微种植体辅助无托槽隐形矫治器压低上颌前牙的三维有限元分析

目的 利用三维有限元分析法探究无托槽隐形矫治器治疗拔牙病例时,不同部位植入微种植体辅助上颌前牙压低的牙齿移动特点,以指导临床实践。方法 构建无托槽隐形矫治器治疗拔除上颌第一前磨牙的三维有限元模型,根据微种植体植入部位分为4组,包括工况1(无微种植体对照组),工况2(上颌中切牙间植入微种植体),工况3(上颌两侧中切牙与侧切牙间植入微种植体)和工况4(上颌两侧侧切牙与尖牙间植入微种植体)。施加自微种植体至矫治器舌侧边缘切割口的牵引力,分析不同工况下的牙齿移动特点。结果 工况1中,中切牙与侧切牙表现为牙冠向舌侧、牙根向唇侧的倾斜移动,第二前磨牙至第二磨牙表现为牙冠向近中少量移动,牙根向远中微量移动。工况2至工况4中,前牙区均表现为压低的同时伴有唇倾移动,后牙区均表现为牙冠近中倾斜的同时伴有少量压低移动。中切牙压低量为工况2>工况3>工况4,侧切牙压低量为工况3>工况4>工况2,尖牙及后牙区压低量为工况4>工况3>工况2。结论 当前牙区植入微种植体进行弹性牵引时,可有效增加前牙压低量。植入部位后移,尖牙压低量显著增加,后牙牙根远中移动量增加,对前牙唇倾作用减小。

改良片段弓技术压低下前牙过程中适宜加载力值的三维非线性有限元分析

目的改良式片段弓技术被用于压低前牙、打开咬合,取得了良好的矫治效果。为进一步研究其生物力学机制,本文建立了改良片段弓矫治技术的下颌牙列三维非线性有限元模型,分析其生物力学特点及压低辅弓适宜的初始加载力值。方法结合前期研究结果建立改良片段弓矫治技术的下颌牙列三维有限元模型,将压低辅弓从0.2~0.6 N平均设置5个工况,通过分析不同工况下下颌牙列的运动趋势及应力分布情况,初步探讨压低辅弓适宜的初始打开角度和加载力值。结果在各工况的改良片段弓作用下,侧切牙和尖牙发生压入移动并伴少量唇倾;第一磨牙远中倾斜并伴有牙冠的近中颊向远中舌向旋转;随着各个工况下辅弓初始加载力值的增加,各牙的移动量也进一步增大;其余牙齿无明显移动。当压低辅弓的初始加载力值为0.5 N左右时,改良片段弓矫治技术能获得适宜的前牙压入移动。结论改良片段弓技术能压低前牙段,同时控制后牙段的伸长,有利于深覆牙合特别是高角、露龈笑或成年深覆牙合患者的矫治;其压低辅弓适宜的初始加载力值为0.5 N左右。

三段式片段弓技术打开咬合的三维非线性有限元模型的建立及生物力学分析

目的建立三段式片段弓矫治技术的下颌牙列三维非线性有限元模型,分析计算压低辅弓的力学特性,初步探讨三段式片段弓矫治技术的生物力学特点。方法利用薄层CT扫描技术,结合Mimics、CATIA、Anasys等专业软件建立含有三段式片段弓下颌牙列三维有限元模型。然后,在所建立的模型上通过Anasys软件中的非线性计算方法分析计算压低辅弓的力学特性及在三段式片段弓作用下下颌牙列的运动趋势和应力分布情况。结果在5°～25°范围内,压低辅弓前端的力值随角度的增加而快速增大;在30°时达到最大(0.604 8 N);在30°～65°范围内,压低辅弓产生的力在0.59 N左右波动。三段式片段弓作用下,下颌侧切牙远中唇向倾斜并向龈方压入;第一磨牙则后倾明显并伴有牙冠的近中颊向远中舌向旋转;其余牙齿基本不发生移动。下颌牙列的应力集中区主要位于侧切牙根的唇侧颈1/3及第一磨牙根分叉处。结论在适宜压入力的作用下,三段式片段弓技术能有效地压低前牙段,同时控制后牙段的伸长,有利于深覆,特别是高角、露龈笑或成年患者深覆的矫治。