3.2 下颌逐步前伸对阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征患者腭咽部三维有限元模型的影响

3.2 下颌逐步前伸对阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征患者腭咽部三维有限元模型的影响

通过对三维有限元模型中的下颌骨模型加载下颌前伸2、4、6、8 mm,发现上气道舌咽部平面发生改变,如表1及图13-18所示。具体计算结果如下:

在加载1作用下,气道舌咽会厌尖截面处横径增加0.04 mm、矢状径减小约0.3 mm,截面略变为椭圆形,同时应力最大为0.33 MPa,位于上气道后壁区刚性固定处。

在加载2作用下,气道舌咽会厌尖截面处横径增加0.09 mm,矢状径减小约0.078 mm,截面增加,应力增加,最大为0.85 MPa,主要集中在上气道前壁区肌肉牵拉处。

在加载3作用下,气道舌咽会厌尖截面处横径增加约0.13 mm,矢状径减小约0.11 mm,截面增加,平均应力增加至0.99 MPa,主应力集中位置未发生明显改变。

图示

图13 下颌前伸2 mm时系统、舌骨、舌咽部应力、位移分布图

图示

图14 下颌前伸4 mm时系统、舌骨、舌咽部应力、位移分布图

图示

图15 下颌前伸6 mm时系统、舌骨、舌咽部应力、位移分布图

图示

图16 下颌前伸8 mm时系统、舌骨、舌咽部应力、位移分布图

图示(https://www.daowen.com)

图17 舌咽部在各加载状况下的第一主应力表现

图示

图18 舌咽部在各加载状况下的第三主应力表现

在加载4作用下,气道舌咽会厌尖截面处横径增加0.7 mm,矢状径减小0.15 mm,截面增加,平均应力增加至1.33 MPa,主应力区未发生明显变化,主要集中在上气道前、侧壁区。

表2 上气道舌咽部平面在不同加载下的主要改变

图示

在加载1、2、3、4作用下,舌咽部横径明显增加,最大增加了0.7 mm;舌咽部矢状径随加载顺序呈减小趋势,最大减小0.15 mm;从综合位移图中可以看出,气道舌咽会厌尖截面积也随下颌前伸量呈逐渐增加趋势,可能说明在舌咽部,相对于矢状径,横径对气道打开作用更为明显。

图示

图19 舌咽部横径、矢状径在不同加载下的主要改变

图示

图20 舌咽部S1主应力值(MPa)变化示意图

由此可见,通过对三维有限元模型中的下颌骨模型加载下颌前伸2、4、6、8 mm,发现上气道舌咽部平面横径和横截面积均增加,矢状径减小;加载模型后,主应力分布位置未发生明显改变,主要集中于上气道前壁区肌肉牵拉处。但随着前伸距离增加,应力值不断增加,S1主应力从最初的0.33 MPa增至加载4下的1.33 MPa,第三主应力S3也随加载距离递增。