前牵方向逆时针改变反作用力的有限元分析

目的建立并使用颅颌面三维有限元模型,分析前牵引角度逆时针减小时其反作用力在颌骨特别是颞下颌关节（TMJ）的应力及位移变化,为正畸临床更好地治疗骨性Ⅲ类错矜,避免对TMJ的损伤提供实验依据。方法建立完整的包含TMJ的颅颌面三维有限元模型,模拟前牵引矫治器反作用力,直接在颏部施以一定大小的力并逆时针改变施力的方向,测定颌骨和TMJ区应力及位移的变化情况。结果应力方面：①从不同角度加载节点力之后产生最大应力点出现在加载部位颏部,关节窝、髁突头颈部等上下颌接触部位应力也比较集中,且随角度的逆时针变化,最大应力增大;②接触部位（TMJ）应力变化规律：从不同角度施加相同载荷时,上颌骨产生接触应力,角度由37°逆时针减小到22。时,接触应力呈逐渐增大的趋势;下颌骨同样产生接触应力,下颌头处节点的等效应力（如节点24757）随牵引角度的逆时针减小呈增大趋势,下颌颈处的节点（如．4,24301）也是如此。位移方面：①以一定力值不同角度施加载荷后,该模型产生微小的位移变化,位移最大部位产生在加载部位,下颌骨位移沿x轴正方向逐渐减小。牵引角度小于等于37°时,上颌骨位移沿Y轴由底部到顶部逐渐减小;②5个节点在x,Y方向的位移可以看出：X轴位移值均为正值,且随着角度由37°逆时针减小,位移基本呈上升趋势（31°位移值最小）;Y轴位移值大部分为负值（只有37°时关节窝内节点和34°时关节窝内个别节点为正值）说明37°时下颌即发生了后下方（顺时针）旋转,随着角度逆时针减小,上下颌均发生了后下方（顺时针）旋转,且位移值基本呈增大趋势。结论①颅颌面三维有限元模型成功建立;②前牵引矫治器在牵引上颌向前的同时,确实对颌骨及TMJ产生反作用力,如下颌的后下旋转,颏部的应力变形等,因此临床上在保证上颌牵引效果的同时,要考虑将其不利的反作用力降到最低;③从作用力反作用力两方面考虑,传统加力方式中的（500g,37°斜向下）角度37°应该是不错的选择,但临床上具体选择哪个角度,还要根据患者情况具体问题具体分析,全面考虑可能出现的情况。     

前方牵引矫治器不同力值反作用力的三维有限元分析

目的：通过建立包含颞下颌关节的颅颌面三维有限元模型,模拟前方牵引矫治器反作用力的加力方式,分析其在颞下颌关节区、颌骨的应力分布情况以及对各部位节点位移的影响。方法：选择1名健康男性受试者,通过CT扫描得到颅颌面的二维图像数据,借助Mimics、Magics、MSC等专用软件,采用连续、均质、线性、各向同性的线弹性材料,建立包括颞下颌关节和上、下颌骨的颅颌面三维有限元模型。然后在此基础上,根据前方牵引装置的反作用力原理建立加力模型,即采用与平面成后上方37°的施力方向,于下颌最底部加载3~6 N的力值,采用ANSYS10.0有限元分析软件,测定颞下颌关节区、颌骨的应力分布情况以及各部分位移的变化,并对结果进行分析、归纳和整理。结果：在同一角度下,关节窝和髁突头、颈部应力随加载力的增大而增大,下颌最大应力出现在节点力加载部位颏部,上颌最大应力出现在刚性固定面。同时该模型出现微小的位移变化,颅颌面各部分位移随节点力的增大而增大,颅上颌位移由颅底部和平面向颅顶部逐渐减小,下颌骨的位移由前部到后部逐渐减小,并出现顺时针方向旋转。结论：前方牵引矫治器对颞下颌关节区及颌骨产生反作用力的影响,且随着加载力的增大,其产生的反作用力和形变随之增大。颏部可能出现变形,下颌顺时针方向旋转。     

