微型種植體支抗近中移動下頜第二磨牙的三維有限元分析.pdf

1、目的:建立下頜左側第一磨牙缺失的下頜骨、下牙列、托槽、弓絲及微種植體三維有限元模型,通過微種植體不同的植入位置和加載力值的變化,分析近中移動第二磨牙的最適矯治力和微型種植體增強支抗的效果,探討如何增強支抗,使磨牙近中整體移動的方法,以期為臨床工作提供生物力學依據(jù)。
　　方法:1.選取一名牙列完整的年輕健康成年女性志愿者作為為建模素材,通過螺旋CT掃描獲得430張斷層圖像,利用有限元建模軟件建立下頜左側第一磨牙缺失的微型種植體-下牙

2、列-直絲弓托槽-不銹鋼弓絲-下頜骨三維有限元模型。2.微型種植體與第二磨牙頰面管間模擬Ni-Ti拉簧分別加載50g、100g、150g、200g、300g拉力,分析當不同拉力近移第二磨牙時的牙周膜初始應力分布及初始位移變化,探討近中移動磨牙的最適矯治力值。3.在建立的三維有限元模型基礎上,分別設置五種工況。工況一將第一、二雙尖牙連扎固定,第二雙尖牙與第二磨牙相連,模擬傳統(tǒng)口內(nèi)組牙支抗組;工況二在工況一基礎上使用0.25mm不銹鋼絲將微種

3、植體與第一雙尖牙相連,模擬微種植體增強支抗組;工況三將微種植體與第二磨牙相連;工況四將微種植體植入尖牙與第一雙尖牙之間,與第二磨牙相連;工況五在工況三基礎上將微種植體與牽引鉤相連,模擬微種植體支抗組。工況一、二頰舌側各模擬Ni-Ti拉簧加入75g拉力,工況三、四、五頰側模擬Ni-Ti拉簧加入150g拉力。測量第二雙尖牙和第二磨牙的初始位移、牙周膜應力值,分析牙齒初始位移圖、牙周膜應力分布圖,對各組中第二磨牙的近中移動效果進行比較。

4、>　　結果:1.建立了精確度較高的,包含直絲弓矯治系統(tǒng)、微型種植體、下頜牙列(缺失左側第一磨牙)及其牙周支持組織的三維有限元模型。2.隨著加載力值的增加,第二磨牙的初始位移和牙周膜應力呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢。在50g、100g、150g加載力近中移動第二磨牙時,牙周膜Von-Mises應力最大值分別為8.63KPa、17.26KPa、25.89KPa,低于牙周膜可承受的最大應力水平;當加載力增加到200g和300g時,牙周膜Von-Mise

5、s應力最大值分別為34.515KPa、51.772KPa,超過了最大應力水平。3.工況一、二第二磨牙牙周膜應力集中區(qū)分布較少,工況三、四牙周膜應力極值最大,應力集中區(qū)最多,工況五應力集中區(qū)最少,應力分布較均勻。工況一、二第二磨牙為傾斜移動;工況三、四發(fā)生傾斜、旋轉移動;工況五為近似整體移動。傾斜移動時牙齒頸緣處有明顯的高應力集中,整體移動體現(xiàn)較為均勻的應力分布,傾斜移動的應力值明顯高于整體移動的應力值。與工況一相比,工況二中加入微型種植

6、體后,第二雙尖牙遠中初始位移減小,支抗喪失較少,工況三、四、五中第二雙尖牙基本不發(fā)生移動,沒有支抗的丟失。工況三、四、五相比,工況三的第二磨牙根尖點初始位移值大于工況四,而頰尖點、舌尖點、根分叉點初始位移值均小于工況四;工況五中第二磨牙各取值點初始位移值相近。
　　結論:1.近中移動第二磨牙在150g的力值下加載,牙周膜應力值低于可承受的最大范圍,應力值及位移值的變化均符合臨床生理要求。2.與傳統(tǒng)口內(nèi)支抗組相比,微型種植體應用于第