一种用于颞下颌关节生物力学评估的椅旁多模态平台：技术评估与示例性应用

背景：颞下颌关节（TMJ）生物力学可通过下颌运动、咀嚼肌活动和咬合力产生来表征。当这些功能变量被同步采集时，可作为适用于模型的输入数据，用于个体特异性的关节内部力学计算分析。然而，现有工具通常依赖彼此独立的硬件和软件平台来测量这些信号，从而限制了在临床上切实可行的椅旁工作流程中进行同步采集的能力。 方法：我们开发并从技术层面评估了一种紧凑型多模态平台，用于椅旁采集TMJ功能数据，并在一个示例性的正颌外科应用中展示了其分析效用。该平台集成了运动、咬合力、肌肉活动、声学和事件计时测量，并配套提供用于实时预览、流程引导和同步导出的软件。我们评估了其技术性能和椅旁应用可行性，并通过运动学、力控制和计算建模工作流程，对一例正颌外科患者具有代表性的术前与术后数据进行了分析。 结果：运动捕捉显示出亚毫米级精度，静态误差和动态误差分别约为0.04 mm和0.12 mm。咬合力传感器表现出优异的线性关系（R2 = 0.998）。椅旁部署中，设备安装和数据采集各需约15分钟。该示例病例表明，同步椅旁数据可支持术前和术后运动学分析、咬合力控制能力评估以及TMJ关节盘应力估算。 解释：所提出的平台能够以较高时间效率在椅旁获取同步的、适用于建模的多模态数据集，用于TMJ生物力学的定量评估。该平台及其工作流程可支持个体特异性的生物力学分析，并为未来有关颞下颌关节功能的临床研究提供支持。

背景：颞下颌关节（TMJ）生物力学可通过下颌运动、咀嚼肌活动和咬合力产生进行表征。当这些功能变量被同步采集时，可作为适用于模型的输入，用于针对个体的关节内部力学计算分析。然而，现有工具通常使用彼此独立的硬件和软件平台测量这些信号，从而限制了在临床上切实可行的椅旁工作流程中进行同步采集的能力。

方法：我们开发并从技术上评估了一个用于椅旁采集TMJ功能数据的紧凑型多模态平台，并在一个正颌外科应用示例中展示了其分析效用。该平台整合了运动、咬合力、肌肉活动、声学和事件时序测量，并配备了用于实时预览、流程引导和同步导出的软件。我们评估了其技术性能和椅旁应用可行性，并使用运动学、力控制和计算建模工作流程分析了一例正颌外科患者具有代表性的术前和术后数据。

结果：运动捕捉显示出亚毫米级精度，静态误差和动态误差分别约为0.04 mm和0.12 mm。咬合力传感器表现出优异的线性度（R2 = 0.998）。椅旁部署的安装和数据采集各需约15分钟。该示例病例表明，同步椅旁数据可支持术前和术后运动学分析、咬合力控制能力评估以及TMJ关节盘应力估计。

解释：所提出的平台能够以较高时间效率在椅旁采集同步的、适用于模型的多模态数据集，用于TMJ生物力学的定量评估。该平台及其工作流程可支持针对个体的生物力学分析以及未来有关颞下颌关节功能的临床研究。

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📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.17.738952v1?rss=1

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