目的:基于CBCT数据研究不同材料属性分配梯度对上颌骨有限元模型力学性能的影响,为上颌骨模型科学、合理地附材质,高效建立个性化上颌骨三维有限元模型,提供相关的理论依据,为以后的无牙颌上颌骨种植修复设计的有限元研究所用,也为上颌骨三维有限元模型快速、有效的建立探索出一条道路。方法:对一例上颌无牙颌患者(颅顶至颏底)进行快速连续锥形束CT扫描,在Mimics中对上颌骨进行三维重建,通过Geomagic软件处理后,导入Abaqus软件中生成体网格化的上颌骨三维模型,再返回到Mimics中采用自动分配法附材质并按4、6、10、50、100不同梯度对材料属性进行分配,分别为实验组M1、M2、M3、M4、M5,以传统手动赋材质法建立的上颌骨模型M6为对照组。最后重新导入Abaqus软件按照同一载荷条件进行有限元分析。有效性验证:在UG NX中建立6种植体修复上颌无牙颌的三维有限元模型。上颌骨顶部区域给予刚性约束,在两侧上部结构悬臂梁末端施加100 N垂直静态载荷,采用有限元分析软件Abaqus对其种植修复不同长短的悬臂梁设计对优选建模法和传统建模法的上颌骨模型进行有限元分析,验证优选方案建模的有效性。结果:在上颌骨上施加正中水平静态载荷400N时,50梯度和100梯度划分材料属性的上颌骨模型在应力集中部位的峰值接近,材质分布精细;在同一个计算机配置要求下,在同一组上颌骨CBCT数据建立的有限元模型所需的时间随梯度的增加而增加。有效性验证计算结果表明,采用传统方法与优选方法的计算的结果有效,传统方法的应力峰值差异程度明显大于优选方法。结论:有限元模型材料属性划分不宜过多或过少,对于高效的建立个性化上颌骨三维有限元模型来说,50梯度的划分既可保证运算结果的精确性,也相对可以提高建模及运算速度。通过有效性验证的分析结果可知,对于同一临床结果的有限元分析,CT值赋材质法的50梯度划分建立的上颌骨模型计算结果变异程度小,应力分布更均匀,模型质量高。