以三维有限元法分析髁突横断骨折和纵行骨折的生物学应力

摘要

背景:当下颌骨在受到撞击时常常发生髁突和髁突颈的骨折,临床上常见髁突横断骨折和纵行骨折。为什么撞击方式不同就导致不同类型的骨折?目的:应用有限元模拟撞击相的方法,分析下颌骨髁突受到撞击时应力、应变的变化,探索髁突横断骨折和纵行骨折的生物力学机制。设计、时间及地点:单一样本实验,2007年在清华大学汽车安全与节能国家重点实验室完成。参试者:将一下颌骨发育正常的成年女性行CT扫描,CT机原始数据下载,建立下颌骨三维有限元模型。方法:在边界约束条件完全相同的情况下,以3.6m/s相同速度模拟下颌骨颏部正中以不同角度撞击正前方刚体,首先是水平方向(0°),然后分别是顺时钟方向10°,20°,30°,40°,50°,60°依次模拟撞击。主要观察指标:不同的角度撞击时下颌骨各部分的应力和应变变化。结果:以不同角度撞击时,除了在撞击点出现损伤(骨折)外,在髁突出现两种不同类型的损伤(骨折)。水平撞击时髁突出现横断骨折垂直,斜向下撞击约在顺时针40°时开始出现纵行骨折倾向。结论:在髁突间接撞击损伤中,除其解剖特点外,撞击方向不同是导致不同类型损伤(骨折)的一个相对主要因素。