牙周膜厚度对舌侧矫治中下颌第1磨牙近中移动的影响

目的 研究舌侧矫治中下颌第1磨牙近中移动过程,牙周膜厚度因素对牙齿及牙周组织应力和位移的影响。方法 基于逆向工程技术的方法,分别建立牙周膜厚度为0.15、0.2、0.25、0.3、0.35 mm的等牙槽骨高度的牙齿—牙周膜—牙槽骨三维模型,在舌侧矫治中倾斜、旋转及整体移动载荷作用下,分析牙周膜、牙根及牙槽骨表面的应力和位移状况。结果 由牙周膜厚度差异引起的牙周膜、牙根以及牙槽骨表面最大应力极大值与极小值之比分别为1.46、2.06、6.72,牙根、牙槽骨表面的最大位移极大值与极小值之比分别为1.65、1.50;对应不同的牙周膜厚度值,牙根及牙周组织最大应力部位在牙根、根分叉以及牙颈间变动。结论 临床治疗中,应注意观察牙颈、根分叉以及牙根部位的变化,针对牙周膜厚度较小的患者,整体移动更有利于牙齿及牙周组织的健康。     

动静组合载荷加速正畸牙移动的动力学分析

目的 分析机械振动加速正畸牙移动中颌骨及牙周组织的应力分布,探讨动静组合载荷加速正畸牙移动的机理.方法 采用Mimics、SolidWorks、Geomagic和ANSYS Workbench软件建立包括牙齿、牙周膜、牙槽骨松质骨、牙槽骨皮质骨的有限元模型,施加侧向静态正畸力、低值高频机械振动载荷,进行动力学分析.结果...     

上颌第一磨牙弯曲牙根生物组织应力的三维有限元分析

背景：根据弯根牙牙周膜应力分布为口腔临床工作者提供正畸施力的方式和大小,以此来优化正畸力系统设计。 目的：探讨上颌第一磨牙弯曲牙根受到正畸力作用下牙根及牙周膜的应力分布情况。 方法：选用正常形态和牙根弯曲的上颌第一磨牙作为建模素材,应用CT机扫描,ANSYS Workbench 11.0 有限元分析软件建立上颌第一磨牙及其牙周膜的有限元模型,应用6种不同载荷方式对模型进行加载,分析其应力分布情况。 结果与结论：弯根牙应力集中区主要在牙颈部,其次是根尖部,牙齿在做整体移动时其牙根、牙周膜、牙槽骨应力最小。对于弯根牙的矫治需要更准确的定位以及更合理的牵引力。     

上颌第一磨牙矫治过程的三维有限元分析

通过三维激光扫描,采用逆向工程技术（RE）,应用CATIA软件先后建立上颌第一磨牙、牙周膜、牙槽骨、颊面管、舌面管的三维模型,在不同加力的情况下通过Patran等有限元分析软件进行计算分析,计算出矫治力作用下上颌第一磨牙的位移、应力及其牙周组织的应力分布;观察牙齿移动、倾斜以及旋转的情况,预测了上颌第一磨牙可能发生牙槽骨丧失和牙根吸收的位置;发现了磨牙受到舌侧水平正畸力时,牙体和牙周膜所受到的压力小于颊侧加载所受的压力。结论是舌侧矫治较颊侧矫治更有利于牙齿以及牙周组织的康复,不容易引起牙根吸收。本项研究初步找出正畸治疗中上颌第一磨牙的最佳加载方案,为临床治疗提供依据。     

基于自适应网格技术方法的牙齿移动骨改建过程模拟

目的 建立一种可以高效模拟正畸牙槽骨重建的方法。 方法 建立单颗门牙和磨牙的完整牙及牙周模型,模拟位移控制和力控制加载远中平移,基于外部重建理论和牙周膜应变理论,实现基于利用 ABAQUS 子程序UMESHMOTION 结合自适应网格技术(ALE),模拟牙槽骨重建过程。 结果 位移控制能够将初始远中位移加载量50 μm 通过骨重建算法实现,达到远中移动牙槽骨重建位移量 50 μm;力控制模式在施加 1 N 初始远中方向力并考虑最终衰减到 50% 初始力水平情况下,单、双根牙最终位移量分别为 67. 5、23. 77 μm。 两种模式均实现骨重建后牙周膜上绝对值最大主应力恢复到 0 应力水平,牙周膜达到新的力学平衡。 该算法可以在很短时间内很好模拟单、双根牙槽骨的重建过程。 控制成骨和破骨速率比为 7 ∶5时,单次迭代位移移动量控制在 0. 1 μm 能够得到稳定的重建过程。 结论 本方法首次实现了双根牙槽骨重建模拟,在位移和衰减力控制下均可以很好模拟牙槽骨重建的过程,为无托槽和有托槽正畸力系的设计提供有效工具。     

