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。     

不同高度的牵引钩对前牙移动控制的临床研究

［摘要］ 目的 探讨微种植支抗结合不同高度的牵引钩对前牙移动的影响,为更好地利用微种植支抗辅助内收前牙提供临床基础。方法 选择上颌严重前突患者24例,随机分为实验组和对照组,每组12例。采用微种植支抗结合直丝弓技术滑动法内收前牙关闭拔牙间隙;实验组采用2 mm长牵引钩,对照组采用6 mm长牵引钩。内收前牙前后拍摄头颅侧位片进行相关指标的测量分析,配对t检验比较组间差别。结果 实验组（2 mm）和对照组（6 mm）拔牙间隙关闭后磨牙均少量前移（0.31 mm）,上前牙明显内收且直立,实验组上中切牙呈压入移动趋势（1.82 mm）,对照组上中切牙呈伸长移动趋势（-1.05 mm）。结论 随着牵引钩高度的增加,上中切牙内收过程中伸长趋势增加,冠舌向倾斜移动减少,临床上可根据不同患者的情况选择合适的牵引钩高度,从而获得较好的治疗效果。     

弓丝形变对微种植体舌侧内收上前牙影响的三维有限元分析

目的:对舌侧矫治系统中,内收弓丝形变及微种植体植入位置对上前牙三维方向移动的影响进行生物力学评价。方法:建立舌侧矫治三维有限元模型,当弓丝为可变形体及刚性体滑动法内收时,微种植体的植入位置设置为距离第二前磨牙与第一磨牙之间的牙槽嵴顶0、3、5、7 mm,分析上前牙的初始位移和牙周膜静水压的大小。结果:舌侧矫治系统中,使用可变形体弓丝内收上前牙,加力瞬间弓丝发生形变,牙初始位移受弓丝形变的作用发生舌向倾斜移动;随着微种植体高度的增加,上颌侧切牙牙冠的初始位移増大。弓丝为刚性体内收时,上前牙发生冠舌向倾斜移动;随着微种植体高度的增加,其位移趋势未发生明显变化。弓丝为可变形体时,上前牙的牙周膜静水压值超过毛细血管压的上限值。弓丝为刚性体时,上前牙的牙周膜静水压值小于毛细血管压的上限值。结论:弓丝形变对牙初始位移及牙周膜静水压影响较大。临床上可考虑使用刚性高的内收弓丝并减小内收力值,以降低牙根吸收风险。     

微种植体支抗矫治成人骨型Ⅱ类错(牙合)的CBCT影像研究

目的:比较微种植体支抗直丝弓法与常规直丝弓法内收上前牙矫治成人骨型Ⅱ类错(牙合)畸形前后的硬组织改变.方法:24例成人骨型Ⅱ类错(牙合)畸形病例随机分为两组,每组12例,实验组采取微种植体支抗+直丝弓矫治技术,微种植体植于上颌第一磨牙和第二前磨牙间牙槽骨,位于弓丝龈方8 mm,牵引钩选择10 mm高度内收上颌前牙,对照组采取头帽口外弓加强支抗,直丝弓矫治技术滑动法内收上颌前牙.所有病例矫治前后拍摄CBCT,通过测量矫治前后的CBCT侧位片分析矫治前后的治疗变化.结果:实验组和对照组在矫治前后U1-SN角、U1-NA距测量上有显著差异,在唇侧根尖区骨皮质穿孔方面实验组明显少于对照组,在舌侧根颈部骨皮质吸收方面两者没有显著差异.结论:微种植体支抗直丝弓法与常规直丝弓法内收上前牙相比具有更好的前牙整体移动效果,且根尖区骨皮质穿孔发生率明显减少.     

滑动法内收下前牙过程中力学行为的有限元分析

目的:模拟临床加载力系统,研究应用种植体内收下前牙过程中,不同方向载荷作用下,牙及弓丝力学行为的变化.方法:建立含有托槽、弓丝、牵引钩、种植体的下牙列及下颌骨有限元模型.连接牵引钩上的点与种植体中心点来确定矫治力的方向,并通过改变牵引钩高度或种植体高度来改变矫治力的作用点和方向.分析计算每组加载力对牙的三维瞬间移动趋势、牙周膜的单元应力、弓丝的节点最大位移.采用SPSS13.0软件包对数据进行统计学分析.结果:经统计学分析,种植体高度及牵引钩高度的变化与各牙角位移及牙周膜应力间均有相关性(P＜0.01),各牙在不同种植体高度,随着牵引钩高度变化而移动.随着牵引钩高度的增加,中切牙、侧切牙的移动趋势逐渐由近中舌侧倾斜变化为近中唇侧倾斜,而尖牙则向远中舌侧倾斜;第二前磨牙向近中舌侧倾斜;第一磨牙的近远中根均表现为远中颊侧倾斜.且远中倾斜角度随着前牙牵引钩高度的增加而减小.全牙弓牙周膜的最大应力始终出现在侧切牙的唇侧根尖1/3处:而尖牙、第一磨牙的牙周膜最大应力分别集中于牙槽嵴顶、根分叉处.结论:在临床治疗中,可通过改变前牙牵引钩的高度来实现前牙内收时的不同移动趋势,种植体支抗可有效控制后牙前移.     

