Уточнение прикуса на основе биомеханического моделирования

Уточнение прикуса на основе биомеханического моделирования

Автор: Тверье В.М., Никитин В.Н., Кротких А.А.

Журнал: Российский журнал биомеханики @journal-biomech

Статья в выпуске: 1 (75) т.21, 2017 года.

Бесплатный доступ

В данной работе на основе задачи управления коррекцией прикуса с учетом положения диска височно-нижнечелюстного сустава моделируется влияние положения нижней челюсти на усилия в жевательных мышцах и реакции височно-нижнечелюстных суставов. Получены зависимости усилий жевательных мышц и реакции височно-нижнечелюстных суставов при варьировании параметров прикуса в физиологическом диапазоне их нормальных значений при ограничениях на напряжения в теле нижней челюсти и диске височно-нижнечелюстного сустава. Разработана методика уточнения положения прикуса, параметры которого выбраны стоматологом, с анализом усилий жевательных мышц и реакции височно-нижнечелюстных суставов, а такжес анализом напряжений, возникающих в теле нижней челюсти и диске височно-нижнечелюстного сустава. Данные результаты позволяют дать рекомендации по уточнению выбранного стоматологом варианта коррекции прикуса с долгосрочным прогнозом возможности появления патологических изменений в зубочелюстной системе. Предложенная методика уточнений положения прикуса дополняет существующую методику коррекции количественными показателями, позволяющими уменьшить, по-нашему мнению, количество повторных обращений и вероятность появления негативных последствий, связанных с изменением прикуса. В работе приведен пример использования данной уточняющей методики коррекции прикуса и проанализированы полученные результаты.

Еще

Зубочелюстная система человека, коррекция прикуса, усилия жевательных мышц, реакция височно-нижнечелюстного сустава, суставной диск, методика коррекции

