无托槽隐形矫治器各参数对尖牙压低移动治疗的影响

目的研究隐形矫器不同参数(厚度、矫治位移量及弹性模量)在下颌尖牙压低移动治疗中对尖牙位移和牙周膜应力的影响。方法通过有限元方法模拟下颌尖牙在48个不同隐形矫治器模型作用下的压低治疗。结果尖牙的初始位移和牙周膜应力均与隐形矫治器厚度、压低位移和弹性模量成正比关系,隐形矫治器包含的压低位移量是对牙齿压低移动治疗影响最大的因素。在尖牙的压低移动治疗中,牙周膜压应力是最敏感最易受参数变化影响的参数。结论增大矫治器的厚度、压低位移和弹性模量可以提高尖牙的压低位移,但是同时牙周膜应力也将增大,并且牙周膜压应力增大的幅度最大。要加速无托槽隐形矫治治疗正畸牙移动,只能辅助以诸如黏贴附件、托槽弓丝矫治治疗和辅助外加种植支抗等其他附加的设备或者措施。     

不同控根附件对无托槽隐形矫治远移尖牙的影响

目的分析不同控根附件在无托槽隐形矫治远中移动尖牙时的控根效果及对牙周膜应力的影响。方法通过三维有限元技术,建立由4种附件(附件A:无附件;附件B:传统垂直矩形附件;附件C:1/4球形双优化附件;附件D:门拱形双优化附件)和3种载荷(载荷a:矫治器预设0.15 mm远中位移;载荷b:载荷a+对附件受力面施加30 N·mm逆时针力矩;载荷c:载荷a+对整个牙冠施加30 N·mm逆时针力矩)组成的11组模型。模拟右上颌尖牙在不同载荷无托槽隐形矫治作用下远中移动的控根效果。结果所有模型的位移模式均为远中倾斜移动。门拱形双优化附件远中移动尖牙时控根效果最佳。两组双优化附件控根效果优于传统矩形附件。添加附件对尖牙的控根效果明显优于只施加逆时针力偶。无附件时牙周膜应力主要集中于远中牙槽嵴及根尖,有附件时牙周膜应力主要集中于远中牙槽嵴。结论临床无托槽隐形矫治器在远移尖牙时,门拱形双优化附件有较强的控根效果。     

矩形附件厚度与位置变化对矫正尖牙扭转的影响#br#

文题释义：附件：在无托槽隐形矫治中为了提高隐形矫治器的固位、更好地控制牙齿三维方向上的移动及支抗设计等,常需要在牙齿上设计及粘接相应的附件,但附件的放置及选择常常仅依靠医生的个人经验及习惯,附件变化对牙齿三维移动的生物力学影响尚有待进一步的研究及证实。 扭转力学：即正畸中的旋转移动,指在正畸治疗过程中牙体围绕其牙体长轴的转动。实验通过将各组矫治器以尖牙牙体长轴为旋转轴,将矫治器远中扭转2°以模拟矫治中的尖牙远中扭转,探讨附件的变化对扭转力学的影响。 背景：临床上采用无托槽隐形矫治器矫治扭转牙时,主要通过联合使用邻面去釉、增加附件及过矫治来提高矫治效率,但附件的选择及放置等仅依靠医师经验和习惯而定,其产生的效果是否不同目前暂无相关报道。 目的：通过三维有限元法探究矩形附件的存在及厚度和放置位置对隐形矫治器矫正左上颌尖牙扭转的影响。 方法：通过离体牙扫描数据分别建立矫治器-附件-尖牙-牙周膜-松质骨-皮质骨(有附件组)与矫治器-尖牙-牙周膜-松质骨-皮质骨(无附件组)有限元模型。其中有附件组中的附件厚度又分为0.5,0.75,1.0,1.5 mm(附件的放置位置、垂直高度、水平宽度和放置方向均设为一致),放置位置又分为近中、远中、合方、正中、龈方5个区域(附件的厚度、垂直高度、水平宽度和放置方向均设为一致)。将各组的矫治器以尖牙牙体长轴(X轴)为旋转中心轴,将矫治器远中扭转2°,在MSC.Marc.Mentat软件中模拟运算,收集各应力、位移分布云图及最大应力、位移值。 结果与结论：①无论是否使用矩形附件,模型最终状态时尖牙均发生了不同程度的顺时针扭转,无附件组与有附件组模型尖牙位移及牙周膜应力分布趋势一致,但有附件组模型中尖牙位移值及牙周膜各种应力值均不同程度的大于无附件组;②随着矩形附件厚度的增加,尖牙的最大位移随之增大,分别为42.94,49.32,52.52,59.39 µm;③当矩形附件放于尖牙牙冠唇面不同位置时,尖牙的最大位移值变化规律为正中与龈方差别不大,但两者均明显大于合方,而近中、远中向的变化不规律;④结果表明,附件的使用不会改变初戴矫治器瞬间尖牙的移动方式,其仅在矫正扭转尖牙时起到了协同作用;附件厚度对矫治器扭转表达有一定的影响,当厚度增大时尖牙所发生的最大位移及牙周膜受力越大;矩形附件在牙冠唇面合、龈方向的粘接位置越靠近牙冠外形高点处,越有利于矫治器对扭转尖牙的控制。 ORCID: 0000-0001-9902-8967(陈周艳) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程     

