コンピュータ断層撮影に基づく有限要素モデルを用いた矢状割裂骨切り術後の顎関節円板における歪みエネルギー密度の変化について

Changes in strain energy density in the temporomandibular joint disk after sagittal split ramus osteotomy using a computed tomography-based finite element model.

抄録

目的:

矢状割裂骨切り術後の顎関節円板における歪みエネルギー密度（SED）の3時点における変化を評価した。また、実際の患者のCTデータをもとにした有限要素モデル（FEM）を用いて、SSROが顎関節に与える影響を検討した。

PURPOSE: We evaluated the changes in the strain energy density (SED) in the temporomandibular joint (TMJ) disk after sagittal split ramus osteotomy (SSRO) at three time points. A finite element model (FEM) based on real patient-based computed tomography (CT) data was used to examine the effect of SSRO on the TMJ.

方法:

SSRO を予定している 17 名の患者について、術前、術直後、術後 1 年の各時点で CT 画像の顆頭位置と角度の測定と FEM 解析を実施した。3つの時点それぞれにおいて、FEMを用いてディスク全体のSEDを算出した。さらに、個々のSED値と対応する臼蓋の位置との関係も評価した。

METHODS: Measurements of the condylar position and angulation in CT images and FEM analyses were performed for 17 patients scheduled to undergo SSROs at the following time points: before surgery, immediately after surgery, and 1 year after surgery. SED on the entire disk was calculated at each of the three time points using FEM. Furthermore, the relationship between individual SED values and the corresponding condylar position was also evaluated.

結果:

3時点のコンディショナルポジションに有意な変化は認められなかった。FEM解析の結果、術直後と術後1年後のSEDがそれぞれ最も高く、最も低いことがわかった。SEDの分布が左右の関節でアンバランスになっている可能性があったが、SSRO1年後には改善された。窩洞形態と堆骨位置の影響については、広くて深い関節窩と堆骨位置がより後方にある場合、SEDが低くなる傾向があった。

RESULTS: No significant change was observed in the condylar position at the three time points. The FEM analysis showed that SED was the highest and lowest immediately after and 1 year after surgery, respectively. A possible SED distribution imbalance between the left and right joints was improved 1 year after SSRO. Concerning the effect of fossa morphometry and condylar position, wide and deep glenoid fossae and a more posterior condylar position tended to show lower SED.

結論:

関節円板の SED は術後一時的に増加し、術後 1 年で術前と比較して有意に減少した。SSROにより、左右の関節のアンバランスは概ね改善された。このように、顎顔面形態を改善するSSROは、顎関節症の構成要素も改善する可能性がある。

CONCLUSION: SED in the articular disk temporarily increased after surgery and significantly decreased 1 year after surgery compared with that before surgery. SSRO generally improved the imbalance between the left and right joints. Thus, SSRO, which improves maxillofacial morphology, may also improve components of temporomandibular disorders.

概要:

研究成果：顎関節円板における顎運動量（SED）の変化について、矢状亀裂骨切り術（SSRO）後の3軸方向について検討した。顎関節に対するSSROの影響を調べるために、実際の患者によるコンピュータ断層撮影データ（CT）に基づく有限要素モデル（FEM）を使用した。

ZUSAMMENFASSUNG: ZIELSETZUNG: Wir untersuchten die Veränderungen der Dehnungsenergiedichte (SED) im Discus articularis des Temporomandibulargelenks (TMJ) nach einer sagittalen Ramus-Split-Osteotomie (SSRO) zu 3 Zeitpunkten. Ein Finite-Elemente-Modell (FEM), das auf realen, patientenbasierten Computertomographiedaten (CT) basiert, wurde verwendet, um die Auswirkungen der SSRO auf das TMJ zu ermitteln.

方法:

SSROを実施した17名の患者を対象に、術前、術後すぐ、術後1年の各時点で、CT画像とFEM解析による軟骨の位置と角度の計測を実施した。関節円板全体のSEDは、3つの評価項目のいずれについてもFEMを用いて算出された。さらに、各SED値と各コンディショニングポジションの間の関係も評価された。

METHODEN: Bei 17 Patienten, bei denen eine SSRO geplant war, wurden Messungen der Kondylenposition und -angulation auf CT-Bildern und FEM-Analysen zu den folgenden Zeitpunkten durchgeführt: präoperativ, direkt nach der Operation und ein Jahr postoperativ. Die SED des gesamten Discus articularis wurde für jeden der 3 Untersuchungszeitpunkte mittels FEM berechnet. Darüber hinaus wurde auch die Beziehung zwischen den einzelnen SED-Werten und der entsprechenden Kondylenposition bewertet.

エッジベネシス:

3軸の場合、Kondylenpositionの有意な変化は見られませんでした。FEM解析によると、術後のSEDはほとんど変化せず、手術から1年後に最も高く、最も低くなっていることが示された。また、SEDがリンクとレッチェの間にある場合の許容誤差は、SSROから1年後に減少していた。また、骨格の形態や骨格の位置が影響しているのか、骨格が太く長く、骨格の位置が後方であればあるほど、SEDが低下する傾向がありました。

ERGEBNISSE: Zu den 3 Zeitpunkten wurde keine signifikante Veränderung der Kondylenposition beobachtet. Die FEM-Analyse zeigte, dass die SED unmittelbar postoperativ und ein Jahr nach der Operation am höchsten bzw. am niedrigsten war. Ein mögliches Ungleichgewicht der SED-Verteilung zwischen linkem und rechtem Gelenk war ein Jahr nach der SSRO verbessert. Was den Einfluss der Fossamorphometrie und der Kondylenposition betrifft, so zeigte sich bei breiter und tiefer Fossa glenoidalis und einer eher posterioren Kondylenposition tendenziell eine niedrigere SED.

スルーホール:

ゲルンクスチームのSEDは、手術後に大きく変化し、手術から1年後の時点では、手術前の時点と比較して大きく減少していた。SSROは、リンクとレッジのゲル間の距離を短くしました。そのため、顎関節の形態が改善されたSSROは、一時的に不安定な状態であっても、その要因を改善することができます。

SCHLUSSFOLGERUNG: Die SED in der Gelenkscheibe nahm nach der Operation vorübergehend zu und ging ein Jahr nach der Operation im Vergleich zur Zeit vor der Operation deutlich zurück. Die SSRO verbesserte generell das Ungleichgewicht zwischen dem linken und dem rechten Gelenk. Somit kann die SSRO, welche die maxillofaziale Morphologie verbessert, auch an temporomandibulären Störungen beteiligte Faktoren verbessern.