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数字化颅颌面骨三维解剖图谱的建立

解剖学杂志 2010年第5期33卷 671-673页

作者：王靖虓曾健廖胜辉朱形好方一鸣温州医学院附属第一医院温州310003 乐清市人民医院温州325600 浙江大学计算机学院CAD＆CG国家重点实验室杭州310027

目的：研究和建立数字化颅颌面骨三维解剖图谱。方法：使用自主研发的医学图像处理和三维建模系统生成颅颌面诸骨的精确三维模型，然后采用Visual Studio 2008开发三维解剖图谱系统，设计强大而灵活的界面布局和操作控制，充分发挥数字... 详细信息

目的：研究和建立数字化颅颌面骨三维解剖图谱。方法：使用自主研发的医学图像处理和三维建模系统生成颅颌面诸骨的精确三维模型，然后采用Visual Studio 2008开发三维解剖图谱系统，设计强大而灵活的界面布局和操作控制，充分发挥数字化图谱的虚拟可视化功能。结果：成功研制了数字化颅颌面骨三维解剖图谱系统Dacas，人机交互式界面方便灵活，可以任意选取感兴趣区放大、旋转观察，对各个组成部分的名称、解剖标志、及其上、下级层次结构深入了解，具有逼真的三维显像和方便的教学学习功能。结论：数字化颅颌面骨组织三维解剖图谱是一种强有力的新型解剖工具，在口腔、颌面等多个学科均有很好的推广应用前景。

关键词：颅颌面骨三维模型三维可视化解剖图谱解剖学

微种植钉辅助上颌快速扩弓对颅颌面骨生物力学效果的三维有限元分析

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微种植钉辅助上颌快速扩弓对颅颌面骨生物力学效果的三维有限元分...

作者：郑稚榛福建医科大学

学位级别：硕士

目的本研究旨在通过三维有限元方法分析微种植钉辅助上颌快速扩弓(Miniscrew-assisted Rapid Palatal Expansion,MARPE)装置在定位、固位牙设计、微种植钉水平向间距等情况变化时,对于颅颌面骨的生物力学效果,以期为MARPE的临床治疗设... 详细信息

