个性化舌侧矫治微种植体支抗近中移动下颌第二磨牙的三维有限元研究

摘要

目的：
　　建立包括个性化舌侧托槽、不锈钢弓丝、下牙列、牙周膜及牙槽骨在内，左侧第一磨牙缺失的下颌三维有限元模型，研究个性化舌侧矫治微种植体支抗近中移动下颌第二磨牙，牙齿移动规律及牙周膜应力分布特征，为临床应用提供参考。
　　方法：
　　本研究设计为三个实验：实验一为三维有限元整体模型的建立，方法如下：256排螺旋CT扫描获取志愿者的下颌影像，通过Mimics、Pro/E、Geomagic Studio软件转化为下颌骨三维模型；建立3个不同槽沟长度（3.5mm、4.0mm、4.5mm）的左侧下颌第二磨牙个性化舌侧托槽；在ANSYS内将下颌骨与托槽模型组装成3个个性化舌侧托槽-不锈钢弓丝-下牙列-牙周膜-下颌骨的实体模型，最后对实体模型进行网格划分、材料力学参数设定、边界约束得到三维有限元模型。实验二：研究不同牵引力个性化舌侧矫治微种植体支抗近中移动下颌第二磨牙牙齿位移与牙周膜应力的变化规律。在槽沟长度为4.0mm的三维有限元模型上，设置四种工况。工况一为单纯舌侧加载1.5N（150g）拉力，工况二、三、四为分别在唇舌侧同时加载0.5N（50g）、0.75N（75g）、1.0N（100g）拉力，读取牙列三维方向的初始位移以及牙周膜von Mises应力、最大主应力及最小主应力分布情况并进行分析总结。实验三：研究不同槽沟长度个性化舌侧矫治微种植体支抗近中移动下颌第二磨牙牙齿位移与牙周膜应力的变化规律。分别对实验一建立的三个有限元模型唇舌侧同时加载拉力为0.75N，设置3种工况，读取与分析的指标与实验二相同。
　　结果：
　　实验一成功建立3个第二磨牙槽沟长度不同，包括个性化舌侧托槽、不锈钢弓丝、下牙列、牙周膜、下颌骨在内的左侧第一磨牙缺失的下颌三维有限元模型。实验二研究发现唇舌侧同时加力比单纯舌侧加力下颌第二磨牙牙周膜应力分布更加均匀，减小了远中舌向扭转的趋势，增加了近中倾斜的趋势。随着拉力不断增加，近中倾斜趋势、牙齿的初始位移、牙周膜应力均增加，双侧分别加载1.0N的拉力牙周膜的von Mises应力最大值达到5.72×10-2Mpa，超过安全范围。实验三研究发现槽沟长度从3.5mm延长到4.5mm时，牙齿仍为倾斜移动，但牙周膜应力分布更加均匀。槽沟长度每延长0.5mm，牙冠与牙根的初始位移差减小5％。
　　结论：
　　1.个性化舌侧矫治微种植体支抗近中移动下颌第二磨牙的三维有限元模型系首次构建，具有较强的临床相似性与生物仿真性，可以为进一步研究提供平台。
　　2.在该模型下，最适宜前移下颌第二磨牙的加力方式为唇舌侧同时加载0.75N的力量。
　　3.通过延长个性化舌侧托槽槽沟的长度可以降低牙齿前移时近中倾斜的趋势但效果十分有限，临床应用时还需配合其他正轴方法。

目录

声明

中英文对照缩略词表

引言

实验一：个性化舌侧矫治微种植体支抗近中移动下颌第二磨牙的三维有限元建模

1 材料和方法

2 结果

3 讨论

4 小结

实验二：不同牵引力个性化舌侧矫治微种植体支抗近中移动下颌第二磨牙的有限元分析

1 材料与方法

2 结果

3 讨论

4 小结

实验三：不同槽沟长度个性化舌侧矫治微种植体支抗近中移动下颌第二磨牙的有限元分析

1 材料与方法

2 结果

3 讨论

4 小结

结论

参考文献

综述:唇舌侧固定矫治系统对比研究进展

个人简历、在读期间发表论文与研究成果

致谢