摇椅弓滑动法整体内收上颌前牙的三维有限元分析

目的探讨摇椅弓应用于滑动法内收上颌前牙的力学效应。方法应用ANSYS软件建立上牙列三维有限元模型,分别计算不同深度摇椅弓和不同高度牵引钩内收上前牙时对6个上前牙阻抗中心产生的转矩,并观察二者联合应用时上前牙初始移动情况。结果选择不同深度的摇椅弓可产生不同的冠唇向转矩,用以抵消摩擦力及不同高度牵引钩滑动法内收产生的冠舌向转矩,进而实现上前牙的整体移动。在上颌第二前磨牙和第一磨牙之间应用种植体支抗时,2 mm深度的摇椅弓可配合使用7.2 mm高度的牵引钩来实现上前牙的压低及整体内收。结论摇椅弓可以有效改善内收前牙时出现的直立和舌倾状态,实现压低和转矩的双重控制。

微种植体支抗整体内收上颌前牙阻抗中心的三维有限元研究

目的探讨用微种植体支抗整体法内收上颌前牙时组牙的复合阻抗中心位置以及牙齿的初始移动规律。方法用多层螺旋CT对干颅进行扫描,经MIMICS8.0,ABAQUS6.5构建"微种植体支抗-上颌前牙整体内收力系"的三维有限元模型,数值模拟从不同高度平面施以水平向内收载荷,并分别计算上颌中、侧切牙、尖牙的初始位移以及初始旋转角度,从而推算牙齿的阻抗中心位置。结果整体内收力作用下上颌前牙段的阻抗中心高度为距离牙槽嵴顶5.1mm处。在微种植体支抗整体内收上颌前牙力系中,中切牙、侧切牙以及尖牙的旋转中心常数分别为50.26、57.30、132.73mm2。结论运用微种植体支抗技术整体内收上颌前牙时通过改变力的作用点可以有效控制牙齿的整体移动或倾斜移动方式。

微种植体辅助整体内收上前牙段的头影测量

目的:研究微种植体支抗在矫治上颌前突病例中整体内收上前牙段的应用。方法:选择5例上颌前突患者,拔除第二前磨牙,采用直丝弓矫治技术,辅以微种植体支抗同时整体内收前牙段(6个前牙及2个第一前磨牙),通过X线头影测量分析,观察矫治前后上颌骨软硬组织的变化。结果:上颌骨的变化轻微;切牙平均内收(4.6±1.5)mm,压低(0.8±1.1)mm,根尖后移(1.7±1.4)mm,切牙与腭平面的夹角减少(6.8±3.5)度;支抗磨牙水平前移(0.5±0.3)mm,没有出现明显的颌向伸长;上唇突度减少(2.0±0.9)mm,鼻唇角增大(3±2.4)度。结论:微种植体能提供稳定的支抗,同时整体内收上前牙段,最大限度避免支抗的丧失,改善上唇突度。

舌侧矫治技术整体内收下前牙的三维有限元分析

背景:舌侧矫治技术是目前最能兼顾美观及高效等优点的隐形矫治技术,但其在前牙较大范围内收的过程中,前牙转矩的控制较难,对此学者们进行了较多力学研究,但多针对上颌牙列,对下前牙整体内收的力学特征的研究相对较少。目的:分析舌侧矫治技术滑动法整体内收下前牙时牙移动的生物力学特征。方法:利用志愿者的CT扫描数据及舌侧托槽等实体数据,通过一系列专用软件的运行,建立包含下颌骨、牙周膜、牙列(拔除左右第1双尖牙)、舌侧托槽、有牵引钩(位于侧切牙与尖牙之间,距离弓丝平面11 mm)的舌侧弓丝等的整体下颌三维有限元模型,利用此模型,在前牙区舌侧牵引钩和第1磨牙舌侧牵引钩间(距离弓丝平面2 mm)加力1.5 N整体内收下颌前牙,初步分析加载条件下前牙位移趋势和牙周膜应力分布特征。结果与结论:建立了舌侧矫治技术整体内收下前牙的整体三维有限元模型,该模型几何相似性强,临床模拟度较高。加力后,切牙牙冠均有舌侧倾斜并伸长移动趋势,侧切牙更明显。尖牙则颊倾并近中倾斜及压低移动趋势。牙周膜的应力分布与牙齿的位移趋势相适应。故舌侧矫治技术前牙区较长牵引钩整体内收下前牙时,切牙仍呈舌倾移动趋势,尖牙无远中倾斜趋势。可见舌侧矫治技术整体内收下前牙时,前牙更易舌倾,长牵引钩有利于尖牙的整体移动,对切牙的垂直向控制不利。

