摘要
由于颞下颌关节（Temporomandibular joint,TMJ）的结构与功能的复杂性，其运动成为当今口腔问题的重点与难点。目前关于TMJ运动的研究仅仅局限于运动范围。另外，作为一个承重关节，TMJ的力学环境也不容忽视，相关研究仅限于特定颌位下的静力学模拟与二维运动过程的动态模拟，而三维运动学模拟较为缺乏。这些运动学与力学参数对理解TMJ或治疗颞下颌关节紊乱（Temporomandibular disorder,TMD）有着至关重要的作用。 本研究针对TMJ在三种特定的极限运动——开闭口运动、下颌前伸与后缩运动及侧方运动进行研究。探究健康受试者TMJ的运动学及力学参数的分布规律。对此，本研究展开了以下方面的工作： （1）通过光学运动捕捉系统，获取了受试者下颌对于上颌的相对运动，并与计算机断层扫描（Computed Tomography,CT）建立出的三维模型匹配，使整个颌面系统重现捕捉的运动，得到下颌髁突与切牙点的运动轨迹。结果显示，在开闭口和前伸运动中，髁突在矢状位的运动轨迹呈二次函数曲线分布，而在侧方运动中对侧髁突在冠状位呈一次函数曲线分布，两者都有较高的拟合相关度。在开口运动中，无症状受试者的瞬时旋转轴呈“L型”分布。而下颌在前伸运动中的瞬时旋转轴在TMJ较远处，整个下颌前伸的旋转度较小。侧方运动的瞬时旋转轴处于同侧TMJ，随着下颌逐渐运动到最远处，瞬时旋转轴也从竖直接近水平。另外，矢状位的最小关节间隙也说明了在运动过程中TMJ的结构变化。 （2）建立了无症状受试者的颌面系统的有限元模型，通过计算使模型运动到牙尖交错位，再通过牙尖交错位的核磁共振成像（MagneticResonanceImaging,MRI）与之对比。结果显示，在各个位置计算出的关节盘形态与MRI上的形态较为接近。并且两者在两种形态学参数上的差异均小于10%。这说明有限元模拟接近于体内实验结果。为后续的有限元研究提供了保证。 （3）本研究通过极限运动进行加载，得到了在各个运动过程中TMJ内的应力分布。结果显示，开口运动的关节盘高应力区处于盘中部的外侧。虽然在个体中，开口度是一个影响关节盘应力的因素，综合各个受试者的情况来看，关节盘应力与髁突位移呈正相关，与开口度关系较小。然而，在运动过程中关节盘应力与其他静态形态学参数的相关度不大。同样，前伸运动的关节盘应力也与髁突位移呈正相关。而侧方运动的高应力则不仅仅来源于较大的髁突位移，还来自于髁突旋转引起的与关节结节间的挤压。 综上所述，通过对无症状受试者的极限运动的研究，我们了解到TMJ在正常运作时的运动规律和应力分布规律，这可以作为治疗TMJ相关病症的参考。同时，本研究在不同运动过程中的应力评估找到了潜在的关系，使临床医生能够快速地得到关节盘应力，以便运用于临床。
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