种植体支抗内收上颌全牙列的三维有限元分析

目的:研究在种植体支抗内收全牙列的过程中,不同的牵引钩高度对上颌全牙列的生物力学效应和影响。方法:运用螺旋CT,MIMICS、CADTIA和SOLIDWORKS软件,建立微种植体支抗内收全牙列的三维有限元模型,并计算在3 N正畸力负载下上颌全牙列在牵引钩高度为1、4、7、10 mm时的受力大小和初始位移。结果:随着牵引钩高度的增加,矢状向力逐渐增加而垂直向力逐渐减小,上牙列逐渐由顺时针变为逆时针方向旋转。结论:通过改变牵引钩的高度,可以有效地改变上牙列的移动方式;上牙列的阻抗中心的高度位于平面上方9～12 mm之间。     

微种植体支抗同步分别内收前牙加速拔牙间隙关闭的临床研究

目的:探索微种植体支抗配合直丝弓矫治技术同步分别内收前牙加速拔牙间隙关闭的效果与机制.方法:23 例需强支抗的拔牙病例,使用微种植体支抗关闭拔牙间隙,自身随机对照设计,实验侧采用尖牙与切牙同步分别内收关闭拔牙间隙法(即除在后牙区的微螺钉种植体与前牙区的方丝牵引钩间用镍钛拉簧一步法关闭拔牙间隙外,还在微螺钉与尖牙间用橡皮链单独行尖牙远中移动);对照侧则只通过常规后牙区微螺钉种植体与前牙区的方丝牵引钩间用镍钛拉簧一步法关闭拔牙间隙.分别记录两侧拔牙间隙关闭所需的时间并观察前牙移动的位置和方式,SPSS 11.0统计软件对实验侧与对照侧拔牙间隙关闭所需的时间进行配对t检验.结果:实验侧拔牙间隙关闭时间平均(6.69±1.07)个月;对照侧拔牙间隙关闭时间平均(9.56±1.19) 个月;实验侧与对照侧比较差异有统计学意义(P<0.05).实验侧尖牙移动到位后具有更好的生理位置,而对照侧尖牙移动到位后较多发生牙冠远中舌向扭转.结论:微植体支抗配合直丝弓矫治技术同步分别关闭拔牙间隙,在缩短拔牙间隙关闭时间的同时,使尖牙能始终在松质骨中移动,因而前牙内收快,矫治效果相对更理想.     

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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。     

复合转矩弓丝在内收前牙时牙周组织应力分布三维有限元分析

目的比较平直的0.46mm×0.64mm的不锈钢方丝和复合转矩弓丝(retraction and torque arch)内收前牙,关闭拔牙间隙时上颌4个切牙的位移趋势和牙周组织应力分布。方法运用三维有限元分析,在已建立的模型上进行加载,加载点为托槽中心牙冠表面,复合转矩弓丝对4个切牙施加14N.mm、方向为牙冠唇向、牙根舌向的力矩,计算得到牙周膜应力分布情况。结果在前牙内收时,无论是使用不锈钢方丝还是复合转矩弓丝,牙颈部应力值均最大,其次最大值出现在根尖部。上颌4个切牙有远中移动和舌向移动的趋势,而在使用复合转矩弓丝的情况下,牙周膜最大主应力均比应用平直不锈钢方丝显著减小。结论在前牙内收阶段使用复合转矩弓丝,能显著保持4个前牙的正常唇倾度,前牙接近整体移动,更符合生理移动的要求。     

三维有限元分析唇侧矫治器的位置改变对上前牙组牙阻抗中心的影响

目的:探究唇侧托槽位置改变对上前牙组牙阻抗中心的影响。方法:建立唇侧片段弓内收力系的三维有限元模型,其中模型包括3个不同托槽位置高度的子模型。弓丝设置为刚性体。以上颌中切牙之间的弓丝平面为起点,通过正中矢状面分别施加平行于咬合平面的内收力,每向上0.5 mm增加一组内收力,当上颌前牙切缘中点的位移与根尖的位移比值接近1时,则认为上前牙发生了整体移动,该施力点的方向通过上颌前牙的阻抗中心,从而确定阻抗中心垂直向的高度;以同样方式在上颌前牙组牙的正中矢状面施加垂直压入力,确定阻抗中心矢状向的位置。结果:上颌中切牙唇侧托槽距离切缘4 mm时,阻抗中心位于上中切牙切缘根方18 mm,腭向13 mm;距离切缘5 mm时,阻抗中心的位置位于上中切牙切缘根方16.5 mm,腭向13 mm;距离切缘6 mm时,阻抗中心的位于上中切牙切缘根方17.5 mm,腭向12 mm。结论:唇侧托槽位置高度改变时,内收上前牙体系中的上前牙组牙阻抗中心位置变化较小。     

