腓骨重建及小钛板固定下颌骨体部缺损的三维有限元分析

背景：临床研究中进行腓骨重建修复下颌骨缺损的力学研究是不现实的，而有限元分析法为下颌骨缺损修复重建的生物力学研究提供了新的方法。目的：建立腓骨重建小钛板固定下颌骨体部缺损的三维有限元模型，对其进行生物力学分析。方法：建立下颌骨体部缺损腓骨重建三维模型及内固定模型，在前牙、健侧第一磨牙、健侧第二磨牙加载    100 N咬合力，观察下颌骨模型重建前后的最大应力值和最大位移值情况，前牙加载和后牙加载下重建模型钛板、钛钉孔周围骨质的应力情况，前牙加载和后牙加载下腓骨前后端的最大位移值情况。结果与结论：正常下颌骨的最大应力集中在髁突颈部。在重建模型中，最大应力集中在健侧髁突颈部，加载相同咬合力的情况下重建下颌骨的最大应力值均大于正常下颌骨的最大应力值，前牙加载最大应力值大于后牙加载。在每块钛板内侧的两钉孔之间应力值最大，下颌角部位的应力比较集中，加载侧近下颌骨缺损处前上方的第一颗钛钉为下颌骨残端钛钉的最大应力集中部位，近腓骨中段后下方钛钉为腓骨端钛钉的最大应力集中部位。下颌骨残端近缺损处以及腓骨中段上板处的钉孔周围皮质骨为最大应力集中部位，前牙加载时的最大应力大于后牙加载时的最大应力。腓骨在X轴上从上缘到下缘的位移值不断减少，在Y轴上从前下方及后端至中份的位移值逐渐减少，在Z轴上从前端到后端的位移值逐渐减少。腓骨前端的最大位移值在Z轴方向，后端的最大位移值在Y轴方向上，前牙加载时的最大位移值均较后牙加载时的最大位移值大。说明下颌角后上方钛板最易折断，应对其进行加固处理；钛钉尖端和颈部应力比较大，应选择双皮质钛钉；腓骨端和下颌骨残端钛钉和钛板的应力比较大，应重视其稳定性和固位性；前牙咬合时的应力大于后牙咬合时的应力，修复后应避免前牙咬合。中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性；组织工程

Fibula reconstruction and small titanium plate fixation for repair of mandibular body defects: a three-dimensional finite element analysis

BACKGROUND: In clinic, the mechanical study about fibula reconstruction for the repair of mandibular bone defect is unrealistic; the finite element analysis, however, provides a new approach for the biomechanical study of mandibular reconstruction.