矢状向过矫治对无托槽隐形矫治下前牙压低位移与应力的影响

背景:下前牙区骨壁较薄,使用无托槽隐形矫治器压低下前牙存在唇侧骨板吸收风险。矢状向过矫治对下前牙唇舌向控制产生的影响尚未见报道。目的:探究矢状向过矫治对下前牙特别是对牙颈部和根部位移和所受应力产生的影响。方法:通过1例男性志愿者锥形束CT,在MIMICS和GEOMAGICS软件中三维重建下颌骨与下牙列,并且在SOLIDWORKS软件中构建牙周膜、附件和矫治器模型。实验首先分为双侧下尖牙压低组和下切牙压低组,接着在双侧下中切牙和侧切牙上依次添加0°,1°,2°过矫治,共计6组模型。模型装配完成后,在ANSYS软件中分析计算位移量和应力水平。结果与结论:(1)压低尖牙时,尖牙舌倾压低,切牙舌倾伸长;压低切牙时,切牙舌倾压低,尖牙舌倾伸长;(2)无过矫治时,切牙颈部舌向移动,根部唇向移动;加入过矫治后,切牙位移逐渐直立,继而唇倾,并且1°过矫治下牙颈部和根部唇舌向位移量最少;(3)加入过矫治后,尖牙压低组中切牙颈部牙周膜的应力集中区由唇侧转为舌侧,切牙压低组切牙颈部牙周膜的应力集中区由舌侧转为唇侧;(4)使用无托槽隐形矫治器压低下前牙时,切牙易伴发舌向倾斜移动;矢状向过矫治设计有利于维持切牙...     

有限元分析不同尖牙远移量在隐形矫正中对前牙压低的影响

背景:在应用隐形矫治器矫治的拔牙病例中,尖牙先远移的内收方式有利于节约后牙支抗,对抗牙套的弓状效应,但尖牙远移后改变了牙套对牙齿的包裹及矫治器拔牙空泡处的弹性,减轻邻牙移动约束,这可能会对前牙压低产生影响.目的:运用有限元技术研究隐形矫治拔牙方案中尖牙远移量对前牙压低效果的影响.方法:建立包括牙齿、牙周膜、牙槽骨、隐形...     

隐形矫治中不同移动方式下颌尖牙的机械响应

目的 比较隐形矫治中下颌尖牙在不同移动方式下的机械响应。方法 根据牙齿及其支持组织的计算机断层扫描图像,建立下颌前牙及牙周组织有限元模型,模拟尖牙在颊舌方向上的平移、倾斜、旋转,以获得这3种不同移动方式下尖牙及其牙周膜的位移和应力。结果 尖牙的初始运动和牙周膜的应力分布主要由尖牙的运动类型决定。在平移和倾斜移动中,牙周膜的应力分布和尖牙移动趋势相似。尖牙旋转的整体移动趋势在相同的位移幅度下远远大于平移移动的整体运动趋势。结论 下颌尖牙对不同移动方式的机械响应方式及程度是不同的。熟悉牙齿的这些响应的差异有助于利用不同运动方式牙齿的机械响应特点,设计更加合理的隐形矫治方案,避免损伤牙周组织,并且以最短的时间完成牙齿矫正。     

