[研究背景]下颌角骨折是常见的一种颌骨骨折类型。下颌下切口充分显露骨折断面后坚强内固定是常规的手术方法,该方法不仅在面部遗留瘢痕,而且容易损伤面神经下颌缘支。口腔内手术入路配合穿颊器的手术方法减小了面部手术瘢痕,但是操作复杂并且手术时间较长。上世纪70年代Champy提出了张力带理论,采用沿着下颌骨外斜线张力带区域使用单一钛板进行坚强内固定的方法,完全采用口内切口,避免了面部瘢痕,面部美观效果良好。但是很多学者认为该方法只适用于有利型和轻度移位的下颌角骨折,对于不利型和严重移位的下颌角骨折应该增加下颌下缘固定。此外,研究也发现该方法固位的稳定性差,并且导致较高的术后感染发生。因此,如何扩大张力带固定的适应症并且提高钛板固定骨折断端后的稳定性有待解决。我们设想,通过3D打印个性化钛板,对钛板厚度、宽度和长度等参数进行个性化设计,让钛板以足够力量可以提高张力带固定术后的骨稳定性。此外,张力带固定的外斜线区域骨表面不平整,钛板塑形非常困难,钛板和骨表面的紧密贴合直接影响固位的稳定性,而3D打印的个性化钛板可以做到钛板与骨面的严密贴合。因此,设计3D打印的个性化钛板可能会扩大张力带固定手术的适应症,并且有望解决张力带固定后不稳定这一问题。[目的]应用3D打印个性化钛板固定下颌角骨折,分析不同咬合状态下下颌骨及下颌角骨折断层的应力分布、应力大小及位移等,探讨足以维持骨折稳定且能最大限度降低应力遮挡率的合适钛板大小,为临床治疗下颌角骨折提供参考。[方法]CT扫描下颌骨得到DICOM格式数据,导入Mimics三维建模软件,获得三维重建下颌骨,导入逆向建模软件Geomagic Design X及Geomagic Studio,完成下颌骨实体化,然后导入UGNX 10.0,在三维下颌骨模型上设计下颌角骨折线,骨折裂隙为1.0mm,单一小型接骨钛板沿外斜线行坚强内固定,钛板孔径2.0mm,宽度为4.0mm,孔间距6.0mm,桥距12.0mm,钛钉长6.0mm。按内固定的钛板长度不同将其分为4孔组和6孔组两种;根据钛板厚度不同又分别分为0.2mm组、0.4mm组、0.6mm组、0.8mm组、1.0mm组、1.2mm组、1.4mm组、1.6mm组、1.8mm组和2.0mm组,共20组;根据骨折愈合时间的不同,将其分为骨折发生当时、骨折愈合1月和骨折愈合3月3个不同时期;根据咬合工况的不同,模拟正中咬合和健侧磨牙咬合2种情况。将其分别导入有限元分析软件Ansys Workbench,分析正常下颌骨及下颌角骨折时骨折断层的应力分布及位移情况,计算应力遮挡率。使用SPSS 21.0进行统计学分析,采用Spearman等级相关性分析,以P<0.05为检验水准表示差别具有统计学意义。[结果]当钛板长度、宽度、孔径、孔间距、桥距、钉长及愈合时间相同时,随着钛板厚度的增加,骨折断层的最大位移值越来越小;当钛板长度、宽度、厚度、孔径、孔间距、桥距及钉长相同时,随着骨折愈合时间的增加,骨折断层的最大位移值逐渐减小;当钛板长度、宽度、孔径、孔间距、桥距及钉长相同时,随着钛板厚度的增加,骨折断层的最大应力值越来越小,钛板应力遮挡率越来越大,0.2mm组钛板应力遮挡率最小,随着钛板厚度的增加应力遮挡率逐渐增加,2.0mm组钛板应力遮挡率最大;当钛板长度、宽度、厚度、孔径、孔间距、桥距及钉长相同时,随着骨折愈合时间的增加,骨折断层的最大应力值逐渐增大,钛板的应力遮挡率逐渐减小。统计学分析显示最大位移值与钛板厚度、愈合时间、咬合工况之间均存在明显的负相关性(P<0.05),与长度之间无明显相关性(P>0.05);应力遮挡率与厚度之间存在明显的正相关性(P<0.05),与愈合时间存在明显的负相关性(P>0.05)。而应力遮挡率与咬合工况和长度之间均无明显的相关性(P>0.05)。[结论]3D打印个性化钛板的稳定性与钛板厚度以及骨折愈合的时间相关。钛板孔径为2.0mm,宽度4.0mm,孔间距6.0mm,桥距12.0mm时,钛板越薄、愈合时间越短,则最大位移值越大,说明钛板固定的稳定性越差,且钛板厚度为1.0mm时,最大位移值趋于稳定,说明钛板厚度为1.0mm时,钛板固定的稳定性趋于稳定;3D打印个性化钛的应力遮挡率与钛板厚度、骨折愈合的时间以及咬合方式相关,当钛板孔径为2.0mm,宽度为4.0mm,孔间距6.0mm,桥距12.0mm时,钛板越厚、愈合时间越短、正中咬合时,应力遮挡率越大。个性化设计的3D打印钛板模拟固定下颌角骨折时,1.0mm厚的钛板既可以提高张力带固定术后的骨稳定性,又能最大限度降低应力遮挡率,这将有望扩大张力带固定手术的适应症。