减阻牵张成骨远移尖牙的三维有限元分析

背景:牙周膜牵张成骨通过力作用于牙周膜,带动牙齿移动;牙槽骨牵张成骨是通过整个骨盘的位移,达到牙齿移动的效果。目的:建立基于健康成人的、3种不同状态下的上下颌三维有限元模型,采用三维有限元方法对比研究3种模型在力的加载下应力分布和瞬时位移情况。方法:模型1通过多种软件结合建立常规状态下、模型2建立牙周膜减阻牵张成骨后、模型3建立牙槽骨减阻牵张成骨后移动尖牙的三维有限元模型,分别模拟力的加载。结果与结论:3种模型的最大瞬时位移均发生在尖牙近中牙冠上1/3处,其值模型2模型3模型1;最大等效应力均位于上颌尖牙远中侧牙槽嵴处,其值模型2模型1模型3。说明牙槽骨和牙周膜减阻牵张成骨均能有效减小牙移动阻力,增加尖牙瞬时位移,且去除尖牙远中骨质效果更为显著。两种方法成功避免了支抗丧失,但尖牙存在远中倾斜趋势,临床工作中应采取相应措施加以控制。     

叉头框蛋白O1在正畸力介导的牙槽骨改建中的表达改变

目的观察大鼠正畸牙移动牙槽骨的改建及叉头框蛋白O1(forkhead box O1,FOXO1)的表达改变,初步探讨FOXO1在正畸力介导的牙槽骨改建中的作用。方法构建大鼠牙移动模型,左侧上颌第1磨牙在50 g力作用下近中移动。分别于牙移动1、3、7 d处死大鼠。通过HE染色及免疫组织化学法观察牙移动不同时间点第1磨牙根分叉区牙槽骨的改建及FOXO1的表达水平。结果正畸力作用后,大鼠上颌第1磨牙不断近中移动。牙移动组根分叉区牙槽骨内破骨细胞较对照组明显增加,牙移动第3 d时破骨活性最强。加载正畸力后,根分叉区牙槽骨内活跃的成骨细胞逐渐增加,成骨活性增强;根分叉区牙槽骨内FOXO1主要表达于成骨细胞内,且随着成骨细胞的增加,FOXO1的表达逐渐增强。结论正畸力介导了根分叉区牙槽骨的改建,FOXO1的表达改变可能与正畸牙移动骨改建相关。     

正畸与咬合力作用下大鼠牙槽骨内液体流动的数值模拟

目的研究正畸力和动态咬合力作用下牙槽骨内的液体流动情况,为阐明牙槽骨结构重建的调控机理提供基础数据。方法构建正畸牙齿移动的大鼠动物模型,利用micro-CT技术扫描并三维重建得到牙齿-牙周韧带-牙槽骨整体及第1磨牙近中牙根根尖及颈缘处牙槽骨的真实几何结构。计算正畸力或咬合力作用下牙槽骨的应变分布,并以此为基础,利用流固耦合的数值模拟方法,分析咬合与正畸加载下不同位置处牙槽骨内液体的流动情况。结果正畸及咬合力作用下,牙槽骨内液体流速主要分布在0～10μm/s,流体剪切应力(fluid shear stress,FSS)主要分布在0～10 Pa,高流速及高FSS出现在孔隙内的固液交界面上。根尖处牙槽骨表面FSS水平高于颈缘处牙槽骨。结论正畸力及咬合力的联合作用在牙槽骨不同位置引起不同水平FSS,进而可能刺激牙槽骨骨小梁表面的细胞发生响应,并最终调控牙槽骨结构重建和发生正畸牙移动。研究结果可为牙齿正畸的临床治疗提供理论指导。     

