人类下颌骨有限元分析关键输入参数的系统评价与荟萃分析：为精准建模提供循证依据

本研究针对下颌骨有限元分析(FEA)中关键参数缺乏标准化的问题，通过系统评价和荟萃分析确定了最大咬合力(MBF)、肌肉力和下颌骨材料特性的循证数据。研究人员筛选了66项研究，首次建立了健康人群、骨折患者和义齿佩戴者的MBF参考值，揭示了性别、年龄和咬合位置对生物力学参数的影响，为临床FEA建模提供了重要指导。该研究发表在《Scientific Reports》，填补了口腔颌面外科生物力学研究的关键空白。

　　

在口腔颌面外科领域，有限元分析(FEA)已成为评估下颌骨生物力学行为的重要工具。从创伤修复到种植体设计，FEA能够非侵入性地模拟应力、应变和位移分布，帮助外科医生优化治疗方案。然而，这一技术的可靠性高度依赖于输入参数的准确性。目前文献中存在明显的知识缺口：关键参数如咬合力、肌肉力和材料特性存在显著差异，且缺乏基于真实物理测试的循证数据。更令人担忧的是，许多研究依赖假设或未经验证的数值，这可能导致模拟结果与临床实际情况存在偏差。

针对这一关键问题，荷兰格罗宁根大学医学中心口腔颌面外科系的Omid Daqiq领衔的研究团队开展了一项开创性的系统评价与荟萃分析。这项研究旨在通过严格筛选物理测试数据，建立下颌骨FEA的标准化输入参数。研究团队遵循PRISMA指南，在PROSPERO平台预先注册研究方案(CRD42022315303)，最终纳入了66项符合标准的研究。

在方法学上，研究团队采用了多管齐下的策略：通过PubMed和EMBASE数据库进行系统性文献检索；使用NIH、MINORS和QUACS量表评估研究质量；对最大咬合力(MBF)数据进行随机效应模型的荟萃分析；并采用DerSimonian-Laird估计量处理临床异质性。特别值得注意的是，研究仅纳入基于物理测试(如测力计、肌电图和力学试验机)的真实测量数据，排除了计算机模拟研究，确保了结果的临床相关性。

研究结果揭示了多个重要发现。在健康人群中，MBF呈现明显的解剖位置差异：磨牙区平均443.6 N，前磨牙区428.4 N，而切牙区仅为209.2 N。性别差异尤为显著，男性磨牙区MBF(509.9 N)显著高于女性(413.6 N)。年龄因素分析显示，20-60岁成年人MBF最高(470.7 N)，显著高于青少年(287.3 N)和老年人(345.0 N)。

对于临床特别关注的骨折病例，研究首次量化了术后恢复轨迹：术后2-7天MBF仅为健康水平的14%，3-4周恢复至29%，6周至3个月达到40%。这一发现为术后功能评估提供了客观指标。在义齿佩戴者中，研究发现了令人意外的现象：部分缺牙患者的MBF(604.5 N)甚至高于健康人群，而全口义齿患者则显著降低(131.5 N)，这一反差提示了咬合支持对咀嚼功能的关键影响。

肌肉力数据虽然有限，但研究整合了5项关键研究的结果，提供了咬肌浅层(166.3 N)与深层(73.7 N)、颞肌前部(166.3 N)与后部(73.7 N)等肌肉群的力值参考。下颌骨材料特性分析则显示皮质骨的弹性模量范围广泛(10-29.9 GPa)，反映了骨骼生物力学的个体差异。

这项研究的结论具有多重重要意义。首先，它首次建立了基于证据的下颌骨FEA参数体系，填补了口腔生物力学研究的关键空白。其次，研究揭示了人口学因素(性别、年龄)对生物力学参数的显著影响，强调了个体化建模的重要性。最后，研究指出的知识缺口(如边界条件、摩擦系数)为未来研究指明了方向。

从临床转化角度看，这些发现将直接提升FEA模拟的准确性，特别是在骨折固定方案优化、种植体设计和个性化修复体开发等领域。研究团队特别强调，未来需要更多针对肌肉力和材料特性的高质量研究，并建议建立国际协作网络以完善参数数据库。

这项发表在《Scientific Reports》的研究代表了口腔生物力学领域的重要突破，其严谨的方法学和全面的数据分析为相关研究设立了新标准。研究不仅提供了可直接应用于临床的参考数据，更通过系统评价框架为后续研究提供了可复制的范式。随着精准医疗的发展，这些发现将在个性化治疗方案的制定中发挥越来越重要的作用。