2.3 条件假设及边界约束

2.3 条件假设及边界约束

2.3.1 模型的实验条件假设

为了简化分析计算与建模方便起见,在模型的构建中进行了如下假设与简化:

(1)将连接下颌骨和舌骨之间的肌肉作为整体建模,没有对连接肌肉和骨之间的骨膜进行建模,只是在模型中对肌肉与骨的连接部分进行了共面处理,在今后的分析计算中会带来微小的误差。

(2)所有组织都假定为各向同性、均质材料。(https://www.daowen.com)

2.3.2 整体模型边界约束及下颌骨前伸加载

(1)加载方式及大小:采用给定位移矢量加载,选定下颌骨矢状正中最前点作为模拟位移加载点,对下颌骨加载前伸位移,分别模拟下颌位于下颌最大前伸量的20%、40%、60%、68%(医师经验位[45-47])、70%、75%、80%、100%以及患者调节位。临床上测量患者下颌最大前伸量为13.00 mm,患者调节位为9.10 mm,故模拟的下颌前伸位移分别为2.60、5.20、7.80、8.84、9.10、9.75、10.40、13.00 mm。

(2)边界条件:假设模型材料和组织为均质连续、各向同性的线弹性材料;材料受力变形为小变形;假设各部分结构在加载下不发生相对滑动;限制与颈椎相连的肌肉部分的位移,对下颌骨限制与髁突相连的关节盘表面的位移,限制下颌角部位的位移。

参照北京大学赵雪岩等[48]的研究方法,在模型的上气道选取软腭末端横截面的横径及矢状径变化作为观测指标。由于截面的面积无法取得,我们对矢状径与横径分别取权重,得出一个气道综合变化因子,以此代表气道截面的变化,对不同下颌前伸位置进行疗效评测。由于目前没有文献证实矢状径与横径对气道的影响比重,故对二者分别取0.5的权重,假设气道综合变化因子为M,M=0.5矢状径+0.5横径,选取M作为相应上气道测量指标并观察腭末端横截面的变化。以舌骨矢状正中最前点为舌骨位置变化观测点,观察下颌骨不同工况下舌骨位移变化及应力变化,分析下颌前伸量与舌骨位置变化之间的相关性。