下颌全牙列-直丝弓矫治器的生物力学建模

目的建立下颌全牙列-直丝弓矫治器的生物力学模型,分析其在滑动法关闭间隙的载荷作用下牙根及牙周组织的应力和位移分布。方法根据志愿者颌面部CT扫描图像建立下颌骨(皮质骨和松质骨)和全牙列(牙釉质、牙本质、牙髓、牙周膜)的模型,并以Roth托槽的实际数据建立一套托槽模型,与牙齿间的空隙用粘结剂来填充;弓丝和每个托槽都考虑接触,并使用弹簧元连接托槽和弓丝,模拟扎丝的作用,施加滑动法关闭间隙的载荷。结果切牙出现牙冠向舌侧、牙根向唇侧的转矩移动,其牙周组织和牙根的应力较高,特别是中切牙,其牙周膜的最大应力为3.97 kPa;第1磨牙远中根也出现应力集中,牙周膜的最大应力达到5.75 kPa。结论为了避免切牙的牙根吸收,可考虑增加前牙托槽的转矩;第1磨牙远中根也容易发生牙根吸收,建议适当降低正畸力值或采用微植体作为支抗。     

儿童切牙整体移动诱导方案的验证和评价

目的 对切牙整体移动的儿童诱导方案进行可行性、有效性分析和评价,估算和分析牙齿表面所受力的大小、方向以及位置。方法 采用CT扫描一个正畸儿童患者的下颌,由此建立下颌切牙、牙周膜、牙槽骨的三维实体模型。然后,通过有限元软件Abaqus计算得到牙周膜外表面的初始应变分布,并将牙周膜外表面的正应变作为牙移动的外部骨重建激励,模拟分析连续更换两次诱导器的诱导效果。结果 牙齿的每周移动量约为0.27 mm,1个诱导周期即1个月移动的总位移量约为1 mm,与实际临床上诱导的效果吻合。结论 本研究结果验证了儿童诱导器对切牙的整体移动具有可行性,为临床的诱导方案制定和优化提供了参考。     

两种隐形正畸序列磨牙远移的有限元比较

目的 比较两种远中移动序列的无托槽隐形矫治在磨牙远移方面的执行效果。方法 建立包含牙体、牙周膜、牙槽骨及隐形矫治器的下颌右侧7颗牙齿有限元模型,分别选用两种推磨牙远中移动对牙齿进行模拟第二磨牙远移0.5 mm的过程,采用牙槽骨重建技术模拟长期牙齿移动效果。结果 V型、ZC远中移动序列第二磨牙最大远中位移分别为0.27、0.34 mm, ZC远中移动执行效率增大13.34%;牙齿内倾分别矫正0.18、0.44 mm,舌侧内倾角度分别矫正1.15°、2.69°,ZC舌侧内倾矫正率提高15.01%;远端倾斜分别增大1.83°、0.84°,ZC远端倾斜角度减小54.10%。结论 ZC远中移动序列方法在无托槽隐形矫治中能够更有效地实现磨牙远中移动,减少磨牙远中倾斜和矫正磨牙舌侧内倾,为无托槽隐形矫治创造前牙间隙提供有利条件。     

正畸牙移动中牙周膜的力学-生物学行为研究进展

正畸牙移动（OTM）是一个相当复杂的力学-生物学过程,是通过力学手段使牙周组织发生改建而实现的.牙周膜作为连接牙槽骨与牙骨质的结缔组织,在对正畸力的感受和传导中起着非常重要的作用;同时,其在OTM过程中敏感的生物力学反应是介导和调控牙周组织发生改建的关键因素.就牙周膜在OTM过程中的具体作用及其力学-生物学行为作一综述.结合近年来最新的研究成果,从组织、细胞及分子水平阐明了牙周膜在OTM中的力学响应及生物学行为机制.     