数值分析力矩比对尖牙平移移动的影响

目的通过有限元方法分析不同大小力矩比(M/F)和力对尖牙位移、牙周膜应力的影响。方法根据临床CT图像构建三维下颌模型,应用只有矫治力和有不同M/F矫治力系统对尖牙进行平移移动的模拟计算。分析在每一种情况下尖牙的位移平移情况,并推导出最优的能实现尖牙平移的矫治力系统。结果在所有计算中牙周膜应力均随力增大而增大。牙周膜应力则先随M/F增加而减小,达到一定值M/F=10.1 mm后(最优M/F)随M/F增加而增大。尖牙的初始位移都是倾斜移动,当采用精确的最优M/F时,尖牙的初始位移最接近平移移动。结论尖牙移动需要适合的力值,防止牙根吸收,然而平移移动需要有最佳的M/F,且是必须在生理适合力范围内的M/F。了解力和力矩对牙齿平移的影响有助于施加更加合理的矫治力系和设计更加合理的正畸器械装置。     

无托槽隐形矫治器内收上颌前牙的三维有限元分析

目的:通过有限元分析探讨无托槽隐形矫治器内收上颌前牙时的生物力学特性。方法:选取1名健康青年志愿者,获取其上颌骨及牙齿CBCT影像资料,构建上颌骨复合体及无托槽隐形矫治器的三维有限元模型,分析矫治器施力控根内收（工况一）以及矫治器施力控根内收辅以微种植钉与Power arm 150 g牵引力内收（工况二）下牙齿位移趋势及牙周膜应力分布情况。结果:工况一,前牙的冠根位移差分别为113.3、92.2、128.6 μm,最大牙周膜等效应力为79.6 kPa;工况二,前牙冠根位移差分别为89.3、74.3、184.2 μm,最大牙周膜等效应力为37.5 kPa。结论:无托槽隐形矫治器联合微种植钉和Power arm可改善上颌切牙倾斜移动的趋势并减少牙根吸收的风险,但对于尖牙的控制尚不足。     

无托槽隐形矫治器压低上颌伸长第一磨牙的有限元分析

背景：对于骨质密度不同的成年患者,在运用隐形矫治器压低上颌伸长磨牙时,正畸医师多由主观经验选择膜片厚度,有限元分析有望为不同骨质密度患者选择合适厚度的膜片提供理论依据。目的：通过有限元法分析膜片厚度及骨质密度对成年患者运用隐形矫治技术压低上颌伸长磨牙的影响。方法：基于4种骨密度类型(骨松质Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类)建立4组有限元模型,并分别与膜片厚度为0.5,0.75,1 mm的3种隐形矫治器模型进行组装,运用Ansys 2021软件进行有限元分析,各组模拟隐形矫治器对上颌第一磨牙施加0.2 mm压低位移,比较各组第一磨牙及其邻牙牙根、牙周膜、牙槽骨的等效应力与牙体位移趋势。结果与结论：(1)各组第一磨牙的等效应力分布情况相同,主要分布于根分叉处;第二前磨牙的等效应力分布于近中颈1/3;第二磨牙的等效应力分布于两颊根根分叉处。(2)第一磨牙及邻牙均产生近中、压低位移趋势;第一磨牙产生颊侧位移趋势,邻牙产生腭侧位移趋势。Ⅱ类骨密度下,第一磨牙X、Y轴位移量最小,Z轴位移量最大;邻牙位移量随骨密度降低而增加。Z轴方向上,第一磨牙及邻牙位移量与膜片厚度呈正比;X、Y轴方向上,第二前磨牙膜片厚度...     

隐形矫正中不同附件对下颌尖牙唇舌向平移移动的影响

评价隐形矫正中不同的隐形矫正附件对下颌尖牙唇舌向平移移动的影响。应用三维CT扫描技术及Mimics,Geomagic Studio等软件通过三维逆向建模方法建立下颌的三维模型。使用Solidworks软件建立了12个不同的隐形矫正牙齿黏贴附件的模型。使用建立的模型在ABAQUS 软件中应用有限单元方法,模拟在没有附件辅助以及有12种不同的附件辅助下,下颌尖牙的唇舌向平移移动0.25 mm。应用尖牙牙冠顶端与牙根尖端初始位移比值的绝对值 |R_cr | 来衡量尖牙旋转中心的位置,在没有附件的算例中 |R_cr|值为2.902,在有附件的算例中 |R_cr | 均大于2.902。|R_cr| 在4个整体附件的平均值为1.57,在半体附件中的平均值为2.25。当附件为半体附件时,尖牙的移动趋势更接近平移。尖牙牙周膜最大von Mises应力在没有附件时为1.077 MPa,在有附件的算例中最大的应力值为1.129 MPa,相对于没有附件时仅增加4.83%。水平椭圆体附件上最大的von Mises 应力值可高达245.1 MPa。研究得出结论：黏贴附件有助于尖牙的整体平移移动;并不是大体积或面积的附件更有助于尖牙的平移移动;半体附件对于促进尖牙的平移移动更有效;最合适该次矫正治疗的附件是左半四面体附件。     

