摘要:目的 利用拓扑优化确定最优下颌骨植入物固定板的布局,并设计高承载能力的个性化下颌骨植入物固定板。 方法 以典型的下颌骨缺损模型为例,构建考虑骨骼和支架材料特性的下颌骨有限元模型。 对模型进行拓扑优化分析,设计个性化下颌骨植入物固定板。 通过模拟分析常规固定板系统与个性化固定板系统下颌骨、固定板、 螺钉的应力分布,评估个性化下颌骨植入物固定板的力学特性。 并结合 Gibson-Ashby 模型,设计弹性模量与皮质骨相当的多孔面心立方晶格结构假体,最终确定最终支架方案。 结果 通过安装个性化下颌骨植入物固定板,下颌骨、接骨板、螺钉的峰值应力分别 55. 86、291. 1、122. 53 MPa,分别比安装常规固定板降低 9. 8% 、32. 0% 和14. 6% 。 结合个性化下颌骨植入物固定板与多孔结构的设计方案,得到最优孔隙率为 71. 6% 的三维多孔支架模型。 结论 本研究设计的个性化下颌骨植入物固定板显著降低假体的峰值应力,提高支架的可靠性。 并且结合激光选区熔化(selective laser melting, SLM)技术,可以快速制造出性能优异的个性化假体,以满足紧迫的时间需求。