This study aimed at finding the acceptable range, and the optimal value for the locking compression plate (LCP) thickness (THK), through simulating the osteogenic pathway of bone healing, and by checking bone-plate construct’s strength and stability. To attain the goals of this research, a multi-objective approach was adopted, which should trade-off between some conflicting objectives. A finite element model of the long bone-plate construct was made first, and validated against an experimental study. The validated model was then employed to determine the initial strength and stability of the bone-plate construct, for the time right after surgery, for various thicknesses of the LCP. Afterward, coupling with a mechano-regulatory algorithm, the iterative process of bone healing was simulated, and follow up was made for each LCP thickness, over the first 16 post-operative weeks. Results of this study regarding the sequence of tissue evolution inside the fracture gap, showed a similar trend with the existing in-vivo data. For the material and structural properties assigned to the bone-plate construct, in this study, an optimal thickness for the LCP was found to be 4.7 mm, which provides an enduring fixation through secondary healing, whereas for an LCP with a smaller or greater thickness, either bone-implant failure, unstable fixation, impaired fracture consolidation, or primary healing may occur. This result is in agreement with a recent study, that has employed a comprehensive optimization approach to find the optimal thickness.

本研究旨在通过模拟骨愈合的成骨途径，并通过检查骨板结构的强度和稳定性，寻找锁定加压板（LCP）厚度（THK）的可接受范围和最佳值。为了实现本研究的目标，采用了多目标方法，应该在一些相互冲突的目标之间进行权衡。首先制作长骨板结构的有限元模型，并根据实验研究进行验证。然后使用经过验证的模型来确定骨板结构的初始强度和稳定性，在手术后的时间内，对于不同厚度的 LCP。然后结合机械调节算法，模拟骨愈合的迭代过程，并对每个LCP厚度进行跟踪，在术后的前 16 周内。这项关于骨折间隙内组织演化序列的研究结果显示出与现有体内数据相似的趋势。对于分配给骨板结构的材料和结构特性，在本研究中，发现 LCP 的最佳厚度为 4.7 毫米，通过二次愈合提供持久的固定，而对于具有更小或更大厚度的 LCP ，可能会发生骨植入失败、固定不稳定、骨折巩固受损或初步愈合。该结果与最近的一项研究一致，该研究采用综合优化方法来寻找最佳厚度。与现有的体内数据显示出类似的趋势。对于分配给骨板结构的材料和结构特性，在本研究中，发现 LCP 的最佳厚度为 4.7 毫米，通过二次愈合提供持久的固定，而对于具有更小或更大厚度的 LCP ，可能会发生骨植入失败、固定不稳定、骨折巩固受损或初步愈合。该结果与最近的一项研究一致，该研究采用综合优化方法来寻找最佳厚度。与现有的体内数据显示出类似的趋势。对于分配给骨板结构的材料和结构特性，在本研究中，发现 LCP 的最佳厚度为 4.7 毫米，通过二次愈合提供持久的固定，而对于具有更小或更大厚度的 LCP ，可能会发生骨植入失败、固定不稳定、骨折巩固受损或初步愈合。该结果与最近的一项研究一致，该研究采用综合优化方法来寻找最佳厚度。而对于更小或更大厚度的 LCP，可能会发生骨植入失败、固定不稳定、骨折巩固受损或初步愈合。该结果与最近的一项研究一致，该研究采用综合优化方法来寻找最佳厚度。而对于更小或更大厚度的 LCP，可能会发生骨植入失败、固定不稳定、骨折巩固受损或初步愈合。该结果与最近的一项研究一致，该研究采用综合优化方法来寻找最佳厚度。