Короткий адрес: https://sciup.org/146216226

IDR: 146216226   |   DOI: 10.15593/RZhBiomeh/2017.1.04

Список литературы Уточнение прикуса на основе биомеханического моделирования

  • Анатомия и биомеханика зубочелюстной системы/под ред. Л.Л. Колесникова, С.Д. Арутюнова, И.Ю. Лебеденко. -М.: Практическая медицина, 2007. -224 с.
  • Астахов Н.А., Гофунг Е.М., Катц А.Я. Ортопедическая стоматология. -М. Медгиз, 1940. -380 с.
  • Аун M., Meнар M., Морлье Ж., Рамос A., Монеде-Хокуард Л., Сид M. Разработка и проверка двумерной конечно-элементной модели височно-нижнечелюстного сустава при помощи магнитно-резонансного исследования: моделирование движения открытия и закрытия челюстей//Российский журнал биомеханики. -2011. -Т. 15, № 1. -С. 23-32.
  • Зациорский В.М., Прилуцкий Б.И. Нахождение усилий мышц человека по заданному движению//Современные проблемы биомеханики. -1992. -Вып. 7. -С. 81-123.
  • Карманов В.Г. Математическое программирование. -М.: Наука, 1975. -272 с.
  • Киченко А.А., Шумихин А.Ю., Тверье В.М., Няшин Ю.И., Симановская Е.Ю., Еловикова А.Н. Определение усилий, возникающих в жевательной системе человека//Российский журнал биомеханики. -2004. -Т. 8, № 4. -С. 27-38.
  • Никитин В.Н. Методика коррекции прикуса зубочелюстной системы человека на основе биомеханического моделирования//Материалы XI Всероссийского съезда по фундаментальным проблемам теоретической и прикладной механики, 20-24 августа 2015. -Казань, 2015. -С. 2775-2777.
  • Няшин Ю.И., Тверье В.М., Лохов В.А., Менар М. Височно-нижнечелюстной сустав человека как элемент зубочелюстной системы: биомеханический анализ//Российский журнал биомеханики. -2009. -T. 13, № 4. -C. 7-21.
  • Тверье В.М. Биомеханическое моделирование онтогенеза зубочелюстной системы человека//Материалы XI Всероссийского съезда по фундаментальным проблемам теоретической и прикладной механики, 20-24 августа 2015. -Казань, 2015. -С. 3684-3686.
  • Тверье В.М.,Никитин В.Н.Задача коррекции прикуса в зубочелюстной системе человека//Российский журнал биомеханики. -2015. -Т. 19, № 4. -С. 344-358.
  • Тверье В.М., Няшин Ю.И., Никитин В.Н. Биомеханическая модель определения усилий мышц и связок в зубочелюстной системе человека//Российский журнал биомеханики. -2013. -Т. 17, № 2. -С. 8-20.
  • Тверье В.М., Няшин Ю.И., Никитин В.Н., Оборин Л.Ф. Механическое давление как основа биомеханического моделирования зубочелюстной системы человека//Российский журнал биомеханики. -2014. -Т. 18, № 1. -С. 24-35.
  • Тверье В.М., Симановская Е.Ю., Няшин Ю.И. Атрофический синдром, связанный с изменениями биомеханического давления в зубочелюстной системе человека//Российский журнал биомеханики. -2006. -Т. 10, № 1. -С. 9-14.
  • Тверье В.М., Симановская Е.Ю., Няшин Ю.И. Биомеханическое давление, сопутствующее формированию зубоальвеолярного блока у человека//Российский журнал биомеханики. -2005. -Т. 9, № 3. -С. 9-15.
  • Тверье В.М., Симановская Е.Ю., Еловикова А.Н., Няшин Ю.И., Киченко А.А. Биомеханический анализ развития и функционирования зубочелюстной системы человека//Российский журнал биомеханики. -2007. -Т. 11, № 4. -С. 84-104.
  • Хватова В.А. Клиническая гнатология. -М.: Медицина, 2005. -296 с.
  • Barbenel J.C. The biomechanics of temporomandibular joint: a theoretical study//Journal of Biomechanics. -1972. -Vol. 5, № 3. -P. 251-256.
  • Chen J., Akyuz U., Xu L., Pidaparti R.M.V. Stress analysis of the human temporomandibular joint//Med. Eng. Phys. -1998. -Vol. 20. -P. 565-572.
  • Chen J., Xu L. A finite element analysis of the human temporomandibular joint//J. Biomech. Eng.-1994. -Vol. 116. -P. 401-407.
  • Gröning F., Fagan M., O'Higgins P. Modeling the human mandible under masticatory loads: which input variables are important?//Anat. Rec. (Hoboken). -2012. -Vol. 295, № 5. -P. 853-863 DOI: 10.1002/ar.22455
  • Hyoun-Suk Ahn, Su-Beom Cho, Kwang-Joon Koh. Positional and morphologic changes of the temporomandibular joint disc using magnetic resonance imaging//Korean Journal of Oral and Maxillofacial Radiology. -2001. -Vol. 31. -P. 235-240.
  • Ingawalé S.M., Goswami T. Biomechanics of the temporomandibular joint//Human Musculoskeletal Biomechanics/ed. by T. Goswami. -Rijeka, 2012. -244 p.
  • Iwasaki L.R., Crosby M.J., Gonzalez Y., McCall W.D., Marx D.B., Ohrbach R., Nickel J.C. Temporomandibular joint loads in subjects with and without disc displacement//Orthopedic Reviews. -2009. -Vol. 1. -P. 90-93.
  • Kinniburgh R.D., Major P.W., Nebbe B., West K., Glover K.E. Osseous morphology and spatial relationships of the temporomandibular joint: comparisons of normal andanterior disc positions//Angle Orthodontist. -2000. -Vol. 70, № 1. -P. 70-80.
  • Koolstra J.H., van Eijden T.M. Combined finite-element and rigid-body analysis of humanjaw joint dynamics//Journal of Biomechanics. -2005. -Vol. 38. -P. 2431-2439.
  • Koolstra J.H., van Eijden T.M.G.J. A method to predict muscle control in the kinematically and mechanically indeterminate human masticatory system//J. Biomech. -2001. -Vol. 34. -P. 1179-1188.
  • Laboissière R., Ostry D.J., Feldman A.G. The control of multimuscle systems: human jaw and hyoid movements//Biol. Cybern. -1996. -Vol. 74. -P. 373-384.
  • Manfredini D., Basso D., Arboretti R., Guarda-Nardini L. Association between magnetic resonance signs of temporomandibular joint effusion and disk displacement//Oral. Surg. Oral. Med. Oral. Pathol. Oral. Radiol. Endod. -2009. -Vol. 107. -P. 266-271.
  • Nordin M., Franke V.H. Basic biomechanics of the musculoskeletal system. -3rd ed. -Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins, 2001. -496 p.
  • Osborn J.W. Features of human jaw design which maximize the bite force//Journal of Biomechanics. -1996. -Vol. 29, № 5. -P. 589-595.
  • Osborn J.W., Baragar F.A. Predicted pattern of human muscle activity during clenching derived from a computer assisted model: symmetric vertical bite forces//Journal of Biomechanics. -1985. -Vol. 18, № 8. -P. 599-612.
  • Pedotti A., Krishman V.V., Stark L. Optimization of muscle-force sequencing in human locomotion//Mathematical Biosciences. -1978. -Vol. 38, № 1/2. -P. 57-76.
  • Pérez del Palomar A., Doblaré M. An accurate simulation model of anteriorly displaced TMJ discs with and without reduction//Med. Eng. Phys. -2007. -Vol. 29, № 2. -P. 216-226.
  • Slavicek R. The masticatory organ: funktions and dysfunktions. -Klosterneuburg: GAMMA Medizinisch-wissenschaftliche Fortbildungs-GmbH, 2002. -543 p.
  • Teng S.Y., Xu Y.H. Biomechanical properties and collagen fiber orientation of TMJ discs in dogs: part 1. Gross anatomy and collagen fiber orientation of the discs//J. Craniomandib. Disord. Facial & Oral Pain. -1991. -Vol. 5. -P. 28-34.
  • Teng S.Y., Xu Y.H., Cheng M.H., Li Y. Biomechanical properties and collagen fiber orientation of TMJ discs in dogs: part 2. Tensile mechanical properties of the discs//J. Craniomandib. Disord. Facial & Oral Pain. -1991. -Vol. 5. -P. 107-114.
  • Throckmorton G.S. Quantitative calculations of temporomandibular joint reaction forces. Part II. The importance of the direction of the jaw muscle forces//J. Biomech. -1985. -Vol. 18, № 6. -P. 453-461.
  • van Eijden T.M.G.J., Korfage J.A.M., Brugman P. Architecture of the human jaw-closing and jaw-opening muscles//The Anatomical Record. -1997. -Vol. 248. -P. 464-474.
  • van Essen N.L., Anderson I.A., Hunter P.J., Carman J.B., Clarke R.D., Pullan A.J. Anatomically based modelling of the human skull and jaw//Cells Tissues Organs. -2005. -Vol. 180. -P. 44-53 DOI: 10.1159/000086198
  • Winkelstein B.A. Orthopaedic Biomechanics. -Boca Raton: CRC Press, 2012. -639 p.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp