实验力学和有限元分析正中咬合状态下颌髁突的生物力学研究

【作者】 张渊； 王美青； 凌伟； 林晖；

【机构】 第四军医大学口腔医学院解剖生理学教研室； 西安交通大学航空航天学院； Ecole Polytechnique de Montreal机械工程教研室；

【摘要】 <正>目的:研究正中咬合状态下下颌骨髁突的生物力学效应,探讨咬合作为颞下颌关节紊乱病病因的生物力学机理。方法:选取一具正常咬合的头颅模型,在特制实验架上固定,选定双侧颞肌前束、颞肌后束、咬肌、翼内肌四对八条咀嚼肌作为加载条件,肌力大小参照肌肉横截面积推算最大咀嚼肌力,根据最大咀嚼肌力设定不同等级的咀嚼肌加载力值进行力学加载试验,借助T-ScanⅡ压力传感器来测定咬合接触和双侧关节区髁突压力分布;头颅模型CT扫描后建立下颌骨带下牙列三维有限元模型,其中牙列形态通过三维接触式扫描获得;与力学实验采用相同的咀嚼肌肌力和咬合接触加载方式来分析髁突处应力分布的特点。结果:实验力学结果显示左侧和右侧髁突最大压力位于髁突的前斜面,最大值分别为58.8和65.6MPa;有限元运算结果显示Mises应力最大值也位于髁突前斜面,左侧和右侧最大值分别是43.761MPa和42.914MPa。结论:在正中咬合时,咬合接触双侧分布对称,咬合点数目接近,左右侧咬合力大小接近1:1,双同时侧髁突的应力主要集中在前斜面,力学实验和有限元分析的结果反应出的髁突应力分布特点一致,所以采用实验力学和有限元方法可以合理地研究咬合与颞颌关节之间的应力效应。更多还原