三維有限元模型分析OSAHS患者下頜逐步前伸引起的關(guān)節(jié)盤位移和表面應(yīng)力分布變化的研究.pdf

1、目的：建立阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征（OSAHS）患者的下頜骨、顳下頜關(guān)節(jié)、上氣道及其周圍結(jié)構(gòu)的三維有限元模型，通過軟件設(shè)計定量的加載下頜逐步前伸，觀察OSAHS患者因下頜前伸引起的關(guān)節(jié)盤位移和表面應(yīng)力分布變化，及關(guān)節(jié)盤整體位移與下頜前伸量之間的關(guān)系，為今后下頜前伸類口腔矯治器治療OSAHS機理研究提供一定生物力學(xué)依據(jù)，并從顳頜關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)盤形態(tài)學(xué)變化的研究方面提供基礎(chǔ)理論參數(shù)。
　　方法：對OSAHS患者顳下頜關(guān)節(jié)和上氣道行薄層

2、CT掃描，獲得OSAHS患者下頜骨、顳下頜關(guān)節(jié)、上氣道及其周圍結(jié)構(gòu)的三維影像信息，影像信息以DICOM格式輸入至相關(guān)聯(lián)合建模軟件：Mimics三維建模軟件、Imageware逆向工程學(xué)軟件、Ansys有限元分析軟件之中，最終建立了實驗所需的OSAHS患者的下頜骨、顳下頜關(guān)節(jié)、上氣道及其周圍結(jié)構(gòu)的三維有限元模型，然后通過軟件加載下頜骨定量的逐步前伸，觀察關(guān)節(jié)盤的位移和表面生物力學(xué)改變的變化及趨勢。
　　結(jié)果：建立了實驗所需的OSAH

3、S患者相關(guān)解剖部位結(jié)構(gòu)的三維有限元模型，所建模型單元采用10節(jié)點的Solid92四面體單元，得到包含骨密質(zhì)、骨松質(zhì)、肌肉和氣道的單元總數(shù)和節(jié)點總數(shù)共為：280360個單元和590195個節(jié)點。通過逐步前伸下頜骨，關(guān)節(jié)盤三維方向上的位移逐漸增大，關(guān)節(jié)盤整體位移逐漸增大，發(fā)生向前向下的移動。經(jīng)統(tǒng)計學(xué)回歸分析，下頜骨前伸與關(guān)節(jié)盤整體位置變化兩者之間相關(guān)，并得出回歸系數(shù)方程：y=0.01885x-0.00056。整個加載過程中，關(guān)節(jié)盤應(yīng)力分布除

4、去4.4mm和11.00mm這兩個位點差距較大外，其他位點應(yīng)力變化較為平均，且在11.00mm時應(yīng)力達到最大。
　　結(jié)論：在螺旋CT掃描圖像的基礎(chǔ)上并聯(lián)合使用相關(guān)建模軟件Mimics、Imageware和Ansys，建立了實驗所需的 OSAHS患者相關(guān)解剖部位的三維有限元模型，通過軟件驗證模型真實有效，使用靈活。通過逐步前伸下頜骨，對關(guān)節(jié)盤位移和表面應(yīng)力分布變化進行分析發(fā)現(xiàn)，關(guān)節(jié)盤三維方向均發(fā)生位移的改變，均隨下頜前伸量的增加而增