患者特异性下颌重建板的卓越生物力学性能：一个经过验证的计算-实验框架

《Annals of Biomedical Engineering》：Superior Biomechanics of Patient-Specific Mandibular Reconstruction Plate: A Validated Computational–Experimental Framework

患者特定下颌重建板（PSMRP）较手动弯曲板（MBMRP）具有更高刚度和更长的疲劳寿命，有限元分析与实验结果高度吻合，验证了FEA在术前评估中的有效性。

　　

摘要

患者特定的下颌重建板（PSMRPs）因其能够精确贴合下颌轮廓而受到重视，并且与手工弯曲的下颌重建板（MBMRPs）相比，其机械性能有所提升。然而，由于缺乏直接且仔细比较两者性能的生物力学证据，临床应用仍较为谨慎。因此，本研究分别对比了使用MBMRP和PSMRP的下颌重建组件的生物力学行为。通过有限元分析（FEA）和生物力学测试评估了这两种重建系统的机械性能，包括屈服强度、极限强度、疲劳强度和使用寿命，在测试过程中使用数字图像相关技术（DIC）来测量全场位移和应变。结果表明，PSMRP为重建系统提供了更高的刚度和更长的疲劳寿命：在准静态压缩试验中，其刚度高出33%以上；在循环试验中，其使用寿命超过MBMRP的90%。这些发现不仅突显了PSMRP相对于MBMRP的生物力学优势，还强调了FEA预测与实验结果之间的强相关性，验证了FEA在术前生物力学评估中的实用性。总体而言，这项工作为PSMRP在下颌重建中的优越性提供了关键证据——有望降低板失效和再次手术的风险——并建立了一个结合计算生物力学和实验生物力学的转化框架，以推动口腔、牙科和颅面外科领域中患者特定植入物的设计发展。

图形摘要