正常人牙尖交错位紧咬牙时颞下颌关节无单元-有限元耦合法二维生物力学分析

目的用无单元-有限元耦合法模拟分析正常人牙尖交错位紧咬牙时颞下颌关节生物力学分布特征。方法采用位移加载方式,应用ANSYS8.0对建立的正常颞下颌关节有限元模型进行分析,用自行编制的耦合程序对建立的正常颞下颌关节无单元-有限元耦合模型进行分析,比较两者的应力分析结果。结果有限元模型和耦合模型应力分析结果具有较高的相似性,反映的颞下颌关节应力分布特点基本相同,但耦合模型对关节盘的应力分析更精细。结论无单元-有限元耦合法是一种有效的数值模拟方法,在生物力学研究中有推广应用前景。     

下颌前伸时颞下颌关节应力分布的三维有限元研究

目的探讨下颌前伸运动时颞下颌关节内的应力分布情况。方法利用可视化人体图像建立包括上下牙列、下颌骨、颞下颌关节在内的三维有限元模型,在Patran中采用位移加载的方法模拟下颌前伸运动至对刃位,在Marc中计算并分析接触情况和应力分布特性。结果关节盘随髁突向前、下运动,髁突的前斜面首先与关节盘中间带中央部发生接触,随后髁突的外斜面与关节盘的中间带外侧部、关节窝的顶部与关节盘的后带发生接触。关节盘的中间带外侧部(3.10 Mpa)和髁突的前斜面(5.05 Mpa)等部位的应力值较大。结论在前伸运动时,应力集中区位于关节盘的中间带外侧部和髁突的前斜面。     

青少年安氏Ⅱ类错牙合畸形戴用AdvanSync功能矫治器时颞下颌关节应力分布有限元分析

目的运用三维有限元法分析AdvanSync矫治器在治疗安氏Ⅱ类青少年错牙合畸形时颞下颌关节的应力分布,探讨颞下颌关节能否在局部刺激作用下发生适应性改建。方法选择一名11岁男性的安氏Ⅱ类1分类错牙合畸形患者为研究志愿者,对其头部行CBCT扫描,通过mimics17等软件建立包含功能矫治器、上颌骨、下颌骨及牙列的3种颌位关系的有限元模型。运用Ansys workbench 15软件对有限元模型进行边界约束,对功能矫治器加载5.7 N的载荷力并进行应力数据分析,观察颞下颌关节应力分布情况。结果建立含有AdvanSync功能矫治器的三维模型;当功能矫治器承受加载力时,颞下颌关节左右侧应力分布基本一致,3种颌位应力值略有差别,应力变化主要表现在髁突。最大主应力集中在髁突颈部、髁突软骨前部,关节盘上腔前带;最小主应力主要集中在髁突顶部,髁突软骨顶部。结论 AdvanSync功能矫治器前导下颌时,髁突及髁突软骨受应力的良性刺激是关节发生适应性改建的基础;关节盘与关节窝受应力影响较小。     

不可复性关节盘前移位的颞下颌关节系统生物力学研究

目的：研究构建病理状态下的颞下颌关节系统三维有限元模型并进行力学分析,探讨不可复关节盘前移位后颞下颌关节系统的应力分布情况。方法：利用CT和MRI扫描,通过Mimics和Geomagic软件平台,构建病理状态下的颞下颌关节系统三维模型,并在其基础上进行力学分析。结果：建立了包括上、下颌骨,关节窝、全牙列及关节盘的颞下颌关节系统个体化三维数字模型。力学分析显示．正常关节盘的应力集中在中带外侧部,应力分布较均匀,而当关节盘前移位时,关节盘的中带出现应力集中现象．容易引起该部位关节盘变薄或穿孔：髁突表面应力主要分布在前斜面．而当关节盘前移位时,髁突受力增大．提示该部位易发生退行性变。结论：利用cT和MRI,能够实现对病理状态下的颞下颌关节系统的三维重建．且关节盘移位侧的关节盘、髁突应力峰值均大于正常侧关节。     

骨性偏颌患者颞下颌关节的生物力学分析

目的:研究骨性偏颌患者牙尖交错位紧咬牙时颞下颌关节应力分布特征。方法:通过CT和MRI获得影像资料,使用Mimics、CADTIA和Ansysworkbench软件,建立包括颞骨、下颌骨和关节盘的有限元模型,计算咬合时颞下颌关节的应力分布。结果:关节盘和关节窝的主要受力在偏斜对侧分布偏内,偏斜侧分布偏外;偏斜对侧应力是一种集中的方式,偏斜侧是一种分散的方式。结论:偏颌患者偏斜侧关节盘可能倾向于向外侧移位,偏斜对侧关节盘可能倾向于向内侧移位。     

