下頜骨生物力學及下頜骨骨折堅強內(nèi)固定的三維有限元研究.pdf

1、目的：運用三維有限元法分析正中咬合、磨牙咬合、前磨牙咬合、前牙咬合時下頜骨應力分布，對下頜骨骨折時雙小鈦板固定、雙生物板固定、重建板固定、重建板加小型鈦板固定進行生物力學分析，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強內(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下頜骨的工況進行有限元分析，了解下頜骨各個部位的應力情況。并修改下頜骨三維有限元模型，建立骨折堅強內(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行應力及骨折斷端位移的計算，比較各種工況下骨折斷層的應力、固定板的應力、骨折斷端的位移，以評價四種固定方式的效果。 結果： 1、四種咬合時下頜角區(qū)、髁狀突頸部、喙突、乙狀切跡、外斜線區(qū)、牙槽嵴區(qū)應力較大，非工作側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力最小，工作側張力帶、壓力帶及下頜體應力最小處均發(fā)生了變化。 2

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

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

5、移為0.1694333mm，角部骨折健側前磨牙咬合時骨折斷端的位移為0.170133mm。 結論： 1、正中咬合及非正中咬合時非工作側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力線區(qū)，在非正中咬合時工作側下頜骨的張力帶、壓力帶及零應力線發(fā)生了變化。下頜骨頦部骨外板受力為壓應力，骨內(nèi)板受力為張應力。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)合骨折單側前磨牙咬合、單側磨牙咬合時，體部骨折前牙咬合、患側磨牙咬合、健側磨牙咬合、健側前磨牙咬合時，角部骨折健側磨牙咬合、健側前磨牙咬合時骨折斷端的位移均超過了骨折愈合所需要的條件，此時固定是不安全的，如應用生物板治療下頜骨骨折，選擇病例應慎重，應加用外固定及限制不利咬合。 3、雙小型鈦板固定情況下：體部骨折健側前磨牙咬合時，角部骨折健側前磨牙咬合時骨折斷端的位移超過了骨折愈合所需要的條件，此時固定

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

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