Comparative 35S-sulfate and 3H-proline metabolism within the interdental septal bone and adjacent periodontal ligament

Tooth movements require rapid remodeling of the periodontal ligament (PDL) and adjacent alveolar bone. Our objective was to compare the regional metabolism of sulfated-glycosaminoglycans (sGAG) within the PDL and adjacent alveolar bone and compare it to the metabolism of collagenous proteins using radioautographic techniques. Rats were injected with either (3)H-proline or (35)S-sulfate and maxillae were removed at 1, 6, and 12 hr 1-7 days later. Silver grains were counted over the PDL and adjacent alveolar bone and the incorporation and removal rates for each radioisotope were determined. In general, net collagenous protein incorporation and removal were greatest within the distal and net sGAG incorporation and removal were greatest within the mesial compartments of the periodontium. The rate of removal of (3)H-proline was significantly greater within the distal alveolar bone surface than the adjacent PDL at all levels (P < 0.001). In contrast, the rate of removal of (35)S-sulfate was significantly greater in the PDL than within the adjacent mesial surface of the interdental septum at all levels (P < 0.001). The mesial surfaces of the interdental septum had a slower rate of removal of both isotopes than distal surfaces at all levels (P < 0.001). Our data suggest significant regional differences in the metabolism of (35)S-sulfate and (3)H-proline within the PDL and alveolar bone, which likely result from the characteristics of the forces produced by the adjacent teeth and may be a factor in the remodeling of the alveolar wall coincident to tooth movement.     

应用微种植支抗大鼠牙齿移动过程中牙周组织OPN的表达变化

目的　观察应用微型种植支抗使大鼠牙齿移动过程中骨桥蛋白（OPN）的表达变化,探讨其在成骨细胞诱导和骨改建中的作用。 方法　建立应用微型种植支抗牵引移动大鼠下颌第一磨牙的实验模型。OTM组在大鼠右侧下颌做加力牵引,左侧下颌作为对照组,分别于OTM后 2、4、7及14 天,解剖分离大鼠下颌骨,HE染色观察组织形态,免疫组织化学检测OPN表达变化及时间分布特点。 结果　HE显示OTM组中张力侧成骨细胞、压力侧破骨细胞表达较多。免疫组化显示OTM组OPN阳性细胞数随加力时间的增加而增加,第7天达到高峰,此后逐渐降低。 结论　在正畸牙移动过程中,OPN表达的变化规律与骨改建过程中成骨细胞分化、形成和功能密切相关,与牙槽骨改建过程一致。     

增龄因素与压力侧牙周组织Wnt-1及护骨素的表达

背景：护骨素在正畸牙骨改建中具有重要作用,Wnt-1与骨形成密切相关,但与正畸骨改建的相关性未见报道。 目的：比较增龄因素对大鼠正畸牙牙周组织Wnt-1及护骨素表达的影响。 方法：纳入雄性6,24周龄Wistar大鼠各40只,制备大鼠磨牙向近中移动的正畸牙移动模型,于牙齿移动1,3,7,14 d分别取材,采用RT-PCR及免疫组织化学方法检测压力侧牙周组织中Wnt-1及护骨素的表达。 结果与结论：护骨素在6,24周龄大鼠压力侧牙周组织中均有表达,其中3,7 d表达强于1,14 d,相同时间点,6周龄大鼠压力侧护骨素的表达强于24周龄大鼠。6,24周龄大鼠压力侧牙周组织中均未见Wnt-1 mRNA的表达,Wnt-1蛋白仅在6周龄大鼠牙齿移动3 d时有表达。说明增龄因素是影响正畸骨改建的重要因素,而Wnt-1似乎与正畸骨改建无相关性。     

不同受力方式下上颌第一磨牙牙槽骨应力分布的有限元分析

目的　利用有限元的方法研究上颌第一磨牙在牙齿矫治过程中不同受力方式牙槽骨应力分布的特点。方法　应用三维激光扫描的方法建立上颌第一磨牙、牙周膜、牙槽骨及颊面管的有限元模型,进行不同方式的加载并观察牙槽骨及其各个截面的应力分布。结果　牙齿在单一水平力和垂直力作用下,上颌第一磨牙牙槽骨在牙颈部和根部分叉处出现应力集中;牙齿趋于整体移动时,上颌第一磨牙牙槽骨处于均匀的低应力分布,各应力都小于倾斜移动或旋转移动时的应力,牙槽骨的应力在根分叉平面稍大。结论　不同受力方式下,上颌第一磨牙牙槽骨在牙颈部平面或根分叉平面应力最大,临床上应注意观察这些部位的变化;整体移动更有利于牙齿及牙周组织的健康。