【摘要】 目的：建立正常人下颌骨三维有限元模型，为以后的生物力学研究和分析奠定基础。方法：利用螺旋CT三维影像重建技术与三维有限元方法结合建立人下颌骨有限元模型。结果：获得良好的下颌骨三维有限元模型，并可模拟不同工作状况模型各部分的力学改变。结论：利用螺旋CT三维影像重建技术与三维有限元方法结合，建立正常人下颌骨三维有限元模型是切实可行的。

　　完整全面地认识TMJ的受力状况，了解髁状突在下颌承受机械负荷中所发挥的作用，是掌握颞下颌关节紊乱病(Temporomandibular joint disorders,TMD)发病和治疗机制的前提。然而，由于研究方法和手段的限制，对颞下颌关节(temporomandibular joint, TMJ)生物力学行为的认识一直未取得令人满意的成果。随着有限元理论分析方法在这一领域的应用，对TMJ的应力分布及变化规律有了初步的认

识。本研究目的在于利用螺旋CT维影像重建技术与三维有限元技术方法结合，建立正常人下颌骨三维有限元模型，为以后的生物力学研究和分析奠定基础。

1 材料和方法

　　选择牙列完整，咬合关系正常，无咬合障碍，后牙为中性，无任何TMD症状和体征的健康成年女性志愿者一例。
1.1 TMJ螺旋CT扫描和三维影像重建
　　采用Philip Tomoscan SR 7000型CT扫描机及Easy Vision CT/MR R2工作站进行TMJ和下颌骨螺旋CT扫描及三维图像重建和显示。螺旋CT扫描参数为螺旋层厚3mm，床进速度3mm/s，从髁状突到颏部连续横断扫描36层，重建薄层厚度1.5mm，选择骨组织窗观察断层和重建时的下颌骨。
1.2 下颌骨三维有限元模型的建立
　　选用MTV-1801CB(CCD Camera, MI***ON)摄像机，图像监视器和CA-P530伪彩色图像采集卡处理CT断层图片，分离出下颌骨，将CT扫描图像转化成计算机数字图像，再经自编程序转换为Auto-CAD 格式文件和真实坐标，借助Supper SAP前处理程序软件自动读取图像边界，并进行网格划分，以建立下颌骨三维有限元模型。
　　本研究分别考虑皮质骨和松质骨的材料特性，选取下颌骨外层单元作为皮质内弹性模量为1.37×104MPa,泊松比为0.30，选取下颌骨的内层单元为松质骨，弹性模量为7.93×103MPa，泊松比为0.30[1]。假设模型中各材料和组织为连续、均质、各向同性的线弹性材料。
　　关于咀嚼肌的确定，本研究选择与闭口及咬合运动有关的左右侧各四组共十六块肌肉：咬肌（深层和浅层），翼内肌，颞肌（分为前，中，后束），翼外肌（分为上，下头）。将这些肌肉用只受拉不受压的杆单元来模拟，与下颌骨连接。各肌肉起止点坐标及横截面积参考Faulkner等[2]和Osborn 等[3]的研究结果，如表1所示。肌肉弹性模量为8.2MPa,泊松比为0.40[4]。

表1　各咀嚼肌起止点坐标及横截面面积 

注：表中X轴坐标的＋表示左侧咀嚼肌，－表示右侧咀嚼肌