不可復性顳下頜關節(jié)盤前移位的顳下頜關節(jié)系統(tǒng)三維數(shù)字化建模及生物力學研究.pdf

1、目的:顳下頜關節(jié)紊亂病(Temporomandibular Disorder，TMD)是口腔頜面部的常見病、多發(fā)病,據(jù)國內(nèi)統(tǒng)計數(shù)據(jù),占人群的20％至25％。而TMD主要表現(xiàn)為關節(jié)盤的前移位,對關節(jié)內(nèi)解剖形態(tài)特別是關節(jié)盤的研究,可以促進對TMD發(fā)生發(fā)展的理解,為診斷和治療TMD提供必要的基礎。另外,顳下頜關節(jié)盤前移位病因極其復雜,目前尚無定論,關節(jié)內(nèi)紊亂、微小創(chuàng)傷、關節(jié)內(nèi)應力(生物力學)被認為是重要發(fā)病因素之一。由于對其發(fā)病機理及轉(zhuǎn)歸尚不

2、明確,治療手段多種多樣,治療效率也較差,至今沒有統(tǒng)一的規(guī)范治療。鑒于顳下頜關節(jié)盤在TMD發(fā)生及發(fā)展中的重要作用,本研究擬在MRI和CT的基礎上探討進行個體化顳下頜關節(jié)系統(tǒng)三維數(shù)字化建模的可行性及其應用價值,并通過建立的三維有限元模型,分析顳下頜關節(jié)系統(tǒng)各部位負荷,對比正常和關節(jié)盤前移位后負荷的分布和大小變化,幫助闡明負荷等在顳下頜關節(jié)紊亂病發(fā)生發(fā)展過程中的作用,為臨床治療顳下頜關節(jié)紊亂病提供新思路。
　　 方法:選擇正常志愿者和

3、單側不可復性顳下頜關節(jié)盤前移位患者各1名,采用CT和MRI兩種掃描方式,按照閉口位與最大張口位的姿勢進行掃描,應用Mimics和Geomagic軟件平臺,建立正常的與病理的顳下頜關節(jié)三維數(shù)字模型。然后對三維有限元模型進行力學加載,以觀察不同組織部位的應力分布情況。
　　 結果:
　　 1、建立了包括上頜骨、關節(jié)窩、下頜骨、全牙列及關節(jié)盤的正常和不可復性顳下頜關節(jié)盤前移位的個體化三維數(shù)字模型。正常有限元模型包含38910個

4、節(jié)點,184412個實體單元,1897個接觸單元,1176個目標單元,120個纜索單元。不可復性盤前移位模型包含49763個節(jié)點,237167個實體單元,2082個接觸單元,1812個目標單元,120個纜索單元。
　　 2、在正常生理活動咀嚼肌力加載下,正常模型及病理模型的正常側關節(jié)關節(jié)盤應力最大值出現(xiàn)在中間帶外側部,應力分布較均勻,在關節(jié)盤與髁突相連處也受到較高的負荷,而在病理模型的關節(jié)盤前移位側關節(jié)盤中帶出現(xiàn)應力集中現(xiàn)象；下

5、頜骨的應力分布,幾種模型的結果基本相似,喙突、乙狀切跡、頦部、下頜升支前緣和咬合點為高應力區(qū)；髁突的應力分布主要集中在髁突的前斜面。
　　 3、當前移位側關節(jié)盤摩擦系數(shù)增大時,相應該側的顳下頜關節(jié)區(qū)所受應力也隨即增大,同時關節(jié)盤前移位側關節(jié),其關節(jié)區(qū)所受應力都大于正常側關節(jié)。
　　 結論:
　　 1、在目前的個人計算機平臺上依據(jù)CT和MRI影像數(shù)據(jù),利用醫(yī)學圖像處理軟件和三維重建軟件以及工程軟件可以較準確、快捷地

6、構建顳下頜關節(jié)系統(tǒng)的三維數(shù)字模型,為顳下頜關節(jié)系統(tǒng)生物力學研究提供了技術支撐,并為顳下頜關節(jié)盤前移位的生物力學致病機理研究提供了形態(tài)學基礎。
　　 2、本研究數(shù)值模型采用的材料參數(shù)及其受力、約束方式,能夠較真實地模擬人體顳下頜關節(jié)系統(tǒng)的材料及其受力、約束情況,模擬結果與臨床實際吻合。
　　 3、正常顥下頜關節(jié)盤的應力集中在中帶外側部,應力分布較均勻,而當關節(jié)盤前移位時關節(jié)盤的中帶出現(xiàn)應力集中現(xiàn)象,容易引起該部位關節(jié)盤變薄