内收前牙时微种植钉调控牙合平面的有限元分析

目的:探讨内收上前牙过程中,前牙区不同大小压低力对上颌平面变化的影响.方法:应用CBCT扫描、MIMICS以及ANSYS等软件建立微种植钉内收前牙的三维有限元模型,设置前牙区分别为0、0.5、0.75、1 N的压低力,计算分析前后牙的位移趋势以及平面的变化.结果:单纯的内收力使上前牙舌倾、第一磨牙远中倾斜、上颌平面顺时针旋转.随着前牙区压低力增大,上前牙舌倾程度降低,接近整体移动,第一磨牙远中倾斜移动的趋势减小,平面顺时针旋转的情况得以抑制.结论:通过改变前牙区压低力的大小,可以有效地改变上颌前牙的移动方式及平面的旋转;在内收前牙时增加0.5~0.75 N压低力,更有利于防止上颌平面的顺时针旋转.     

细丝弓技术舌侧内收上颌前牙的三维有限元生物力学分析

目的 建立细丝弓舌侧内收上颌前牙的三维有限元模型,研究不同后倾曲力矩对上颌前牙牙周膜静水压以及初始位移的影响。方法 采用CT扫描法建立包含全牙列头颅的三维几何模型,用Solidworks软件生成舌侧托槽和弓丝的三维几何模型,组装并生成细丝弓舌侧内收上颌前牙的三维有限元模型。在三维有限元计算软件ANSYS中计算当颌间牵引力为0.556 N,后倾曲力矩分别为15、30、45、60、75 Nmm时上颌前牙的初始位移以及牙周膜静水压。结果 上颌中切牙、侧切牙以及尖牙的唇舌侧根尖和颈缘共产生4个应力集中区,并产生远中方向的旋转初始位移和相对压入移动;上颌尖牙牙周膜的静水压应力和初始位移均显著大于中切牙和侧切牙;随着后倾曲力矩的增加,上颌中切牙、侧切牙和尖牙垂直向的初始压入位移和牙周膜静水压应力均逐渐增加。结论 采用细丝弓技术舌侧内收上颌前牙的力系是安全可控的,通过改变弓丝后倾曲力矩的值可以有效控制牙齿移动的方式和移动量。     

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。     

滑动法关闭下颌拔牙间隙的力学行为有限元分析

目的模拟临床加载力系统,研究滑动法内收下前牙过程中,不同方向载荷作用下,牙及弓丝力学行为的变化。方法建立含有托槽、弓丝、前后牙牵引钩的下牙列及下颌骨有限元模型。连接前后牵引钩上的点来确定矫治力的方向。并通过改变牵引钩高度来改变矫治力的作用点和方向。分析计算每一组加载力对牙的三维瞬间移动趋势、牙周膜的单元应力、弓丝的节点最大位移。结果前后牵引钩高度的变化与各牙角位移及牙周膜应力间均有相关性(P<0.01),各牙在不同后牙牵引钩高度,均随着前牙牵引钩高度变化而产生不同的移动。①随着前牙牵引钩高度的增加,中切牙、侧切牙的移动趋势逐渐由近中舌侧倾斜变为近中唇侧倾斜;而尖牙则向远中舌侧倾斜;第二前磨牙由近中颊侧倾斜变为近中舌侧倾斜;第一磨牙则由近中舌侧倾斜变为远中舌侧倾斜,且近中根比远中根舌向倾斜角度要大。②全牙弓牙周膜的最大应力始终出现在侧切牙的唇侧根尖1/3处;而尖牙、第一磨牙的牙周膜最大应力分别集中在牙槽嵴顶、根分叉处。结论在临床治疗中,可通过改变牵引钩的高度来实现前后牙的不同移动趋势,在弓丝上弯制不同的序列以更好地控制支抗牙。     

Determining the center of resistance of maxillary anterior teeth subjected to retraction forces in sliding mechanics. An in vivo study

OBJECTIVE: To determine the location of center of resistance and the relationship between height of retraction force on power arm (power-arm length) and movement of anterior teeth (degree of rotation) during sliding mechanics retraction. MATERIALS AND METHODS: Three human subjects with maxillary protrusion were selected for this study. Initial tooth displacements of maxillary right central incisor under sliding mechanics with various heights of retraction forces were measured in vivo using a two-point three-dimensional displacement magnetic sensor device. By calculating the angle of rotation from the displacements measured, the location of the center of resistance was determined. RESULTS: The results suggested that different heights of retraction forces could affect the direction of anterior tooth movement. The higher the retraction force was applied, the lower the degree of rotation (crown-lingual tipping) would be. The tooth rotation was in the opposite direction (from crown-lingual to crown-labial) if the height of the force was raised above the level of the center of resistance. CONCLUSION: The location of the center of resistance of the maxillary central incisor was approximately 0.77 of the root length from the apex. During anterior tooth retraction with sliding mechanics, controlled crown-lingual tipping, bodily translation movement, and controlled crown-labial movement could be achieved by attaching a power-arm length that was lower, equivalent, or higher than the level of the center of resistance, respectively. The power-arm length could be the most easily modifiable clinical factor in determining the direction of anterior tooth movement during retraction with sliding mechanics.