【摘要】：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(nèi)固定技術(shù)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(nèi)固定方式下微型鈦板的應(yīng)力分布，從而為下頜骨髁突矢狀骨折堅固內(nèi)固定提供理論依據(jù)和臨床指導(dǎo)。 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(nèi)固定方式下，不同內(nèi)固定物的應(yīng)力分布。通過比較不同愈合時期骨折游離端的最大轉(zhuǎn)角、最大位移，鈦板所受的最大等效應(yīng)力，以此評價不同內(nèi)固定方式的生物力學(xué)效果。 結(jié)果：本實驗建立了高幾何相似性和力學(xué)相似性的下頜骨皮質(zhì)骨和松質(zhì)骨三維有限元模型，在此模型的基礎(chǔ)上，建立了右側(cè)髁突Ⅱ型矢狀骨折不同內(nèi)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(shù)后當(dāng)天、第四周、第八周、第十二周）的有限元模型。術(shù)后當(dāng)天四種內(nèi)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0.879mm、0.883mm、0.887mm、0.877mm；骨折游離端最大轉(zhuǎn)角依次為0.038°、0.020°、0.017°、0.018°；鈦板上最大等效應(yīng)力依次為：2297MPa、530.324MPa、897.06MPa、600.61MPa。術(shù)后第四周四種內(nèi)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(zhuǎn)角依次為0.039°、0.028°、0.032°、0.045°；鈦板上最大等效應(yīng)力依次為：556.081MPa、445.17MPa、532.523MPa、468.725MPa。術(shù)后第八周四種內(nèi)固定方法骨折游離端位移依次為0.862mm、0.862mm、0.868mm、0.859mm；骨折游離端最大轉(zhuǎn)角依次為0.028°、0.028°、0.028°、0.036°；鈦板上最大等效應(yīng)力依次為：317.091MPa、443.71MPa、528.108MPa、465.505MPa。術(shù)后第十二周四種內(nèi)固定方法骨折游離端位移依次為0.862mm、0.862mm、0.868mm、0.859mm；骨折游離端最大轉(zhuǎn)角依次為0.025°、0.028°、0.028°、0.046°；鈦板上最大等效應(yīng)力依次為：239.631MPa、443.294MPa、527.404MPa、463.686MPa。 結(jié)論：從力學(xué)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(yīng)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”字形鈦板。不論何種固定方式，在骨折斷層明顯有壓應(yīng)力存在，堅固內(nèi)固定方法對于髁突矢狀骨折有著明顯的治療作用。
[Abstract]:Objective: to establish the geometric model and finite element model of type II mandibular condylar sagittal fracture, different rigid internal fixation techniques and fracture healing process based on CT image. The stress distribution of micro titanium plate under different internal fixation methods was simulated and calculated, which provided theoretical basis and clinical guidance for rigid internal fixation of mandibular condylar sagittal fracture. Methods: the three-dimensional finite element model of mandibular was established by reverse engineering software, CAD software and finite element software. The stress distribution of type II condylar sagittal fracture under different internal fixation modes was analyzed by occlusal loading on the model. The biomechanical effects of different internal fixation methods were evaluated by comparing the maximum rotation angle, maximum displacement and maximum equivalent stress of titanium plate at the free end of fracture in different healing periods. Results: a three-dimensional finite element model of mandibular cortical bone and cancellous bone with high geometric and mechanical similarity was established. The finite element models of different internal fixation methods for type II sagittal fracture of the right condyle were established: (1) A four-hole "one" shaped miniature titanium plate was fixed with 30489 nodes and 173677 elements; (2) two four-hole "one" shaped miniature titanium plates are fixed (parallel to each other), with a total of 36711 nodes and 187199 units; (3) A four-hole "one" shaped miniature titanium plate and a four-hole "L" miniature titanium plate are fixed at the same time, with a total of 31427 nodes and 198676 units; (4) two four-hole "L" miniature titanium plates are fixed (angled fixed) with 41407 nodes and 211113 elements. And the finite element models of different healing periods (4 weeks, 4 weeks, 8 weeks, 12 weeks after operation). On the day after operation, the free end displacement of four internal fixation methods (1 "one" shape, 2 "one" shape, 1 "one" L "shape, 2" L "shape) was 0.879mm, 0.883 mm, 0.887 mm, 0.877 mm, respectively. The maximum rotation angle of the free end of the fracture was 0.038 擄, 0.020 擄, 0.017 擄, 0.018 擄, and the maximum equivalent stress on the titanium plate was 2297 MPA, 530.324 MPA, 897.06 MPA, 600.61 MPA, respectively. In the fourth week after operation, the displacement of the free end of the fracture was 0.877mm, 0.862mm, 0.868mm, 0.859mm, and the maximum rotation angle of the fracture was 0.039 擄, 0.028 擄, 0.032 擄and 0.045 擄, respectively. The maximum equivalent stress on titanium plate is 556.081MPA, 445.17MPa, 532.523MPA, 468.725MPA. In the eighth week after operation, the displacement of the free end of the fracture was 0.862 mm, 0.862 mm, 0.868 mm, 0.859 mm, and the maximum rotation angle of the free end of the fracture was 0.028 擄, 0.028 擄, 0.028 擄, 0.036 擄, respectively. The maximum equivalent stress on titanium plate is 317.091 MPA, 443.71 MPA, 528.108 MPA, 465.505 MPA. At the 12th week after operation, the displacement of free end of fracture was 0.862 mm, 0.862 mm, 0.868 mm, 0.859 mm, and the maximum rotation angle of free end of fracture was 0.025 擄, 0.028 擄, 0.028 擄, 0.046 擄, respectively. The maximum equivalent stress on titanium plate is 239.631 MPA, 443.294 MPA, 527.404 MPA, 463.686 MPA. Conclusion: from the point of view of uniform distribution of mechanical effect, the fixation of condylar fracture with two "one" shaped titanium plates can provide a stable stress distribution for the mandibular system, followed by the combination of one "shaped titanium plate and one" L "titanium plate. From the point of view of fracture displacement, two "L" titanium plates provide stable retention, followed by two "one" shaped titanium plates. No matter what kind of fixation, the compression stress exists obviously in the fracture section, and the rigid internal fixation method has obvious therapeutic effect on the sagittal fracture of condyle.
【學(xué)位授予單位】：寧夏醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：R782.4

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本文編號：2496401