骨性偏頜患者顳下頜關(guān)節(jié)應(yīng)力分布的分析研究.pdf

1、骨性偏頜畸形是由于上下頜骨左右不對(duì)稱形成的顏面部畸形，常表現(xiàn)為單側(cè)反牙合、牙合平面傾斜和左右面部不對(duì)稱，不僅嚴(yán)重影響患者的顏面美觀,而且影響咬合功能,甚至導(dǎo)致顳頜關(guān)節(jié)功能紊亂。隨著有限元分析方法在口腔醫(yī)學(xué)應(yīng)力研究中的廣泛應(yīng)用，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)顳下頜關(guān)節(jié)及下領(lǐng)骨的二維或三維應(yīng)力分布進(jìn)行了大量的研究。然而，應(yīng)用三維有限元方法研究骨性偏頜患者正畸-正頜治療前后的應(yīng)力分布變化尚未見報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)通過在計(jì)算機(jī)上建立包括顳骨關(guān)節(jié)窩、關(guān)節(jié)盤和下頜骨的三維有

2、限元模型，模擬骨性偏頜患者手術(shù)前術(shù)后在牙尖交錯(cuò)位緊咬牙時(shí)TMJ的負(fù)載，分析了手術(shù)前后TMJ應(yīng)力分布特征和應(yīng)力變化，為臨床提供一定的參考依據(jù)。
　　實(shí)驗(yàn)分為3個(gè)部分：
　　實(shí)驗(yàn)1.骨性偏頜患者顳下頜關(guān)節(jié)三維有限元模型的建立
　　目的：建立骨性偏頜患者三維有限元模型。方法：選取一例骨性偏頜患者，女性，21歲。面部嚴(yán)重不對(duì)稱，頦部偏右約3mm。右側(cè)升支較左側(cè)短。上頜牙合平面和下頜牙合平面傾斜（左低右高）。使用螺旋CT獲得患者

3、顱頜面及顳下頜關(guān)節(jié)DICOM格式影像數(shù)據(jù)，將掃描數(shù)據(jù)導(dǎo)入Mimics8.1軟件，通過篩選、灰度選擇、自動(dòng)提取和手動(dòng)擦除等方式提取上下頜骨并生成關(guān)節(jié)盤的有限元模型。然后通過Catia軟件對(duì)模型進(jìn)行光順和實(shí)體化處理，得到上下頜骨及關(guān)節(jié)盤的CAD模型。并將各部分模型導(dǎo)入AnsysWorkbench12.1軟件中進(jìn)行組裝和處理，建立出骨性偏頜患者顳下頜關(guān)節(jié)的三維有限元模型。結(jié)果：成功建立了骨性偏頜患者顳下頜關(guān)節(jié)的三維有限元模型。結(jié)論：通過CT掃

4、描數(shù)據(jù)，Mimics、Catia、Solidworks和Ansys軟件相結(jié)合，建立具有較高幾何相似性骨性偏頜患者的三維有限元模型是可行的。
　　實(shí)驗(yàn)2.骨性偏頜患者顳下頜關(guān)節(jié)的三維有限元分析研究
　　目的：探討和研究骨性偏頜患者在牙尖交錯(cuò)位緊咬牙時(shí)TMJ的應(yīng)力分布特點(diǎn)。方法：在建立的骨性偏頜患者顳下頜關(guān)節(jié)的三維有限元模型基礎(chǔ)上，根據(jù)MRI影像中對(duì)咀嚼肌進(jìn)行重建和疊加，測(cè)得肌肉面積及換算力值，模擬在牙尖交錯(cuò)位緊咬牙時(shí)對(duì)雙側(cè)TM

5、J進(jìn)行力學(xué)加載，分析雙側(cè)TMJ的應(yīng)力分布。結(jié)果：偏斜對(duì)側(cè)和偏斜側(cè)的關(guān)節(jié)盤處于不同的受力模式。偏斜對(duì)側(cè)的受力部位靠?jī)?nèi)側(cè)，受力區(qū)域相對(duì)集中；而偏斜側(cè)的受力部位靠外側(cè)，受力區(qū)域相對(duì)分散。在前后向雙側(cè)關(guān)節(jié)盤受力部位均靠前。在關(guān)節(jié)窩區(qū)也出現(xiàn)類似的結(jié)果。結(jié)論：TMJ關(guān)節(jié)盤和關(guān)節(jié)窩的受力，表現(xiàn)為偏斜對(duì)側(cè)分布偏內(nèi)和偏斜側(cè)分布偏外，這可能是導(dǎo)致偏頜患者偏斜側(cè)關(guān)節(jié)盤傾向于向外側(cè)移位,偏斜對(duì)側(cè)關(guān)節(jié)盤傾向于向內(nèi)側(cè)移位的原因，反映了偏頜患者顳下頜關(guān)節(jié)的生物力學(xué)特

6、征。
　　實(shí)驗(yàn)3.骨性偏頜患者正頜手術(shù)前后TMJ的三維有限元分析研究
　　目的：研究骨性偏頜患者正頜手術(shù)前后TMJ承受應(yīng)力的變化。方法：在建立的骨性偏頜患者術(shù)前術(shù)后顳下頜關(guān)節(jié)的三維有限元模型基礎(chǔ)上，根據(jù)MRI影像中對(duì)咀嚼肌進(jìn)行重建和疊加，測(cè)得肌肉面積及換算力值，模擬在牙尖交錯(cuò)位緊咬牙時(shí)對(duì)雙側(cè)TMJ經(jīng)行力學(xué)加載，分析術(shù)前術(shù)后雙側(cè)TMJ應(yīng)力分布的變化。結(jié)果：正頜手術(shù)后偏斜側(cè)的關(guān)節(jié)盤和關(guān)節(jié)窩主要受力區(qū)域由外側(cè)向內(nèi)側(cè)移動(dòng)；偏斜對(duì)側(cè)由