PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Influence of the Position of the Mandible on Stresses and Displacements within the Structures of the Temporomandibular Joint

Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
Wpływ położenia żuchwy na naprężenia i przemieszczenia w strukturach stawu skroniowo-żuchwowego
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
A model of the temporomandibular joint (TMJ) was developed using the finite element method (FEM). The aim of the procedure is to identify reduced stresses and resultant displacements in the TMJ and to evaluate the transfer of contact loads for the three articulation states of the mandible that represent the activity of the joint. The study mapped the layered structure of the bio-bearing with different strength parameters of the tissues and synovial fluid. The model was loaded with the forces generated by the mandibular abduction muscles during chewing. Our method allowed for the assessment of the transfer of physiological loads within surfaces when lubricating with the synovial fluid and showed compressive stimulation of bone structures. Under load transfer conditions, the maximum values of reduced stresses are located not in the immediate friction zone, but in the structures of the compact and spongy bone.
PL
Opracowano model stawu skroniowo-żuchwowego (SSŻ) z wykorzystaniem metody elementów skończonych (MES). Celem jest identyfikacja naprężeń zredukowanych i przemieszczeń wypadkowych w SSŻ oraz ocena przeniesienia obciążeń kontaktowych dla trzech stanów artykulacyjnych żuchwy, które są reprezentatywne dla czynności tego stawu. W badaniu odwzorowano warstwową budowę biołożyska o zróżnicowanych parametrach wytrzymałościowych tkanek oraz cieczy synowialnej. Model obciążono siłami generowanymi przez mięśnie odwodzące żuchwę w warunkach żucia pokarmów. Zaproponowana metoda pozwoliła na ocenę przeniesienia obciążeń fizjologicznych w stawie skroniowo-żuchwowym. Umożliwiła analizę funkcjonalną krążka stawowego i powierzchni stawowych w warunkach smarowania cieczą synowialną oraz wskazała na stymulację kompresyjną struktur kostnych. W warunkach przenoszenia obciążeń maksymalne wartości naprężeń zredukowanych zlokalizowane są nie w bezpośredniej strefie tarcia, ale w strukturach kości korowej i gąbczastej.
Czasopismo
Rocznik
Tom
Strony
27--38
Opis fizyczny
Bibliogr. 26 poz., rys., tab.
Twórcy
  • Jagiellonian University Medical College, Faculty of Medicine, Dental Institute, Department of Dental Prosthodontics, Montelupich 4 Street, 31-155 Cracow, Poland.
autor
  • AGH University of Science and Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Robotics, Mickiewicza 30 Ave., 30-059 Cracow, Poland.
  • AGH University of Science and Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Robotics, Mickiewicza 30 Ave., 30-059 Cracow, Poland.
  • Jagiellonian University Medical College, Faculty of Medicine, Dental Institute, Department of Dental Prosthodontics, Montelupich 4 Street, 31-155 Cracow, Poland.
Bibliografia
  • 1. Ferreira F. M., Cézar Simamoto-Júnior P., Soares C. J., Ramos A.M.D.A.M., Fernandes-Neto A. J.: Effect of Occlusal Splints on the Stress Distribution on the Temporomandibular Joint Disc. Brazilian dental journal, 28, 3(2017), pp. 324–329.
  • 2. Roberts W.E., Stocum D. L.: Part II: Temporomandibular joint (TMJ) – Regeneration, degeneration, and adaptation. Current Osteoporosis Reports, 16, 4 (2018), pp. 369–379.
  • 3. Ryniewicz A.M., Ryniewicz A.: Analiza mechanizmu smarowania stawów człowieka w badaniach in vitro oraz in vivo. Przegląd elektrotechniczny, 90, 5(2014), pp. 142–145.
  • 4. Tappert L., Baldit A., Laurent C., Ferrari M., Lipinski P.: Acquisition of accurate temporomandibular joint disc external shape and internal microstructure. In 8th World Congress of Biomechanics, 2018.
  • 5. Segù M., Manfredini D.: Temporomandibular Joint Disorders in the Elderly. In Oral Rehabilitation for Compromised and Elderly Patients. Springer, Cham., 2019, pp. 63–79.
  • 6. Mumme M., Barbero A., Miot S., Wixmerten A., Feliciano S., Wolf F., Asnaghi A.M., Baumhoer D., Bieri O., Kretzschmar M., Pagenstert G., Haug M., Schaefer D.J., Martin I., Jacob M.: Nasal chondrocyte-based engineered autologous cartilage tissue for repair of articular cartilage defects: an observational first-in-human trial. The Lancet, 388, 10055(2016), pp. 1985–1994.
