不可復(fù)性顳下頜關(guān)節(jié)盤前移位的顳下頜關(guān)節(jié)系統(tǒng)三維數(shù)字化建模及生物力學(xué)研究.pdf

1、目的:顳下頜關(guān)節(jié)紊亂病(Temporomandibular Disorder，TMD)是口腔頜面部的常見病、多發(fā)病,據(jù)國內(nèi)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),占人群的20％至25％。而TMD主要表現(xiàn)為關(guān)節(jié)盤的前移位,對(duì)關(guān)節(jié)內(nèi)解剖形態(tài)特別是關(guān)節(jié)盤的研究,可以促進(jìn)對(duì)TMD發(fā)生發(fā)展的理解,為診斷和治療TMD提供必要的基礎(chǔ)。另外,顳下頜關(guān)節(jié)盤前移位病因極其復(fù)雜,目前尚無定論,關(guān)節(jié)內(nèi)紊亂、微小創(chuàng)傷、關(guān)節(jié)內(nèi)應(yīng)力(生物力學(xué))被認(rèn)為是重要發(fā)病因素之一。由于對(duì)其發(fā)病機(jī)理及轉(zhuǎn)歸尚不

2、明確,治療手段多種多樣,治療效率也較差,至今沒有統(tǒng)一的規(guī)范治療。鑒于顳下頜關(guān)節(jié)盤在TMD發(fā)生及發(fā)展中的重要作用,本研究擬在MRI和CT的基礎(chǔ)上探討進(jìn)行個(gè)體化顳下頜關(guān)節(jié)系統(tǒng)三維數(shù)字化建模的可行性及其應(yīng)用價(jià)值,并通過建立的三維有限元模型,分析顳下頜關(guān)節(jié)系統(tǒng)各部位負(fù)荷,對(duì)比正常和關(guān)節(jié)盤前移位后負(fù)荷的分布和大小變化,幫助闡明負(fù)荷等在顳下頜關(guān)節(jié)紊亂病發(fā)生發(fā)展過程中的作用,為臨床治療顳下頜關(guān)節(jié)紊亂病提供新思路。
　　 方法:選擇正常志愿者和

3、單側(cè)不可復(fù)性顳下頜關(guān)節(jié)盤前移位患者各1名,采用CT和MRI兩種掃描方式,按照閉口位與最大張口位的姿勢(shì)進(jìn)行掃描,應(yīng)用Mimics和Geomagic軟件平臺(tái),建立正常的與病理的顳下頜關(guān)節(jié)三維數(shù)字模型。然后對(duì)三維有限元模型進(jìn)行力學(xué)加載,以觀察不同組織部位的應(yīng)力分布情況。
　　 結(jié)果:
　　 1、建立了包括上頜骨、關(guān)節(jié)窩、下頜骨、全牙列及關(guān)節(jié)盤的正常和不可復(fù)性顳下頜關(guān)節(jié)盤前移位的個(gè)體化三維數(shù)字模型。正常有限元模型包含38910個(gè)

4、節(jié)點(diǎn),184412個(gè)實(shí)體單元,1897個(gè)接觸單元,1176個(gè)目標(biāo)單元,120個(gè)纜索單元。不可復(fù)性盤前移位模型包含49763個(gè)節(jié)點(diǎn),237167個(gè)實(shí)體單元,2082個(gè)接觸單元,1812個(gè)目標(biāo)單元,120個(gè)纜索單元。
　　 2、在正常生理活動(dòng)咀嚼肌力加載下,正常模型及病理模型的正常側(cè)關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)盤應(yīng)力最大值出現(xiàn)在中間帶外側(cè)部,應(yīng)力分布較均勻,在關(guān)節(jié)盤與髁突相連處也受到較高的負(fù)荷,而在病理模型的關(guān)節(jié)盤前移位側(cè)關(guān)節(jié)盤中帶出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象；下

5、頜骨的應(yīng)力分布,幾種模型的結(jié)果基本相似,喙突、乙狀切跡、頦部、下頜升支前緣和咬合點(diǎn)為高應(yīng)力區(qū)；髁突的應(yīng)力分布主要集中在髁突的前斜面。
　　 3、當(dāng)前移位側(cè)關(guān)節(jié)盤摩擦系數(shù)增大時(shí),相應(yīng)該側(cè)的顳下頜關(guān)節(jié)區(qū)所受應(yīng)力也隨即增大,同時(shí)關(guān)節(jié)盤前移位側(cè)關(guān)節(jié),其關(guān)節(jié)區(qū)所受應(yīng)力都大于正常側(cè)關(guān)節(jié)。
　　 結(jié)論:
　　 1、在目前的個(gè)人計(jì)算機(jī)平臺(tái)上依據(jù)CT和MRI影像數(shù)據(jù),利用醫(yī)學(xué)圖像處理軟件和三維重建軟件以及工程軟件可以較準(zhǔn)確、快捷地

6、構(gòu)建顳下頜關(guān)節(jié)系統(tǒng)的三維數(shù)字模型,為顳下頜關(guān)節(jié)系統(tǒng)生物力學(xué)研究提供了技術(shù)支撐,并為顳下頜關(guān)節(jié)盤前移位的生物力學(xué)致病機(jī)理研究提供了形態(tài)學(xué)基礎(chǔ)。
　　 2、本研究數(shù)值模型采用的材料參數(shù)及其受力、約束方式,能夠較真實(shí)地模擬人體顳下頜關(guān)節(jié)系統(tǒng)的材料及其受力、約束情況,模擬結(jié)果與臨床實(shí)際吻合。
　　 3、正常顥下頜關(guān)節(jié)盤的應(yīng)力集中在中帶外側(cè)部,應(yīng)力分布較均勻,而當(dāng)關(guān)節(jié)盤前移位時(shí)關(guān)節(jié)盤的中帶出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象,容易引起該部位關(guān)節(jié)盤變薄