无托槽隐形矫治器联合微种植钉整体内收上前牙的三维有限元研究

目的:探讨隐形矫治器联合微种植钉整体内收上前牙时不同加力方式下上颌前后牙生物力学效应。方法:采集患者上颌骨及上牙列的CBCT数据,采用逆向工程方法建立拔除第一前磨牙的隐形矫治器联合微种植钉整体内收前牙的三维有限元模型,分析①矫治器施力、②矫治器施力+1. 47 N力牵引矫治器、③矫治器施力+1. 47 N力牵引尖牙工况下前后牙的初始位移。结果:3种工况条件下矢状方向,中切牙冠根位移差分别为1. 12E-02 mm、1. 29E-02 mm、9. 62E-03 mm;第一磨牙牙冠近移量分别为-2.49E-02 mm、-2.09E-02 mm、-2.00E-02 mm;垂直方向,中切牙牙冠伸长量分别为1. 77E-03 mm、2. 93E-03 mm、6. 53E-04 mm。结论:工况③更有利于切牙转矩的控制及后牙支抗保护,也更有利于切牙的垂直向控制。

无托槽隐形矫治器整体内收上颌前牙的三维有限元分析

目的:研究无托槽隐形矫治器整体内收上颌前牙过程中上颌前牙所受的应力情况及初始移动规律。方法:采用CBCT扫描已拔除双侧上颌第一前磨牙患者,建立上牙列、牙周膜及牙槽骨的初始复合体模型。激光扫描患者牙冠外形并与初始模型三维重叠建立终模型。应用ANSYS Workbench软件分析安装无托槽隐形矫治器时上颌前牙的应力分布及初始位移趋势。结果:建立了具有高仿真度的上颌复合体三维有限元模型;上颌双侧中切牙及侧切牙初始位移趋势一致,表现为远中舌向倾斜移动,且均有伸长趋势,其牙周膜应力分布与其位移趋势相一致;上颌双侧尖牙表现为远中倾斜移动趋势。结论:无托槽隐形矫治器在整体内收上颌前牙时,上颌前牙均表现为倾斜移动,且有伸长趋势。

Power Arm在隐形矫治器联合微种植钉整体内收上前牙中的作用

目的探讨Power Arm在无托槽隐形矫治器(clear aligner,CA)联合微种植体支抗(micro-implant anchorage,MIA)整体内收上前牙中的作用。方法建立CA联合MIA整体内收上前牙三维有限元模型,在尖牙或尖牙所对应矫治器上加入高6 mm的Power Arm,分析矫治器施力+尖牙150 g牵引力整体内收上前牙、矫治器施力+矫治器Power Arm 150 g牵引力整体内收上前牙、矫治器加力+尖牙Power Arm 150 g牵引力整体内收上前牙3种工况下上颌前后牙初始位移和最大牙周膜等效应力。结果 3种工况下,矢状向上,上中切牙的冠根位移差分别为129、129、133μm,第1磨牙牙冠近移量分别为-23.3、-23.5、-26.8μm;上中切牙和第1磨牙的最大牙周膜等效应力分别为48.4、72.6、40.0 k Pa以及5.3、10.5、5.8 k Pa。结论尚不能证实在150 g牵引力作用下,高于牙槽嵴顶5 mm的微种植钉与尖牙或矫治器上6 mm高Power Arm牵引能够较直接在尖牙上牵引更有利于前牙的整体移动、后牙支抗保护和最大牙周膜应力的减小。