  • 7. Musumeci G., Szychlinska M.A., Mobasheri A.: Age-related degeneration of articular cartilage in the pathogenesis of osteoarthritis: molecular markers of senescent chondrocytes. Histol Histopathol, 30, 1 (2015), pp. 1–12.
  • 8. Lippert H.: Anatomy. Volume 2. Wrocław: Medical Publisher Urban & Partner, 1998.
  • 9. Majewski S.W.: Gnatofizjologia stomatologiczna: normy okluzji i funkcje układu stomatognatycznego. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, 2018.
  • 10. McMillan B.: Wielki atlas anatomii człowieka. Grupa Wydawnicza Foksal, 2013.
  • 11. Margielewicz J., Kijak E., Lipski T., Pihut M., Kosiewicz J., Liet-Kijak D.: Badania modelowe równowagi biostatycznej narządu żucia człowieka. Centrum Inżynierii Biomedycznej, Gliwice 2012.
  • 12. Sakaguchi R.L., Powers J.M.: Craig's restorative dental materials. Elsevier Health Sciences, Philadelphia 2012.
  • 13. Ikeda R., Ikeda K.: Directional characteristics of incipient temporomandibular joint disc displacements: A magnetic resonance imaging study. American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics, 149, 1 (2016), pp. 39–45.
  • 14. Moreno-Hay I., Okeson, J.P.: Single event versus recurrent luxation of the temporomandibular joint. The Journal of the American Dental Association, 150, 3 (2019), pp. 225–229.
  • 15. Tu K.H., Chuang H.J., Lai L.A., Hsiao M.Y.: Ultrasound imaging for temporomandibular joint disc anterior displacement. Journal of medical ultrasound, 26, 2 (2018), p. 109.
  • 16. Balenton N., Khakshooy A., Chiappelli F.: Lubricin: Toward a Molecular Mechanism for Temporomandibular Joint Disorders. In Temporomandibular Joint and Airway Disorders. Springer, Cham, 2018, pp. 61–70.
  • 17. Shaik S., Parker M.E.: The assessment of osseous changes in the temporomandibular joint using Cone Beam Computed Tomography. South African Dental Journal, 73, 4 (2018), pp. 259–261.
  • 18. Balatgek T.L., Demerjian G.G., Sims A.B., Patel M.: CBCT and MRI of Temporomandibular Joint Disorders and Related Structures. In Temporomandibular Joint and Airway Disorders, Springer, Cham, 2018, pp. 201–218.
  • 19. Ibi M.: Inflammation and Temporomandibular Joint Derangement. Biological and Pharmaceutical Bulletin, 42, 4 (2019), pp. 538–542.
  • 20. BodyParts3D, © The Database Center for Life Science licensed under CC Attribution-Share Alike 2.1 Japan.
  • 21. Ryniewicz A.M., Ryniewicz A.: Analysis of the Mechanism of Lubrication of the Temporomandibular Joint. Tribologia, 1 (2020), pp. 63–73.
  • 22. Ryniewicz A.M.: Identification, modelling and biotribology of human joints. AGH University of Science and Technology Press, 2011.
  • 23. Sahoo P., Das S.K., Davim J.P.: Tribology of materials for biomedical applications. In Mechanical Behaviour of Biomaterials. Woodhead Publishing, 2019, pp. 1–45.
  • 24. Wei F.: Behavioral, Functional, and Shape Assessment for Temporomandibular Joint, 2018.
  • 25. Liu Z., Qian Y., Zhang Y., Fan Y.: Effects of several temporomandibular disorders on the stress distributions of temporomandibular joint: a finite element analysis. Computer methods in biomechanics and biomedical engineering, 19, 2(2016), pp. 137–143.
  • 26. Shu J.H., Yao J., Zhang Y.L., Chong D.Y., Liu Z.: The influence of bilateral sagittal split ramus osteotomy on the stress distributions in the temporomandibular joints of the patients with facial asymmetry under symmetric occlusions. Medicine, 97, 25(2018), p. 11204.
Uwagi
Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).
This work is financed by AGH University of Science and Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Robotics: subvention No. 16.16.130.942.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-5ac5098c-c8f6-4647-9fcd-0bdbf54dc585
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.