微型種植體支抗近中移動(dòng)下頜第二磨牙的三維有限元分析.pdf

1、目的:建立下頜左側(cè)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(guò)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(dòng)第二磨牙的最適矯治力和微型種植體增強(qiáng)支抗的效果,探討如何增強(qiáng)支抗,使磨牙近中整體移動(dòng)的方法,以期為臨床工作提供生物力學(xué)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(guò)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(cè)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(dāng)不同拉力近移第二磨牙時(shí)的牙周膜初始應(yīng)力分布及初始位移變化,探討近中移動(dòng)磨牙的最適矯治力值。3.在建立的三維有限元模型基礎(chǔ)上,分別設(shè)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(chǔ)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(qiáng)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(chǔ)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(cè)各模擬Ni-Ti拉簧加入75g拉力,工況三、四、五頰側(cè)模擬Ni-Ti拉簧加入150g拉力。測(cè)量第二雙尖牙和第二磨牙的初始位移、牙周膜應(yīng)力值,分析牙齒初始位移圖、牙周膜應(yīng)力分布圖,對(duì)各組中第二磨牙的近中移動(dòng)效果進(jìn)行比較。

4、>　　結(jié)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(cè)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(yīng)力呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢(shì)。在50g、100g、150g加載力近中移動(dòng)第二磨牙時(shí),牙周膜Von-Mises應(yīng)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(yīng)力水平;當(dāng)加載力增加到200g和300g時(shí),牙周膜Von-Mise

5、s應(yīng)力最大值分別為34.515KPa、51.772KPa,超過(guò)了最大應(yīng)力水平。3.工況一、二第二磨牙牙周膜應(yīng)力集中區(qū)分布較少,工況三、四牙周膜應(yīng)力極值最大,應(yīng)力集中區(qū)最多,工況五應(yīng)力集中區(qū)最少,應(yīng)力分布較均勻。工況一、二第二磨牙為傾斜移動(dòng);工況三、四發(fā)生傾斜、旋轉(zhuǎn)移動(dòng);工況五為近似整體移動(dòng)。傾斜移動(dòng)時(shí)牙齒頸緣處有明顯的高應(yīng)力集中,整體移動(dòng)體現(xiàn)較為均勻的應(yīng)力分布,傾斜移動(dòng)的應(yīng)力值明顯高于整體移動(dòng)的應(yīng)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(yuǎn)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(dòng),沒(méi)有支抗的丟失。工況三、四、五相比,工況三的第二磨牙根尖點(diǎn)初始位移值大于工況四,而頰尖點(diǎn)、舌尖點(diǎn)、根分叉點(diǎn)初始位移值均小于工況四;工況五中第二磨牙各取值點(diǎn)初始位移值相近。
　　結(jié)論:1.近中移動(dòng)第二磨牙在150g的力值下加載,牙周膜應(yīng)力值低于可承受的最大范圍,應(yīng)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(yīng)用于第