颌面不对称伴反向咬合平面倾斜患者手术矫正后应力分布变化的生物力学分析：一项有限元预实验研究

本研究针对颌面不对称伴反向咬合平面倾斜（reverse occlusal cant）患者手术矫正后应力分布不明确的问题，通过有限元（FE）分析模拟Le Fort I截骨术和双侧矢状劈开截骨术（BSSRO），发现3度矫正模型在颞下颌关节（TMJ）区域应力最低且左右失衡最小，而咬合面应力最高且分布最广。该研究为优化手术方案提供生物力学依据，对改善患者术后功能稳定性具有重要意义。

　　

研究背景与意义
颌面不对称是正颌外科常见难题，其中约24.2%的骨性III类患者表现为反向咬合平面倾斜（reverse occlusal cant）——即上颌咬合平面向与下颌偏斜相反的方向倾斜。这类患者常伴发非常规的颞下颌关节紊乱（TMD），其生物力学机制与传统颌面不对称患者截然不同。尽管手术矫正可改善形态与功能，但矫正后应力分布变化缺乏量化证据，尤其是反向咬合平面倾斜这一特殊亚群。东京科学研究所团队通过有限元（Finite Element, FE）分析这一“数字实验室”，首次揭示了手术矫正程度与应力分布的动态关系，成果发表于《Journal of Cranio-Maxillofacial Surgery》。

关键技术方法
研究基于2014-2022年东京科学研究所医院收治的反向咬合平面倾斜患者数据，构建3度倾斜的颌骨复合体FE模型。模拟Le Fort I截骨术联合双侧矢状劈开截骨术（BSSRO），以1度为增量调整矫正角度（0-5度）。在咀嚼载荷下分析颞下颌关节（TMJ）及咬合面的von Mises应力分布，对比不同矫正模型的力学差异。

研究结果
1. 颞下颌关节应力变化
0-3度矫正时TMJ区域应力呈下降趋势，3度模型达到最低值且左右失衡最小；而3-5度矫正后应力反升。这表明完全矫正（3度）能最优缓解关节负荷，过度矫正反而增加机械刺激风险。

2. 咬合面应力特征
咬合面应力变化与TMJ呈镜像关系：3度矫正模型应力峰值最高、分布范围最大，0度和5度模型则显著降低。提示咬合面承担了矫正后重新分配的力学负荷，可能影响长期牙齿稳定性。

3. 骨骼应力分布
所有模型在颧弓下嵴（subzygomatic ridge）和下颌体肌肉附着点出现应力集中，其中0度和5度模型在咬合平面较低侧骨骼应力更高，而3度模型呈现更均衡的分布模式。

结论与启示
该研究首次量化了反向咬合平面倾斜矫正的生物力学效应：3度完全矫正能同时优化TMJ负荷与骨骼应力均衡性，但需警惕咬合面应力增加的潜在影响。这一发现为制定个体化矫正方案提供了关键阈值参考，尤其对伴有TMD症状的患者具有临床指导价值。未来研究需结合长期随访验证FE预测的准确性，并探索咬合面应力增加与牙周健康的关联机制。