目的本研究旨在通过三维有限元方法分析微种植钉辅助上颌快速扩弓(Miniscrew-assisted Rapid Palatal Expansion,MARPE)装置在定位、固位牙设计、微种植钉水平向间距等情况变化时,对于颅颌面骨的生物力学效果,以期为MARPE的临床治疗设计提供参考。方法本实验采集了一例健康成年男性志愿者的全颅多层螺旋CT图像,并通过Mimics19.0、Geomagic wrap、Hypermesh14.0等软件建立三维有限元模型。在模型建立过程中,颅颌面骨及周围骨缝被画分为0.25-5mm大小单元,并视为连续、均值、各向同性的线弹性体。本实验根据“扩弓器位置、固位牙设计、微种植钉水平向间距”不同进行分组。根据微种植钉与腭中缝之间的距离,实验分为3mm组与6mm两大组;3mm组和6mm组又根据扩弓器所在的前后向位置(上颌第二前磨牙与第一磨牙间、上颌第一磨牙间、上颌第一磨牙与第二磨牙间)分为(3mm组)A、B、C和(6mm组)D、E、F共6个不同定位的扩弓器;每种定位的扩弓器根据固位牙设计方式分为3型,即固位牙为上颌第一前磨牙与第一磨牙(1型)、上颌第一前磨牙、第二前磨牙与第一磨牙(2型)、上颌第一磨牙(3型)。综上所述,实验可分成A1、A2、A3、B1、B2、B3、C1、C2、C3、D1、D2、D3、E1、E2、E3、F1、F2、F3共18组模型。对不同的模型组的扩弓器两侧以相反方向同时加载0.25mm、4mm的水平向强制位移,观察其对于颅颌面骨周围组织的应力分布与位移趋势。结果(1)三维有限元模型建立:生成4827430个节点、2346562个单元的三维有限元模型,其中包含额骨、鼻骨、颧骨、上颌骨、蝶骨、颚骨、颞骨、枕骨共12块骨骼及其松质骨,腭中缝、颧颌缝、颧颞缝、颧额缝、鼻颌缝、鼻额缝、额颌缝、翼腭缝等共13条骨缝;上下牙列、牙周膜、1.5mm x 13mm微种植钉等,成功建立18组MARPE与颅颌面骨复合体的三维有限元模型;(2)扩弓对于颅颌面骨应力分布:所有实验组中,应力基本集中于颧骨、腭中缝的中后段,前段应力较低。而在额颌缝应力变化不大;(3)不同扩弓器位置应力分布情况:对于位于两侧颧骨间的B组模型,周围骨缝应力分布相对于其他组分布较均匀,双侧颧骨向后上旋转的趋势减小且位移相对较平行;(4)不同固位牙应力分布:在固位牙设计方式分组中,扩弓器1型与2型对于周围组织应力分布相似,除翼腭缝外基本大于扩弓器3型;(5)不同微种植钉水平向间距应力分布情况:根据应力云图结果,最大应力均出现于微种植钉周围,6mm组对于周围骨缝应力基本大于3mm组;3mm组对于腭中缝前部的应力大于6mm组,但在腭中缝后部则相反。结论(1)应用Mimics、Geomagic、Hypermesh、Solid Works等软件,建立具上颌骨周围骨缝、微种植钉辅助上颌快速扩弓装置的颅颌面骨复合体三维有限元模型,具高度生物相似性;同时首度结合扩弓器位置、固位牙设计、微种植钉水平向间距的变化分析其对于颅颌面骨生物力学效果,可为后续微种植钉辅助上颌快速扩弓的生物力学研究提供可靠的基础;(2)扩弓器位置与扩弓效果密切相关。扩弓器置于第一磨牙间可有效抵抗颧骨等阻力结构,实现相对平行的移动,对周围组织的影响最小,较第二前磨牙与第一磨牙间、第一磨牙与第二磨牙间更为合适,提示设置扩弓器时,应同时考虑周围组织结构;(3)固位牙设计影响力的传递。以第一前磨牙与第一磨牙作为固位牙,应根据需求决定增加第二前磨牙与否;单以第一磨牙作为固位牙,力的作用范围最小,但于扩弓器的腭向及其所在位置与其余两种设计作用相近,设计须同时结合扩弓器位置作考量,如扩弓器置于第一磨牙与第二磨牙间,即颧骨之后,则需增加前部的固位牙;(4)MARPE所产生的应力集中于微种植钉周围,微种植钉水平向间距增加,仅有助于腭中缝后部作用,对整体作用下降,不利于腭中缝的扩开;同时对周围组织影响增加,故微种植钉植入于腭中缝旁3mm效果优于6mm。

关键词：三维有限元微种植钉辅助上颌快速扩弓颅颌面骨生物力学

蒙古族正常成年男性颅颌面骨、软组织三维结构特征在整形修复中的研究

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蒙古族正常成年男性颅颌面骨、软组织三维结构特征在整形修复中的...

作者：韩通拉嘎内蒙古医科大学

学位级别：硕士

目的:研究内蒙地区蒙古族和汉族正常成年男性颅颌面骨、软组织三维结构,对照蒙古族和汉族正常成年男性颅颌面骨、软组织三维结构特征差异,分析蒙古族正常成年男性颅颌面骨、软组织结构特征,为蒙古族成年男性在颅颌面部骨、软组织整形修... 详细信息

