Коэффициент гидравлической проницаемости диска височно-нижнечелюстного сустава: экспериментальное определение

Коэффициент гидравлической проницаемости диска височно-нижнечелюстного сустава: экспериментальное определение

Автор: Тверье В.М., Няшин Ю.И.

Журнал: Российский журнал биомеханики @journal-biomech

Статья в выпуске: 2 (48) т.14, 2010 года.

Бесплатный доступ

Задача биомеханического моделирования диска височно-нижнечелюстного сустава (ВНЧС) человека в теории пороупругости требует проведения экспериментов по определению материальных констант, особенно коэффициента проницаемости в законе Дарси. Для проведения эксперимента вычленялись диски ВНЧС свиней, из которых на криогенном микротоме изготавливались срезы толщиной от 0,15 до 0,6 мм. Полученные образцы помещались в установку, разработанную и изготовленную авторами данной статьи. Через образцы пропускался раствор Хенкса. Измерялась масса раствора, протекшего через образец за некоторый промежуток времени. Эти значения использовались для определения коэффициента проницаемости. Проведены гистологические исследования испытанных и контрольных образцов. Эксперимент показал, что 1) ткани и структура диска не повреждаются за время проведения опыта (до двух суток); 2) при толщине образца, равной 0,15 мм, вещество, связывающее волокна (хондромукоид), вымывается, и коэффициент проницаемости увеличивается на пять порядков; 3) величина коэффициента проницаемости больше соответствующего коэффициента для гиалинового хряща и меньше, чем у диска коленного сустава.

Еще

Диск височно-нижнечелюстного сустава, эксперимент, коэффициент гидравлической проницаемости, гистологические исследования

Короткий адрес: https://sciup.org/146215990

IDR: 146215990

Список литературы Коэффициент гидравлической проницаемости диска височно-нижнечелюстного сустава: экспериментальное определение

