探讨下颌骨重建时应用腓骨榫卯结构设计结合拉力螺钉固位的应力及位移特点。

选取2020年8月上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔颌面-头颈肿瘤科收治的1例66岁男性下颌骨无骨折及畸形的患者作为志愿者。通过CT扫描获取患者下颌骨及腓骨影像学数据，应用Mimics 17.0、GeomagicWrap 2017软件进行三维重建、逆向重建获取下颌骨与腓骨三维模型。经过Solidworks 2017与Geomagic Design X 64软件最终获得腓骨重建下颌骨模型。采用布尔运算分割皮质骨与松质骨。应用三维有限元分析，模拟垂直咬合状态(载荷条件为在中切牙沿轴线向下125 N，第2、3磨牙沿轴线向下250 N)，对比分析榫卯结构结合拉力螺钉与传统钛板两种固定方式在骨断端愈合前、后，下颌骨及内固定物的应力与位移分布特点。在榫卯固定模式中优化下颌骨边界条件，再次测量未愈合时应力条件下榫卯固定模式内固定物的应力分布及下颌骨的移位情况。

在应力分布方面：骨断端未愈合条件下，榫卯结构固定的内固定物应力峰值分布于骨断面与内固定物的交界处，为304.07 MPa；钛板固定方式的应力峰值位于后端骨断端处，为345.39 MPa。骨愈合后，榫卯结构固定的内固定物应力峰值分布不变，为58.47 MPa；钛板固定方式内固定物的应力集中在钛钉与钛板的接触点，为92.06 MPa；此外，榫卯固定模式优化边界条件后，在骨未愈合条件下，骨两端应力分布均匀，内固定物应力峰值为88.56 MPa，显著低于钛的最大屈服强度860 MPa。在位移方面：在骨未愈合条件下，两种固定方式的位移峰值均分布于下颌骨下缘正中部偏右侧颏孔区，累及前端截骨面。榫卯固定方式的下颌骨位移峰值(1.307 mm)略小于钛板固定方式的下颌骨位移峰值(1.447 mm)；在骨愈合后，两种固定方式的主要位移位置均靠近下颌骨下缘正中部，不累及截骨面。钛板固定方式的位移峰值(0.518 mm)小于榫卯固定方式的峰值(0.750 mm)。在骨未愈合条件下，榫卯结构固定模型优化边界后，下颌骨位移峰值为0.212 mm。

应用腓骨进行下颌骨重建时，榫卯结构设计联合拉力螺钉的固位方式安全、有效，是一种新型的下颌骨重建固定方式。