前牵方向逆时针改变反作用力的有限元分析
目的 建立并使用颅颌面三维有限元模型,分析前牵引角度逆时针减小时其反作用力在颌骨特别是颞下颌关节(TMJ)的应力及位移变化,为正畸临床更好地治疗骨性Ⅲ类错(拾),避免对TMJ的损伤提供实验依据.方法 建立完整的包含TMJ的颅颌面三维有限元模型,模拟前牵引矫治器反作用力,直接在颏部施以一定大小的力并逆时针改变施力的方向,测定颌骨和TMJ区应力及位移的变化情况.结果 应力方面:①从不同角度加载节点力之后产生最大应力点出现在加载部位颏部,关节窝、髁突头颈部等上下颌接触部位应力也比较集中,且随角度的逆时针变化,最大应力增大;②接触部位(TMJ)应力变化规律:从不同角度施加相同载荷时,上颌骨产生接触应力,角度由37°逆时针减小到22°时,接触应力呈逐渐增大的趋势;下颌骨同样产生接触应力,下颌头处节点的等效应力(如节点24757)随牵引角度的逆时针减小呈增大趋势,下颌颈处的节点(如点24301)也是如此.位移方面:①以一定力值不同角度施加载荷后,该模型产生微小的位移变化,位移最大部位产生在加载部位,下颌骨位移沿X轴正方向逐渐减小.牵引角度小于等于37°时,上颌骨位移沿Y轴由底部到顶部逐渐减小;②5个节点在X,Y方向的位移可以看出:X轴位移值均为正值,且随着角度由37°逆时针减小,位移基本呈上升趋势(31°位移值最小);Y轴位移值大部分为负值(只有37°时关节窝内节点和34°时关节窝内个别节点为正值)说明37°时下颌即发生了后下方(顺时针)旋转,随着角度逆时针减小,上下颌均发生了后下方(顺时针)旋转,且位移值基本呈增大趋势.结论 ①颅颌面三维有限元模型成功建立;②前牵引矫治器在牵引上颌向前的同时,确实对颌骨及TMJ产生反作用力,如下颌的后下旋转,颏部的应力变形等,因此临床上在保证上颌牵引效果的同时,要考虑将其不利的反作用力降到最低;③从作用力反作用力两方面考虑,传统加力方式中的(500g,37°斜向下)角度37°应该是不错的选择,但临床上具体选择哪个角度,还要根据患者情况具体问题具体分析,全面考虑可能出现的情况.
前牵引、方向、反作用力、颞下颌关节、三维有限元
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R783.5(口腔科学)
山东省自然基金项目ZR2011HM036;济南市高校院所自主创新计划项目201202032;山东省医药卫生科技发展计划项目2011QZ023
2014-01-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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