不同硬度隐形矫治器关闭中切牙间隙的有限元分析

目的 计算不同硬度隐形矫治器产生的力学效应,为其材料选择和设计提供理论依据。方法 建立中切牙近中移动0.3 mm矫治设计量,弹性模量分别为415.6、816.308、2 400 MPa的3个隐形矫治器有限元模型,用三维非线性分析方法计算矫治器、牙齿、牙周组织的应力应变分布及位移,对不同弹性模量隐形矫治器作用下的上述结果进行比较分析。结果 实验条件下,中切牙所受的应力及位移最大,最大位移量为0.17 mm,其冠方的初始位移大于根方,矫治牙始终做倾斜移动;侧切牙次之且位移与中切牙相反,最大位移量为0.10 mm。材料的弹性模量增大,隐形矫治器产生的应力增大,应变减小,牙周组织所受的应力及矫治牙位移增大。结论 隐形矫治器的硬度越大,目标矫治牙的位移量和矫治效能增大,但对于牙齿三维方向上的移动控制能力并未增强,临床上建议添加附件或是配合固定矫治器达到牙齿的整体移动。     

不同移动方式下隐形矫治器的三维有限元分析

目的采用有限元方法分析不同弹性模量、厚度、牙齿移动方式对隐形矫治器变形的影响,为正畸医生制定矫治方案提供理论依据。方法建立4种厚度、3种弹性模量共12种隐形矫治器有限元模型。对12种模型施加倾斜移动的位移载荷,分析矫治器最大Von Mises应力和变形量;对最适模型分别施加倾斜、平行以及压低移动的位移载荷,分析矫治器变形情况。结果最大Von Mises应力随弹性模量、隐形矫治器厚度的增加而增大,变形量随矫治器厚度增加而减小;倾斜和平行移动时,隐形矫治器均在拟移动牙齿对应部位有最大的变形,拟不动牙齿对应部位有的向唇侧外凸变形,有的向舌侧内凹变形;压低移动时,矫治器严重向牙冠顶端偏移。结论隐形矫治器最适厚度为0. 75 mm,临床上目前使用弹性模量816. 31 MPa隐形矫治器是合适的;在数字模型上将向唇侧外凸部位对应的牙齿舌侧面和向舌侧内凹对应的牙齿唇侧面增厚,用增厚后的数字模型制作隐形矫治器,优化矫治器。     

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。     

无托槽隐形矫治尖牙整体移动的生物力学研究

目的利用有限元方法,探讨使用隐形矫治方式,一步达到尖牙远中整体移动的最佳施力方法。方法模拟无托槽隐形矫治器载荷对牙裂有限元模型进行应力分析。结果计算受不同力偶作用时尖牙远中面上各点受到的平均主应力及von Mises应力的标准差。结论在对尖牙施加远中矫治力的同时施加反方向的力矩后,尖牙倾斜移动的趋势将减少。当施加的远中力与逆时针力偶的力量比例为100:125～130,即力与力矩的比例(M/F)为7.25～7.5时,尖牙根部远中面受力最为均匀,即接近整体移动。     