目的:研究内蒙地区蒙古族和汉族正常成年男性颅颌面骨、软组织三维结构,对照蒙古族和汉族正常成年男性颅颌面骨、软组织三维结构特征差异,分析蒙古族正常成年男性颅颌面骨、软组织结构特征,为蒙古族成年男性在颅颌面部骨、软组织整形修复中提供临床应用价值,也为解剖学、科研等方面提供重要的数据依据。方法:选取内蒙古地区蒙古族正常成年男性和汉族正常成年男性各70例,并将140例研究对象按照年龄特征分为以下三个不同年龄段:18-30岁段,31-45岁段,46-60岁段。对蒙古族和汉族正常成年男性颅颌面进行CT扫描,将CT扫描数据转为医学数字成像和通信(DICOM)格式文件导入Mimics 21.0中,经Mimics21.0重建获得蒙古族和汉族颅颌面骨组织三维模型图像并测量以下指标:头宽,额最小宽,面部宽度,下颌角间宽,头长,耳上头高,颧骨高等。对蒙古族和汉族正常成年男性颅颌面进行三维激光扫描,将颅颌面部软组织数据导入3D beauty软件,进行重建获得软组织三维模型图像并测量以下指标:眼内角间宽、眼外角间宽、眼裂宽、鼻宽、鼻尖高、鼻高、鼻长、口裂宽、容貌面高、形态面高、鼻唇角、鼻额角等。将蒙古族正常成年男性和汉族正常成年男性颅颌面部骨、软组织三维结构特征测量获得的数据进行不同民族同年龄段间统计学分析,并计算头面指数分型。结果:(1)蒙古族与汉族正常成年男性颅颌面部骨组织三维结构测量指标头宽、额最小宽、面宽、下颌角间宽、头长、耳上头高、颧骨高相比,二者具有显著性差异(P颅颌面部软组织测量指标眼内角间宽、眼裂宽、鼻宽、鼻尖高、鼻高、鼻长、口裂宽、容貌面高、形态面高、鼻唇角、鼻额角、眼外角间宽相比,二者具有显著性差异(P颅颌面头面指数分型方面无差异。结论:1.本研究测量的蒙古族正常成年男性颅颌面部骨组织径线比汉族正常成年男性颅颌面部骨组织径线较长;2.本研究测量的蒙古族正常成年男性颅颌面部软组织径线比汉族正常成年男性颅颌面部软组织径线较长;3.本研究测量的蒙古族正常成年男性颅颌面角度比汉族正常成年男性颅颌面角度较大;4.蒙古族与汉族正常成年男性在头面指数分型方面无差异,都以狭额型或中额型为主、特圆头型、高头型、超狭面型、中鼻型、狭头型或中头型

关键词：蒙古族成年男性颅颌面骨软组织三维测量整形修复

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微小RNA对颅颌面骨改建调控的研究进展

新医学 2021年第6期52卷 399-403页

作者：王一轩孙智雯麦志辉中山大学附属第三医院口腔正畸科广州510630

微小RNA(miRNA)在颅颌面骨缺损修复的调控中起重要作用。近年来多项研究表明miRNA可以通过直接或间接作用参与骨的修复与改建。机械力刺激、通路调节、炎性因子等多种因素使miRNA在颅颌面骨改建中的调控复杂多样。该文概述了miRNA在颅... 详细信息

微小RNA(miRNA)在颅颌面骨缺损修复的调控中起重要作用。近年来多项研究表明miRNA可以通过直接或间接作用参与骨的修复与改建。机械力刺激、通路调节、炎性因子等多种因素使miRNA在颅颌面骨改建中的调控复杂多样。该文概述了miRNA在颅颌面骨改建中的作用机制,并从机械力刺激、通路调节及炎性因子3个方面对其在颅颌面骨改建过程中的调控进行综述。

关键词：微小RNA 骨改建颅颌面骨机械力学通路调节炎性因子

ADAM10在小鼠颅颌面骨发育过程中的表达及作用机制初探

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ADAM10在小鼠颅颌面骨发育过程中的表达及作用机制初探

2017全国口腔生物医学学术年会

作者：谭宇杨秩房兵上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔颅颌面科正颌正畸中心

目的:研究解聚素样金属蛋白酶10(ADAM10)在小鼠颅颌面骨发育过程中的表达变化及调控膜内成骨的作用机制。方法:以野生型C57BL/6小鼠为实验对象,应用组织免疫荧光染色观察ADAM10在小鼠颅颌面骨不同区域的表达量,通过蛋白免疫印迹研究ADA... 详细信息

目的:研究解聚素样金属蛋白酶10(ADAM10)在小鼠颅颌面骨发育过程中的表达变化及调控膜内成骨的作用机制。方法:以野生型C57BL/6小鼠为实验对象,应用组织免疫荧光染色观察ADAM10在小鼠颅颌面骨不同区域的表达量,通过蛋白免疫印迹研究ADAM10在小鼠不同发育阶段颅颌

关键词：颅颌面骨发育过程解聚素样金属蛋白酶10 蛋白表达调控机制

来源： cnki会议评论

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水凝胶在颅颌面骨修复再生中的研究进展

甘肃医药 2024年第6期43卷 481-487页

作者：赵晓惠张薇任林张莉芹孙霞甘肃省肿瘤医院甘肃兰州730050 中山大学附属口腔医院广东广州510095

内因和外因导致的骨缺损常需施加外部干预以促进骨再生,水凝胶技术在生物医学领域的发展为颅颌面骨重建的治疗带来了新治疗手段。本文综述了应用于颅颌面骨再生修复的水凝胶材料的功能设计、成骨机制及成骨效果,分析其研究现状、不足以... 详细信息

