4.3　三维有限元方法研究OSAHS的现状及意义

目前采用三维有限元方法来研究OSAHS的报道并不多见。2005年，哈佛大学医学院学者Yaqi Huang等[66]建立正常人上气道有限元模型来研究解剖因素对咽部塌陷的影响，指出运用有限元法研究OSAHS的可行性及有限元模型是一种推进研究理解OSAHS的重要工具。2006年国内学者孙秀珍等[67]建立了健康志愿者的上气道三维有限元模型，该模型可以排除物模试验中各种不确定的干扰因素，能捕捉到通过试验很难观测到的现象，进而可以为OSAHS的研究提供一种高效的分析方法。2009年，北京大学学者赵雪岩等人[68]利用CT扫描数据，建立一个由硬腭水平位置至气管约第2、3软骨下端的健康成年志愿者的上气道三维有限元模型，采用睡眠呼吸暂停综合征（OSAS）事件发作期间上气道内典型压力曲线和最大压力曲线，分别对模型上气道表面施加动态加载，分析解剖结构和生理过程之间的关系。2010年，李松青、曲爱丽等建立了正常人群和OSAHS患者的上气道及其周围结构的三维有限元模型[69-70]，为上气道软硬组织有限元分析的探索，为本研究提供了原始经验并创造了条件。

随着有限元技术的发展，建模方法由二维发展到三维，更能体现实体组织结构，孙秀珍和赵雪岩等对上气道软组织结构进行了建模，但未涉及气道与下颌骨等周围结构的关系，对下颌前伸与上气道关系未进行探讨分析。李松青等建立了涉及下颌骨等周围结构的第一个有限元模型，本实验根据实验需要和以往经验进行改进，对软硬组织进行整合和拟合，遂建立了最新的上气道三维有限元模型。本研究建立的OSAHS患者上气道及其周围结构的三维有限元模型是从口腔科的角度建立包括下颌骨、舌骨、上气道及其周围结构的三维有限元模型，为后续试验的力学加载奠定了基础，为研究OSAHS患者上气道生物力学分析打下了基础。后期可借助此模型利用三维有限元方法分析研究下颌骨、舌骨的位置变化对上气道大小形态的影响，更有利于系统对影响OSAHS上气道改变的因素进行排选，便于OSAHS患者的个性化治疗。(https://www.daowen.com)

对上气道的模型加载分析，孙秀珍与赵雪岩等均是从计算流体力学的角度研究气体流场，研究的重点都集中在上气道内气流压力的变化引起气道形态改变上，而未涉及下颌前伸与气道形态结构改变的加载分析，未对下颌定位对上气道的生物力学等进行研究。本实验通过模拟下颌前伸矫治器治疗OSAHS的机理，通过对已建立OSAHS上气道有限元模型加载下颌逐步前伸，观察和分析舌咽部的生物力学和形态学改变，为口腔矫治器治疗OSAHS提供理论依据，从这样的逐步前伸过程中可以看到上气道形态结构变化趋势和改变，为后续研究打下基础。