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。     

无托槽隐形矫治器整体内收上颌前牙的三维有限元分析

目的:研究无托槽隐形矫治器整体内收上颌前牙过程中上颌前牙所受的应力情况及初始移动规律.方法:采用CBCT扫描已拔除双侧上颌第一前磨牙患者,建立上牙列、牙周膜及牙槽骨的初始复合体模型.激光扫描患者牙冠外形并与初始模型三维重叠建立终模型.应用ANSYS Workbench软件分析安装无托槽隐形矫治器时上颌前牙的应力分布及初始位移趋势.结果:建立了具有高仿真度的上颌复合体三维有限元模型;上颌双侧中切牙及侧切牙初始位移趋势一致,表现为远中舌向倾斜移动,且均有伸长趋势,其牙周膜应力分布与其位移趋势相一致;上颌双侧尖牙表现为远中倾斜移动趋势.结论:无托槽隐形矫治器在整体内收上颌前牙时,上颌前牙均表现为倾斜移动,且有伸长趋势.     

无托槽隐形矫治上颌前牙分步内收和整体内收的三维有限元分析

目的通过三维有限元分析探讨无托槽隐形矫治上颌前牙分步内收和整体内收对切牙移动方式和后牙支抗的影响, 以期为临床提供参考。方法选取1例2022年6月因下颌第三磨牙阻生就诊于上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔外科的患者(24岁, 男性, 个别正常), 使用其口腔颌面部锥形束CT构建无托槽隐形矫治三维有限元模型, 设计减数上颌第一前磨牙, 建立5组工况:分步内收-尖牙平移组、分步内收-切牙平移组、分步内收-切牙过矫治组、整体内收-切牙平移组和整体内收-切牙过矫治组。分析各组前牙和支抗后牙的初始位移。结果分步内收-尖牙平移组尖牙发生远中倾斜移动, 中切牙和侧切牙分别唇向倾斜0.18°和0.13°。分步内收-切牙平移组和分步内收-切牙过矫治组尖牙均表现为近中倾斜移动;其中, 切牙平移组中切牙和侧切牙出现不可控舌倾, 分别倾斜0.29°和0.32°;切牙过矫治组中切牙和侧切牙的舌倾角减少至0.21°和0.18°。整体内收-切牙平移组和整体内收-切牙过矫治组尖牙均表现为远中倾斜移动;其中, 切牙平移组中切牙和侧切牙仍出现不可控舌倾, 分别倾斜0.19°和0.27°;切牙过矫治组中切牙发生可控的倾...     

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。     

螺旋压缩成骨器配合牙槽外科减阻快速内收上颌前牙的有限元分析

目的探讨螺旋压缩成骨器对上颌前牙应力分布及位移的影响。方法构建螺旋压缩成骨器配合牙槽外科减阻快速内收上颌前牙三维有限元模型,在对上前牙加载位移0.50mm和0.75mm两种工况下,分析上颌中切牙、侧切牙、尖牙唇腭侧及近远中应力分布及位移。结果两种工况下切牙颈部唇侧位移最大,腭侧应力最大;尖牙颈部近中位移和应力最大,唇侧位移和应力分布最小,两种工况载荷效果总体趋势相同。结论螺旋压缩成骨器两种工况对前牙内收都有影响,中切牙、侧切牙、尖牙的内收趋势明显,中切牙和尖牙有旋转趋势。     

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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。     

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。     

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.     

舌侧活动翼矫治技术内收下前牙的三维有限元分析

目的:利用三维有限元模型分析舌侧活动翼矫治技术内收下前牙过程中牙列的位移趋势和牙周膜应力分布。方法:利用志愿者的锥形束CT数据及舌侧活动翼托槽实体数据,建立排齐后的下颌牙列及矫治器的三维有限元模型,在此模型上施力内收下前牙,初步分析下牙列的初始位移特点以及牙周膜应力分布。结果:加力后,下颌中切牙倾斜移动伴有压低;侧切牙...     

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。     

微植体支抗滑动法内收上颌前牙的三维有限元研究

目的探讨不同微螺钉种植体植入高度以及不同牵引钩高度对微植体支抗滑动法内收上颌前牙的生物力学效应的影响。方法采用高精度螺旋CT扫描结合MIMICS快速三维重建的方法建立微植体－直丝弓上颌前牙内收力系的三维有限元模型,并在准确构建托槽、牙齿、弓丝、微种植体的力学关系基础上计算当微种植体植入高度为4、8 mm时以及牵引钩高度为1、4、7、10 mm时上颌前牙的初始移动情况。结果随着牵引钩高度的增加,上颌前牙内收时逐渐从冠舌向倾斜移动变为冠唇向移动;微种植体高位植入更有利于上颌前牙内收时的压入移动。结论通过微种植体植入高度和牵引钩高度的变化可以有效控制上颌前牙内收的牙齿移动方式。     

