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文檔簡介
1、顳下頜關(guān)節(jié)(Temporomandibularjoint,TMJ)是人體最為復(fù)雜、精細(xì)的關(guān)節(jié)之一,在咀嚼、吞咽、發(fā)音等功能運(yùn)動中起著重要的作用。顳下頜關(guān)節(jié)的生長、發(fā)育、改建以及顳下頜關(guān)節(jié)疾病的發(fā)病機(jī)制均與其力學(xué)環(huán)境密切相關(guān),因此顳下頜關(guān)節(jié)生物力學(xué)的研究日益成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。牙尖交錯位(Intercuspalposition,ICP)是指上、下頜牙牙尖交錯,達(dá)到最廣泛、最緊密接觸時的下頜位置,是下頜主要的功能位,也是顳下頜關(guān)節(jié)生理狀態(tài)下
2、最穩(wěn)定的位置。研究牙尖交錯位緊咬牙時顳下頜關(guān)節(jié)應(yīng)力分布的特征將為了解功能狀態(tài)下顳下頜關(guān)節(jié)力學(xué)特性和探索顳下頜關(guān)節(jié)疾病發(fā)病機(jī)制提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。有限元分析法是目前用于顳下頜關(guān)節(jié)生物力學(xué)研究的常用手段,但據(jù)現(xiàn)有的文獻(xiàn)報(bào)告,顳下頜關(guān)節(jié)的三維有限元模型還存在著許多不足之處,例如在如何模擬關(guān)節(jié)盤等細(xì)微結(jié)構(gòu)的形態(tài)方面、如何準(zhǔn)確反映髁突、關(guān)節(jié)盤、關(guān)節(jié)窩三者之間相對的空間位置關(guān)系方面以及如何建立上下牙列間的咬合關(guān)系等方面還未尋找到令人滿意的解決辦法。本研究
3、利用中國可視化人體(ChineseVisibleHuman,CVH)超薄切片圖像建立上牙列及部分上頜骨的三維實(shí)體和有限元模型,與原有的下頜模型構(gòu)建咬合關(guān)系,建立帶有咬合關(guān)系的顳下頜關(guān)節(jié)三維有限元模型;在Marc中定義髁突、關(guān)節(jié)盤和關(guān)節(jié)窩的接觸關(guān)系并采用自動探測的方法,分析牙尖交錯位緊咬牙時顳下頜關(guān)節(jié)應(yīng)力分布的特征。 實(shí)驗(yàn)一、帶有咬合關(guān)系的顳下頜關(guān)節(jié)三維實(shí)體和有限元模型的建立材料和方法:采用中國可視化人體圖像數(shù)據(jù),在Imagewa
4、re中提取上牙列和部分上頜骨的輪廓線,對曲線進(jìn)行配準(zhǔn)、參數(shù)化調(diào)整;導(dǎo)入U(xiǎn)G中建立三維實(shí)體模型,并與原有的下頜模型建立咬合關(guān)系;在Patran中建立帶有咬合關(guān)系的顳下頜關(guān)節(jié)三維有限元模型。 結(jié)果:建立了帶有咬合關(guān)系的上下牙列、牙周膜、下頜骨、部分上頜骨、咀嚼肌及顳下頜關(guān)節(jié)的三維有限元模型。該模型總節(jié)點(diǎn)數(shù)為95338、單元數(shù)為210254,其中上牙列及部分上頜骨的節(jié)點(diǎn)數(shù)為33996、單元數(shù)為24162,可以較為真實(shí)地模擬下頜前伸及側(cè)
5、方等運(yùn)動。 結(jié)論:帶有咬合關(guān)系的顳下頜關(guān)節(jié)三維有限元模型具有更好的生物力學(xué)相似性,為研究不同功能狀態(tài)下顳下頜關(guān)節(jié)的應(yīng)力分布特征提供了一種有效的新方法。 實(shí)驗(yàn)二、牙尖交錯位緊咬牙時顳下頜關(guān)節(jié)應(yīng)力分布的三維有限元研究材料和方法:在Patran中讀入顳下頜關(guān)節(jié)三維有限元模型,并將咀嚼肌的三維肌力向量加載到模型的相應(yīng)節(jié)點(diǎn)上。再將模型導(dǎo)入Marc中,設(shè)置邊界條件、材料特性并定義髁突、關(guān)節(jié)盤和關(guān)節(jié)窩三者間的接觸關(guān)系,采用自動探測的方
6、法進(jìn)行求解,觀察牙尖交錯位緊咬牙時顳下頜關(guān)節(jié)各部分的接觸情況及VonMises應(yīng)力分布的情況。 結(jié)果:牙尖交錯位緊咬牙時,髁突向上、后、內(nèi)側(cè)移動,關(guān)節(jié)盤在與髁突一同向后、上運(yùn)動的同時,在髁突表面相對髁突做向前的轉(zhuǎn)動;關(guān)節(jié)盤后帶與雙板區(qū)的交界處和髁突的后斜面首先發(fā)生接觸,隨后髁突的頂部、內(nèi)側(cè)面與關(guān)節(jié)盤的后帶,髁突的前斜面與關(guān)節(jié)盤的中間帶發(fā)生接觸。同一矢狀面水平上VonMises應(yīng)力平均值的關(guān)系為:髁突>關(guān)節(jié)盤腹面>關(guān)節(jié)盤背面>關(guān)節(jié)
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