【摘 要】
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研究背景骨性Ⅱ类错颌畸形存在着颅颌面骨骼的和谐失调,需正颌手术干预治疗。目前最常用的术式为:Le Fort I型截骨术（Le Fort I osteotomy）+双侧下颌支矢状劈开截骨术（Bilateral Sagittal Split Ramus Osteotomy,BSSRO）±颏成形术（Genioplasty）联合矫治。术后骨性复发是正颌手术常见并发症之一,特别是下颌骨前移量超过10mm的严
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研究背景骨性Ⅱ类错颌畸形存在着颅颌面骨骼的和谐失调,需正颌手术干预治疗。目前最常用的术式为:Le Fort I型截骨术（Le Fort I osteotomy）+双侧下颌支矢状劈开截骨术（Bilateral Sagittal Split Ramus Osteotomy,BSSRO）±颏成形术（Genioplasty）联合矫治。术后骨性复发是正颌手术常见并发症之一,特别是下颌骨前移量超过10mm的严重病例,复发更为明显。既往研究表明,骨性复发的影响因素较多,包括上下颌骨术中位移量、髁突重塑、特发性髁突吸收、肌肉牵拉、内固定的选择、患者自身情况、术前术后正畸、咬合平衡的重建和手术医师技巧等,且各因素之间可能产生交互作用。因此,验证骨性Ⅱ类错颌畸形正颌手术术后复发的原因机制并探讨其预防策略,对骨性Ⅱ类错颌的手术治疗具有重要的临床意义。颅颌面部骨骼形状不规则,力学结构复杂。以往采用假体、尸体或动物模型探讨分析,模型获取困难,数据测量难度高,可重复性差。有限元分析（Finite element analysis,FEA）能模拟各种复杂结构并进行全面的力学测试,对于颌面整形外科方面的生物力学研究有着独特的优势。本研究拟构建严重骨性Ⅱ类错颌畸形正颌术后的颅颌面骨-肌肉有限元模型（Finite element model,FEM）,模拟术后咬合和肌肉加载,对模型进行生物力学分析,以明确术后复发的原因机制,探讨预防和减少骨性复发的方法。研究目的（1）建立严重骨性Ⅱ类错颌畸形正颌术后的颅颌面骨-肌肉有限元模型;（2）验证和分析严重骨性Ⅱ类错颌畸形正颌术后骨性复发的原因机制;（3）探讨严重骨性Ⅱ类错颌畸形正颌术后复发的预防策略。研究方法（1）选取典型的严重骨性Ⅱ类错颌畸形患者,取得患者知情同意。获取其高精度CT数据,使用Mimics软件和3-matic模拟手术截骨并导入预弯钛板扫描数据,重建三维模型;通过Geomagic Studio软件对模型优化。在ANSYS软件中设定材料参数、边界条件、划分网格,之后再将模型逆向转化为严重骨性Ⅱ类错颌畸形的正颌术后颅颌面骨-肌肉有限元模型。（2）模拟术后可能影响骨骼稳定性的因素,对有限元模型加载分析。模拟咀嚼或开口闭口产生的咬合力量,肌肉被动牵拉和主动收缩时的力量,观察模型在以上载荷下的应力分布情况。（3）在BSSRO术后替代常规的小型钛板,换用骨折重建钛板,并以此重新建立新的有限元模型,对比两种模型在不同载荷下的应力分布。对比术后早期使用不同厚度的终末咬合导板和不使用咬合导板时的应力分布,探讨严重骨性Ⅱ类错颌畸形正颌术后复发的预防策略。研究结果（1）使用高精度CT数据直接建模法,结合Mimics、Geomagic Studio、ANSYS等软件建立的骨性Ⅱ类错颌畸形正颌术后颅颌面骨-肌肉有限元模型,结构层次清晰,仿真性好。具有较好的几何和力学相似性,能够最大限度还原和保证原始数据的真实性。（2）根据力学加载的应力分布,结果显示:上颌骨应力＜颏部＜下颌骨,下颌骨截骨断端的钛钉钛钉和髁突颈部出现应力集中,局部负荷较大。极限咬合状态下,BSSRO处的钛钉存在钛钉松动断裂、钛板漂移移位的风险。（3）替代常规的小型钛板,BSSRO术后换用固位力更大的骨折重建钛板和早期使用咬合导板,能够明显减低截骨断端固定钛板-钛钉和髁突的最大应力,明显减轻内固定处以及髁突的负荷。结论通过Mimics、3-matic、Geomagic Studio、ANSYS等软件处理CT数据,能建立几何和力学相似性较好的正颌术后颅颌面骨-肌肉有限元模型。骨性Ⅱ类错颌畸形正颌手术术后肌动力平衡发生改变,其复发与截骨断端的钛板-钛钉固定处和髁突载荷过重有关。BSSRO术后使用固位性更大的骨折重建钛板、早期使用咬合导板能明显减轻内固定处和髁突的负荷,从而降低骨性复发风险。
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