正常颞下颌关节应力分布的三维有限元研究

目的:探讨正常人牙尖交错位紧咬牙时颞下颌关节内的应力分布情况,了解生理状况下TMJ生物力学特点。方法:应用ANSYS 6.1对以往研究所建正常颞下颌关节三维有限元模型进行分析。加载情况接近正常生理。由ANSYS 6.1进行求解。在后处理器中研究分析应力分布与形变。结果:正常人牙尖交错位紧咬牙时颞下颌关节内拉压应力并存,存在剪切应力,分布较均匀,无特别明显应力集中表现。髁突前斜面等效应力值高于后斜面,而前斜面外侧区的应力值又明显高于内侧、中间区。关节盘腹面平均应力值大于背面,且背面应力分布较腹面均匀。腹面应力分布,外侧区最高,最大应力值0.244位于后带与双板区交界处;后带与中间带差别不大,但都明显大于前带。关节盘的变形量明显大于髁突及颞骨关节窝。颞骨关节窝前部即关节结节后斜面等效应力较大。结论:正常牙尖交错位紧咬牙时颞下颌关节内的应力分布,与髁突、关节盘、颞骨关节窝的解剖生理之间,具有良好的功能适应性。     

多种软件和图像联合技术构建个体化颞下颌关节三维有限元模型的初步研究

目的 :利用MRI-CT影像数据融合和多种建模软件协同应用,构建较为精确的颞下颌关节有限元模型。方法 :采集正常颞下颌关节CT和MRI影像数据,导入Mimics软件,分别提取颞下颌关节窝、髁突和关节盘并构建三维模型。根据解剖关系对关节窝、髁突和关节盘进行装配。将装配的颞下颌关节三维模型导入SC/Tetra进行干涉面删除。然后导入Mimics和Hypermesh软件对下颌骨和关节窝进行四面体网格划分,对颞下颌关节盘进行六面体网格划分并局部优化,构建包含关节窝、髁突和关节盘的颞下颌关节有限元模型。建立的颞下颌关节有限元模型用Abaqus软件进行简单的验证。结果:基于CT和MRI影像数据构建出关节窝、髁突和关节盘三维模型。以此为基础,多种建模软件协同应用构建的有限元模型,充分保持了颞下颌关节各结构的解剖学特征,在计算时能很好的收敛。结论:利用CT和MRI影像数据融合和多种建模软件协同应用的方法,可以构建活体颞下颌关节有限元模型,并较为准确地保持关节窝、髁突和关节盘的解剖真实性,为准确模拟颞下颌关节生物力学特征提供基础。     

牙齿磨耗后颞下颌关节应力分布的三维有限元研究

目的：计算机模拟牙齿不同程度磨耗、颌垂直距离减小时，三维有限元分析颞下颌关节内的应力分布变化。方法：应用以往研究所建正常颞下颌关节三维有限元模型，分别将下牙列分层删除从上至下1／3、1／2及全部的单元，并改变咀嚼肌加力方向。应用ANSYS6．1分析颞下颌关节内的应力变化。结果：随着磨耗程度的加重，髁状突表面的应力增加较多。关节盘等效应力增加的速度较髁状突、关节窝要大；关节盘的后带后缘，还有关节盘中带、后带的中间、外侧区有应力集中表现；磨耗越重，变形越大，关节盘越薄。颞骨关节窝不但应力值增加，最大应力的位置也由关节结节后斜面向顶部移动。结论：牙齿磨耗可造成颞下颌关节应力的明显增加及特定的应力集中区。     

牙尖交错位紧咬时颞下颌关节接触特征及应力分布的三维有限元研究

目的研究正常人牙尖交错位紧咬时颞下颌关节的接触特征及应力分布情况。方法建立颞下颌关节三维有限元模型,在Marc软件中定义髁突、关节盘和关节窝三者间的接触关系,运用接触模式,采用自动探测的方法求解有限元分析软件。结果牙尖交错位紧咬时,关节盘后带与双板区的交界处和髁突的后斜面首先发生接触,随后髁突的顶部、内侧面与关节盘的后带,髁突的前斜面与关节盘的中间带也发生接触。同一矢状面上Von Mises应力平均值的大小依次为:髁突>关节盘腹面>关节盘背面>关节窝。结论Marc所提供的接触分析模块能较为真实地反映牙尖交错位紧咬时颞下颌关节的接触特征;颞下颌关节各结构通过相互接触及关节盘的缓冲使应力分散和传递,反映颞下颌关节各解剖结构与生理功能之间具有良好的适应性。     

