针对罕见的大口畸形(面横裂)病例,本报告构建了包含皮肤、肌肉及骨骼的精细化生物力学模型。模拟了咧嘴、微笑等四种表情工况,量化评估了不同皮瓣设计对口角形态对称性的影响,为手术方案的“动静态平衡”提供了量化依据。
针对大口畸形(面横裂)修复手术,本研究基于患者CT数据重建了精细的面部软组织与肌肉系统。通过对颊肌、颧肌、降口角肌等8组主要表情肌施加生理载荷,模拟了术后在不同表情下的面部形态变化,为手术方案的“动静态平衡”提供了量化依据。
表情模拟(微笑):模拟颧肌收缩下的面部软组织变形,验证模型逼真度。
术后力学评估:评估降口角肌加载力(0.25N)对术后口角形态的维持作用。
| 工况类型 | 涉及肌肉 | 加载力 | 仿真结论 |
|---|---|---|---|
| 咧嘴表情 | 颊肌 | 1.0 N | 对称性良好 |
| 微笑表情 | 颧肌 | 0.5 N | 鼻唇沟形态自然 |
| 畸形修复 | 降口角肌 | 0.25 N | 有效防止口角回缩 |
“该模型成功复现了面部表情肌的复杂联动机制。仿真结果指导外科医生在修复大口畸形时,不仅要考虑静态的解剖对位,更需兼顾肌肉动力学平衡,从而显著改善术后动态美学效果。”
—— 整形外科主任医师
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基于Mimics与Geomagic,从CT中提取并重建了包含8组独立表情肌的面部复杂几何模型。
采用Ogden超弹性模型描述皮肤与肌肉的非线性力学行为,确保大变形仿真精度。
在Abaqus中分别模拟咧嘴、微笑、嘟嘴等工况,验证手术方案在动态表情下的稳定性。