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X線頭影測量法(x-ray cephalometrics method，RCM)是一種經(jīng)典的、主要的顱頜面形態(tài)研究手段，已成為正頜正畸的臨床診斷與治療的重要手段，但RCM方法學(xué)有其本身的局限性。有限元分析方法(finite element method，F(xiàn)EM)作為一種在工程領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用的有效而可靠的數(shù)值計(jì)算方法。Booksein首次將FEM用于顱頜面生長的形態(tài)學(xué)研究。FEM克服了RCM很多不足，它能對(duì)顱頜面形態(tài)進(jìn)行可靠、精細(xì)的分析，是一種很有發(fā)展前景的分析手段。
采用三角形常應(yīng)變單元作為單元形式，將X線頭顱定位片上的顱頜面軟組織劃分成由許多三角形單元組成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。與有限元分析有關(guān)的有：①單元和節(jié)點(diǎn)；②應(yīng)變張量；③應(yīng)力應(yīng)變。我們將30個(gè)節(jié)點(diǎn)組成25個(gè)三角形單元進(jìn)行算，針對(duì)每個(gè)小單元，主要計(jì)算如下參數(shù)：①最大主應(yīng)變：每個(gè)單元中相對(duì)于初始構(gòu)形變形后所有方向中應(yīng)變份量最大值。②最小主應(yīng)變：每個(gè)單元中相對(duì)于初始構(gòu)形變形后所有方向中應(yīng)變份量最小值。③單元的大小變化=(最大主應(yīng)變+最小主應(yīng)變) 2。④單元的形狀變化=最大主應(yīng)變-最小主應(yīng)變 2。⑤單元形態(tài)變化為大小變化與形狀變化之和。⑥單元的面積比率=變形后面積與變形前面積之比。同時(shí)，還計(jì)算了每個(gè)節(jié)點(diǎn)的位移變化，并進(jìn)行比較。
系統(tǒng)的組成 本研究所用計(jì)算機(jī)為PⅢ450，其硬盤8.4g，內(nèi)存128MB，計(jì)算機(jī)主頻為450MHZ，顯示器分辨率800×600。另配日本產(chǎn)DT-4103型圖形數(shù)字化儀一臺(tái)，HP-200打印機(jī)一臺(tái)。數(shù)字化儀的有效區(qū)域?yàn)?84 mm×384mm，分辨率為0.1mm。
系統(tǒng)的程序構(gòu)成 系統(tǒng)啟動(dòng)、病例資料輸入、有限元運(yùn)算、輸出打印、有限元圖形及數(shù)據(jù)顯示。
將正頜外科軟組織二維形態(tài)有限元系統(tǒng)應(yīng)用于5種術(shù)式下正頜外科手術(shù)患者63例，其中：①上頜Le FortⅠ型截骨前徙患者12例，男7例，女5例積，導(dǎo)致上唇凹部22單元區(qū)域被顯著壓縮變小；上唇牙槽側(cè)軟組織顯著后移，并且輕度上移，上唇凹并未變淺，反而加深；上唇唇紅部各點(diǎn)位移最大，其次是牙槽側(cè)軟組織各點(diǎn)及上唇凹點(diǎn)。
下頜后退術(shù)(單元1～15，25)：單元變化以形狀變化為主。以上說明下頜后退使頦部單元5～8所在區(qū)域軟組織受牽拉機(jī)械力作用厚度顯著增加，同時(shí)單元5區(qū)域形態(tài)發(fā)生明顯變化。下唇基部厚度增加，頦唇形態(tài)變化較大。單元25面積增加，形態(tài)發(fā)生了一定變化，表明下頜后退手術(shù)對(duì)上唇紅形態(tài)有較大影響；下頜整體后下移動(dòng)，頸上點(diǎn)，頦下、頦頂點(diǎn)隨之后下移位，頦唇溝點(diǎn)也向后下移位，頦唇溝加深。受下唇影響，上唇部下降后移；頦頂點(diǎn)移位最大，頸點(diǎn)移位最小。
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