個性化舌側(cè)矯治不同加載方式內(nèi)收上前牙的生物力學(xué)特征.pdf

1、目的:
　　分析個性化舌側(cè)矯治系統(tǒng),在利用微種植體滑動法內(nèi)收上前牙的過程中,不同加載方式對前牙生物力學(xué)特征的影響,為臨床醫(yī)師使用e-Brace個性化舌側(cè)矯治,選用最佳的加載方式內(nèi)收上前牙、關(guān)閉拔牙間隙,提供生物力學(xué)參考依據(jù)。
　　方法:
　　選取一名牙列完整的健康成年女性,以其個別正常牙合作為建模素材,結(jié)合CBCT掃描技術(shù)及Mimics14.11、Geomagic Studio12、Pro/E5.0、SolidWork

2、s2013和ANSYS Workbench13.0等軟件,建立包含 e-Brace個性化舌側(cè)托槽、牙齒、牙周膜、牙槽骨、弓絲、微種植體以及頰側(cè)透明樹脂扣在內(nèi)的三維有限元模型,并進行網(wǎng)格劃分。連接尖牙托槽牽引鉤與腭側(cè)微種植體,或頰側(cè)扣與頰側(cè)微種植體,以確定矯治力方向。在單純腭側(cè)加載或頰腭側(cè)同時加載2N牽引力的不同加力方式下,牽引鉤長度分別為2 mm、2.2 mm、2.4 mm時,分析前牙位移和牙周膜表面第一主應(yīng)力的變化。
　　結(jié)果:

3、
　　1、三維有限元模型的建立
　　采用本研究方法建立的三維有限元模型,包含e-Brace個性化舌側(cè)托槽、牙齒、牙周膜、牙槽骨、弓絲、微種植體以及頰側(cè)透明樹脂扣。每個模型具有40個實體,區(qū)別僅為牽引鉤長度不同的尖牙托槽,完全可以滿足課題后續(xù)研究的需要。
　　2、不同加載方式對前牙牙列位移的影響
　　2.1不同加載方式對前牙水平方向位移的影響:
　　不同加載方式中,中切牙和側(cè)切牙位移分布基本不變,內(nèi)翻趨勢漸弱

4、,整體趨于穩(wěn)定;與單純腭側(cè)加力不同的是,在頰側(cè)加力影響下,尖牙由近中部分漸弱的內(nèi)翻趨勢轉(zhuǎn)變?yōu)檫h中部分漸強的內(nèi)翻趨勢。
　　牽引鉤為2.4 mm,在單純腭側(cè)加載時,前牙出現(xiàn)最小位移;而在頰腭側(cè)同時加載時,前牙出現(xiàn)最大位移。
　　2.2不同加載方式對前牙矢狀方向位移的影響:
　　不同加載方式中,中切牙整體較穩(wěn)定,無明顯翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象;與單純腭側(cè)加力不同的是,在頰側(cè)加力影響下,側(cè)切牙整體由明顯內(nèi)傾趨勢變得較為穩(wěn)定,尖牙牙尖處內(nèi)收舌

5、傾趨勢明顯。
　　牽引鉤為2.4 mm,單純腭側(cè)加載,前牙出現(xiàn)最小位移;而牽引鉤為2.0 mm,頰腭側(cè)同時加載,前牙出現(xiàn)最大位移。
　　2.3不同加載方式對前牙垂直方向位移的影響:
　　不同加載方式中,中切牙表現(xiàn)為明顯伸長下垂趨勢,但是側(cè)切牙及尖牙舌隆突偏遠中部分表現(xiàn)為壓低趨勢;隨著牽引鉤長度的增加,單純腭側(cè)加力時,前牙最終表現(xiàn)為伸長趨勢漸弱,但在頰側(cè)加力的影響下,中切牙與尖牙則表現(xiàn)為伸長趨勢漸強。
　　牽引鉤為

6、2.2 mm,單純腭側(cè)加載,前牙出現(xiàn)最小位移;而牽引鉤為2.0 mm,頰腭側(cè)同時加載,前牙出現(xiàn)最大位移。
　　3、不同加載方式對前牙牙周膜表面第一主應(yīng)力的影響:
　　不同加載方式作用下,中切牙和側(cè)切牙牙周膜頸部腭側(cè)、尖牙牙周膜頸部腭側(cè)與遠中部分牙周膜表面第一主應(yīng)力為負值,牙周膜處于壓縮狀態(tài);中切牙牙周膜頸部唇側(cè)及根尖腭側(cè)、側(cè)切牙周膜頸部唇側(cè)小部分、尖牙牙周膜頸部唇側(cè)小部分表面第一主應(yīng)力為正值,牙周膜處于拉伸狀態(tài)。
　　

7、隨著牽引鉤長度的增加,在單純腭側(cè)加力時,前牙牙周膜表面受拉或壓應(yīng)力減小,而頰腭側(cè)同時加力時,前牙牙周膜表面拉或壓應(yīng)力先明顯減小后輕微增大。
　　結(jié)論：
　　1、本研究建立的三維有限元模型幾何相似性與力學(xué)相似性強,滿足了實驗?zāi)M加載的需要,可有效地進行三維有限元法的力學(xué)分析求解。
　　2、不同加載方式中,中切牙、側(cè)切牙在水平方向及矢狀方向上均只出現(xiàn)輕微的內(nèi)傾趨勢,而在垂直方向上出現(xiàn)明顯的伸長下垂趨勢;而尖牙在不同方向上均