单侧颞下颌关节盘锚固定术有限元模拟建模及关节区生物力学分析

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目的:通过模拟建立单侧颞下颌关节盘不可复性前移位模型和颞下颌关节盘锚固定术治疗后模型,用有限元法探究单侧颞下颌关节盘锚固定术对双侧关节生物力学环境的影响。研究方法:在2018年12月-2020年6月于我院口腔颌面外科门诊就医的颞下颌关节病及相关疾病的患者中,根据纳入及排除的标准,最终选取满足条件的50例患者,其中包括男性17例,女性33例,年龄在12~42岁之间,平均年龄(22.65±7.71)岁;另有一名健康的志愿者。采用医学有限元软件,比较模拟建立的单侧颞下颌关节盘不可复性前移位的模型,和颞下颌关节盘松解复位锚固定术治疗后的模型,从生物力学角度,分析不同模型关节盘和髁突的变化。结果:在术前模型中,病理性关节盘的最大应力位于外侧中间区,关节盘下界面的最大接触应力和接触面积均大于上界面;健侧关节的最大接触应力发生分别位于髁突前斜面与关节盘中间区下表面之间,以及关节盘中间区上表面与关节结节后斜面之间。对比术前术后模型的关节盘应力,术前模型在健侧关节盘计算出的最大冯米塞斯应力为0.265Mpa,患侧关节盘计算出的最大冯米塞斯应力为0.568Mpa。在术后模型中,健侧关节盘计算出的最大冯米塞斯应力为0.146Mpa,患侧关节盘计算出的最大冯米塞斯应力为0.294Mpa。就健侧关节盘而言,术后模型与术前模型相比,最大Von-Mises应力减小了44.90%;而患侧减小了48.24%。术前模型中,健侧髁突骨质计算得最大应力为0.438Mpa,患侧髁突骨质经计算得出最大应力为0.764Mpa;术后模型中,健侧髁突骨质所受应力计算得出0.365Mpa,患侧髁突骨质最大应力经计算可达0.621Mpa。对比术前术后模型的髁突受力,患侧髁突受力术后模型比术前模型,应力减小18.72%;健侧减小16.67%。结论:(1)单侧颞下颌关节盘处于不可复性前移位时,病人的关节盘和髁突的骨骼均处于受力失调状态。(2)单侧颞下颌关节盘不可复性前移位可使对侧自然关节的关节盘和髁突处于负载增大状态。(3)术前术后模型的对比表明,单侧关节盘锚固定术使双侧关节的关节盘的负荷增大状态和髁突上部负荷加重状态明显改善,提示锚固定术能够有效地治疗单侧颞下颌关节盘不可复性前移位。
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