  • Allen K.D., Athanasiou K.A. Viscoelastic characterization of the porcine temporomandibular joint disc under unconfined compression//J. Biomech. -2006. -Vol. 39, No. 2. -P. 312-322.
  • Almarza A.J., Bean A.C., Baggett L.S., Athanasiou K.A. Biochemical analysis of the porcine temporomandibular joint disc//British Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. -2006. -No. 44. -P. 124-128.
  • Almeida Luis Eduardo, Baioni Carla S., Martins Ana Paula C., Line Sérgio Roberto P., Noronha Lúcia, Trevilatto Paula C., de Lima Antonio Adilson S., Filho Marco Antonio de Oliveira, Ignácio Sérgio Aparecido. Histologic and histomorphometric analysis of posterior region of the human temporomandibular disc//Oral Surg. Oral Med. Oral Pathol. Oral Radiol. Endod. -2008. -No. 105. -P. e6-e11.
  • Beek M., Koolstra J.H., van Eijden. Human temporomandibular joint disc cartilage as a poroelastic material//Clinical Biomechanics. -2003. -No. 18. -P. 69-76.
  • Byrd K.E. Opto-electronic analyses of masticatory mandibular movements and velocities in the rat//Arch. Oral Biol. -1988. -Vol. 33, No. 3. -P. 209-215.
  • Chin L.P.Y., Aker F.D., Zarrinnia K. The viscoelastic properties of the human temporomandibular joint disc//J. Oral Maxillofac. Surg. -1996. -No. 54. -P. 315-318.
  • Detamore M.S. Cell type and distribution in the porcine temporomandibular joint disc//J. Oral Maxillofac. Surg. -2006. -Vol. 64, No. 2. -P. 243-248.
  • Detamore M.S., Athanasiou K.A. Motivation, characterization, and strategy for tissue engineering the temporomandibular joint disc//Tissue Eng. -2003. -Vol. 9, No. 6. -P. 1065-1087.
  • Druzinsky R.E. The time allometry of mammalian chewing movements: chewing frequency scales with body mass in mammals//J. Theor. Biol. -1993. -Vol. 160, No. 4. -P. 427-440.
  • Fithian D.C., Kelly M.A., Mow V.C. Material properties and structure-function relationships in the menisci//Clin. Orthop. Rel. Res. -1990, No. 252. -P. 19-31.
  • Heneghan Paul, Riches Philip E. Determination of the strain-dependent hydraulic permeability of the compressed bovine nucleus pulposus//Journal of Biomechanics. -2008. -Vol. 41. -P. 903-906.
  • Herring S.W., Decker J.D., Liu Z.J., Ma T. Temporomandibular joint in miniature pigs: anatomy, cell replication, and relation to loading//Anat. Rec. -2002. -Vol. 266, No. 3. -P. 152-166.
  • Lumpkins Sarah B., Pierre Nicolas, McFetridge Peter S. A mechanical evaluation of three decellularization methods in the design of a xenogeneic scaffold for tissue engineering the temporomandibular joint disc//Acta Biomaterialia. -2008. -No. 4. -P. 808-816.
  • Mansour J.M., Mow V.C. The permeability of articular cartilage under compressive strain and at high pressures//J. Bone J. Surg. A. -1976. -No. 58. -P. 509-516.
  • Mow V.C.,. Holmes M.H, Lai W.M. Fluid transport and mechanical properties of articular cartilage: a review//J. Biomech. -1984. -No. 17. -P. 377-394.
  • Mow V.C., Kuei S.C., Lai W.M., Armstrong C.G. Biphasic creep and stress relaxation of articular cartilage in compression: Theory and experiments//J. Biomech. Eng. -1980. -No. 102. P. 73-84.
  • Prendergast P.J., Van Driel W.D., Kuiper J.-H. A comparison of finite element codes for the solution of biphasic poroelastic problems//Proc. Inst. Mech. Eng. -1996. -No. 210(H).-P. 131-136.
  • Reynaud Boris, Quinn M. Anisotropic hydraulic permeability in compressed articular cartilage//Journal of Biomechanics. -2006. -No. 39. -P. 131-137.
  • Scapino R.P. The third joint of the canine jaw//J. Morphol. -1965. -No. 116. -P. 23-50.
  • Sie´ssere Selma, Vitti Mathias, Semprini Marisa, Regalo Simone Cecı´lio Hallak, Iyomasa Mamie Mizusaki, Dias Fernando Jose´, Issa Joa˜o Paulo Mardegan, de Sousa Luiz Gustavo. Macroscopic and microscopic aspects of the temporomandibular joint related to its clinical implication//Micron. -2008. -No. 39. -P. 852-858.
  • Simon B.R. Multiphasic poroelastic finite element models for soft tissue structures.//Appl. Mech. Rev. -1992. -No. 45. -P. 191-218.
  • Soltz M.A., Ateshian G.A. Experimental verification and theoretical prediction of cartilage interstitial fluid pressurization at an impermeable contact interface in confined compression//J. Biomech. -1998. -No. 31. -P. 927-934.
  • Tanaka E., Tanaka M., Miyawaki Y., Tanne K. Viscoelastic properties of canine temporomandibular joint disc in compressive load-relaxation//Arch. Oral. Biol. -1999. -No. 44. -P. 1021-1026.
  • Tanaka E. Dynamic compressive properties of porcine temporomandibular joint disc//Eur. J. Oral Sci. -2003. -Vol. 111, No. 5. -P. 434-439.
  • Tanne K., Tanaka E., Sakuda M. The elastic modulus of the temporomandibular joint disc from adult dogs//J. Dent. Res. -1991. -No. 70. -P. 1545-1548.
  • Teng S., Xu Y., Cheng M., Li Y. Biomechanical properties and collagen fiber orientation of temporomandibular joint discs in dogs: 2. Tensile mechanical properties of the discs//J. Craniomand. Disorders. -1991. -No. 5. -P. 107-114.
  • Thomason J.J., Grovum L.E., Deswysen A.G., Bignell W.W. In vivo surface strain and stereology of the frontal and maxillary bones of sheep: implications for the structural design of the mammalian skull//Anat. Rec. -2001. -Vol. 264, No. 4. -P. 325-338.
  • Wang Mei-Qing, He Jian-Jun, Li Gang, Widmalm Sven E. The effect of physiological nonbalanced occlusion on the thickness of the temporomandibular joint disc: A pilot autopsy study//The Journal of Prosthetic Dentistry. -2008. -Vol. 99, Issue 2. -P.148-152.
  • Weijs W.A., Dantuma R.Electromyography and mechanics of mastication in the albino rat//J. Morphol. -1975. -Vol. 146, No. 1. -P. 1-33.
  • Weijs W.A., de Jongh H.J. Strain in mandibular alveolar bone during mastication in the rabbit//Arch. Oral Biol. -1977. -Vol. 22, No. 12. -P. 667-675.
  • Widmer C.G., English A.W., Carrasco D.I., Malick C.L. Modelling rabbit temporomandibular joint torques during a power stroke//Angle Orthod. -2002. -Vol. 72, No. 4. -P. 331-337.
  • Wu J.Z., Herzog W., Epstein M. Evaluation of the finite element software ABAQUS for biomechanical modelling of biphasic tissues//J. Biomech. -1998. -Vol. 31. -P. 165-169.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp