Новость

Изучение влияния анизотропии и неоднородности костной ткани на распределение напряжений в нижней челюсти методом конечных элементов
Приведены результаты имитационного математического моделирования напряженно-деформированного состояния нижней челюсти с использованием усовершенствованной трехмерной конечноэлементной модели. Для точного воспроизведения геометрической формы и структурной неоднородности кости использованы данные по ее плотности, полученные при проведении компьютерной томографии. Построенные геометрические объемы в имитационной модели нижней челюсти соответствовали губчастому и кортикальному слоям кости нижней челюсти.
Для упрощения исследования структуры упругих констант анизотропного неоднородного тела кости руководствовались априорными данными по характеристикам жесткости ее кортикального слоя. Направление осей упругой симметрии задавали по векторам расположения остеонов кортикального слоя. При изучении влияния анизотропии и неоднородности физической модели кости ее механические свойства рассматривали как линейно ортотропные для каждого дискретного кусочно-однородного объема модели тела челюсти с тремя взаимно ортогональными плоскостями симметрии в декартовой системе координат. Определение значений тензора упругих констант анизотропного тела в каждом локальном объеме проводили в локальной системе декартовых координат по фактическим данным испытаний материалов образцов челюсти для модулей упругости и коэффициента поперечной деформации вдоль линии расположения остеонов кортикальной кости. Воспроизведение сил и направления действия жевательных мышц в имитационной модели проводили за данными гнатодинамометрии. Изучено влияние анизотропии и неоднородности физической модели костной ткани на распределение напряжений и деформаций в различных частях нижней челюсти. Полученные результаты сопоставлены с данными натурных экспериментов и ранее предложенных расчетных моделей челюсти. Разработаны рекомендации для построения адекватных имитационных моделей напряженно-деформированного состояния нижней челюсти человека, которые применяются в челюстно лицевой хирургии.



24-09-2013 10:27:46