骨模型生成子单元，用于对所述下颁骨CAD三维实体模型进行体网格划分，得到下颁骨体网格模型。优选地，所述第四颁骨模型生成子单元包括:轮廓线确定单元，用于确定所述下颁骨CAD三维实体模型的边界轮廓线，并进行几何清理；分块处理单元，用于按照预置规则，对所述下颁骨CAD三维实体模型进行分块；体网格划分单元，用于对各个分块进行体网格划分；分块组合单元，用于将体网格划分后的各个分块进行组合，得到下颁骨体网格模型。从上述的技术方案可以看出，本申请实施例提供的颅颁面骨模型建立方法，利用测试样本的颁骨及余颅颁面骨的三维数字图像，生成对应的颁骨三维有限元模型和余颅颁面骨三维有限元模型，并根据颁面部解剖结构，将所述颁骨三维有限元模型和所述余颅颁面骨三维有限元模型进行组合，得到颁面骨三维有限元模型，最后对所述颁面骨三维有限元模型进行参数设定，如设定颁骨与余颅颁面骨接触类型、颁骨位移边界条件等。由于本申请建立的颁面骨三维有限元模型包括了颁骨和余颅颁面骨，其是一个综合体，包括了颅颁面部完整解剖形态，因此使用本申请方法建立的颅颁面骨三维有限元模型可用于各类条件的碰撞试验，且在模拟碰撞试验时，既能够模拟颁骨受撞后骨损伤的完整形态表现，又能够对余颅颁面骨的应力传导进行分析，试验仿真性更高，临床指导意义更强。【附图说明】为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种颅颌面骨模型建立方法，其特征在于，包括：获取测试样本的颌骨及余颅颌面骨的三维数字图像；利用所述颌骨的三维数字图像生成颌骨三维有限元模型，利用所述余颅颌面骨的三维数字图像生成余颅颌面骨三维有限元模型；根据颌面部解剖结构，将所述颌骨三维有限元模型和所述余颅颌面骨三维有限元模型进行组合，得到颅颌面骨三维有限元模型；对所述颅颌面骨三维有限元模型进行参数设定，所述参数包括颌骨与余颅颌面骨接触类型、颌骨位移边界条件。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨资洋，谭颖徽，刘煜，吴坡，
申请(专利权)人：中国人民解放军第三军医大学第二附属医院，
类型：发明
国别省市：重庆;85