Спосіб оцінки біомеханічних параметрів скронево-нижньощелепного суглоба в експерименті

Реферат: Спосіб оцінки біомеханічних параметрів скронево-нижньощелепного суглоба в експерименті включає встановлення кадаверного зразка скронево-нижньощелепного суглоба в лещата інженерного модуля вертикально, фіксування між суглобовими поверхнями зразка плівки для визначення контактного тиску, прикладання дозованого навантаження на зразок, сканування плями контакту суглобових поверхонь з плівки на персональний комп'ютер, під'єднаний до інженерного модуля, з отриманням її цифрового зображення, за інтенсивністю яскравості та контрасту якого оцінюють біомеханічні параметри скронево-нижньощелепного суглоба у порівнянні з еталонним зразком. UA 122581 U (54) СПОСІБ ОЦІНКИ БІОМЕХАНІЧНИХ ПАРАМЕТРІВ СКРОНЕВО-НИЖНЬОЩЕЛЕПНОГО СУГЛОБА В ЕКСПЕРИМЕНТІ UA 122581 U UA 122581 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до біомеханіки, експериментальної медицини, а також хірургічної стоматології та щелепно-лицевої хірургії, і призначена для визначення величин контактного тиску та розподілу площі контакту суглобових поверхонь в скронево-нижньощелепному суглобі (СНЩС) за нормальних анатомо-топографічних співвідношень при навантаженнях на етапі відкривання/закривання рота. На сьогодні дослідження біомеханічних властивостей та характеристик суглобів людини проводиться завдяки застосуванню комп'ютерних технологій, математичного апарату, поєднанню рентгенологічного дослідження, пакетного програмного забезпечення та різноманітних апаратних методів [1-3]. Відомий спосіб комп'ютерного моделювання з метою оцінки біомеханічних параметрів СНЩС та нижньої щелепи людини [4], що вибраний як прототип, який здійснюють на основі даних спіральної комп'ютерної томографії (КТ) лицевого черепа, отримані дані КТ конвертують в просторову модель елементів СНЩС та нижньої щелепи, створеній моделі задають властивості кортикального та губчастого шарів кістки, хрящової тканини та умови навантаження за рахунок тяги жувальних м'язів. За допомогою програмного забезпечення аналізують біомеханічні параметри та інтерпретують їх, враховуючи певну клінічну ситуацію, що моделюється. Даний спосіб можна вважати як прототип за призначенням, який не має спільних ознак із способом, що заявляється, оскільки останній проводять на кадаверних (анатомічних) зразках СНЩС людини на відміну від комп'ютерного моделювання за прототипом. Недоліком цього способу є вивчення лише статичного положення, складність у створенні точної відповідності суглобових поверхонь в СНЩС та значна кількість спрощень в моделі. В основу корисної моделі поставлена задача розробки способу оцінки біомеханічних параметрів СНЩС в експерименті шляхом навантаження кадаверного зразка СНЩС в досліджуваному пристрої з попередньою фіксацією плівки для визначення контактного тиску, що дозволяє врахувати динамічну складову навантаження в реальних анатомо-топографічних співвідношеннях кадаверного зразка СНЩС та оцінити його біомеханічні параметри в експерименті. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб оцінки біомеханічних параметрів СНЩС в експерименті включає встановлення кадаверного зразка скронево-нижньощелепного суглоба в лещата інженерного модуля вертикально, фіксування між суглобовими поверхнями зразка плівки для визначення контактного тиску, прикладання дозованого навантаження на зразок, сканування плями контакту суглобових поверхонь з плівки на персональний комп'ютер, під'єднаний до інженерного модуля, з отриманням її цифрового зображення, за інтенсивністю яскравості та контрасту якого оцінюють біомеханічні параметри скронево-нижньощелепного суглоба у порівнянні з еталонним зразком. Суть корисної моделі пояснюють зображення, де на фіг. 1 представлено інженерний навантажувальний модуль, на фіг. 2 - кадаверний зразок СНЩС, зафіксований в лещатах навантажувального модуля. Спосіб оцінки біомеханічних параметрів СНЩС в експерименті здійснюють наступним чином. Кадаверний зразок 8 СНЩС (фіг. 2) фіксують в лещатах 5, 6 на робочій платформі 2 навантажувального модуля (фіг. 1) вертикально, паралельно осі штанги 1 модуля. В суглобову щілину СНЩС кадаверного зразка поміщають плівку 7 для визначення контактного тиску. Під контролем цифрового датчика 4, під'єднаного до персонального комп'ютера (ПК), задають вертикальне дозоване навантаження в 30±5 Н, абсолютна величина якого фіксується на екрані монітора. Після цього отриману пляму контакту з використаної плівки сканують, отримують чорно-біле цифрове зображення та аналізують за допомогою програмного забезпечення "Chitach" [5], за яким порівнюють інтенсивність яскравості та контрасту з еталонним зразком. Це дозволяє визначити абсолютну величину навантаження в СНЩС і графічно проаналізувати ділянки напружень на суглобових поверхнях кадаверного зразка СНЩС. Достовірність експериментально отриманих результатів підтверджена Свідоцтвом про атестацію лабораторії біомеханіки ДУ "Інститут травматології та ортопедії" НАМН України ДП "Укрметртестстандарт" №ПТ-79/15. Джерела інформації: 1. Паливода Р.С, Воловар О.С., Маліков О.В. Забір анатомічного комплексу: виростковий відросток нижньої щелепи, скронево-нижньощелепний суглоб, скронева кістка / P.C. Паливода // Український стоматологічний альманах. - 2016. - № 3. - Т. 2. - С. 11-15. 2. Bucalem М.L., Bathe К. - J. The mechanics of solids and structures-Hierarchical modeling and the finite element solution. - 2011. - 598 p. 1 UA 122581 U 5 3. Чуйко A.M, Погранична X.P., Огоновський Р.З. Особливості біомеханіки суглобового відростка нижньої щелепи в нормі / А.М. Чуйко // Новини стоматології. - 2012. - № 2. - С 67-73. 4. Маланчук В.О., Крищук М.Г., Воловар О.С., Паливода Р.С. Вивчення напруженодеформованого стану скронево-нижньощелепного суглоба із використанням імітаційного комп'ютерного моделювання / В.О. Маланчук та ін. // Інновації в стоматології. - 2014. - № 4. -С. 65-71. 5. Патент № 69520 Україна, опубл. 25.04.2012. Бюл. № 8. Спосіб вимірювання сили прикусу / Копчак А.В., Маланчук В.О., Єщенко В.О. Заявка № u201114608 від 09.12.2011, заявник та патентовласник Нац. мед. Університет імені О.О. Богомольця. 10 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 Спосіб оцінки біомеханічних параметрів скронево-нижньощелепного суглоба в експерименті, що включає встановлення кадаверного зразка скронево-нижньощелепного суглоба в лещата інженерного модуля вертикально, фіксування між суглобовими поверхнями зразка плівки для визначення контактного тиску, прикладання дозованого навантаження на зразок, сканування плями контакту суглобових поверхонь з плівки на персональний комп'ютер, під'єднаний до інженерного модуля, з отриманням її цифрового зображення, за інтенсивністю яскравості та контрасту якого оцінюють біомеханічні параметри скронево-нижньощелепного суглоба у порівнянні з еталонним зразком. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2