内因和外因导致的骨缺损常需施加外部干预以促进骨再生,水凝胶技术在生物医学领域的发展为颅颌面骨重建的治疗带来了新治疗手段。本文综述了应用于颅颌面骨再生修复的水凝胶材料的功能设计、成骨机制及成骨效果,分析其研究现状、不足以及发展方向,提出后续研究的新思路,以期为水凝胶在颅颌面骨修复的临床转化应用提供参考。

关键词：颅颌面骨骨再生骨修复水凝胶成骨机制

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颅颌面骨修复重建外科虚拟手术

实用口腔医学杂志 2005年第2期21卷 279-282页

作者：张圃西安第四军医大学口腔医院 710032

目前,许多技术手段上的创新都来源于多学科的交叉和渗透,虚拟手术是结合医学、计算机科学等学科的技术产生的一个新的研究方向,它利用计算机技术(主要是计算机图形学与虚拟现实)来模拟、指导外科手术术前、术中、术后所涉及的各个过程,... 详细信息

目前,许多技术手段上的创新都来源于多学科的交叉和渗透,虚拟手术是结合医学、计算机科学等学科的技术产生的一个新的研究方向,它利用计算机技术(主要是计算机图形学与虚拟现实)来模拟、指导外科手术术前、术中、术后所涉及的各个过程,包括手术方案的选择、制定,手术过程的虚拟进行,手术中的引导、手术效果的预测,手术后效果的评价,手术技能的教学训练等.使用虚拟手术(virtual surgery)这个名词能够充分体现虚拟现实(virtual reality)作为计算机图形学在医学医疗过程中的作用,充分体现出虚拟手术具有的人机交互和真实感的特点.颅颌面骨处于人体最暴露的部位,常常由于外伤、肿瘤手术等引起颅颌面骨缺损,导致功能障碍和外形异常;先天性颅颌面骨发育畸形及颜面外形不正常,亦造成患者生理、心理障碍,对于这些疾患的治疗由颅颌面骨修复重建外科完成.修复重建外科的手段多种多样,近年来利用计算机虚拟现实技术在三维环境下进行虚拟手术的研究成为本学科领域探讨的一个热点[1～3],本文结合作者的一些初步研究结果和体会对这方面内容做一介绍.

关键词：虚拟手术修复重建外科颅颌面骨计算机图形学虚拟现实计算机科学计算机技术手术后效果技术手段结合医学手术术前手术方案手术过程手术效果教学训练手术技能医疗过程多学科手术中

3D打印高密度聚乙烯多孔支架表面修饰用于修复颅颌面骨缺损

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3D打印高密度聚乙烯多孔支架表面修饰用于修复颅颌面骨缺损

作者：王杰杰南方医科大学

学位级别：硕士

背景颅颌面骨缺损修复是提升患者生活质量的迫切需要。高密度聚乙烯(High density poyethylene,HDPE)具备良好的生物相容性和不可降解性,广泛应用于颅颌面骨缺损的长期植入,然其成型方式及表面活性仍需进一步改进。目的通过3D打印HDPE支... 详细信息

