口腔癌、颌骨肿瘤（如成釉细胞瘤）常需进行下颌骨节段性切除，导致面部形态与功能（咀嚼、言语、呼吸）严重受损。

传统重建方法包括自体骨移植（如腓骨移植）结合钛板固定，但存在供区损伤、手术复杂、患者条件限制等问题。

钛板虽强度高、生物相容性好，但存在应力屏蔽、影像伪影、辐射剂量增强等问题。

PEEK作为新兴材料，具有与皮质骨相近的弹性模量、良好的生物相容性和射线可透性，适合个性化植入物设计。但PEEK板机械强度较低，设计不当易变形。

这篇题为《A Comparative Finite Element Analysis of Titanium, Autogenous Bone, and Polyetheretherketone (PEEK)-Based Solutions for Mandibular Reconstruction》的研究论文，发表于《Materials》，是一篇结合临床医学、材料科学与计算力学的跨学科研究，旨在通过系统的有限元分析，对上述三种主流重建策略的生物力学性能进行量化比较与深入评估。

目的与方法

比较三种下颌骨重建策略的生物力学性能。

仅用钛板固定（a）

自体腓骨移植 + 钛板固定（b）

个性化PEEK板固定（c）

通过有限元分析（FEA）确定各类板材的最小推荐厚度，以保障结构完整性与功能恢复。

研究设计

模型建立与优化

基于CBCT数据建立下颌骨STL模型，使用CATIA V5R21进行几何简化、表面修复与平滑处理，最终转换为适合FEA的实体模型。

提供了详细的视频教程，展示从扫描数据到有限元模型的完整流程。

重建方案设计

方案A：钛合金板（Ti-Grade 4）固定，厚度0.6–2 mm；

方案B：自体腓骨移植 + 钛板固定；

方案C：个性化PEEK板固定，厚度1.4–2 mm。

有限元分析设置

材料属性：赋予骨、钛、PEEK、软骨等材料相应的弹性模量、泊松比、密度和屈服强度。

载荷条件：模拟咀嚼肌群（颞肌、咬肌、翼内肌、舌骨上肌群）作用力，总计约164 N。

边界条件：颞下颌关节盘上表面全约束。

网格划分：使用抛物线单元提高计算精度。

研究结果

自体骨移植 + 钛板在生物力学上最优，但面临取骨手术的附加风险。

讨论

本次分享的文献《钛板、自体骨与PEEK在下颌骨重建中的有限元对比分析》通过精细的有限元模型证实，自体骨移植联合钛板固定在应力分布与结构稳定性上表现最优，奠定了其作为临床“金标准”的力学基础。

然而，该方案的临床实施面临一个核心难题：获取自体骨通常需进行第二次手术，这不仅增加患者创伤与痛苦，也伴随供区并发症、感染风险等系列问题，致使许多患者因身体条件或心理顾虑而放弃这一最佳选择。

针对这一痛点，四川骨源生物科技有限公司的“自体骨组织库” 提供了创新解决方案。其核心理念是：在患者进行关节置换等手术时，将切除的骨组织健康部分进行无菌收集、处理与长期冻存，建立个人专属骨库。

该服务的核心优势在于：完全避免了二次取骨手术。当患者日后因颌面缺损需要重建时，医生可直接调用其预先储存的自体骨，根据三维模型所规划的形态与结构需求，将其定制加工为颗粒状（骨粉）或块状，并与个性化设计的钛板结合使用，实现形态适配、力学稳固且生物相容性最优的重建。

对于因血管疾病、既往手术史或全身状况无法耐受取骨的患者而言，这种可按需定制的储存自体骨提供了一种安全、便捷且形态契合的优质选择。这使得外科医生能够更自由地依据生物力学原则选择重建方案，无需在力学性能、解剖匹配与患者安全之间妥协。

展望未来，该服务有望与数字化外科技术深度融合，推动实现从 “个性化设计”到“按需定制骨材”再到“3D打印个性化接骨板” 的完整闭环。这不仅代表着骨重建领域的重要进步，也真正践行了以预防为基础、以患者为中心的精准医疗理念。

参考文献：

Ghionea, I.G.; Tarba, C.I.; Cristache, C.M.; et al. A Comparative Finite Element Analysis of Titanium, Autogenous Bone, and Polyetheretherketone (PEEK)-Based Solutions for Mandibular Reconstruction. Materials 2025, 18, 314. https : // doi . org / 10 . 3390 / ma18020314