下頜骨髁突矢狀骨折內固定及骨折愈合進程中的三維有限元分析.pdf

1、目的：基于CT圖像利用反求工程方法建立Ⅱ型下頜骨髁突矢狀骨折、不同堅固內固定技術及骨折愈合進程中的幾何模型和有限元模型，以模擬計算不同內固定方式下微型鈦板的應力分布，從而為下頜骨髁突矢狀骨折堅固內固定提供理論依據(jù)和臨床指導。
　　方法：運用反求工程軟件、CAD軟件和有限元軟件建立下頜骨的三維有限元模型。在模型上進行咬合加載，分析Ⅱ型髁突矢狀骨折不同內固定方式下，不同內固定物的應力分布。通過比較不同愈合時期骨折游離端的最大轉角、最大

2、位移，鈦板所受的最大等效應力，以此評價不同內固定方式的生物力學效果。
　　結果：本實驗建立了高幾何相似性和力學相似性的下頜骨皮質骨和松質骨三維有限元模型，在此模型的基礎上，建立了右側髁突Ⅱ型矢狀骨折不同內固定方式的有限元模型：（1）一枚四孔“一”字形微型鈦板固定，共有30489個節(jié)點、173677個單元；（2）兩枚四孔“一”字形微型鈦板固定（二者平行），共有36711個節(jié)點、187199個單元；（3）一枚四孔“一”字形微型鈦板，一

3、枚四孔“L”形微型鈦板同時固定，共有31427個節(jié)點、198676個單元；（4）兩枚四孔“L”形微型鈦板固定（成角固定），共有41407個節(jié)點、211113個單元。以及其不同愈合時期（術后當天、第四周、第八周、第十二周）的有限元模型。術后當天四種內固定方法（1個“一”字形、2個“一”字形、1個“一”字形+1個“L”形、2個“L”形）骨折游離端位移依次為0.879 mm、0.883 mm、0.887 mm、0.877 mm；骨折游離端最大

4、轉角依次為0.038°、0.020°、0.017°、0.018°；鈦板上最大等效應力依次為：2297MPa、530.324MPa、897.06MPa、600.61MPa。術后第四周四種內固定方法骨折游離端位移依次為0.877mm、0.862mm、0.868mm、0.859mm；骨折游離端最大轉角依次為0.039°、0.028°、0.032°、0.045°；鈦板上最大等效應力依次為：556.081MPa、445.17MPa、532.523

5、MPa、468.725MPa。術后第八周四種內固定方法骨折游離端位移依次為0.862 mm、0.862 mm、0.868 mm、0.859 mm；骨折游離端最大轉角依次為0.028°、0.028°、0.028°、0.036°；鈦板上最大等效應力依次為：317.091 MPa、443.71MPa、528.108MPa、465.505MPa。術后第十二周四種內固定方法骨折游離端位移依次為0.862 mm、0.862 mm、0.868 mm、

6、0.859 mm；骨折游離端最大轉角依次為0.025°、0.028°、0.028°、0.046°；鈦板上最大等效應力依次為：239.631MPa、443.294MPa、527.404MPa、463.686MPa。
　　結論：從力學效果分布均勻角度看，采用兩個“一”字形鈦板固定髁突骨折可為下頜骨系統(tǒng)提供較穩(wěn)定的應力分布，次之為一個“一”字形與一個“L”形鈦板的組合；從骨折斷端位移角度看，兩個“L”形鈦板提供穩(wěn)定的固位，其次為兩個“一