目的對下頜體部囊性病變三維有限元模型行生物力學分析,為臨床制定手術方案提供參考依據。方法基于牙頜關系正常健康女性志愿者的下頜骨CT圖像,構建出下頜體部囊性病變三維有限元模型,分析在一定約束及載荷條件下病變區(qū)接近應力峰值時囊腫大小及剩余骨壁情況。結果當囊腫大小為37.63 mm×11.32 mm×21.45 mm時,病變區(qū)最大Von Mises應力值達到77.295 Mpa,接近于下頜骨的屈服強度,存在病理性骨折的風險,此時病變區(qū)頰、舌側及下頜骨下緣剩余骨厚度分別為1.52、0.76、1.04 mm。結論剩余骨量是影響囊性病變刮治術后病理性骨折的重要因素,當下頜體部囊性病變區(qū)各壁剩余骨皮質厚度低至1mm時,此界值可作為臨床制定一期開窗減壓治療聯合二期刮治術式的參考依據。 

【文章來源】：南方醫(yī)科大學學報. 2020,40(06)北大核心CSCD

【文章頁數】：5 頁

【部分圖文】：

下頜體部囊腫模型

下頜骨囊性病變三維有限元模型

有限元方法分析結果受諸多因素的影響[22-23]，例如網格劃分的質量、幾何形狀相似性、邊界條件設定等，均影響分析結果的精確性，而本研究中通過三維CT掃描圖像直接提取下頜骨的幾何形態(tài)，這就為后續(xù)幾何模型的準確性提供了保障，在此基礎上建立的下頜骨囊性病變三維有限元模型能夠最大程度地反映真實生理結構，同時參考國內外研究[24-25]，將皮質骨與松質骨材料性質設為連續(xù)、均質、各向同性。在對骨骼的有限元分析中，多選用Von Mises應力值作為指標，對頜骨而言當Von Mises應力值大于皮質骨屈服強度時則較易發(fā)生骨折，若大于松質骨的屈服強度則可能發(fā)生骨裂[26-27]。對青年人的骨骼研究發(fā)現，發(fā)生骨骼微損傷的閾值約為60 Mpa[28]，基于以上報道Murakami等[21]對下頜骨病變切除后術區(qū)的應力做了力學分析，得出結論手術切除下頜骨病變后術區(qū)發(fā)生病理性骨折所需要的應力遠超出于60 Mpa這個臨界值，在本研究中定義松質骨屈服強度為13 Mpa，密質骨屈服強度為83.2 Mpa[17]，在此力學標準的基礎上對病變區(qū)進行生物力學分析。結果提示囊腫大小至37.63 mm×11.32 mm×21.45 mm時，病變區(qū)最大Von Mises應力值達到77.295 Mpa，接近下頜骨的屈服強度，存在病理性骨折的風險，此時病變區(qū)頰、舌側及下頜骨下緣剩余骨厚度分別為1.52、0.76、1.04 mm。將本研究病變區(qū)剩余骨量測量結果與下頜體部皮質骨解剖學厚度的研究相比[29]，此時骨質吸收情況為松質骨完全吸收密質骨大部分吸收，因此若影像學資料提示下頜體部囊性病變區(qū)剩余骨量與本研究的分析結果相近，應考慮一期開窗減壓聯合二期刮治術作為首選。本研究中模擬的是較為理想狀態(tài)下的下頜體部囊性病變吸收模型，但從囊腫的生長方式考慮，當病變侵犯范圍較大時可引起頜骨的頰舌側膨隆，且多向骨質薄弱的部位生長[30]，隨之頜骨的生物力學特性也會相應改變。因此本研究認為臨床中大型頜骨囊腫直接行刮治術，頜骨發(fā)生病理性骨折時，病變范圍可能仍超出于本研究的測量結果。有文獻[31]提到發(fā)揮切割功能的切牙區(qū)域承受載荷后應力值無明顯大幅度增加趨勢，而發(fā)揮主要咀嚼功能的磨牙區(qū)域承受載荷后應力值顯著增加，這與M?hlhenrich等[28]的研究結果一致，由此得出結論施加載荷的位置顯著影響施加部位的應力，這一觀察結果強調了進食軟性食物在手術后的重要性，因此臨床實際工作中尚需將咬合力大小、骨密度等因素綜合考慮在內。

【參考文獻】：
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