颞下颌关节是人体的负重关节之一，一般认为其异常受力是TMD的主要病因。研究发现，过大的压力和剪切力是导致髁突吸收和关节盘移位、穿孔的主要因素，颞下颌关节的受力分布情况、生物力学平衡同颞下颌关节盘移位的发生、发展有很大联系。因此，颞下颌关节的生物力学研究对理解TMD的发生、发展有重要意义。有限元分析法可以分析颞下颌关节各组织受到外力或者发生形变后组织内部的应力和应变情况。由于不能通过实验的方法直接测量人体颞下颌关节的受力情况，因此有限元法是目前研究颞下颌关节受力情况最有效的手段之一。目前对于颞下颌关节的有限元研究多集中在最大力紧咬静态载荷下分析组织的应力、应变情况，认为在最大力紧咬的静态载荷下颞下颌关节可以受到最大的应力负荷。但颞下颌关节在开闭口等功能性运动过程中也受到不同的载荷，并且在下颌开闭口运动过程中，随着髁突的移位关节盘也会出现移位和变形。目前在颞下颌关节盘运动过程的生物力学研究中，考虑到开口运动过程中关节盘位移和形变的研究很少。本研究利用不同开口位MRI影像重建颞下颌关节盘开口运动的二维有限元模型，分析了正常人和TMD患者开口运动过程中关节盘的受力情况，并初步探讨了采用数字图像相关技术分析开口运动过程颞下颌关节应变场的可行性。第一部分颞下颌关节开口运动的动态MRI研究目的：探讨不同开口位颞下颌关节MRI影像在颞下颌关节动态成像中的应用。方法：拍摄健康志愿者和TMD患者6-25mm开口过程中19个状态的右侧颞下颌关节的斜矢状位MRI影像，每个状态开口度递增1mm，每个状态选取同一断层影像进行研究，并制成电影模式，分别对右侧颞下颌关节关节盘和髁突的运动状况进行评估。结果：MRI可以较清晰的显示关节窝、髁突和关节盘轮廓，电影模式显示，关节盘和髁突在运动过程中没有出现伪影和跳跃。翼外肌在开口运动过程中出现收缩，牵拉髁突和关节盘向前向下移位。TMD患者在开口运动过程中关节盘出现异常移位和形变。结论：不同开口度颞下颌关节MRI影像，可为研究颞下颌关节开口运动状况提供有益信息，并为下一步建立开口运动有限元模型奠定基础。第二部分正常人开口运动关节盘应力分布的有限元研究目的：建立正常人开口运动关节盘的二维有限元模型，并对开口运动过程中关节盘的受力情况进行分析。方法：应用AutoCAD软件描记正常人不同开口位MRI影像中关节盘、髁突、关节窝轮廓，应用ANSYS软件重建不同开口位关节盘的二维有限元模型，然后采用位移加载的办法施加载荷，分析正常人在开口运动过程中关节盘的受力情况。结果：本实验所建立的模型具有良好的形态，与正常关节盘有较好的相似性，可以较好地模拟开口运动过程关节盘的形变和移位。正常人在开口过程中关节盘后带受到拉应力的作用，并且随开口度增大而缓慢增大。关节盘前带在开口过程中也受到拉应力的作用，并且较大拉应力的作用区域同翼外肌的附着位置相近，认为翼外肌在开口运动过程中有牵拉关节盘向前运动的作用。中带在开口过程中受到较大的压应力作用，应力值随开口度增大缓慢增大。正常人在开口运动过程中受到剪切力较小。结论：根据不同开口位颞下颌关节MRI影像可以建立开口运动有限元模型，为研究开口运动过程中关节盘的受力情况提供可能，关节盘受力随开口度的增大而增大，但在合理的范围内，正常开口运动不会造成关节盘损伤。第三部分TMD患者同正常人开口运动关节盘应力分布的比较研究目的：比较TMD患者和正常人开口运动关节盘应力分布的差异情况。方法：根据TMD患者不同开口位的MRI影像重建不同开口状态关节盘的二维有限元模型，分析开口过程中TMD患者关节盘的受力情况，并同第二部分正常人的结果进行比较分析。结果：TMD患者在开口运动过程中关节盘受到的应力明显大于正常人。TMD患者后带所受到的拉应力约为正常人的两倍，并随开口度增大而显著增大。TMD患者前带在开口运动过程中受到的拉应力明显高于正常人，提示翼外肌功能亢进在TMD发生发展过程中有重要作用。TMD患者中带和后带所受到的剪切力也大于正常人。结论：TMD患者在开口运动过程中关节盘受到异常应力作用，应尽早治疗，防止疾病进展。第四部分数字图像相关方法分析开口运动颞下颌关节应变场的初步研究目的：探讨应用数字图像相关技术分析颞下颌关节开口运动应变场的可行性。方法：利用MATLAB软件编程，利用数字图像相关方法对所采集的不同开口状态颞下颌关节图像进行分析，得到颞下颌关节的应变结果。结果：通过数字图像相关方法所得到的颞下颌关节应变结果同实际形变情况基本相似，但也有部分数据奇异性较大。结论：通过MRI图像预处理技术的提高和数字图像相关算法的改进，数字图像相关技术可以应用于颞下颌关节运动过程应变场客观精确的测量。