Разработка и проверка двумерной конечно-элементной модели височно-нижнечелюстного сустава при помощи магнитно-резонансного исследования: моделирование движения открытия и закрытия челюстей
Автор: Аун M., Meнар M., Морлье Ж., Рамос A., Монеде-хокуард Л., Сид M.
Журнал: Российский журнал биомеханики @journal-biomech
Статья в выпуске: 1 (51) т.15, 2011 года.
Бесплатный доступ
Двумерная конечно-элементная модель височно-нижнечелюстного сустава создана на основе сагиттальных срезов магнитно-резонасной томографии (МРТ) правого сустава добровольца, который не имел патологий суставов. Движения открывания нижней челюсти моделировались с помощью перемещений относительно черепа. Эти перемещения, реализованные добровольцем, были заранее измерены при помощи трехмерной системы анализа движений. Срезы МРТ при различных расстояниях между резцами челюстей также вначале выполнялись для верификации результатов. Целью данной статьи является описание различных этапов метода: разработка геометрической модели, выбор свойств материалов и граничных условий, проверка конечно-элементной модели. Срезы МРТ при различных расстояниях между резцами челюстей дают возможность подтвердить положение диска при различных этапах моделирования. Первые результаты показывают, что конечно-элементная модель позволяет оценить распределение напряжений в суставе. Наибольшие напряжения по Мизесу были обнаружены в средней части диска.
Диск височно-нижнечелюстного сустава, конечно-элементная модель, моделирование
Короткий адрес: https://sciup.org/146216012
IDR: 146216012
Список литературы Разработка и проверка двумерной конечно-элементной модели височно-нижнечелюстного сустава при помощи магнитно-резонансного исследования: моделирование движения открытия и закрытия челюстей
- Allen K.D., Athanasiou K.A. Viscoelastic characterization of the porcine temporomandibular joint disc under unconfined compression//Journal of Biomechanics. -2006. -Vol. 39. -P. 312-322.
- Beek M., Koolstra J.H., Van Eijden T.M.G.J. Human temporomandibular joint disc cartilage as a poroelastic material//Clinical Biomechanics. -2003. -Vol. 18. -P. 69-76.
- Caix Ph. L'Articulation Temporo-Mandibulaire et son vrai-faux ménisque//Thèse de Doctorat, Université de Picardie, 1991.
- Chen J., Akyuz U., Xu L., Pidaparti R.M.V. Stress analysis of the human temporomandibular joint//Medical Engineering & Physics. -1998. -Vol. 20. -P. 565-572.
- Coutant J.Ch., Mesnard M., Morlier J., Ballu A., Cid M. Discrimination of objective kinematic characters in temporomandibular joint displacements//Archives of Oral Biology. -2008. -Vol. 53. -P. 453-461.
- Detamore M.S., Athanasiou K.A. Structure and function of the temporomandibular joint disc: implications for tissue engineering//Journal of Oral Maxillofac Surg. -2003. -Vol. 61. -P. 494-506.
- Devocht J.M., Goel V.K., Zeitler D.L., Lew D. A study of the control of disc movement within the temporomandibular joint using the finite element technique//Journal of Oral and Maxillofac. Surg. -1996. -Vol. 54. -P. 1431-1437.
- Donzelli P.S., Gallo L.M., Spilker R.L., Palla S. Biphasic finite element simulation of the TMJ disc from in vivo kinematic and geometric measurements//Journal of Biomechanics. -2004. -Vol. 37. -P. 1787-1791.
- Mesnard M., Aoun M., Morlier J., Cid M., Ballu A. Validation of a protocol to characterize the temporomandibular joint kinematics//International Journal for Computational Vision and Biomechanics. -2010. -Vol. 3., No.°1. -P. 25-32.
- Mesnard M., Ballu A., Ramos A., Simoes J.A., Lokhov V.A., Nyashin Y.I. Muscular and articular forces exerted on the human mandible//1st International Conference on Biodental Engineering. Porto. June 2009.
- Murray G.M., Bhutada M., Peck C.C., Phanachet I., Sae-Lee D., Whittle T. The human lateral pterygoid muscle//Archives of Oral Biology. -2007. -Vol. 52. -P. 377-380.
- Pérez del Palomar A., Doblaré M. Finite element analysis of the temporomandibular joint during lateral excursions of the mandible//Journal of Biomechanics. -2006. -Vol. 39. -P. 2153-2163.
- Tanaka E., Rodrigo D.P., Tanaka M., Kawaguchi A., Shibazaki T., Tanne K. Stress analysis in the TMJ during jaw opening by use of a three dimensional finite element model based on magnetic resonance images//International Journal of Oral & Maxillofac Surgery. -2001. -Vol. 30. -P. 421-430.
- Tanaka E., Del Pozo R., Tanaka M., Asai D., Hirose M., Iwabe T., Tanne K. Three-dimensional finite element analysis of human temporomandibular joint with and without disc displacement during jaw opening//Medical Engineering & Physics. -2004. -Vol. 26. -P. 503-511.