下頜運(yùn)動虛擬還原以及相關(guān)生物力學(xué)研究的開題報(bào)告

下頜運(yùn)動虛擬還原以及相關(guān)生物力學(xué)研究的開題報(bào)告一、研究背景及意義下頜運(yùn)動是人體中一個(gè)重要的動作，它涉及到咀嚼食物、言語表達(dá)、面部表情等方面。然而，由于下頜骨的復(fù)雜形態(tài)、咀嚼肌肉的異向性、開口角度的多變性等原因，對于下頜運(yùn)動的準(zhǔn)確還原及生物力學(xué)研究一直存在一定的困難。因此，通過虛擬還原下頜運(yùn)動及相關(guān)生物力學(xué)研究，可以更加深入地了解人類下頜運(yùn)動的機(jī)理及生物力學(xué)特性，有助于豐富人類口腔頜面疾病、言語功能障礙的診斷治療等方面的研究和應(yīng)用，具有重要的應(yīng)用價(jià)值。二、研究內(nèi)容本研究將以攝影技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)，對人類下頜運(yùn)動進(jìn)行虛擬還原，并基于數(shù)字化生物力學(xué)建模技術(shù)，對下頜運(yùn)動的生物力學(xué)特性進(jìn)行數(shù)值模擬研究，主要包括以下三個(gè)方面的內(nèi)容：1.下頜運(yùn)動的攝影技術(shù)通過利用高速攝影技術(shù)及三維重構(gòu)技術(shù)，獲取下頜運(yùn)動的動態(tài)圖像數(shù)據(jù)，并進(jìn)行計(jì)算機(jī)處理，還原出下頜骨及咀嚼肌肉的三維形態(tài)。同時(shí)，還將拍攝下頜運(yùn)動時(shí)所需要的裝置進(jìn)行研究和開發(fā)，包括攝像頭、支架等輔助設(shè)備。2.下頜運(yùn)動的虛擬還原技術(shù)利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和仿真軟件，對下頜運(yùn)動的動態(tài)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，建立下頜運(yùn)動的虛擬仿真模型，還原出下頜運(yùn)動的軌跡、速度、加速度等相關(guān)數(shù)據(jù)。3.下頜運(yùn)動的生物力學(xué)特性研究基于建立的下頜運(yùn)動虛擬模型，運(yùn)用生物力學(xué)理論及相關(guān)數(shù)值模擬技術(shù)，對下頜運(yùn)動的相關(guān)生物力學(xué)特性進(jìn)行討論和分析，包括下頜骨在運(yùn)動中的應(yīng)力分布、咀嚼肌肉的力學(xué)特性等方面。三、研究方法1.下頜運(yùn)動的攝影技術(shù)采用高速攝影技術(shù)，對下頜運(yùn)動進(jìn)行拍攝，并利用三維重構(gòu)技術(shù)、計(jì)算機(jī)模型技術(shù)等對攝影數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理，得到下頜骨及咀嚼肌肉的三維模型。2.下頜運(yùn)動的虛擬還原技術(shù)將獲取到的已處理的三維模型，按照下頜運(yùn)動的動態(tài)特征融合，建立下頜運(yùn)動的虛擬仿真模型，還原出下頜運(yùn)動的軌跡、速度、加速度等相關(guān)數(shù)據(jù)。3.下頜運(yùn)動的生物力學(xué)特性研究基于建立的下頜運(yùn)動虛擬模型，運(yùn)用生物力學(xué)理論及相關(guān)數(shù)值模擬技術(shù)，分析下頜骨在運(yùn)動中的應(yīng)力分布、咀嚼肌肉的力學(xué)特性等方面。四、研究預(yù)期成果及意義本研究意在實(shí)現(xiàn)人類下頜運(yùn)動的準(zhǔn)確還原及生物力學(xué)特性的研究，預(yù)期即可實(shí)現(xiàn)以下成果：1.下頜運(yùn)動攝影技術(shù)，建立高速攝影系統(tǒng)及相關(guān)裝置，并對下頜運(yùn)動進(jìn)行了準(zhǔn)確的三維重構(gòu)。2.下頜運(yùn)動的虛擬還原技術(shù)：采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和仿真軟件進(jìn)行下頜運(yùn)動的虛擬還原。3.下頜運(yùn)動的生物力學(xué)特性研究：基于虛擬模型，利用生物力學(xué)理論及相關(guān)數(shù)值模擬技術(shù)，分析下頜骨在運(yùn)動中的應(yīng)力分布、咀嚼肌肉力學(xué)特性等相關(guān)生物力學(xué)特性，進(jìn)一步了解下頜運(yùn)動的機(jī)理。本研究成果對人類頜面疾病的診斷和治療、口腔和面部表情