磁共振影像颞下颌关节三维有限元模型的建立

目的：探讨在颞下颌关节区及下颌骨磁共振(MR)影像的基础上建立颞下颌关节三维有限元模型的可行性，观察对关节盘建模的效果。方法：在对颞下颌关节区和下颌骨进行MR扫描的基础上，应用图像处理和转换技术，运用ANSYS有限元程序建立颞下颌关节区包括下颌骨的三维有限元模型。结果：建成后的模型具有良好的形态，与关节区及下颌骨的MR三维图像均具有良好的相似性。关节盘具有较真实的形态位置。结论：在对关节区及下颌骨进行MR扫描及三维重建的基础上建立三维有限元模型是切实可行的，尤其对关节盘能进行真实模拟。     

翼外肌对可复性颞下颌关节盘前移位的作用机制

目的 分析可复性关节盘移位中翼外肌作用下颞下颌关节的应力分布情况。方法 利用已建立的可复性关节盘前移位颞下颌关节数字化仿真模型,在单纯翼外肌加载下进行生物力学分析。结果 关节盘应力集中于关节盘中间带偏外侧区域;髁突及关节窝应力主要集中于与关节盘相接触的功能面。在颞下颌关节盘的位移分布中,从关节盘前带至关节盘中间带,位移趋势逐渐增大,关节盘中间带与关节盘后带之间出现位移撕裂带,从关节盘中间带至关节盘双板区位移逐渐递减;而颞下颌关节整体位移最大值出现在关节囊前份的翼外肌上头附着区。结论 在可复性关节盘前移位中翼外肌可导致关节盘中间带偏外侧区域的应力集中,可能导致此区域关节盘变薄、穿孔甚至撕裂。     

建立模拟功能状态下的下颌骨三维有限元模型

本文在三维影像重建和三维有限元分析技术的基础上，建立了正常人和颞下颌关节疾病患者正中咬合时下颌骨的三维有限元模型。下颌骨螺旋ＣＴ和有限元模型三维重建影像的几何相似性良好，加载方式符合生理状况，比较真实地反映和模拟了功能状态下颞下颌关节与牙合的受力情况。为对颞下颌关节在各种状况下的生物力学行为进行分析和研究创造了条件。     

最大闭口咬合状态下颞下颌关节的接触特征分析

目的研究颞下颌关节在最大闭口咬合状态下的接触方式和应力分布。方法用可视化人体图像数据先建立颞下颌关节的三维实体模型,在Marc中再进行有限元模型的建立,定义髁状突、关节盘、关节窝三者之间的接触关系,观察其接触特征。结果在最大闭口咬合接触下,髁状突先与关节盘后带与双板区交界处发生接触,同时,关节盘相对髁状突作向前滑动,髁突的等效应力值大于关节盘,而关节窝的应力水平最小。结论在最大闭口咬合状态下,关节盘后带与双板区的交界处以及中间带均为重要的应力缓冲区域。     

下颌第一磨牙全瓷冠三维有限元建模及力学分析

目的：使用一种新方法建立下颌第一磨牙双层全瓷冠的三维有限元模型。方法：以两种不同比例的硫酸钡与自凝塑料混合物来代替陶瓷制作双层全瓷冠,经Micro-CT扫描获取图像,Simpleware软件建模,Geomagic软件光滑处理,Ansys11．0分析软件进行网格划分及分析。实验模拟牙尖交错耠的功能状态进行应力力学计算分析。结果：建立了下颌第一磨牙双层全瓷冠的三维有限元模型,单元数800491,节点数1128058。全瓷冠第一主应力的分布从高到低依次为：载荷相应核瓷组织面（38．12MPa）、饰瓷加载点周围（26．71MPa）、加载侧肩台核瓷内表面（17．98MPa）,其余部分的应力分布均匀且较低。结论：将显影塑料代替双层全瓷冠并用Micro—CT扫描,通过Simple、Geomagic、Ansys软件建模的方法可行,为全瓷冠有限元的分析提供了一种更精确、简便的建模方法。应力分析提示全瓷冠咬合接触点、颈部肩台及核瓷组织面是张应力集区域。     

3种加载方式下正常人下颌骨三维有限元应力分布分析

目的：分析不同加载状态下正常人下颌骨应力分布的情况和特点。方法：采用螺旋CT扫描、CAD／CAM软件，进行下颌骨有限元建模，并在不同咬合状态下利用ANSYS软件对此模型进行三维有限元应力分析。结果：建立了正常人下颌骨三维有限元模型，在模拟正中、前伸、侧方咬合时，正常人下颌骨不同部位应力分布不均匀，性质不同，然而左右应力分布基本对称，髁突颈部、冠突后侧、下颌角等部位应力值较高。结论：下颌骨的材料性能与应力的大小密切相关。3种不同加载方式的应力分布基本一致，但对颞下颌关节的影响具有差异性。应力集中区位于髁突颈部、冠突后侧、下颌角等部位。