激光三维扫描系统重建下颌骨

南方医科大学学报 ›› 2004, Vol. 24 ›› Issue (07): 756-757.

激光三维扫描系统重建下颌骨

张美超¹, 廖进民¹, 李敏², 赵卫东¹

1. 第一军医大学医工系, 广东, 广州, 510515;
2. 无锡市南长区人民医院口腔科, 江苏, 无锡, 214021

出版日期:2004-07-20 发布日期:2004-07-20
基金资助:
收稿日期:2003-12-18。
基金项目:国家自然基金(30371449;30171184)
作者简介:张美超(1974- ),男,讲师,博士,主要从事生物力学研究,电话:020-61640114-89091,Email:zmc@fimmu.edu.cn

Reconstruction of the mandibular model using a three-dimensional laser scanner

ZHANG Mei-chao¹, LIAO Jin-min¹, LI Min², ZHAO Wei-dong¹

1. 第一军医大学医工系, 广东, 广州, 510515;
2. 无锡市南长区人民医院口腔科, 江苏, 无锡, 214021

Online:2004-07-20 Published:2004-07-20

摘要/Abstract

摘要： 目的利用激光三维扫描技术重建下颌骨三维结构,探索建立有限元几何模型的新方法。方法利用激光三维扫描系统,多次、分区域地扫描人体下颌骨标本并形成下颌骨表面轮廓点云文件,然后对扫描点云文件进行拼接,重建下颌骨表面轮廓。结果建立了一个人体下颌骨骨性表面的三维模型。此模型造型逼真,并可以适当的文件格式应用于有限元结构力学仿真分析。结论在生物力学仿真实验中,激光三维扫描系统可以用于建立有限元几何模型,可解决常规CAD(computer aided design)方法难以建立非规则人体结构模型这一难题。

Abstract: Objective Toconstructa three-dirnensional (3D) mandibular modelusing a 3D laser scanner, and explore a new method for reconstructing the finite element geometry model Methods A mandible specimen was scanned with the 3D laser scanner to form the point clouds of the mandibular surface, which were subsequently aligned for reconstruction of the mandibular model. Result A 3D model of the mandible surface was reconstructed, which could be used for finite element simulation. Conclusion The 3D laser scanning system can be used to reconstruct the 3D model with irregular geometry for finite element simulation.

中图分类号:

R318

张美超¹, 廖进民¹, 李敏², 赵卫东¹. 激光三维扫描系统重建下颌骨[J]. 南方医科大学学报, 2004, 24(07): 756-757.

ZHANG Mei-chao¹, LIAO Jin-min¹, LI Min², ZHAO Wei-dong¹. Reconstruction of the mandibular model using a three-dimensional laser scanner[J]. Journal of Southern Medical University, 2004, 24(07): 756-757.

参考文献

[1] Zinreich S J, Mattox DE, Kennedy DW, et al. 3-D CT for cranial facial and laryngeal surgery[J]. Laryngoscope, 1988, 98(11): 1212-9.
[2] 赵保东,李宁毅,周抑光,等.下颌骨的三维重建及实体解剖研究[J].华西口腔医学杂志,2002,20(1):21-3.Zhao BD, Li NY. Zhou YG, et al. A study of rebuild of a threedimensional anatomic model of mandibles [J]. West Chin J Stomatol, 2002, 20(1): 21-3.
[3] Jackson IT, Bite U. Three-dimensional computed tomographic scanning and major surgical reconstruction of the head and neck [J].Mayo Clin Proc, 1986, 61(7): 546-55.
[4] Coche E, Pawlak S, Dechambre S, et al. Peripheral pulmonary arteries: identification at multi-slice spiral CT with 3D reconstruction[J]. Eur Radiol, 2003, 13(4):815-22.
[5] Altoblli DE, Kikinis R, Mulliken JB, et al. Computer-assisted threedimensional planning in craniofacial surgery[J]. Plast Reconstr Surg,1993, 92(4): 576-85
[6] Moorjani N, Conn G, Rahamim JS, et al. Virtual bronchoscopy and 3D spiral CT reconstructions in the management of kyphosis induced tracheal compression[J]. Thorax, 2004, 59(3): 272-3.
[7] Hurley ME, Herts BR, Remer EM, et al. Three-dimensional volumerendered helical CT before laparoscopic adrenalectomy[J]. Radiolgy,2003, 229(2): 581-6.
[8] Fraioli F, Francone M, Catalano C, et al. Multislice computed tomography in the preoperative assessment of adult-to-adult living donor liver transplantation: personal results [J]. Radiol Med(Torino), 2003, 105(5-6): 436-44.
[9] 王克强,杨钦,陈建治.基于逆工程的口腔修复体CAD研究[J].系统仿真学报(J Syst Simul),2001,13(suppl):580-1.
[10] 钟世镇,原林,黄文华.数字化虚拟人体为临床解剖学开拓研究新领域[J].中国临床解剖学杂志,2002,20(1):3-4.Zhong SZ, Yuan L, Huang WH. Suppositional digit human being expand new study area for clinical anatomy [J]. Chin J Clin Anat,2002, 20(1): 3-4.
[11] 钟世镇,原林.数字化虚拟人体数据获取的现状和对策[J].第一军医大学学报,2003,23(6):517-9.Zhong SZ, Yuan L. Current problems in the data acquisition of digitized virtual human and the countermeasures [J]. J First Mil Med Univ/Di Yi Jun Yi Da Xue Xue Bao, 2003, 23(6): 517-9.
[12] 张美超,赵卫东,原林,等建立数字化虚拟中国男性一号膝关节的有限元模型[J].第一军医大学学报,2003,23(6):27-9.Zhang MC, Zhao WD, Yuan L, et al. Three-dimensional reconstruction of the knee joint of digitized Virtual Male No.1 by finite element simulation[J]. J First Mil Med Univ/Di Yi Jun Yi Da Xue Xue Bao, 2003, 23(6): 527-9.

