1.1 研究意义

1.1 研究意义

阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(obstructive sleep apnea hypopnea syndrome,OSAHS)是指患者睡眠中反复发生上气道完全或不完全阻塞而导致频繁的呼吸暂停或通气量减少的睡眠呼吸疾病[1],是一种具有潜在致死性的疾病,严重损害人们的身心健康。在OSAHS治疗中,口腔矫治器已与经鼻持续正压通气(CPAP)、腭垂软腭咽成形术(UPPP)及其他各种治疗方法并驾齐驱。而口腔矫治器以下颌前移器(Mandibular advancement device,MAD)作为治疗OSAHS的最常用类型[2]。MAD是通过前移患者下颌骨,从而带动舌体、软腭等组织向前向下移位,促使咽腔扩大,使咽部气道狭窄点解除或变宽,达到治疗OSAHS的目的[3]。不同的下颌移位所引起的上气道结构变化不同,疗效亦不同。

颞下颌关节(Temporomandibular joint,TMJ)是由下颌骨的髁状突、颞骨关节窝及介入二者之间关节盘的紧密接触,外周围包绕关节囊而构成,是口颌系统重要的组成部分,参与完成口腔系统的所有功能活动。髁状突是下颌骨及TMJ的重要组成部分,伴随着下颌移位,髁状突亦同时发生相应的位置变化[4-5]

确定下颌新位置是成功治疗OSAHS的重要因素之一,受到国内外临床医学学者的普遍重视。下颌定位依赖于口腔矫治器施加作用力后,使下颌骨前伸得以实现。在MAD治疗中下颌定位不当时,治疗效果不明显或者患者口面肌肉、关节不能适应,从而使关节的适应能力降低,可出现颞下颌关节损伤等病症。(https://www.daowen.com)

近年来随着计算机科学的不断进步,利用计算机进行模拟医学研究已成为当今一个重要手段。有限元法(finite element method,FEM)是一种实用有效的理论应力分析方法。该方法首先把连续的弹性体分割为有限个单元,以其结合体来代替原弹性体,然后借助计算机进行数据的处理及运算,对连续体离散成的有限个单元进行力学分析,并由此获得整个连续体的力学性质特征。简言之,就是化整为零分析,积零为整研究[6]

现在,有限元分析法已经逐渐成为医学生物力学研究中最为重要的分析方法。但目前国内外学者采用三维有限元方法对OSAHS患者下颌逐步前移引起的髁状突位置和应力变化的研究尚未见报道。

基于此,本研究根据OSAHS患者CT临床资料,对其下颌骨及颞下颌关节结构进行三维重建,并在此基础上建立三维有限元数值模型,加载下颌骨逐步前伸,观察髁状突位置与应力发生的变化。重点利用三维有限元方法探讨下颌骨逐步前伸对OSAHS患者髁状突模型的位置与应力分布变化的影响;从颞颌关节方面为临床有效的下颌定位标准提供参考依据,尽可能寻找确定的量化坐标参数和生物力学参数,为口腔矫治器治疗OSAHS的生物力学和形态学改变提供参考依据;以期探索一种研究OSAHS的新方法和新途径,为促进生物力学分析打下基础;从颞下颌关节研究领域提出一种新的评价髁状突位置与应力分布的研究方法。