顳下頜關(guān)節(jié)(temporomandibular joint，TMJ)是人類使用最頻繁的關(guān)節(jié)之一，具有復(fù)雜的幾何外形且非常靈活，是能兼作轉(zhuǎn)動(dòng)和滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)的復(fù)合關(guān)節(jié)。顳下頜關(guān)節(jié)的生長、發(fā)育、改建以及顳下頜關(guān)節(jié)疾病的發(fā)生和發(fā)展均與其力學(xué)環(huán)境密切相關(guān)，因此顳下頜關(guān)節(jié)生物力學(xué)的研究日益引起人們的關(guān)注。口腔功能主要有咀嚼、吞咽、言語等，上述功能的實(shí)現(xiàn)均有賴于下頜運(yùn)動(dòng)的參與。下頜運(yùn)動(dòng)歸納為三種基本形式，即開閉運(yùn)動(dòng)、前后運(yùn)動(dòng)和側(cè)方運(yùn)動(dòng)。這三種基本運(yùn)動(dòng)離不開顳下頜關(guān)節(jié)的參與。研究下頜功能運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)顳下頜關(guān)節(jié)應(yīng)力分布的特征將為了解顳下頜關(guān)節(jié)的生物力學(xué)特性和探索顳下頜關(guān)節(jié)疾病發(fā)病機(jī)理提供依據(jù)。有限元分析法是用于顳下頜關(guān)節(jié)生物力學(xué)研究的常用手段，目前已有許多關(guān)于顳下頜關(guān)節(jié)的有限元力學(xué)分析模型的報(bào)道，大多數(shù)是分析顳下頜關(guān)節(jié)在牙尖交錯(cuò)位緊咬時(shí)的應(yīng)力分布，針對(duì)下頜運(yùn)動(dòng)時(shí)顳下頜關(guān)節(jié)的應(yīng)力分布研究則比較少，如何對(duì)模型進(jìn)行加載來模擬下頜運(yùn)動(dòng)還未尋找到令人滿意的解決辦法。本研究利用中國可視化人體(Chinese Visible Human，CVH)超薄切片圖像建立帶有咬合關(guān)系的顳下頜關(guān)節(jié)三維有限元模型，在patran中定義髁突、關(guān)節(jié)盤和關(guān)節(jié)窩的接觸關(guān)系，采用位移加載的方法來模擬髁突的滑動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而分析下頜前伸運(yùn)動(dòng)和開口運(yùn)動(dòng)時(shí)顳下頜關(guān)節(jié)應(yīng)力分布的特征。 實(shí)驗(yàn)一、下頜前伸時(shí)顳下頜關(guān)節(jié)應(yīng)力分布的三維有限元研究 材料和方法：利用可視化人體圖像建立包括上下牙列、下頜骨、顳下頜關(guān)節(jié)在內(nèi)的三維有限元模型，在patran中設(shè)置邊界條件、材料特性并定義髁突、關(guān)節(jié)盤、關(guān)節(jié)窩三者間以及上下牙齒咬合面之間的接觸關(guān)系，采用位移加載的方法來模擬下頜前伸運(yùn)動(dòng)至對(duì)刃位，在Marc中計(jì)算并分析下頜前伸運(yùn)動(dòng)時(shí)顳下頜關(guān)節(jié)各部分的接觸情況和von Mises應(yīng)力分布的情況。 結(jié)果：在前伸運(yùn)動(dòng)時(shí)，關(guān)節(jié)盤隨髁突向前、向下運(yùn)動(dòng)，髁突的前斜面首先與關(guān)節(jié)盤中間帶中央部發(fā)生接觸，隨后髁突的外斜面與關(guān)節(jié)盤的中間帶外側(cè)部、關(guān)節(jié)窩的頂部與關(guān)節(jié)盤的后帶發(fā)生接觸。關(guān)節(jié)盤的中間帶外側(cè)部(3.010Mpa)和髁突的前斜面(5.500Mpa)等部位的應(yīng)力值較大。從同一矢狀面上觀察von Mises應(yīng)力平均值的大小順序依次為：髁突＞關(guān)節(jié)盤腹面＞關(guān)節(jié)盤背面＞關(guān)節(jié)窩。 結(jié)論：在前伸運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)力集中區(qū)位于關(guān)節(jié)盤的中間帶外側(cè)部和髁突的前斜面，關(guān)節(jié)盤的中間帶是重要的應(yīng)力緩沖區(qū)。 實(shí)驗(yàn)二、小開口運(yùn)動(dòng)時(shí)顳下頜關(guān)節(jié)應(yīng)力分布的三維有限元研究 材料和方法：在Patran中，將旋轉(zhuǎn)矢量大小和用戶坐標(biāo)系加載到有限元模型建立開口模型，設(shè)置邊界條件、材料特性并定義髁突、關(guān)節(jié)盤和關(guān)節(jié)窩三者間的接觸關(guān)系，在Marc中求解并觀察小開口時(shí)關(guān)節(jié)盤、髁突和關(guān)節(jié)窩之間的接觸情況以及von Mises應(yīng)力的分布狀況。 結(jié)果：小開口過程中髁突向前、向下轉(zhuǎn)動(dòng)；關(guān)節(jié)盤在髁突表面輕微向前、向下轉(zhuǎn)動(dòng)，關(guān)節(jié)盤雙板區(qū)后緣和髁突的后斜面首先發(fā)生接觸，關(guān)節(jié)盤的內(nèi)外側(cè)分別和髁突的內(nèi)外側(cè)接觸，且關(guān)節(jié)窩的頂部偏后方與關(guān)節(jié)盤的后帶也發(fā)生接觸；隨著轉(zhuǎn)動(dòng)幅度的增大，髁突的后斜面與關(guān)節(jié)盤的接觸面積逐漸增大，從關(guān)節(jié)盤的雙板區(qū)擴(kuò)展到后帶。同一矢狀面上von Mises應(yīng)力平均值的大小順序依次為：關(guān)節(jié)盤腹面＞關(guān)節(jié)盤背面＞髁突＞關(guān)節(jié)窩。隨著開口度不斷增大，關(guān)節(jié)窩、關(guān)節(jié)盤和髁突von Mises應(yīng)力值都呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)。 結(jié)論：本模型能精確反映小開口運(yùn)動(dòng)過程中顳下頜關(guān)節(jié)各部分的應(yīng)力變化；開口運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于關(guān)節(jié)面形態(tài)的高度不一致性，關(guān)節(jié)盤作為緩沖區(qū)一直承受較大的負(fù)荷。
【學(xué)位單位】：南京醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2007
【中圖分類】：R782.6
【部分圖文】：

圖l牙尖交錯(cuò)位的三維實(shí)體模型(前視圖)圖2牙尖交錯(cuò)位的三維實(shí)體模型(左視圖)圖3模擬下領(lǐng)前伸運(yùn)動(dòng)的三維實(shí)體模型(前視圖)圖4模擬下領(lǐng)前伸運(yùn)動(dòng)的三維實(shí)體模型(左視圖)

圖l牙尖交錯(cuò)位的三維實(shí)體模型(前視圖)圖2牙尖交錯(cuò)位的三維實(shí)體模型(左視圖)圖3模擬下領(lǐng)前伸運(yùn)動(dòng)的三維實(shí)體模型(前視圖)圖4模擬下領(lǐng)前伸運(yùn)動(dòng)的三維實(shí)體模型(左視圖)

模擬下領(lǐng)前伸運(yùn)動(dòng)的三維實(shí)體模型

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2818782