Tip-Edge力系后倾曲对上颌磨牙初始位移影响的三维有限元分析

目的 研究Tip-Edge力系中上颌第一磨牙在后倾曲作用下的初始位移情况,探讨后倾曲曲度和位置对上颌第一磨牙初始位移的影响。方法 采用牙列完整的干颅,用CT扫描建立Tip-Edge差动直丝弓三维有限元模型,模拟5种后倾曲曲度（20°、30°、40°、50°、60°）以及4种后倾曲位置（2、4、6、8 mm）对模型进行加载,计算上述情况下磨牙的初始位移情况。结果 在后倾曲作用下,上颌第一磨牙出现远中方向移动以及伸长移动。当后倾曲曲度增加时,磨牙的远中初始位移以及伸长位移增加;当后倾曲距离增加时,磨牙的远中初始位移以及伸长位移减少。结论通过改变后倾曲的曲度和位置,可以有效地控制Tip-Edge力系下上颌磨牙的初始位移方式以及移动量。     

无托槽隐形矫治器联合微种植体内收并压低上前牙的三维有限元分析

目的 运用三维有限元技术研究无托槽隐形矫治器联合微种植体内收并且压低上前牙时,使用不同方式的微种植体牵引的治疗效果差异。 方法 获取患者上颌骨及牙体等锥形束CT数据,使用Mimics、Geomagic、Solidworks和Ansys软件建立所需要的三维有限元模型以及无托槽隐形矫治器。根据微种植体的设计不同,分为4个实验组。第1组为空白对照组;第2组在上颌双侧第二前磨牙和第一磨牙之间各植入一颗微种植体,在双侧尖牙牙套上沿内收方向加0.98 N的力;第3组在第2组基础上,在中切牙之间植入一颗微种植体加力0.98 N压低上前牙;第4组在第2组基础上,在双侧中切牙和侧切牙之间各植入一颗微种植体加力0.56 N压低上前牙。对各组进行受力分析,比较不同位点植入微种植体牵引加力时前牙转矩的改变、运动趋势以及应力分布。 结果 4组中所有上颌切牙皆表现出内收和压低的趋势,且伴有不同程度的转矩改变。第3组上颌中切牙及侧切牙在矢状向冠根位移差最小,第4组上颌中切牙及侧切牙压低值最大,第2组最大应力集中值最大。 结论 将微种植体植入上颌中切牙之间进行牵引更利于转矩控制;而植入上颌中切牙与侧切牙之间并联合前牙垂直牵引时更利于单纯压低,在一定程度上避免了“过山车”效应。     

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.     

上颌第一磨牙控制的生物力学研究

目的    利用三维有限元方法模拟在上颌第一磨牙加载不同角度及位置的后倾曲和末端内收曲时,其受力分布规律和位移趋势,并阐明其生物力学机制。方法    建立上颌全牙弓三维有限元模型。（1）使用0.018英寸×0.025英寸（0.48 mm × 0.64 mm）不锈钢方丝在不同部位建立弯折15°、30°及45°后倾曲弓丝模型。观测不同工况下上颌第一磨牙在Z向的位移;（2）在不同部位建立弯折15°、30°以及45° Toe-in曲弓丝模型,观测不同工况下上颌第一磨牙在X和Y向的位移情况。结果    （1）后倾曲弯折的角度增加,第一磨牙受到净力随之增加;弯折点越靠近第一磨牙近中,其压入力量越大;弯折点靠近第二前磨牙时,磨牙呈整体伸长趋势。（2）Toe-in曲弯折角度增加,第一磨牙的旋转位移角度随之增加;Toe-in曲弯折点靠近第一磨牙颊面管近中时,第一磨牙呈整体舌向位移;弯折点靠近第二前磨牙时,呈顺时针旋转趋势。结论    后倾曲对第一磨牙垂直位移影响较大,其弯折点靠近第二前磨牙时有利于支抗控制及咬合打开;Toe-in曲的弯折则有利于平衡第一磨牙旋转的副作用。     

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??Objective    To investigate the distribution and initial displacements of the maxillary first molar under various degree and location of tip back and Toe-in bends by the 3-D finite element method?? so as to clarify the biomechanism of those bends. Methods    ??1??The whole maxillar 3-D finit element model was successfully constructed. 0.018×0.025 wire was used in this study. Analyze the displacement of upper first molar when there were 15°?? 30° and 45° tip back bends in different location. When the forces were loaded in these situations on the model??observe the upper molar displacement on the Z directions. ??2??Analysze the displacement of upper first molar when there were 15°?? 30° and 45° Toe-in bends in different location. When the forces were loaded in these situations on the model??observe the upper molar displacement on the X and Y directions. Results    ??1??With the increase of the tip back bends angle?? the magnitude of the bending force increased. As bend location progressively moved toward the molar?? the magnitude of the intrusive moment at the molar also progressively increased. When the bend was close to the second premolar??the first molar showed an extensive movement.??2??With the angle of the Toe-in bends increaing?? the magnitude of force increased. When the bend was close to the upper first molar?? it showed the overall lingual displacement. When the Toe-in was near the second premolars?? the upper molar had a clockwise rotation. Conclusion    Tip back bend is critical in controlling vertical dimension of the first molar?? and is beneficial to anchorage control and bite opening when located in distal of the second premolar. Toe-in bend is in favour of rotation control of the first molar.     

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。