一种牙周膜有限元模型的建模方法与系统

文档序号:26681762发布日期:2021-09-18 00:53阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种牙周膜有限元模型的建模方法,其特征在于,包括步骤:s1:根据患者牙颌组织的ct图像获取牙齿面网格模型和牙槽骨面网格模型;s2:根据牙齿面网格模型和牙槽骨面网格模型获取两者间的重叠区域,并根据重叠区域获得牙周膜实体模型;s3:通过网格划分处理牙周膜实体模型获取牙周膜体网格模型;s4:通过超弹模型和松弛函数模型分别定义牙周膜的弹性力学行为和黏性力学行为,并获取牙周膜体网格模型材料赋值后的牙周膜有限元模型。2.如权利要求1所述的一种牙周膜有限元模型的建模方法,其特征在于,所述步骤s1之前还包括步骤:s0:获取患者牙颌组织的ct图像并提取牙周膜组织厚度值。3.如权利要求2所述的一种牙周膜有限元模型的建模方法,其特征在于,所述步骤s2具体包括步骤:s21:根据牙周膜组织厚度值沿外法线方向扩展牙齿面网格模型,同时填平牙槽骨面网格模型中的牙槽窝;s22:通过布尔求交操作获取扩展后的牙齿面网格模型和填平后牙槽骨面网格模型的重叠区域;s23:根据重叠区域和牙齿面网格模型,先后进行布尔减操作和曲面处理,获得牙周膜实体模型。4.如权利要求1所述的一种牙周膜有限元模型的建模方法,其特征在于,所述步骤s4中,超弹模型的表达式为:式中,u为应变能密度函数,n为模型的阶数,μ
i
是剪切模量,α
i
是超弹性材料系数,d
i
为不可压缩参数,λ1、λ2和λ3这三个变量为应变能密度函数u三个方向上的主伸长率,j为体积率。5.如权利要求1所述的一种牙周膜有限元模型的建模方法,其特征在于,所述步骤s4中,松弛函数模型的表达式为:式中g(t)为关于时间归一化应力松弛函数,δ
n
为能量函数乘子,λ
n
为松弛时间常数,t是时间。6.一种牙周膜有限元模型的建模系统,其特征在于,包括:图像处理模块,用于根据患者牙颌组织的ct图像获取牙齿面网格模型和牙槽骨面网格模型;模型处理模块,用于根据牙齿面网格模型和牙槽骨面网格模型获取两者间的重叠区域,并根据重叠区域获得牙周膜实体模型;模型划分模块,用于通过网格划分处理牙周膜实体模型获取牙周膜体网格模型;有限元构建模块,用于通过超弹模型和松弛函数模型分别定义牙周膜的弹性力学行为
和黏性力学行为,并获取牙周膜体网格模型材料赋值后的牙周膜有限元模型。7.如权利要求6所述的一种牙周膜有限元模型的建模系统,其特征在于,还包括:图像获取模块,用于获取患者牙颌组织的ct图像并提取牙周膜组织厚度值。8.如权利要求7所述的一种牙周膜有限元模型的建模系统,其特征在于,所述模型处理模块具体包括:模型加工单元,用于根据牙周膜组织厚度值沿外法线方向扩展牙齿面网格模型,同时填平牙槽骨面网格模型中的牙槽窝;模型筛选单元,用于通过布尔求交操作获取扩展后的牙齿面网格模型和填平后牙槽骨面网格模型的重叠区域;模型构建单元,用于根据重叠区域和牙齿面网格模型,先后进行布尔减操作和曲面处理,获得牙周膜实体模型。9.如权利要求6所述的一种牙周膜有限元模型的建模系统,其特征在于,所述超弹模型的表达式为:式中,u为应变能密度函数,n为模型的阶数,μ
i
是剪切模量,α
i
是超弹性材料系数,d
i
为不可压缩参数,λ1、λ2和λ3这三个变量为应变能密度函数u三个方向上的主伸长率,j为体积率。10.如权利要求6所述的一种牙周膜有限元模型的建模系统,其特征在于,所述松弛函数模型的表达式为:式中g(t)为关于时间归一化应力松弛函数,δ
n
为能量函数乘子,λ
n
为松弛时间常数,t是时间。

技术总结
本发明公开了一种牙周膜有限元模型的建模方法与系统,涉及口腔力学分析领域,主要包括步骤:根据患者牙颌组织的CT图像获取牙齿面网格模型和牙槽骨面网格模型;根据牙齿面网格模型和牙槽骨面网格模型获取两者间的重叠区域,并根据重叠区域通过曲面处理获得牙周膜实体模型;通过网格划分处理牙周膜实体模型获取牙周膜体网格模型;通过超弹模型和松弛函数模型分别定义牙周膜的弹性力学行为和黏性力学行为,并获取牙周膜体网格模型材料赋值后的牙周膜有限元模型。本发明通过对牙齿面网格模型和牙槽骨面网格模型进行布尔操作获取重叠区域,根据重叠区域构建牙周膜实体模型,实现了牙周膜与其它牙周组织难以区分情况下的牙周膜识别。膜识别。膜识别。


技术研发人员:仵健磊
受保护的技术使用者:宁波职业技术学院
技术研发日:2021.06.02
技术公布日:2021/9/17
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