上颌第一磨牙三维有限元模型的建立

理，这样就阻止了感染的继续进行. 而绿色荧光蛋白 （green fIuorescence protein，GFP）能有效克服上述不 足，其独特之处在于，它产生荧光无需底物或辅助因 子，检测方便，用荧光显微镜或肉眼就可观测，且可进 行活体观察，不用损伤正在生长的细胞和组织［5］. 目 前在微生物致病机制方面的研究中越来越多的研究 者选择使用 GFP示踪［6，7］. 我们利用 EGFP 与基因 cinA 融合，通过报告该 基因的表达而报告细菌转化的发生. 体外利用 CSP 诱导肺炎链球菌感受态形成，可以在荧光显微镜下观 察到细菌发射绿色荧光，说明 EGFP 报告转化发生是 成功的，只是发现细菌的荧光较弱. 主要原因可能是 基因 cinA在细菌感受态诱导下表达，较其基础表达 约高 30 倍，同时感受态以后，cinA 基因马上恢复基 础表达，融合荧光蛋白也随之表达减少. 我们研究使 用高倍浓缩细菌的方法，使细菌聚集成链、团，增加 GFP的密度，从而观察到长短不一、有些还有轻微弧 度的荧光亮点. 由于本实验所用菌株的毒力较弱，不 能持续观察细菌转化发生的情况，仅证明肺炎链球菌 在宿主体内能够发生转化. 【参考文献】 ［1］BartiIson M，Marra A，Christine J，et al. DifferentiaI fIuorescence induction reveaIs Streptococcus pneumoniae Ioci reguIated by compe- tence stimuIatory peptide［ J］. Mol Microbiol，2001；39（ 1）： 126 - 135. ［2］王 燕，尹一兵，猪川嗣朗，等. 肺炎链球菌感受态的形成影响 毒力因子mRNA的表达［J］.中华微生物学和免疫学杂志，2003； 23（3）：165 - 186. Wang Y，Yin YB，Shiro I，et al. Investigation of competence-in- duced viruIence of Streptococcus pneumoniae［ J］. Chin Microbiol Immunol，2003；23（3）：165 - 168. ［3］Mortier-Barriere I，de Saizieu A，CIaverys JP，et al. Competence- specific induction of recA is reguired for fuII recombination proficien- cy during transformation in Streptococcus pneumoniae［ J］. Mol Mi- crobiol，1998；27：159 - 170. ［4］Cheng O，CampbeII EA，Naughton AM，et al. The com Iocus con- troIs genetic transformation in Streptococcus pneumoniae［ J］. Mol Microbiol，1997；23（4）：683 - 692. ［5］Sheen J，Hwang S，Niwa Y，et al. Green-fIuorescent protein as a new vitaI marker in pIant ceIIs［ J］. Plant ，1995；8（ 5）： 777 - 784. ［6］Marra A，Lawson S，Asundi JS，et al. In uiuo characterization of the psa genes from Streptococcus pneumoniae in muItipIe modeIs of infec- tion［J］. Microbiology，2002；148：1483 - 1491. ［7］Yu YA，SzaIay AA. A ReniIIa Iuciferase-Aeguorea GFP（ ruc-gfp） fusion gene construct permits reaI-time detection of promoter activa- tion by exogenousIy administered mifepristone in uiuo［J］. Mol Genet Genomics，2002；268（2）：169 - 178. 编辑 ############################################### 甄志强 ·经验交流· 文章编号：1000-2790（2005）20-1850-01 上颌第一磨牙三维有限元模型的建立 龚春琼1，秦新强1，吕海鹏2 （ 1 陕西省西安理工大学理 学院应用数学系，陕西 西安 710048，2 第四军医大学口腔医 学院，陕西 西安 710033） 收稿日期：2005-09-20； 修回日期：2005-10-28 作者简介：龚春琼（1975-），女（汉族），云南省弥度县人. 硕士生（导师 秦海强），助教. TeI.（029）83376436 Ext. 810 EmaiI. gongfan@ fm- mu. edu. cn 【关键词】上颌第一磨牙；三维有限元法；CT扫描；牙体修复 【中图号】R781. 5 【文献标识码】A !" 材料和方法" 发育正常、形态完整的人上颌第一恒磨牙， 用螺旋 CT 扫描机，对牙体自上而下进行扫描. 扫描时牙体长 轴与 CT 机平台平行，选择 512 X 512 扫描栅格，扫描速度 0. 75 s /周、扫描层厚 0. 5 mm. 使牙髓、牙体各不同区域的密度变化 显示出来，得到 87 张断层图片，然后从中选取有效图片 71 张，以 CT 片的形式输出扫描结果，作为形成有限元模型的基 础. 数据用美国通用 PTC 公司生产的 CAD / CAM / CAE 一体 化软件 Pro / Engineer 2000i，将 JPG 图片文件转换为可以在 UG（5）中输入的 TIFF ，采用 U G中的 RasterImage 命令 将图片导入. 