下颌骨及颏部正中骨折坚强内固定的生物力学研究

摘要

本文的工作是：针对临床上的下颌骨骨折内固定问题，通过计算机模拟技术建立下颌骨及其骨折内固定治疗模型，采用三维有限元应力分析法评价健康下颌骨以及骨折坚强内固定治疗早期的生物力学特性。首先，选用健康男性下颌骨断层CT扫描图象，对该CT图像进行预处理，突出图像中的下颌骨轮廓，然后采用自编程序提取图中下颌骨轮廓的点信息，最后通过有限元软件进行自下而上的实体模型建立。另外，在建模软件中建立螺钉和接骨板的模型，通过IGES格式转入有限元软件，最终建立下颌骨骨折内固定模型。本模型可以较方便、真实的模拟下颌骨各处骨折以及多处同时骨折的各种坚强内固定方法。在此基础上通过定义材料属性和单元类型，划分网格、施加约束和载荷，计算分析下颌颏部正中骨折坚强内固定治疗中各种咬合状态下下颌骨、小型接骨板上的应力应变，咬合力以及应力遮挡现象。　　由于骨折坚强内固定治疗中，即刻的功能活动已经成为患者的迫切需要，因此，本文的分析主要是对各种功能状态下健康下颌骨以及下颌骨颏部正中骨折坚强内固定治疗早期的生物力学特性作出评价。所考虑的几种功能活动包括：双侧后牙咬合(ICP)、前牙咬合(INC)、单侧左后牙咬合(MOL-L)以及单侧右后牙咬合(MOL-R)。在不同功能状态下，各种肌肉力的作用以集中力的形式施加在相应部位的结点上。在本文的研究中，同时考虑了咬肌、颞肌、翼内肌、翼外肌和二腹肌五组肌向量。　　本文根据上述方法较为成功的建立了健康下颌骨以及颏部正中骨折坚强内固定治疗的有限元模型，并在此基础上较为成功的对这两种模型在各种功能活动下的生物力学特性进行了三维有限元计算。对于下颌骨颏部正中骨折的坚强内固定治疗需要采用两个接骨板固定，而且在治疗的早期最好避免单侧后牙咬合功能活动。

目录

文摘

英文文摘

1绪论

2下颌骨及下颌骨颏部正中骨折实体模型的建立

2.1前言

2.2材料和方法

2.3结果

2.4讨论

3有限元模型的建立

3.1前言

3.2材料和方法

3.3结果

3.4讨论

4完整下颌骨不同咬合状态下的三维有限元分析

4.1前言

4.2材料和方法

4.3几种不同咬合功能状态下的边界条件

4.4有限元计算及结果

4.5讨论

5下颌骨颏部正中骨折坚强内固定的生物力学评价

5.1前言

5.2材料和方法

5.3两个接骨板固定下颌颏部骨折的生物力学评价

5.4下颌颏部骨折单个小型接骨板坚固内固定

5.5不同固定板数目坚固内固定下颌颏部骨折的比较

5.6讨论

6全文总结

6.1本文的工作

6.2下颌骨坚固内固定治疗领域的展望

致谢

参考文献

附录

附录1网格图

附录2正常下颌在功能活动下的vons mises应力分布图

附录3一个接骨板坚固内固定治疗颏部骨折的应力分布图

附录4两个接骨板固定治疗颏部骨折的应力分布图

附录5变形图

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