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。     

牙周膜牵引成骨快速远中移动尖牙的可行性

背景：牵引成骨应用于患者的尖牙远中移动,能大幅度提高牙齿的移动速度,同时保护磨牙支抗。但关于牵引的速率、尖牙的牙髓活力、尖牙的牙周组织改建及该技术的生物学机制目前研究甚少。 目的：在成人患者中,评估使用牙周膜牵张成骨快速远中移动尖牙的可行性,同时监测牙髓活力、牙根吸收及尖牙牙周组织改建情况。 方法：选取9例成年错牙合患者,拔除上颌两侧第一双尖牙,通过改良牵张装置快速远中移动尖牙至预定的位置。利用头颅定位片及根尖片测量尖牙远中移动距离、支抗丧失、根尖吸收及牙槽间隔改建情况;并监测尖牙的牙髓及牙周情况。 结果与结论：通过牙周膜牵张成骨能在12-16 d内快速远中移动上颌尖牙至预定位置,尖牙远中移动7.18 mm 及远中倾斜(13.24±2.87)°;支抗丧失为0.5 mm;未见明显根尖吸收及牙周组织丧失;尖牙的牙髓活力在牵引后迅速下降,但3个月后明显恢复。结果显示牙周膜牵引成骨可显著加快尖牙移动速度,缩短矫治时间,同时保护磨牙支抗;未见牙根明显吸收、牙齿松动、牙髓坏死及牙周组织丧失等不良反应。提示牙周膜牵引成骨能够快速有效移动尖牙。     

无托槽隐形矫治技术生物力学效应的有限元法研究

目的初步构建无托槽隐形矫治技术的生物力学基础研究模型,分析该矫治体系的应力分布情况,为优化该技术的临床应用提供依据。方法基于CT扫描1例成人干颅标本的影像数据,运用Mimics及ABAQUS软件建立上颌牙列前牙段的无托槽矫治技术三维有限元模型,包括牙颌组织模型、无托槽矫治器模型以及两者的装配,采用非线性有限元法分析牙体牙周组织及矫治器本身的应力分布情况,并与传统固定矫治加载相比较。结果无托槽矫治器作用下,牙周组织瞬时应力约为固定矫治加载时的50～500倍;矫治牙互相影响,矫治牙的移动趋势与预先设计之间相比有差异,拟近远中向平移的尖牙表现为倾斜移动趋势;矫治器本身有应力集中现象,但是最大应力峰值小于材料的弹性极限53.1 MPa。结论无托槽矫治器作用下牙周瞬时应力很大,矫治器在正畸牙近远中移动过程中的三维控制能力有限,不能完全代替传统固定矫治器,建议临床上使用该技术时通过应用附件、改进矫治器材料力学性能等手段,来加强对正畸牙移动的控制。     

皮质骨切开辅助大鼠正畸牙齿移动有限元分析

目的仿真模拟大鼠皮质骨切开后正畸牙齿移动,分析切开手术对大鼠牙颌结构力学分布的影响。方法建立大鼠正畸牙齿移动三维有限元模型,模拟皮质骨切开手术,并根据加载方向及牙根部位对牙周膜及根周牙槽骨进行细分,计算磨牙与切开骨块初始位移及各细分区域内牙周膜、牙槽骨的应力、应变分布。结果上颌第1磨牙在正畸力作用下近中倾斜移动,最大位移集中于牙冠远中尖;皮质骨切开能增加牙槽骨块初始位移。牙周膜最大主应变集中于近远中颈部,最小主应变集中于远中根尖部;皮质骨切开对牙周膜应变的分布及水平有明显影响;皮质骨切开能够明显增加牙槽骨中应力水平,并使高应力区集中于牙根近中牙槽嵴。结论皮质骨切开能够改变正畸矫治力在牙齿及牙周组织中的分布,使其有利于局部牙槽骨改建,实现快速正畸牙齿移动。研究结果有助于从生物力学角度认识皮质骨切开辅助正畸牙齿移动机制。     

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。     

不同加载方式压低上前牙时初始应力在牙体、牙周膜及牙槽骨分布的三维有限元分析

背景：探索最佳的既能有效地压低前牙,又不造成牙齿损伤的加载力值尤为重要。 目的：模拟在上颌侧切牙和尖牙间使用种植支抗对上颌前牙施加压入力时的受力状况,探讨临床上最佳的加载力值及施力方向。 方法：建立上颌前牙段牙齿-牙周膜-矫治系统的三维有限元模型,分析上前牙在不同压低力值及施力方向时牙体、牙周膜及牙槽骨初始应力的分布情况。 结果与结论：同时压低6个上前牙的最佳力值范围在0.5~1.0 N。应力峰值集中区域位于侧切牙的远中颈缘;当施力方向为腭向20°时,牙周膜应力分布相对均匀。即在侧切牙和尖牙间唇侧使用种植钉时,加载0.5~ 1.0 N力的同时配合适当的远中方向牵引力,可对均角型患者达到将上颌前牙整体真性压入的效果,是一种最佳的矫治力系统。