[1]	张育敏；李宝兴；李冀；马洪强；赵亚平；原林； . 新型聚乳酸/骨基质多孔复合支架材料制备及初步研究[J]. 南方医科大学学报, 2006, 26(12): 1745-1748.
[2]	李海波；王武军；梁勇；蔡开灿；邹小明；王振康； . 膨体聚四氟乙烯人工心脏瓣膜体外加速疲劳的实验研究[J]. 南方医科大学学报, 2006, 26(12): 1749-1752.
[3]	杨俊；邱小忠；余磊；朴英杰；秦建强；. IL-1β激活后的许旺细胞与人发角蛋白三维培养构建人工神经桥接体[J]. 南方医科大学学报, 2006, 26(11): 1577-1582.
[4]	苏永春；姚翔；于巍；邓亲恺；. 基于互信息极小判据的脉搏波信号的去噪处理[J]. 南方医科大学学报, 2006, 26(08): 1222-1224.
[5]	王学明；裴国献；金丹；魏宽海；江汕；唐光辉；. 磁共振灌注成像监测组织工程骨血管化的实验研究[J]. 南方医科大学学报, 2006, 26(07): 931-935.
[6]	王永峰；靳安民；魏坤；王旭东；汤善华；闵少雄；. 抗感染纳米羟基磷灰石局部药物缓释微球的研制及体外释药实验[J]. 南方医科大学学报, 2006, 26(06): 754-756.
[7]	简旭华；张镜方；胡平；沈雁；钟灿灿；. 组织工程心脏瓣叶皮下包埋实验[J]. 南方医科大学学报, 2006, 26(05): 573-575.
[8]	曹燕明；赵卫东；张美超；鲍侃；达国祖；. 镍钛记忆合金套合式交锁髓内钉的生物力学研究[J]. 南方医科大学学报, 2006, 26(05): 584-586.
[9]	刘新刚；陈武凡；陈光杰；. 基于刚-弹性变换的医学图像塔式配准新算法[J]. 南方医科大学学报, 2006, 26(05): 587-.
[10]	张景僚；顾立强；王龙江；谢颍涛； . L4、5神经前支和腰骶干与骶髂关节关系的三维重建[J]. 南方医科大学学报, 2006, 26(03): 364-366.
[11]	陈英华；董为人；肖应庆；赵冰雷；胡国栋；安连兵；. 一种新型真皮替代物——人发角蛋白-胶原海绵的制备及其生物活性研究(英文)[J]. 南方医科大学学报, 2006, 26(02): 131-138.
[12]	杨丰;金大年;陈武凡;罗敏; . 基于Hermite微分算子的水平集MR图像分割方法[J]. 南方医科大学学报, 2006, 26(01): 36-40.
[13]	杨俊¹, 刘巍², 余磊¹, 邱小忠¹, 焦培峰¹, 胡莲美¹, 武雷¹, 朴英杰¹, 钟世镇¹, 秦建强¹. 神经膜细胞与人发角蛋白复合培养构建人工神经桥接体的实验研究[J]. 南方医科大学学报, 2005, 25(09): 1128-1131,1144.
[14]	宫福良, 王坤正, 党晓谦, 王春生, 时志斌. 远端一枚或两枚锁钉对胫骨髓内钉力学性能影响的对比研究[J]. 南方医科大学学报, 2005, 25(05): 488-492.
[15]	慕宁, 高毅, 唐力军. 双阴性选择法纯化培养人骨髓多能成体祖细胞[J]. 南方医科大学学报, 2005, 25(05): 535-537.