由于 CT 扫描中得到的是图片而不是数据文件， 在每张扫描图片上补充均化，创建样条曲线，以二维轮廓指 出不同部位的形状. 根据 CT 扫描所得到的牙齿各断面的轮廓图形的结构特 性，运用美国 ANSGS 公司的大型有限元软件 Ansys 5. 6，采用 整体拟合，独立建模的方法. 先分别创建牙冠区域、牙根部分 及牙颈部分的子模型，然后桥接. 牙冠与牙根区域按相同方 法建模后，将牙齿整体模型利用几何元素和布尔运算操作，生 成基本的几何形状，即可得到比较精确的三维牙齿实体模型. #" 结果" 利用 CAD / CAM / CAE 系统软件 Pro / Engineer 完 成天然牙仿真模型的建立. 牙釉质与牙本质分别定义为不同 的材质，即牙本质弹性模量（MPa）为 1. 86 X 104，泊松比 0. 31，牙釉质分别为 8. 25 X 104 和 0. 33. 所建立的上颌第一恒磨 牙的三位有限元模型总节点数为 20 629 个节点，总单元 13 964 个. $" 讨论" 有限元法是适应高速电子数字计算机而发展起来 的一种有效的数值方法. 早期的有限元分析多采用二维模型 或轴对称模型，但由于牙齿是一个几何形态高度不规则的实 体，因此所得分析结果与其真实结构存在较大的差异. 随着 计算机技术的高速发展以及功能强大的有限元分析软件的不 断开发，目前国内外学者多采用三位有限元法进行研究［1，2］. 有限元法的单元大小、形状、数目、载荷情况、假设条件和 真实情况的差异以及边界条件等均影响研究结果的准确 性［2］. 如果从准确性去考虑，那么有限元模型越精确越好. 本 实验建立的上颌第一恒磨牙的三维有限元模型节点和单元， 基本上可以满足有关上颌第一恒磨牙的生物力学研究. 和其 他方法如电测法、光测法等的模型相比，有限元模型具有很多 优点［3］，它可以准确的表达任何复杂几何形状和边界条件的 研究对象；可以表达力学性质不同的材料；模型可以重复使用 而不改变其力学性质. 【参考文献】 ［1］史俊南. 现代口腔内科学［M］，北京：高等教育出版社，2000： 166 - 68. ［2］程耿东. 有限元法的概念和应用［M］，北京：科学出版社，1989： 123 - 129. ［3］Viceconti M，Taddei F. Automatic generation of finite eIement me- shes from computed tomography data［ J］. Crit Reu Biomed Eng， 2003；31：27 - 72. 编辑 许昌泰 0581 第四军医大学学报（J Fourth MiI Med Univ）2005；26（20） http：/ / journaI. fmmu. edu. cn 上颌第一磨牙三维有限元模型的建立 刊名： 第四军医大学学报 英文刊名： JOURNAL OF THE FOURTH MILITARY MEDICAL UNIVERSITY 年，卷(期)： 2005,26(20) 被引用次数： 4次 参考文献(3条) 1.史俊南 现代口腔内科学 2000 2.程耿东 有限元法的概念和应用 1989 3.Viceconti M.Taddei F Automatic generation of finite element meshes from computed tomography data 2003 本文读者也读过(10条) 1. 刘英.唐婉容.葛林华 左上颌第一磨牙根分叉区多生牙1例[期刊论文]-临床口腔医学杂志2008,24(4) 2. 曾志平.韦曦.黄湘雅.俞刚.范丽芸.胡慧珍.ZENG Zhi-ping.WEI Xi.HUANG Xiang-ya.YU Gang.FAN Li-yun.HU Hui- zhen 大锥度牙胶尖与两种镍钛机动根管预备锉的匹配性研究[期刊论文]-口腔医学2005,25(6) 3. 陈晓玲.陈作良 根分叉病变治疗的研究进展[期刊论文]-福建医药杂志2008,30(2) 4. 赵奇.楚小玉.张静.王月玲 运用锥度坐标纸重识根管预备器械锥度[期刊论文]-现代口腔医学杂志2008,22(4) 5. 高晓蔚.吴佩玲.GAO Xiao-wei.WU Pei-ling 牙科手术显微镜用于检出离体上颌第一磨牙近中颊根第二根管的实验 研究[期刊论文]-新疆医科大学学报2010,33(4) 6. 潘骏雅 大锥度根管预备混合法在树脂弯曲根管中预备效率的研究[学位论文]2008 7. 吴明月.WU Ming-yue 上颌第一磨牙近中颊根第二根管的临床发现率探讨[期刊论文]-安徽医药2007,11(9) 8. 顾永春 什么是"连续锥度"的根管形态[期刊论文]-牙体牙髓牙周病学杂志2007,17(9) 9. 刘会梅.牛玉梅.徐俊杰.李海清 根管锥度和循环疲劳对牙根力学性能的影响[期刊论文]-口腔医学研究2007,23(2) 10. 李吉国.倪龙兴.张亚庆.Sekou Singare.韩冰.LI Ji-guo.NI Long-xing.ZHANG Ya-qing.Sekou Singare.HAN Bing 上颌第一磨牙根管预备后的有限元模型的建立和受力分析[期刊论文]-临床口腔医学杂志2007,23(4) 引证文献(3条) 1.彭朋.张锡忠 正畸治疗过程中尖牙——矫治器的三维有限元模型构建[期刊论文]-中国科技成果 2010(18) 2.曾照斌.段银钟.侯乃先.王瑞.刘岚.陈学鹏 3DSS结合逆向技术建立上颌第一磨牙非线性三维有限元模型[期刊论 文]-第四军医大学学报 2008(9) 3.黄跃.卫晓霞.袁小平.黄素华.徐晓梅.杨四维 上颌尖牙及矫治器三维有限元模型的建立[期刊论文]-泸州医学院学报 2008(4) 本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_dsjydxxb_4200520032.aspx