下頜骨與顳下頜關(guān)節(jié)矯形應(yīng)力與重建分析.pdf

1、口腔矯形過程中會導致顳下頜關(guān)節(jié)產(chǎn)生與應(yīng)力相關(guān)的關(guān)節(jié)綜合癥，并會引起關(guān)節(jié)內(nèi)部骨組織和下頜骨的重建現(xiàn)象。為了明確這兩種現(xiàn)象的形成機理，本文從下頜骨與顳關(guān)節(jié)系統(tǒng)生理學、解剖學和力學的知識出發(fā)，利用數(shù)值方法對系統(tǒng)的矯形過程進行了靜力分析和重建過程的數(shù)值模擬。 本文首先選擇下頜發(fā)育健康的志愿者，對其下頜進行CT斷面掃描，然后將掃描圖象輸入計算機，并對圖片加以處理。然后，根據(jù)掃描圖片中像素值與下頜實際幾何尺寸之間的比例關(guān)系，利用圖片中像素值

2、確定了實際下頜的幾何形狀。結(jié)合()學和解剖學基本原理，建立了下頜骨與顳下頜關(guān)節(jié)系統(tǒng)的三維實體的幾何模型。 根據(jù)用頦兜矯治器矯正下頜發(fā)育異常和使用弓絲矯治器矯正牙齒發(fā)育異常兩種矯形的加載方式，分別建立了對應(yīng)的載荷模型；針對骨組織和關(guān)節(jié)盤等軟組織的實驗數(shù)據(jù)建立了組織材料的虎克介質(zhì)模型。然后利用上述的模型，對這兩種治療過程進行靜力學有限元分析。根據(jù)計算的結(jié)果，分析了髁狀突表面的冠狀和矢狀方向應(yīng)力場的分布，得到髁狀突表面前部和內(nèi)部承受拉

3、伸應(yīng)力，而外側(cè)和后側(cè)主要承受壓應(yīng)力的結(jié)論。另外計算發(fā)現(xiàn)下頜角、髁狀突以及髁狀突與喙突之間這三個區(qū)域的應(yīng)力較大；由此指出了矯形過程中應(yīng)注意可能產(chǎn)生的矯形損傷問題。 然后將vonMises等效應(yīng)變作為骨組織重建刺激量，根據(jù)Cowin重建方程，以有限元方法為基礎(chǔ)，對矯形過程中骨組織表面法向重建提出了可實施的數(shù)值算法。根據(jù)計算得到的數(shù)值結(jié)果，分析了重建對骨組織承受載荷能力的影響。得到了表面法向重建有利于降低骨組織的應(yīng)變，利于改善骨組織的