背景颅颌面骨缺损修复是提升患者生活质量的迫切需要。高密度聚乙烯(High density poyethylene,HDPE)具备良好的生物相容性和不可降解性,广泛应用于颅颌面骨缺损的长期植入,然其成型方式及表面活性仍需进一步改进。目的通过3D打印HDPE支架,运用聚多巴胺(Polydopamine,PDA)结合羟基磷灰石(Hydroxyapatite,HA)和血管内皮生长因子(Vascular endothelial growth factor,VEGF)的表面修饰方法对HDPE基体材料进行优化,并探索优化后支架的生物活性及骨组织整合能力。方法1.通过挤出式3D打印技术制备HDPE支架。通过去溶剂法制备负载VEGF的纳米粒。将HDPE支架依次浸入多巴胺溶液、模拟体液、VEGF纳米粒重悬液中,在支架表面进行PDA、HA、VEGF修饰,分别为HDPE/PDA支架、HDPE/PDA/HA支架、HDPE/PDA/HA/VEGF支架。对制备的VEGF纳米粒及支架进行表征检测。2.采用MC3T3-E1细胞、HUVEC细胞评估表面修饰支架的体外促成骨活性。通过Live/Dead染色、Alamar Blue染色评估表面修饰对MC3T3-E1细胞、HUVEC细胞黏附、增殖的影响。通过碱性磷酸酶(Alkalinephosphatase,ALP)、茜素红染色评估表面修饰对MC3T3-E1细胞早期成骨分化能力的影响。3.采用新西兰大白兔颅骨缺损模型进一步评估表面修饰支架的体内促成骨效果。建立新西兰大白兔颅骨缺损模型,随机置入无支架植入组、HDPE组、HDPE/PDA/HA组、HDPE/PDA/HA/VEGF组。获取8周、12周颅骨标本,通过Micro-CT评估表面修饰支架的成骨能力,通过组织学染色评估表面修饰支架的骨整合能力。结果1.通过挤出式3D打印技术制备出与模型结构一致的HDPE支架。修饰后支架表面颜色发生改变,大体结构未发生明显改变,微观形貌粗糙度明显增加。修饰后支架表面水接触角明显减少,修饰前后支架压缩模量无明显改变。2.体外细胞实验结果显示,4组支架表面均未见明显死细胞,修饰后支架表面MC3T3-E1细胞、HUVEC细胞黏附量均增多。在1 d、3 d、5 d时间点,修饰后支架表面MC3T3-E1细胞、HUVEC细胞数量均明显增多。修饰后支架表面MC3T3-E1细胞的碱性磷酸酶活性明显增高,茜素红染色颜色加深、面积增大。***-CT数据重建及定量分析结果显示,与HDPE支架相比,修饰后支架缺损植入处新骨形成较多,骨体积分数、骨密度明显增加,但12周时缺损仍未完全修复。组织学染色结果显示,与HDPE支架组相比,修饰后支架缺损植入处新骨组织形成较多,且与宿主骨组织的间距明显缩短。结论通过挤出式3D打印技术制备出与设计结构一致的HDPE多孔支架,成功运用PDA结合HA和VEGF表面修饰方法对HDPE基体材料进行优化,优化后支架促进了体外MC3T3-E1细胞、HUVEC细胞的黏附、增殖和MC3T3-E1细胞的早期成骨分化,促进了体内新骨形成及支架与宿主骨组织的整合能力。

关键词：颅颌面骨骨缺损 3D打印高密度聚乙烯多孔支架表面修饰

Notch信号在颅颌面骨骼发育及骨代谢中的作用

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中国当代医药 2022年第21期29卷 31-35页

作者：谭浩徐文杰何忻宜郑雷蕾口腔疾病与生物医学重庆市重点实验室重庆市高校市级口腔生物医学工程重点实验室重庆401147 重庆医科大学附属口腔医院重庆401147

颅颌面各骨骼因其特殊的解剖结构而具有不同的生长发育方式,包括软骨内成骨、膜内成骨和骨缝成骨,由间充质细胞分化而来的软骨细胞、成骨细胞在其中发挥关键作用。在成骨细胞-破骨细胞偶联的骨代谢作用下,发育成形后的颅颌面骨将继续完... 详细信息

颅颌面各骨骼因其特殊的解剖结构而具有不同的生长发育方式,包括软骨内成骨、膜内成骨和骨缝成骨,由间充质细胞分化而来的软骨细胞、成骨细胞在其中发挥关键作用。在成骨细胞-破骨细胞偶联的骨代谢作用下,发育成形后的颅颌面骨将继续完成生长改建,异常的骨代谢会导致骨改建失衡、骨吸收破坏及骨愈合障碍等问题。近年来,Notch信号在颅颌面骨骼发育及骨代谢中的重要作用受到越来越多的关注。Notch信号作为发育相关的经典信号,被证明影响间充质细胞、软骨细胞、成骨细胞、破骨细胞等等骨发育及代谢相关细胞的分化及功能。具有特殊生长发育方式的髁突、颅缝、牙槽骨等颅颌面骨,也被证明与Notch信号密切相关。本文就Notch信号在颅颌面骨骼发育及骨代谢中的作用进行综述,以期为相关疾病的防治提供新的思路。

关键词： Notch信号颅颌面骨骨发育骨代谢