颞下颌关节髁突软骨的三维微观区域形貌及其纳米弹性性能

目的:探讨颞下颌关节(temporomandibular joint,TMJ)髁突纤维软骨在纳米量级的区域形貌及其材料性能分布的特点。方法:采用原子力显微镜(atomic force microscope,AFM)及纳(诺)压痕测量法,对9只6周龄正常新西兰白兔双侧TMJ的18侧下颌髁突软骨不同区域的三维微观形貌及其纳米弹性模量进行测量和分析。结果:兔下颌髁突关节软骨的不同区域具有明显不同的三维微观形貌和弹性材料性能。髁突前部和内侧表现出更显著的三维微观形貌特征。正常TMJ左、右侧髁突软骨相对应各区域具有相同的弹性模量,髁突不同部位软骨的弹性模量〔前内侧:(2.83±0.33)MPa,前外侧:(1.68±0.15)MPa,后内侧:(1.17±0.08)MPa,后外侧:(0.91±0.06)MPa〕则存在明显差异(P<0.01)。结论:正常TMJ左、右侧髁突软骨的材料力学性能对称一致。在咀嚼过程中,具有最大弹性模量的髁突前内侧软骨可能在TMJ中承担最大的压力,为关节的功能承载区。TMJ髁突软骨表面的三维微观区域形貌和纳米弹性性能的不同或许反映了关节的不同功能需要。     

关节内接触问题对三维非线性模拟颞下颌关节力的影响

利用Ａｕｔｏ－ＣＡＤ软件及螺旋ＣＴ扫描技术与有限元应力分析方法相结合，在活体基础上建立ＴＭＪ三维非线性有限元模型并比较不同接触状态下关节内应力的变化。结果表明，ＴＭＪ内盘－突之间有接触模型的关节盘和髁突表面应力主要分布在前、内侧，其他区域应力相对较小，而无接触模型的表面应力主要分布在中后部和内侧，且力值较大。摩擦系数在０～０．１５范围，盘－突之间接触应力的分布范围和大小完全相同，同时，无摩擦接触、刚性接触和弹性接触三种盘－突接触方式下的关节盘和髁突表面应力基本一致。结果提示，在三维非线性模拟ＴＭＪ力的接触问题中，ＴＭＪ盘－突之间全部接触关系的关节内应力分布更符合生理。关节内较低的摩擦系数（０～０．１５）及不同的盘－突接触方式对其应力分布状态无明显影响。ＴＭＪ各结构之间的接触模拟可使其力的三维非线性分析更合理。     

微螺钉型种植体支抗长度及直径对应力分布影响的三维有限元研究

目的探索微螺钉型种植体支抗的长度及直径对种植体周围骨组织内应力分布的影响。方法建立简单的上颌骨及不同长度直径的微螺钉型种植体的三维有限元模型,模拟临床实际情况,记录不同尺寸的种植体在相同的加载条件下周围骨组织内应力分布的情况,并进行比较。结果随着种植体直径的增加,骨组织内的应力明显降低;种植体长度的增加对降低应力没有明显作用。结论在所研究的尺寸范围内,种植体的直径对应力分布有重要影响,而种植体的长度对应力分布影响不大。     

材料力学性能对人颞下颌关节力三维非线性模拟的影响

比较分析骨性结构和关节盘的材料力学性能对在活性基础上建立的人颞下颌关节（Ｔｅｍｐｏｒｏ－ｍａｎｄｉｂｕｌａｒｊｏｉｎｔ,ＴＭＪ）三维非线性有限元模型模拟ＴＭＪ力的影响。方法利用Ａｕｔｏ－ＣＡＤ软件及螺旋ＣＴ扫描技术与有限元应力分析方法的相结合在活性基础上建立ＴＭＪ三维非线性有元模拟型并比较下颌骨,关节窝和关节盘选用不同材料力学性能时关节内应力的变化。结果骨组织的各种向同性和各向异性特征使组成ＴＭＪ     

线性殆全口义齿下颌牙槽嵴黏膜应力分布的有限元分析

目的：分析在正中和侧方两种颌位下线性[牙合]全口义齿基托下组织上的应力分布状况。方法：采用CT-CAD-FEA系统建立牙槽嵴重度吸收上下颌无牙颌骨、黏膜及2种[牙合]型全口义齿的三维有限元模型,用三维有限元法研究比较线性[牙合]与解剖[牙合]全口义齿对下颌牙槽嵴黏膜应力分布的影响。结果：（1）在正中颌位时,线性[牙合]和解剖[牙合]全口义齿对基托下应力分布的影响未见明显的区别;在磨牙区,舌侧应力大于颊侧应力。（2）在侧方颌位时,工作侧磨牙区线性[牙合]应力小于解剖[牙合],在非工作侧的磨牙区颊侧,线性[牙合]应力分布范围则较解剖[牙合]更广泛。结论：在侧方[牙合]时,线性[牙合]全口义齿下颌基托下黏膜的应力分布较解剖[牙合]全口义齿更均匀和广泛。     

