應用微植體支抗壓低上前牙的三維有限元分析.pdf

1、前牙良好的唇齒關系和覆牙合、覆蓋是口腔正畸醫(yī)生追求的目標之一。對于上前牙及牙齦暴露過多，需要改善唇齒關系的深覆牙合患者而言，壓低上前牙是正畸醫(yī)生的首選。
　　隨著微植體支抗（MIA）技術的成熟與廣泛應用，越來越多的正畸醫(yī)生選擇使用微植體支抗壓低上前牙。與片斷弓、頭帽J鉤等傳統(tǒng)方法相比，該方法具有不依賴患者配合、無上頜磨牙伸長等優(yōu)點。臨床應用MIA壓低上前牙的形式多種多樣，微植體植入部位可選擇在前鼻棘下或兩側中切牙與側切牙之間，加力

2、方式、角度以及弓絲尺寸也都不盡相同。上述因素的變化將會對上前牙的生物力學機制產(chǎn)生何種影響，國內外文獻鮮見報道。
　　三維有限元法作為一種有效的理論應力分析方法，現(xiàn)已廣泛應用于口腔生物力學研究。本研究通過建立包括上前牙、前段上頜骨及直絲弓矯治器在內的三維有限元模型，對上述各種情況下，上前牙的應力分布及移動趨勢進行三維有限元分析，以期為臨床應用MIA壓低上前牙提供生物力學參考。
　　研究共分為四部分：
　　實驗一：上前牙、

3、前段上頜骨及直絲弓矯治器有限元模型的建立。目的：建立包括上前牙、前段上頜骨及直絲弓矯治器在內的三維有限元模型，為后續(xù)實驗提供操作平臺。方法：數(shù)據(jù)來源為女性志愿者，23歲，個別正常牙合，牙冠解剖形態(tài)正常，牙周狀況良好。使用螺旋CT自上頜牙合平面至前鼻棘進行連續(xù)掃描；Mimics8.1軟件導入CT數(shù)據(jù)并提取生成上前牙及前段上頜骨的三維模型；應用GeomagicStudio10.0軟件對生成的三維模型進行光順和實體化處理，生成上前牙、牙周膜、

4、前段上頜骨的實體模型；然后借助UGNX5.0軟件建立直絲弓托槽和弓絲；最后將各部分模型導入ANSYS10.0有限元分析軟件中進行組裝和處理，建立三維有限元模型。結果：建立了包括上前牙、前段上頜骨和直絲弓矯治器在內的三維有限元模型。結論：應用CT掃描獲取數(shù)據(jù)，Mimics、UG和ANSYS軟件相結合，可以建立具有較高幾何相似性的三維有限元模型。
　　實驗二：加力方式對上前牙受力影響的三維有限元分析。目的：用三維有限元法分析應用MIA

5、壓低上前牙時，兩種常用加力方式對上前牙力學行為的影響，為正畸臨床提供生物力學參考。方法：設定兩種加力方式：①起點為弓絲中點，終點為前鼻棘下方唇側骨壁，力值為100g，弓絲為0.019×0.025英寸不銹鋼絲。②起點為中切牙與側切牙托槽間弓絲的中點，終點為與前鼻棘下緣等高的中切牙與側切牙間牙槽骨唇側骨壁，力值為每側50g，弓絲為0.019×0.025英寸不銹鋼絲。分析牙周膜的主應力分布及上前牙初始位移。結果：①加力方式2的牙周膜應力分布更

6、均勻。②兩種加力方式下，上切牙均發(fā)生唇傾，但唇傾程度不同。③加力點兩側的牙齒有向遠離加力點傾斜的趨勢。結論：將微植體植入中切牙與側切牙之間并施加雙側壓低力更為合理，壓低過程中需注意對前牙轉矩的控制，將牙齒連續(xù)結扎防止間隙的產(chǎn)生。
　　實驗三：矢狀向加力角度對上前牙受力影響的三維有限元分析。目的：用三維有限元法分析應用MIA壓低上前牙時，矢狀向加力角度對上前牙力學行為的影響，為正畸臨床提供生物力學參考。方法：加力方式同實驗二中加力方

7、式①，力值100g，弓絲為0.019×0.025英寸不銹鋼絲。設定壓低力方向與弓絲平面分別呈60度、65度和70度角。分析牙周膜的主應力分布及上前牙初始位移。結果：隨著角度逐漸增大，中切牙唇傾程度和唇側牙槽嵴頂壓應力也逐漸加大。結論：壓低力越遠離阻抗中心，上前牙唇傾程度越大。臨床操作中應根據(jù)需要盡可能控制壓低力與前牙阻抗中心的距離，必要時需增加冠舌向轉矩以控制前牙唇傾度。
　　實驗四：弓絲尺寸對上前牙受力影響的三維有限元分析。目的

8、：用三維有限元法分析應用MIA壓低上前牙時，弓絲尺寸對上前牙力學行為的影響，為正畸臨床提供生物力學參考。方法：加力方式同實驗二中加力方式①，力值100g，設定弓絲尺寸分別為0.018×0.025英寸和0.019×0.025英寸。分析牙周膜的主應力分布及上前牙初始位移。結果：與0.018×0.025英寸弓絲相比，使用0.019×0.025英寸弓絲時，牙周膜壓應力分布較均勻，中切牙發(fā)生軸傾和唇傾程度較輕。結論：0.019×0.025英寸弓絲