下頜咬合及不同截骨術(shù)后頦部撞擊的三維有限元分析.pdf

1、目的：利用三維有限元方法分析下頜骨咬合狀態(tài)時(shí)應(yīng)力分布，以及下頜骨行不同整形術(shù)后在外力撞擊下應(yīng)力分布變化情況，探討下頜骨生物力學(xué)行為特征、不同整形手術(shù)對(duì)下頜骨應(yīng)力的改變影響和不同術(shù)后骨折發(fā)生的危險(xiǎn)性，以期通過(guò)力學(xué)分析為下頜骨整形手術(shù)的術(shù)前設(shè)計(jì)、術(shù)中手術(shù)方法提供一定理論依據(jù)。
　　方法：選擇正常年輕女性下頜骨，根據(jù)CT斷層掃描數(shù)據(jù)，通過(guò)Mimics、Geomagic軟件建立完整的下頜骨三維有限元模型，在Ansys軟件中對(duì)其三維模型進(jìn)行

2、材料賦予和約束，模擬下頜骨在正常咀嚼肌作用下的咬合狀態(tài)，分析下頜骨應(yīng)力情況。同時(shí)在咬合分析的下頜骨三維模型基礎(chǔ)上，通過(guò)軟件分別模擬出下頜角弧形截骨術(shù)后、下頜角外板劈除術(shù)后、下頜角弧形截骨聯(lián)合外板劈除術(shù)后的三維模型，在相同力量及相同部位的撞擊條件下，對(duì)正常下頜骨、弧形截骨術(shù)后、外板劈除術(shù)后、弧形截骨聯(lián)合外板劈除術(shù)后四者的模型進(jìn)行生物力學(xué)研究，測(cè)試不同模型相同部位的應(yīng)力值，并進(jìn)行分析比較。
　　結(jié)果：1、根據(jù)CT斷層掃描數(shù)據(jù)，通過(guò)Mi

3、mics、Geomagic、Ansys軟件合成建立完整的下頜骨三維有限元模型，成功模擬下頜骨咬合狀態(tài)。
　　2、通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬，成功建立弧形截骨術(shù)后模型、外板劈除術(shù)后模型、弧形截骨聯(lián)合外板劈除術(shù)后模型。
　　3、當(dāng)下頜骨前磨牙參與咀嚼時(shí)，各部位應(yīng)力值為:髁突頸內(nèi)側(cè)(34.64±2.67)MPa，髁突頸外側(cè)(24.86±1.14)MPa，升支前緣(46.2±1.42)MPa，下頜升支后緣(22.36±0.80)MPa，下頜角(

4、12.75±3.09)MPa，前磨牙(37.94±0.90)MPa。
　　4、在頦部相同撞擊條件下，正常下頜骨模型應(yīng)力主要集在頦部、頦神經(jīng)沿線、升支前緣、下頜角下緣和髁突頸。
　　5、在頦部相同撞擊條件下，弧形截骨術(shù)后模型與術(shù)前模型相比，頦部受力無(wú)明顯改變，髁突頸應(yīng)力稍有降低，但其余部位應(yīng)力值均有增加，其中下頜角切除邊緣、升支前緣應(yīng)力值均高出2倍以上。
　　6、在頦部相同撞擊條件下，外板劈除術(shù)后模型與術(shù)前模型相比，髁突

5、頸及升支前緣應(yīng)力值有所下降，但殘留下頜角內(nèi)板應(yīng)力明顯增加，其中下頜角殘留內(nèi)板后下緣和升支后緣應(yīng)力較術(shù)前模型增加2倍以上。
　　7、在頦部相同撞擊條件下，弧形截骨聯(lián)合外板劈除術(shù)模型與術(shù)前模型相比，下頜角切緣、升支、喙突受力均有明顯增加，其中升支前緣、升支后緣應(yīng)力升高近6倍。
　　結(jié)論：1、當(dāng)前磨牙參與咀嚼時(shí)，下頜骨在四塊咀嚼肌的協(xié)同作用下，咬合狀態(tài)時(shí)應(yīng)力主要集中于髁突、喙突、升支、前磨牙區(qū)，最大應(yīng)力位于升支前緣。
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