球形挤压传力曲线牵张与成骨特性研究

应用牵张成骨技术进行颌骨缺损重建是目前研究的热点，由于颌骨解剖形态的特殊性，曲线牵张乃至三维牵张是制约牵张成骨技术用于复杂形态颌骨缺损重建的瓶颈。本研究根据球形运动的多向性和挤压传力原理，从根本上改变传统牵张加力方式，在研制球形挤压传力内置式曲线牵张器的基础上，进一步验证牵张器力学分布特征与牵张的有效性，同时探讨曲线牵张过程中不同位点、不同牵张速率的成骨特性及骨转移盘曲线变化对不同界面（颊/舌）成骨特性的影响，并对牵张轨迹变化与成骨形态的匹配关系、牵张过程中不同组织对成骨作用的影响因素进行分析。通过牵张器加力方式的改变与曲线牵张过程中成骨特性研究，开辟骨牵张研究与应用的新领域，从而实现真正意义上的曲线乃至三维牵张，为解剖结构复杂的颌骨缺损重建提供新型有效的牵张方式与实验理论依据。

下颌骨在口腔颌面部外形和生理功能的保持中占据着十分重要的地位。由于其解剖形态的特殊性，下颌骨缺损特别是颏部缺损的外形与功能重建是临床治疗的难题之一。牵张成骨技术是近年来骨缺损修复的热点技术，在临床上取得了显著的治疗效果，但难以满足弧形缺损的临床需要。我们利用球型运动的多向性和挤压传力原理，创新性的提出球型挤压传力并设计球形传力式弧形牵张器，该设计可以根据需要制备不同弧度与体积的牵张器。我们进行了相关动物实验研究，利用犬下颌骨下部进行牵张实验，首先将犬下颌骨进行CT扫描，将数据进行三维构建并制备出实体模型，根据实体模型制备个体化弧形牵张器。实验结果表明：该模型可以满足弧形牵张的实验要求，并取得了较为理想的实验结果。但是，大量相关研究表明，弧形牵张虽可达到预期的成骨，但弧形牵张的成骨轨迹均小于设计轨迹，本实验得到同样结果。因此根据课题设计，有必要通过有限元分析进行探讨。我们利用Mimics和HyperMesh建模软件将牙列完整、咬合关系正常的人体颌骨经CT扫描后将数据导入，形成下颌骨颏部节段性缺失的三维有限元模型。结果显示，弧形牵张成骨形成的新骨向舌侧移位，重建的下颌骨弧度较原下颌骨弧度变小。Von Mises应力主要集中于牵张转移盘位置，说明由于软组织及骨膜作用是导致成骨轨迹变化的主要因素。为了进一步验证不同弧形牵张模型、不同牵张速率、不同牵张弧度的成骨轨迹变化，我们又设计下颌骨下缘的弧形牵张器进行实验研究，目前正在进行中。