STUDY OF STRESS-STRAIN STATE OF THE TEMPOROMANDIBULAR JOINT USING IMITATION COMPUTER MODELING
Keywords:
TMJ, lower jaw ,articular disc, Computer imitation model of TMJ and the stress-strain stateAbstract
Development of the world of medicine at the beginning of the XXI century is associated with the widespread intro-duction of modern methods of diagnosis and research, particularly in public health practice in Ukraine. One of the modern diagnostic method is the finite element method, which allows to investigate the stress-strain state of the tissues of the maxillofacial area in static and dynamic states in the osteosynthesis, implant, pathological conditions and pro-cesses TMJ and more. We set out to investigate the biomechanical parameters, stresses in the elements of the joint un-der a static load. It used data from spiral CT licensed software Mimics 10.01, Solid Works 2013, Ansys Workbench 13.0 for building simulation computer model of the TMJ and the mandible. After calculating the model the finite element method rated the distribution of stress and strain fields in the mandible and the articular disc. Stress-strain state of the bone in the isotropic state to model the distribution resembled placing buttresses on the lower jaw. Performance by Mises stress in the lateral and anterior articular disk sector was in the range of 1-3 MPa.
References
Вивчення впливу анізотропії і неоднорідності кісткової тканини на розподіл напружень у нижній щелепі методом скінченних елементів / М. Г. Крищук, В. О. Маланчук, А. В. Копчак, В. О. Єщенко // Наукові вісті НТУУ «КПІ». – 2012. – № 6. – С. 71–76.
Воловар О. С. Лікування спастичного больового синдрому обличчя при артрозі скронево-нижньощелепного суглоба / О.С. Воловар, Н.М. Тімощенко // Український медичний часопис. – 2008. – № 2(64). – С. 132-134.
Єщенко В. О. Імітаційне моделювання напружено-деформованого стану біомеханічних систем для кісток кінцівок та щелепи людини з пошкодженнями / В. О. Єщенко // Вісник НТУУ «КПІ». Серія машинобудування. – 2013. – № 2. – С. 84–91.
Калиновский Д. К. Возможности использования современных компьютерных технологий CT/CAD/CAM в челюстно-лицевой хирургии / Д. К. Калиновский, А. Н. Чуйко // Украинский журнал телемедицины и медицинской телематики. – 2011. – Т. 9. – № 1. – С. 35–42.
Крищук М. Г. Оцінка адекватності імітаційної моделі напружено-деформованого стану сегмента кінцівки з фіксацією перелому стержневим апаратом зовнішньої фіксації / М. Г. Крищук, А. М. Лакша, В. О. Єщенко // Вісник НТУУ «КПІ». Серія Машинобудування. – 2011. – Вип. 61. – С. 76–81.
Макєєв В. Ф. Діагностика внутрішніх розладів скронево-нижньощелепних суглобів методом магнітно-резонансної томографії / В. Ф. Макєєв, В. Я. Шибінський, А. М. Абрамюк // Современная стоматология. – 2005. – № 2. – С. 141–145.
Маланчук В. О. Імітаційне комп’ютерне моделювання в щелепно-лицевій хірургії / В. О. Маланчук, М. Г. Крищук, А. В. Копчак. – К: Видавничий дім «Асканія», 2013. – 231 с. – ISBN 978–966–2203–17–2.
Сивухин Д. В. Общий курс физики. Термодинамика и молекулярная физика / Д. В. Сивухин // М. : Наука. – 1975. – С. 519.
Смирнов А. Г. Компьютерное моделирование в стоматологии: XXI век только начинается / А. Г. Смирнов // Клиническая стоматология. – 2006. – № 1. – С. 1–2.
Чуйко А. Н. Биомеханика в стоматологии / А. Н. Чуйко, И. А. Шинчуковський // Х. : Форт. – 2010. – 516 с.
Чуйко А. Н. Особенности биомеханики в стоматологии / А. Н. Чуйко, В. Е. Вовк // Х. : Прапор, 2006. – 304 с.
Computational model of the movement of the human muscles of mastication during opening and closing of the jaw / M. Leon, M. Laetitia, L. Bernard, Agur M. Anne, Norwich H. Kenneth // Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering. – 2006. – Vol. 9. – № 6. – P. 387–398.
Damaris Christensen. Moving temporomandibular joint research into 21th century / Ch. Damaris // Journal TMJ science. – 2009. – Vol. 1. – P. 9–18.
FEM and BEM analysis of the human mandible with added temporomandibular joint / Citarella R., Armentani E., Caputo F., Naddeo A // Open Mechanical Engineering Journal. – 2012. – Vol. 6. – P. 100-114.
Shirish Ingawale, Tarun Goswami. Temporomandibular joint : disorders, treatment and biomechanics / Ingawale Shirish, Goswami Tarun // Annals of Biomedical Engineering. – 2009. – Vol. 37. – № 5 – P. 976–996.
Three-dimentional finite element analysis of the human temporomandibular joint disc / M. Beek, J. H. Koostra, L. J. van Ruijven, T. M. G. J. van Eijden // Journal of Biomechanics. – 2000. – № 33. – P. 307–316.
