下頜骨生物力學(xué)及下頜骨骨折堅(jiān)強(qiáng)內(nèi)固定的三維有限元研究.pdf

1、目的：運(yùn)用三維有限元法分析正中咬合、磨牙咬合、前磨牙咬合、前牙咬合時(shí)下頜骨應(yīng)力分布，對下頜骨骨折時(shí)雙小鈦板固定、雙生物板固定、重建板固定、重建板加小型鈦板固定進(jìn)行生物力學(xué)分析，探討以上四種不同的固定方式的固定效果，為臨床上對下頜骨骨折堅(jiān)強(qiáng)內(nèi)固定治療提供參考。 方法：利用ANSYS軟件建立下頜骨三維有限元模型，在模型上對四種咬合時(shí)下頜骨的工況進(jìn)行有限元分析，了解下頜骨各個(gè)部位的應(yīng)力情況。并修改下頜骨三維有限元模型，建立骨折堅(jiān)強(qiáng)內(nèi)固

2、定的三維有限元模型，對下頜骨頦部、體部、角部骨折在不同的固定方式、不同的咬合方式下進(jìn)行應(yīng)力及骨折斷端位移的計(jì)算，比較各種工況下骨折斷層的應(yīng)力、固定板的應(yīng)力、骨折斷端的位移，以評價(jià)四種固定方式的效果。 結(jié)果： 1、四種咬合時(shí)下頜角區(qū)、髁狀突頸部、喙突、乙狀切跡、外斜線區(qū)、牙槽嵴區(qū)應(yīng)力較大，非工作側(cè)下頜骨上緣為張力帶、下緣為壓力帶，下頜體中下三分之一處應(yīng)力最小，工作側(cè)張力帶、壓力帶及下頜體應(yīng)力最小處均發(fā)生了變化。 2

3、、在雙生物板固定的情況下：頦部正中聯(lián)合骨折單側(cè)前磨牙咬合時(shí)骨折斷端的位移為0.3791944mm，單側(cè)磨牙咬合時(shí)骨折斷端的位移為0.175192mm，體部骨折前牙咬合時(shí)骨折斷端的位移為0.3611944mm，患側(cè)磨牙咬合時(shí)骨折斷端的位移為0.2336944mm，健側(cè)磨牙咬合時(shí)骨折斷端的位移為0.2243583mm，健側(cè)前磨牙咬合時(shí)骨折斷端的位移為1.1647222mm，角部骨折健側(cè)磨牙咬合時(shí)骨折斷端的位移為0.17615mm，健側(cè)前磨牙

4、咬合時(shí)骨折斷端的位移為0.384944mm。 3、雙小鈦板固定情況下：體部骨折健側(cè)前磨牙咬合時(shí)骨折斷端的位移為0.2575917mm，角部骨折健側(cè)前磨牙咬合時(shí)骨折斷端的位移為0.174578mm。 4、單個(gè)重建板固定情況下：體部骨折健側(cè)前磨牙咬合時(shí)骨折斷端的位移為0.2023444mm，角部骨折健側(cè)前磨牙咬合時(shí)骨折斷端的位移為0.316389mm。 5、小型鈦板加重建板固定時(shí)，體部骨折健側(cè)前磨牙咬合時(shí)骨折斷端的位

5、移為0.1694333mm，角部骨折健側(cè)前磨牙咬合時(shí)骨折斷端的位移為0.170133mm。 結(jié)論： 1、正中咬合及非正中咬合時(shí)非工作側(cè)下頜骨牙槽嵴緣為張力帶，下頜骨下緣為壓力帶，下頜體中下三分之一處為零應(yīng)力線區(qū)，在非正中咬合時(shí)工作側(cè)下頜骨的張力帶、壓力帶及零應(yīng)力線發(fā)生了變化。下頜骨頦部骨外板受力為壓應(yīng)力，骨內(nèi)板受力為張應(yīng)力。在功能狀態(tài)下下頜角區(qū)、髁狀突頸部、喙突、乙狀切跡、外斜線區(qū)、牙槽嵴區(qū)應(yīng)力較大。 2、在雙生

6、物板固定的情況下：頦部正中聯(lián)合骨折單側(cè)前磨牙咬合、單側(cè)磨牙咬合時(shí)，體部骨折前牙咬合、患側(cè)磨牙咬合、健側(cè)磨牙咬合、健側(cè)前磨牙咬合時(shí)，角部骨折健側(cè)磨牙咬合、健側(cè)前磨牙咬合時(shí)骨折斷端的位移均超過了骨折愈合所需要的條件，此時(shí)固定是不安全的，如應(yīng)用生物板治療下頜骨骨折，選擇病例應(yīng)慎重，應(yīng)加用外固定及限制不利咬合。 3、雙小型鈦板固定情況下：體部骨折健側(cè)前磨牙咬合時(shí)，角部骨折健側(cè)前磨牙咬合時(shí)骨折斷端的位移超過了骨折愈合所需要的條件，此時(shí)固定

7、是不安全的。 4、單個(gè)重建板固定情況下：體部骨折健側(cè)前磨牙咬合時(shí)，角部骨折健側(cè)前磨牙咬合時(shí)骨折斷端的位移超過了骨折所需要的條件，此時(shí)固定是不安全的。 5、小型鈦板加重建板固定時(shí)，體部骨折健側(cè)前磨牙咬合時(shí)，角部骨折健側(cè)前磨牙咬合時(shí)骨折斷端的位移超過了骨折所需要的條件，此時(shí)固定是不安全的。 6、下頜骨頦部正中聯(lián)合骨折，前磨牙咬合時(shí)骨折斷端的位移最大，體部骨折及角部骨折，健側(cè)前磨牙咬合時(shí)骨折斷端的位移最大。此時(shí)對患者的

8、骨折愈合有較大不利影響，患者應(yīng)當(dāng)避免以上咬合情況。 7、下頜骨骨折如用雙小型鈦板固定：頦部正中聯(lián)合骨折單側(cè)前磨牙咬合時(shí)，咬合力應(yīng)小于140N，體部及角部骨折健側(cè)前磨牙咬合時(shí)，咬合力應(yīng)小于60N及100N。 8、下頜骨骨折如用雙生物板固定：頦部正中聯(lián)合骨折單側(cè)前磨牙咬合時(shí)，咬合力應(yīng)小于40N，體部及角部骨折健側(cè)前磨牙咬合時(shí)，咬合力應(yīng)小于20N及60N。 9、下頜骨骨折如用單個(gè)重建板固定：頦部正中聯(lián)合骨折單側(cè)前磨牙咬