颏兜力作用下颞下颌关节及下颌骨受力的三维有限元分析

目的：用三维有限元法观察颏兜力作用下颞下颌关节的受力状况和整个下颌骨的应力分布,探讨颏兜的作用机制及颏兜力作用与TMD的关系。方法：模拟颏兜力的作用,在下颌骨颏点处施加5．88N的力,力的方向为颏点与髁突连线在矢状面上的投影。采用ANSYS有限元结构分析软件在计算机中进行计算和分析。结果：髁突表面最大受力区域位于髁突前斜面。关节盘受拉应力最大的区域位于相当于关节盘中间带的部位,受压最大的区域位于关节盘后带后缘中部。关节窝表面受力最大区域位于关节结节后斜面。下颌骨较大压应力区位于力的作用线周围区域,较大拉应力区位于下颌支后部及下颌角附近区域。结论：颏兜力可对TMJ的应力分布产生影响,但颏兜力作用下是否会造成TMD还有待进一步研究。     

模拟正中咬合时的人颞下颌关节力

本文采用Ａｕｔｏ－ＣＡＤ软件及螺旋ＣＴ扫描技术与有限元应力分析方法相结合,考虑颞下颌关节的材料非线性及关节内接触问题等非线性特征,在活体基础上建立ＴＭＪ三维非线性有限元模型,以计算和分析正中咬合时关节内的应力分布和位移情况。建立     

下颌骨受力时颅底的保护因素分析

目的:利用有限元方法分析下颌骨受外力作用时,下颌骨与颞骨的应力分布,推断颅底的保护因素。方法:对1名健康成年男性头部进行CT扫描,根据扫描图像与相关解剖研究,对下颌骨、颞骨以及两者之间的颞下颌关节进行有限元模型重建,同时重建约束下颌骨运动范围的主要附着韧带和肌肉。对此模型颏部正中施加后上方向的力,角度分别为与下颌体水平成0°、30°、54°,施加力为1000N、2000N、3000N,观察施加不同大小与方向的外力作用时下颌骨与颞骨的应力分布情况。结果:无论外力方向与大小如何变化,颞骨应力总是小于下颌骨应力。随着外力方向的变化,下颌骨的应力集中部位亦发生变化,主要集中于髁突与下颌体前部内侧;颞骨的应力集中部位没有发生明显改变,主要集中于外耳道前壁,而不在颞骨关节窝顶。随着外力角度的增大,下颌骨与颞骨应力集中部位的应力与应变均减小。随着施加力值的增大,下颌骨与颞骨应力亦逐渐增大。结论:本模型能真实准确地计算出下颌颏部受矢状方向力作用时,下颌骨与颞骨的应力分布情况。颞下颌关节的缓冲使颞骨应力始终小于下颌骨的应力。在受到正中方向的力打击时,颞骨应力多数集中于外耳道前壁,并非关节窝顶部的薄弱部位,避免了颞骨受到严重破坏。     

关闭拔牙间隙阶段个体化舌侧矫治器三维有限元模型的建立

目的建立关闭拔牙间隙阶段牙列-牙周膜-上颌骨-个体化舌侧矫治器的整体三维有限元模型,为进一步探讨舌侧矫治过程中生物力学机制奠定基础。方法采用螺旋CT扫描,分别应用Mimics10．01软件、Geomagic Studio 9软件、ANSYS10．0软件,建立牙列-牙周膜-上颌骨-个体化舌侧矫治器的整体三维有限元模型。结果建成的个体化舌侧矫治器的三维模型包含38个实体模型与个体化舌侧矫治器实际情况相近,网格划分后．共包含节点471208个,单元279744个。结论利用CT扫描技术与计算机辅助设计技术及三维有限元方法的结合,建立关闭拔牙间隙阶段个体化舌侧矫治器的整体三维有限元模型较真实的模拟了临床实际情况。为进一步研究个体化舌侧矫治技术关闭拔牙间隙阶段的牙齿移动生物力学机制提供有效平台。