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根管预备使牙根管的几何结构发生变化，致使牙齿的力学性能也发生相应的改变，这种变化直接影响临床治疗的效果。准确掌握根管预备前后牙根管形态与牙齿力学性能的变化不仅是有效治疗的保证，也是评估治疗方法效果和所用工具性能的参考。近年来，如何获得量化的牙根管几何结构与牙齿力学性能的变化数据是许多研究者关注的问题。
获得准确的牙根管几何与力学变化分析结果的前提是获取合理的牙体重构模型。由于牙体体积小、形态复杂，利用常规生物几何模型构建方法和工具重建牙体及其根管结构的精细模型往往遇到很多困难。本文提出一种构建具有根管结构的牙体模型及分析牙齿结构与力学性能的流程，基于此给出根管预备前后上颌第一磨牙根管结构与牙齿力学性能变化的详细数据。相关的研究内容主要包括以下三个方面：
(1)基于Micro-CT技术扫描的牙齿断层数据重建上颌第一磨牙牙体及其根管结构的三维模型，并运用点云拟合曲线法构建牙根管的中心线。对构建的根管中心线进行分析，给出根管预备前后上颌第一磨牙的根管中心线间对比的三维空间位置误差、法向误差量化分析结果。
(2)采用体素体网格划分法构建具有根管和牙槽骨结构完整的牙体体网格模型，根据实际受力大小、受力位置和材料属性等参数进行力学分析，给出牙根管预备前后上颌第一磨牙力学性能变化的详细数据。
(3)利用面向对象的系统开发工具构建牙齿咨询系统。在系统整理牙病基础常识、图像信息和基本护理知识的基础上，建立面向牙病患者、牙科医生和口腔科学生的牙齿咨询系统。针对本文工作，系统加入有关牙根管结构、牙齿力学性能相关信息以及评估牙病治疗的方法，为临床医生提供工程学角度的参考。