撞击作用下的应力-应变分布形式和骨折发生过程,证明颏部受撞击时骨折起始于着力点对侧,张应力是骨折发生的主要机制。Le Fort对人尸体头颅面中部区域进行正面撞击试验,表明张应力是发生骨折的主要原因,骨缝是面中部整体结构的薄弱环节,在外力作用下容易发生分离,从而创立了Le Fort骨折分类系统。在Le Fort I型上颌颧弓横断骨折中,剪应力也是成因之一。Schneider[23]对猪面眶部进行撞击实验,表明眶底骨折(bloe-out fracture)是由于撞击作用造成眶内容压力增高传递至薄弱的眶底骨板所致,而非撞击力直接作用造成。 周振平等[24]对外力作用下鼻额筛眶复合体头颅模型进行应力分布测试证明,鼻额部受力时,视神经管处具有较大的应变,对鼻额部受撞击后视神经损伤提供了理论和实验依据。朱青安等[25]的研究结果表明头部正面承受均匀撞击后,应力波分别沿上矢状线、两侧颞骨、颌骨向后方颅骨和颅底传递,其中,额骨、翼点、颞骨承受了较大的应变,是容易损伤的部位。王以进等[26]对新鲜人尸体及猕猴下颌骨进行撞击实验,获得了不同撞击载荷作用下的下颌骨应力-应变动态响应曲线,应力变化梯度以髁突、下颌角、受击部位最为剧烈,是骨折好发部位。
(2) 撞击损伤耐受限度:许多学者利用人尸体头颅和假人模型进行了大量的撞击试验,提出了不同的衡量颌面骨骼损伤耐受限度的力学指标。Hampson[27]对其进行了总结,分别为:加速度耐限:上下牙槽部100 G,颏部40 G,颧骨50 G,鼻骨30 G,额骨800 G;撞击力耐限:额骨943~2 050 P,4~5 ms;下颌骨360~600 P,5~8 ms;颧骨360~648p,9~19 ms;撞击压强耐限:鼻骨20~50 psi,上颌骨150~300 psi,颧弓200~400 psi;撞击能量耐限:45焦(耳)。应该认识到人体对于撞击作用的耐限不仅与撞击物的速度、质量、撞击方向、面积以及撞击作用时间、频率等因素有关,而且与年龄、性别、机体健康状况等自身因素有关,必须综合考虑。
(3) 撞击损伤模型:Luz等[28]、胡开进等[29]曾先后建立了大鼠和羊的间接性颞下颌关节损伤的动物模型,其病变与人类相似。但动物在解剖结构和组织特性方面与人体相距甚远,建立合适的、与人体相近的颌面部撞击损伤分级动物模型还要做大量的工作。人尸体头颅和动物的替代物模型为研究撞击损伤提供了新的手段,常被用于模拟野外事故现场,或用来对防护设施进行安全性能评定,较成功的有:脆性模型、感应模型和形变模型。感应模型采用复杂的传感技术,可同时测得颌面部52个位点在撞击瞬时的应力-应变响应情况,但价格昂贵;脆性模型和形变模型则由特殊材料制成,可以模拟颌面部在撞击作用下的变形和“骨折”情况,应用较为方便[27] 。
薄斌等[30、31]在人尸体头颅撞击实验的基础上建立了下颌骨计算机有限元模型,模拟实际撞击情况以研究下颌骨不同部位的受力及分析不同撞击参数对下颌骨受力的影响。
5 .颌面部撞击损伤研究展望:近年来对颌面部撞击损伤的研究在流行病学、损伤防护、损伤救治以及生物力学方面都取得了不少成果,但仍有大量的工作需要进行。基于动物实验获得关于机体“活的”病理、生理指标以及通过生物力学手段
测得人体组织、结构力学性能参数,建立符合人体生物力学特性和形态功能特点的计算机仿真模型,模拟机体在撞击载荷作用下的响应过程,并且对不同撞击载荷的作用结果进行损伤判定,最终在损伤防护方面有所作为是颌面部撞击损伤研究的方向。 参考文献
1,Sastry SM, Sastry CM, Paul BK, et al. Leading causes of facial trauma in the major trauma outcome study.Plast Recontr Surg, 1995,95:196-197.
2,Tanaka N, Tomitsuka K, Shionoya K, et al. Aetiology of maxillofacial fractyre. Br J Oral Maxillofac Surg,1994,32:19-23.
3,薄斌, 顾晓明, 周树夏, 等. 1 693名颌面创伤患者临床病例回顾性研究. 华西口腔医学杂志, 1998,16:1-3.
4,Oji C. Maxillofacial injuries. Plast Reconstr Surg, 1996,97:866-868.
5,Worrall SF. Mechanisms
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