骨性偏頜患者顳下頜關(guān)節(jié)應力分布的分析研究.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稱，不僅嚴重影響患者的顏面美觀,而且影響咬合功能,甚至導致顳頜關(guān)節(jié)功能紊亂。隨著有限元分析方法在口腔醫(yī)學應力研究中的廣泛應用，國內(nèi)外學者對顳下頜關(guān)節(jié)及下領(lǐng)骨的二維或三維應力分布進行了大量的研究。然而，應用三維有限元方法研究骨性偏頜患者正畸-正頜治療前后的應力分布變化尚未見報道。本實驗通過在計算機上建立包括顳骨關(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)后在牙尖交錯位緊咬牙時TMJ的負載，分析了手術(shù)前后TMJ應力分布特征和應力變化，為臨床提供一定的參考依據(jù)。
　　實驗分為3個部分：
　　實驗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。面部嚴重不對稱，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)導入Mimics8.1軟件，通過篩選、灰度選擇、自動提取和手動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軟件對模型進行光順和實體化處理，得到上下頜骨及關(guān)節(jié)盤的CAD模型。并將各部分模型導入AnsysWorkbench12.1軟件中進行組裝和處理，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。
　　實驗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位緊咬牙時TMJ的應力分布特點。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影像中對咀嚼肌進行重建和疊加，測得肌肉面積及換算力值，模擬在牙尖交錯位緊咬牙時對雙側(cè)TM

5、J進行力學加載，分析雙側(cè)TMJ的應力分布。結(jié)果：偏斜對側(cè)和偏斜側(cè)的關(guān)節(jié)盤處于不同的受力模式。偏斜對側(cè)的受力部位靠內(nèi)側(cè)，受力區(qū)域相對集中；而偏斜側(cè)的受力部位靠外側(cè)，受力區(qū)域相對分散。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)為偏斜對側(cè)分布偏內(nèi)和偏斜側(cè)分布偏外，這可能是導致偏頜患者偏斜側(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)的生物力學特

6、征。
　　實驗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影像中對咀嚼肌進行重建和疊加，測得肌肉面積及換算力值，模擬在牙尖交錯位緊咬牙時對雙側(cè)TMJ經(jīng)行力學加載，分析術(shù)前術(shù)后雙側(cè)TMJ應力分布的變化。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；偏斜對側(cè)由