双钥匙曲整体内收上前牙的三维有限元研究

目的:探讨双钥匙曲整体内收上前牙的过程中不同的加力方式对上颌前牙生物力学效应的影响。方法:采用CBCT采集患者上颌骨以及上牙列数据信息,利用Mimics软件进行三维重建,建立双钥匙曲整体内收上前牙的三维有限元模型;在ANSYS软件中分别分析1末端回弯、2结扎丝加力以及3结扎丝加力联合双钥匙曲顶部连扎3种工况下上颌前牙的初始位移。结果:从工况1到工况3,矢状方向上:中切牙冠根位移差值由4.19E-03 mm变为-8.85E-03 mm,表现为舌侧倾斜移动到整体移动后转变为唇侧倾斜移动。而侧切牙冠根位移差由7.99E-03 mm减小到5.84E-04 mm,尖牙由9.47E-03 mm变为8.54E-03 mm,显示侧切牙和尖牙由倾斜移动向整体移动转变;垂直方向上:切牙由伸长移动趋势变为压低,而尖牙的压低量也逐渐变大。结论:不同的加力方式上颌前牙的移动趋势不同,结扎丝加力和顶部连扎使前牙趋向于整体移动。

不同高度种植钉辅助隐形矫治器内收前牙的三维有限元分析

目的研究无托槽隐形矫治器用于拔牙后,单纯内收与辅助不同高度微种植钉到尖牙颈部牵引钩200 g牵引力内收时的前牙生物力学变化。方法选取1名牙列完整、身体健康的年轻志愿者,采用锥形束CT建立上颌牙列-无托槽隐形矫治系统三维有限元模型,根据植入微种植钉高度不同分为空白对照组(仅矫治器加力)、3 mm、4 mm、5 mm、6 mm、7 mm、8 mm及9 mm组,均通过微种植钉与尖牙颈部牵引钩200 g牵引力联合器加力;分析各组的前牙位移及牙周膜应力分布情况。结果微种植钉高度≤4 mm时,前牙最大牙周膜等效应力、矢状向倾斜位移随高度增加而增大,切牙的合向位移随高度增加而增加,尖牙的合向位移随高度增加而减小;微种植钉高度≥5 mm时,以上指标均随高度增加而减小。结论无托槽隐形矫治器整体内收前牙时,主张增加种植钉支抗高度≥5 mm,有利于前牙整体位移及压低。

牵引方向对上颌前牙整体内收影响三维有限元分析

目的采用三维有限元法模拟不同方向牵引力内收上前牙,分析前牙位移趋势及应力分布,为临床治疗提供指导。方法研究于2012年在福建医科大学进行。建立唇侧直丝弓矫治器、6个上前牙及其牙周膜和前颌骨的三维有限元模型。模拟在0.48 mm×0.64 mm英寸主弓丝上,以种植钉为支抗、1.47 N矫治力整体内收上前牙,设定前牙区牵引钩为0-6 mm、后牙区种植钉高度分别为8和14 mm。加载后求解,计算出各前牙的位移及牙周膜第一主应力。结果滑动法整体内收上前牙时,牵引钩长度主要影响前牙的矢状向位移方式：牵引钩长度增加至6 mm的过程中,侧切牙在唇舌向上由舌向倾斜运动变为舌向整体平移和舌向控根运动外,中切牙和尖牙的三维位移只有数量的增大,趋势基本保持不变。支抗种植钉高度主要影响前牙垂直向位移：种植钉位置越高,侧切牙的压低位移增大,尖牙的伸长位移减小,即前牙整体压低的趋势更明显。结论种植支抗整体内收前牙时,单纯调整牵引钩长度和支抗种植钉高度难以实现前牙段的整体内收,有必要对前牙段增加适当的垂直向压低力量。

