本实验在建模初运用统计学原理,在无牙颌病例筛选方面借鉴了欧阳官等[1]的统计数据。因为,采用的统计数据为大样本计算后获得的平均值,在一定可靠系数下可以代表大多数无牙颌人群的解剖形态。避免了在标本选择方面的随意性,以及个体差异对实验结果的影响。因而,所建模型可靠,在大多数无牙颌人群中具有较强的代表性。
有限元模型与原物的几何相似性是生物力学研究的基础和重点,建立的有限元模型要求具有满意的形态还原性。在以往的研究中,常常忽略了关节盘的存在[8],而且研究对象不是活体[4,8],这大大影响了模型的相似性。CT三维影像重建技术的应用为在活体重建有限元模型并获取理想、精确的生物力学研究结果提供了可能[9]。Tanaka[1011]在所建立的包括TMJ的下颌骨三维有限元模型中,将关节盘模拟为2mm厚的组织覆盖于髁突表面,较以前的研究有所改进,但所引力学参数为狗关节盘的参数使模型的相似性受到影响。本研究根据最新TMJ组织的生物力学研究结果和有关力学参数建立TMJ三维有限元模型,同时利用薄层CT扫描技术(层厚仅1mm)使实体模型的构建获得了更为精确的截面几何形状。在活体建立了无牙颌包括下颌骨的TMJ有限元模型,较真实的反映了无牙颌患者的临床表现特征,使结构形态与几何相似性大大提高。
本研究模型来源于活体,数据采集准确,构建模型方法先进,从生成的单元数、节点数可以看出无牙颌包括TMJ的下颌骨有限元单元和结点网格化分细,具有良好的实物相似性。所建模型可被任意旋转,在三维空间内可依据需要的任何角度进行观察。模型可自动地移去影像上的某一部分,也可任意删除单元层面或某部分,并以任何需要的方式进行观察。模型可任意切割,可以选择感兴趣的方式去分析观察并直观看到内部应力的分布状况。模型还可按照给定的条件,完成添加单元的要求。可以作为无牙下颌骨及TMJ生物力学分析较为理想的三维有限元模型,为不同垂直距离无牙颌患者TMJ有限元分析奠定了良好的基础。
【参考文献】
[1]欧阳官. 522例无牙颌模型的测量统计和定性资料 [J]. 临床口腔医学杂志, 1987, 3(2):8793.
[2]钱敏,练维娟.下颌牙槽骨骨密度与牙槽嵴高度的随龄变化 [J]. 甘肃中医学报, 2002, 19(4):4243.
[3]张颖,李涤尘,白乐康,等. 下颌桩核基牙式全口覆盖义齿及支持组织三维有限元模型的建立 [J]. 西安交通大学学报(医学版), 2003, 24(4):300310.