TDDO被誉为内源性组织工程技术，为下颌骨节段性缺损的修复带来了新的手段，成为研究热点。但颏部弧形缺损为TDDO的应用带来了挑战，影响治疗成功的因素很多，其中生物力学因素与治疗成败密切相关。也就是说在临床使用中，牵张器-下颌骨复合体能否承载功能载荷，保证固定的稳定性？施加牵引力后骨生长中心的应力如何分布，能否产生利于成骨的力学微环境？进行此类骨牵张时会对颞下颌关节产生何种影响？牵张过程中转运盘上的牙齿受到反牵张阻力时将会产生怎样的移动趋势？这些问题亟待解决。目前尚未查阅到能回答上述问题的相关文献。本研究的目的和意义就是通过分析牵张过程中所涉及的相关生物力学参数，试图优化牵张器结构、探寻TDDO修复下颌骨颏部弧形缺损的生物力学规律。本研究采用计算机辅助设计（Computer Aided Design，CAD）方法建立TDDO牵张修复下颌骨颏部弧形缺损（包括缺损的下颌骨、牵张器、转运盘、生长中心、关节盘和牙）的三维数字模型。并运用有限元法对不同牵张速率、不同形态规格的牵张器模型进行生物力学分析。在对16个不同规格支架功能载荷下的生物力学分析的研究结果显示：（1）支架应力主要集中于骨缺损区中部的导轨支架上和固定臂与导轨支架的连接处。（2）通过增加支架的高度和厚度可以提高支架承载能力和减小下颌骨残端的位移值，但所有支架的最大应力值都超出了钛材料的屈服强度，下颌骨残端位移值也比正常下颌骨大。（3）各规格支架固定时髁突表面的应力分布双侧对称，但在高度*厚度为4*4mm2和6*4mm2的两种规格支架固定时，其应力分布形态与正常不一致。随着高度和厚度的增加，虽然髁突表面各解剖区的应力值有所增大，但其分布形态与正常基本一致，并随着支架尺寸的不断增加，应力值不断接近正常。（4）髁突前斜面最大应力值随高度、厚度的增加而减低。支架高度和厚度在增加到8mm后，通过增加横截面积提高力学性能的效应在减弱。（5）增加舌侧辅助支架，可以有效减小支架内的应力值，同时减小下颌骨残端的位移值，改善关节区的力学环境。对支架的固定臂的形态和螺钉分布的力学分析结果显示：（1）I型固定臂固定稳定性最差，钉孔周围皮质骨的应力值最大，且仅有的两颗固定钉周围的皮质骨应力都较为集中。（2）T型固定臂的稳定性和承载能力有所增强，钉孔周围的应力值较I型减低，并且在三个钉孔周围皮质骨的应力都较为集中。（3）C型固定臂的稳定性和承载能力最强，钉孔周围的皮质骨应力仅在近中和远中上下4颗固定钉处集中，且其最大应力值下降近一倍。对骨转运盘—固定臂复合体应力分布的研究表明：“工”型固定臂，牵张幅度在0.1mm/次和0.2mm/次时固定臂发生弹性形变；0.3mm/次和0.4mm/次时固定臂发生塑性形变；0.5mm/次时固定臂的最大应力值超出钛材料的极限强度。采用“I”型固定臂时，牵张幅度仅在0.1mm/次发生弹性形变；采用牵张幅度为0.2mm/次和0.3mm/次时发生塑性形变；采用牵张幅度为0.4mm/次和0.5mm/次时，固定臂的最大应力值超出钛材料的极限强度。采用“工”型固定臂时，应力在上部远中的钉孔周围较集中，近中和下部的两钉孔周围未见明显集中。而采用“I”型固定臂，两钉孔周围骨质的应力均集中。施加牵张力后，生长中心形成应变梯度，颊侧和下颌骨下缘的应变值较大，舌侧和牙槽嵴顶的应变值较小。牵张幅度和固定臂的形态的改变只影响应变值的大小，而不改变其梯度规律。当牵张幅度为0.1mm/次时，无论采用“工”型或“I”型固定臂，生长中心舌侧的应变值均小于300μstrain，不利于成骨细胞分化。当牵张幅度为0.2mm/次时，无论采用“工”型或“I”型固定臂，生长中心在各个部位的应变值均有利于成骨细胞的分化。当牵张幅度为0.3mm/次时，采用“工”型固定臂，利于成骨细胞的分化；而采用“I”型固定臂时，下颌骨下缘的应变值为3011μstrain，利于成纤维细胞的分化而形成纤维组织。当牵张幅度为0.4mm/次和0.5mm/次时，采用“工”型或“I”型固定臂，颊侧和下颌骨下缘的应变值均超出了3000μstrain，不利于骨组织的形成。反牵张阻力对转运盘上牙齿的影响的分析结果显示：牵张幅度为0.5mm时，转运盘上牙齿有向远中发生转动的趋势。牙周膜应力远中>近中、颈部>根尖、舌侧>颊侧，最大应力值为60KPa，位于远中颈部。当施加150g的对抗力后，牙齿整体向近中方向移动，等值线梯度几乎和牙体长轴平行，表现为牙齿整体向牵张方向平移。虽然施加对抗力后牙周膜的应力分布规律没有改变，但牙周膜最大应力值下降为0.117KPa。总之，通过对TDDO修复下颌骨颏部弧形缺损的生物力学分析，我们可以得出以下结论：（1）导轨支架和固定臂是功能力的主要承载结构，通过增加支架的高度和厚度可以提高支架承载能力、固定的稳定性和改善髁突表面的力学环境，但不能降低支架缺损区中部及支架与固定臂连接处断裂的风险、不能消除骨缺损区中部发生瘘管、支架暴露和诱发TMD的力学因素；（2）支架高度和厚度在增至8mm后，通过增加横截面积提高力学性能的效应减弱。加用舌侧辅助支架是解决固位稳定性不足和满足支架材料属性的有效方法之一；（3）支架固定臂和螺钉分布的固定稳定性和承载能力规律为：I型（2钉）<T型（3钉，三角形）<C型（6钉，长方形），因此，C型固定臂、六颗固定钉更为符合力学性能要求。如必须选用I型固定臂、两颗固定钉或T型固定臂、三颗固定钉，则需辅助固定、减小功能载荷等方法解决固位不稳定和钉孔周围可能发生的骨质吸收的问题；（4）转运盘采用“工”型固定臂时，牵张幅度可选择0.2mm/次或0.3mm/次。采用“I”型固定臂时，牵张幅度只能选择0.2mm/次。若采用0.1mm/次、0.4mm/次或0.5mm/次的牵张幅度时，两种形态的固定臂在生长中心产生的微环境均不利于骨组织的形成；（5）在使用TDDO技术修复下颌骨缺损时，如果转运盘上带有牙齿，应该对牙齿施加与牵张方向相同的拮抗力，防止牙齿向反方向转动移位。本研究结合文献复习对TDDO技术应用于修复下颌骨颏部弧形骨缺损提出了一些前瞻性的建议，如牵张器结构的优化设计、采用舌侧辅助支架固定、适宜的牵张幅度以及对牙齿施加拮抗力等。并从生物力学角度分析、解释了以往动物实验和临床中发现的、让医生们感到疑惑的诸如支架断裂、瘘管和支架暴露、TMD、成骨不佳和转运盘上牙反方向移动的问题。