无托槽隐形矫治器联合微种植钉牵引内收上前牙的三维有限元研究

目的:研究使用无托槽隐形矫治器治疗拔牙病例时,在关闭间隙阶段辅助种植钉与尖牙长牵引钩间200g弹性牵引时,前后牙的位移、牙周膜应力变化情况,为无托槽隐形拔牙矫治生物力学设计提供理论依据。方法:获取志愿者上颌骨CT数据,利用Mimics、Geomagic、Unigraphics NX等建立减数第一前磨牙的三维有限元模型,在Abaqus中加载并计算,分析厚度为0.4mm的无托槽隐形矫治器在整体回收前牙0.2mm时,不设计牵引(工况一)及第二前磨牙近中支抗与尖牙长牵引钩(power-arm)进行200g弹性牵引时(工况二),各牙牙周膜应力分布和位移趋势的变化规律。结果:单纯内收前牙时,切牙呈舌向倾斜移动伴伸长,中切牙舌倾0.378°、侧切牙舌倾0.444°、尖牙远中倾斜0.674°,第一磨牙近中倾斜0.27°;应力集中位于颈部及根尖区。工况二中各牙移动量及倾斜移动趋势均减小:各牙切端/牙尖位移减小25.13%(尖牙)~54.46%(侧切牙),倾斜角度减小25.93%(第一磨牙)~31.75%(尖牙),尖牙呈远中舌向倾斜;颈部及根尖区的牙周膜应力均有减小,最大等效应力减小约25.67%。结论:无托槽隐形矫治器在前牙整体内收关闭间隙时,联合种植支抗与尖牙间牵引可在一定程度上减少前牙及前磨牙的倾斜移动,对抗前牙垂直向伸长,保护磨牙支抗,同时减轻牙周膜应力。

无托槽隐形矫治器联合种植支抗内收上前牙的三维有限元研究

目的:研究在正畸治疗拔除上颌第一前磨牙时,使用无托槽隐形矫治器整体内收上前牙及内收同时辅助种植支抗与不同牵引力牵引时,对前、后牙的影响。方法:获取志愿者上颌骨数据,建立三维有限元模型,在Abaqus中加载并计算。分析无托槽隐形矫治器在整体内收、内收同时辅助种植支抗与尖牙上牵引钩进行200g、450g牵引时对前、后牙牙周膜应力分布和位移趋势的影响。结果:单纯整体内收时上前牙呈远中舌向倾斜移动伴伸长;后牙呈近中倾斜移动伴压低。辅助种植支抗进行200g及450g牵引后,前牙倾斜移动及伸长趋势减小,尖牙呈现不同程度的整体远中移动趋势,后牙近中倾斜移动及压低趋势减小。结论:无托槽隐形矫治器联合种植支抗在内收前牙过程中不能明显改善"过山车"效应,应在材料性质和矫治设计上加以改进。

牵引方向对无托槽隐形矫治器联合种植支抗内收上前牙的生物力学影响

目的:研究无托槽隐形矫治在拔牙病例内收上前牙时,单纯整体内收与内收同时辅助种植支抗与不同高度power arm牵引时前、后牙的生物力学效应。方法:利用CBCT获取志愿者上颌骨数据,通过Mimics、Geomagic、Unigraphics NX等软件建立上颌三维有限元模型,在Abaqus中加载计算,设计无托槽隐形矫治器在单纯整体内收、内收同时辅助种植支抗与尖牙上power arm等高450 g、高位450 g牵引3种工况下的牙周膜等效应力分布、矫治器应力分布及位移趋势,分析其生物力学效应。结果:建立了高精度的上颌三维有限元研究模型,单纯整体内收时上前牙呈远中舌侧倾斜移动伴伸长,后牙呈近中舌侧倾斜移动伴压低。内收同时辅助种植支抗进行等高及高位450 g牵引时,前牙倾斜移动及伸长趋势减小,尖牙呈现不同程度的整体远中移动趋势,后牙近中倾斜移动及压低趋势减小,但变化均不显著。结论:无托槽隐形矫治器在单纯内收及联合种植支抗内收,尚不能实现前牙的整体移动和后牙支抗的保护,应在矫治设计和材料特性上加以改进。

双钥匙曲应用于上颌骨性前突病例初探

目的探讨上颌骨性前突病例应用双钥匙曲内收上前牙的临床疗效。方法对采用双钥匙曲关闭上颌拔牙间隙的18例上颌骨性前突完成病例,分别进行治疗前后的软组织侧貌分析和侧位片X线头影测量分析,其结果进行配对t检验。结果所有病例拔牙间隙关闭效果均良好,关闭速度平均为每个月1.2 mm,治疗后SNA角、A点凸度及上唇突度较治疗前明显减小(t=2.547,P<0.05),治疗后上切牙角均达到或保持正常。结论使用双钥匙曲内收上前牙时,在使上前牙远中移动的同时,能很好的控制上前牙的转矩及垂直向位置,可以获得上前牙整体内收的效果,对于前牙唇倾不明显、直立或舌倾的上颌骨性前突拔牙病例具有临床推广价值。