下颌骨髁突骨折内固定接骨板的拓扑与参数优化设计及分析

Mandible condyle fracture caused by violent external force is a kind of common maxillofacial injury. Rigid internal fixation using plate is one important method of treatment. However, after operation, plate fracture or other compliances happen in a relative high ratio which finally causes a second surgery. Therefore, many researches have focused on the comparison of different plates and their patterns of application through experiments or computer models. These studies provides many useful and instructive results. Some proposed new designs. Different from the existing studies, this project will propose some new plate systems and their scheme of usage for mandible condyle fracture through topology and parameter optimization based on finite element model of mandible. Also, this project will study the possible impact of the shape, size, density and thus possibly caused difference of biomechanical characteristic of mandible on the design of the plates. If necessary, we will classify the plates into different types and grades in order to satisfy the requirement of best fitness for different patients.

下颌骨髁突骨折是由外暴力所导致的常见颌面部骨折。应用接骨板进行坚强内固定是一种的重要的治疗手段。但是，目前应用接骨板治疗后，发生接骨板断裂或其它并发症而最终导致二次手术率的概率较高。因此，近年来很多研究通过实验或者计算机模型分析、对比了不同的接骨板系统及其配置方式。这些研究提出了很多有意义的指导性结论，有的提出了新的设计。不同于这些已存在的研究，本项目将以下颌骨有限元模型为基础，通过拓扑、参数优化设计，提出新的适合髁突骨折的接骨板系统及它们的使用方案。同时，本项目将研究不同患者下颌骨的形状、尺寸、骨密度等的差异，以及由此可能造成的生物力学性能的差异，对接骨板设计的可能影响。在必要时将对接骨板进行分类、分级设计，以满足最佳匹配不同患者的要求。

下颌骨骨折是由于下颌内受到暴力外伤所致比较常见的疾病。进行坚强内固定是治疗下颌骨骨折的重要有效手段。但是治疗后存在一定的概率会发生接骨板断裂、螺钉松动或其它并发症而导致二次手术率。因此有必要对固定方案进行对比分析、优化选择。本项目首先对下颌骨系统进行建模的研究；在模型的基础上，对髁突横形骨折使用不同接骨板的内固定方案进行了分析，为临床治疗给出了优先选择双直板方案的指导意见；对斜形骨折使用接骨板固定的不同方案以及直接螺钉固定的不同方案进行了的对比分析，指出了直接螺钉固定是治疗下颌骨斜形骨折的更廉价的有效手段。此外，进行了髓腔固位冠修复磨牙以及前磨牙邻面龋修复的力学特性分析等方面的扩展研究。