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在颅颌面外科中，有限元分析（FEA）用于下颌骨骨折固定颇具前景，但缺乏认证模型限制了其应用。研究人员通过 3D 打印下颌骨力学测试（3D-MMT）构建认证 FEA 模型。结果显示双板固定稳定性最佳，该模型能助力复杂骨折分析，推动治疗优化。
在颅颌面外科领域，下颌骨骨折的治疗一直是个重要课题。以往，有限元分析（FEA）作为一种强大的非侵入性工具，在评估骨折治疗效果方面潜力巨大，它能高精度地分析应力、应变、位移和力的分布情况，还能直观呈现骨折固定的稳定性 ，尤其在处理复杂骨折（如严重萎缩或粉碎性骨折）时，有助于优化治疗方案、改进现有骨合成技术或开发新型植入物。然而，由于缺乏可在临床常规使用的认证模型，FEA 在下颌骨骨折治疗中的应用受到了极大限制。
为了解决这一难题，来自荷兰格罗宁根大学医学中心（University Medical Center Groningen, University of Groningen）等多个机构的研究人员展开了深入研究。他们致力于开发一种经认证的用于下颌骨骨折固定的计算机模拟 FEA 模型，并通过一系列 3D 打印下颌骨力学测试（3D-MMT）对模型进行验证。
研究人员主要运用了以下关键技术方法：首先，通过锥形束计算机断层扫描（CBCT）获取聚合物下颌骨的 3D 模型，并利用多种软件进行处理和优化；其次，使用 Solidworks 软件进行有限元分析模拟，设置不同的加载、固定和材料属性等参数；再者，采用选择性激光烧结（SLS）技术 3D 打印聚合物下颌骨复制品，并在万能拉伸机上进行力学测试；最后，运用 IBM SPSS 和 R 软件进行数据分析。
研究结果如下：
- 有限元分析（FEA）结果：不同骨折类型和微型板配置会导致 Von-Mises 应力分布和最大值位置的变化。双板固定方式的 Von-Mises 应力最低，其次是上缘固定，下缘固定应力最高；角度骨折产生的应力最高，其次是颏旁骨折，颏部骨折应力最低。位移结果与应力结果相似，双板固定位移较小，下缘固定位移大于上缘固定，非骨折下颌骨位移更低。而且，下缘固定骨折稳定性最差，双板固定最稳定123。
- 三维下颌骨力学测试（3D-MMT）结果：在 150N 载荷下，双板固定组合的位移最小，单上缘固定位移低于下缘固定。所有下颌骨组件在达到破坏点时，均在髁突固定区域断裂4。
- FEA 与 3D-MMT 对比结果：3D-MMT 的位移略高于 FEA，平均总位移差为 0.59±0.12mm ，两者位移模式相似，类内相关系数（ICC）为 0.93（95% 置信区间：0.80 - 0.96），表明相关性极佳5。
研究结论和讨论部分指出，该研究成功开发了经认证的 3D FEA 模型，其结果与目前对下颌骨骨折治疗的理解相符，3D-MMT 结果也与 FEA 结果一致。这意味着该模型可用于分析复杂骨折、比较或改进现有骨合成技术、开发新型植入物，且无需进行昂贵且耗时的模型实验和体内实验。不过，研究也存在一些局限性，如模拟计算时间较长、模型存在系统误差、材料特性与实际人体下颌骨存在差异等。但总体而言，该研究为下颌骨骨折治疗提供了重要的工具和参考，有望推动颅颌面外科临床治疗的发展，未来可进一步利用该模型研究复杂下颌骨骨折固定，并与临床结果进行比较，使其在临床实践中发挥更大作用。