前牵引颏部反作用力对颞下颌关节应力及位移的影响

目的 建立颅颌面骨的三维有限元模型,分析前方施加反作用力牵引颏部对颞下颌关节应力及位移产生的影响。方法 以健康成年男性作为研究对象,采集螺旋CT原始图像数据,利用Mimics、MSC、Magics、Marc图像处理软件建立三维有限元模型,在颏部施加大小为5 N的作用力,并改变施力方向,测定颞下颌关节及颌骨的应力及位移变化情况。结果 三维有限元模型包括上颌骨、下颌骨、颞下颌关节、颅骨,共包括颅骨三维有限元模型节点28760个和110790个单元,上颌骨20487个节点、76982个单元,下颌骨8273个节点、33080个单元。施加载荷为5 N时,方向与平面呈37°时,上颌骨20487个节点的等效Mises应力值为0.143 N,下颌骨8273个节点的等效Mises应力值为0.111N,髁突头部14305个节点的等效Mises应力值为0.829 N。施加载荷为5 N时,颞下颌关节位移从颏部至髁突部位逐渐递减,位移方向与载荷施加方向一致。颏部位移最大,约为0.015 mm;髁突位移最小,约为0.006 mm。结论 本研究成功建立的颅颌面骨三维有限元模型,与生物实体有高度相似性,可用于前方牵引反作用力的相关研究,并可高度模拟牵引力在颞下颌关节的分布情况。     

前方牵引反作用力对颞下颌关节区受力状况影响的有限元研究

目的：建立并使用颅颌面三维有限元模型,研究前方牵引反作用力对颞下颌关节区以及整个下颌骨的应力分布和位移变化状况的影响。方法：选择1例健康成年男性志愿者,采用薄层螺旋CT扫描获取其颅颌面复合体二维图像原始DICOM数据,利用Mimics、Magics、MSC．Marc等图像处理软件建立颅颌面复合体三维有限元模型。利用AN-SYSIO．0软件,在下颌骨颏顶点处施加与耠平面成37。角,大小为5N的力并分析其受力状况。结果：①获得了精确细致的颅颌面复合体三维几何模型,其网格划分准确合理,与重建生物模型的形态相似性好,力学特性体现准确性高。②下颌骨的应力集中区域位于髁突顶部及颈部,髁突表面最大受力区域位于髁突前斜面。上颌骨表面应力集中区域位于关节窝,其中关节窝表面受力最大区域位于关节结节后斜面。③下颌骨的位移图显示位移大小从颏部至髁突逐级递减,其方向与施力方向一致。下颌骨位移变化最大处位于节点力加载部位,髁突部位位移变化量最小。结论：成功建立了包括颞下颌关节在内的颅颌面三维有限元模型,该模型具有很高的精确性,可用于前方牵引反作用力的相关研究。前方牵引反作用力会对颞下颌关节区以及下颌骨的应力分布和位移状况产生影响,但其是否会造成颞下颌关节紊乱还有待进一步研究。     

上颌前方牵引方向的有限元分析

目的:建立并使用上颌发育不足三维有限元模型,研究不同前方牵引方向对颅上颌复合体的影响,以期为上颌前方牵引的临床应用提供理论依据.方法:选择1名9岁上颌骨发育不足女性志愿者,采用螺旋CT扫描、数据传输与转录、Mimics10.0软件建立颅上颌复合体的三维有限元模型,利用ANSYS10.0软件,在上颌尖牙处施加与水平面呈-20°～50°的前方牵引力,大小为5N,分析颅上颌复合体的位移变化和内部应力分布.结果:垂直方向上,当牵引角度为-20°～30°时,颅上颌复合体呈逆时针旋转,且随着角度的增加而减小;30°～40°时,垂直向位移为零;≥40°时,颅上颌复合体顺时针旋转,且随角度的增加而增加.水平方向上,牵引角度在-20°～50°时,颅上颌复合体前移,且随着角度增加而减小:0°位移最大.近中方向上:颅上颌复合体及上颌牙弓有向近中位移的趋势,且随牵引角度增大而减小.随着角度的增大,最大主应力呈现递增趋势,范式应力先减后增;当牵引角度大于10°时,最大主应力和范式应力均递增,且递增速度较快.结论:当上颌前方牵引角度与水平面呈30°～40°时,颅上颌复合体平动;大于此范围,可能出现深覆(牙合),反之有开(牙合)的风险.牵引角度越大,颅上颌复合体前移量越小,应力越大.     

种植体支抗载荷部位对尖牙和磨牙应力分布的影响

目的利用有限元分析法,模拟Carrière Distalizer矫治器（CD矫治器）作用于上颌组牙。分析相同载力下,经不同部位的种植体支抗施力于CD矫治器时,上颌尖牙和磨牙的应力分布及位移变化。方法构建CD矫治器作用模式的三维有限元模型,设载荷力值为1.47 N（150 g）。载荷方向分别为尖牙和磨牙平面下夹角30°4、0°,平面上夹角15°,分别代表下颌远中、下颌近中、上颌3个部位的种植支抗。分析经不同部位的种植体支抗施力于CD矫治器时,上颌尖牙和磨牙的应力分布及位移情况。结果上颌种植支抗作用于磨牙的应力较小,但引起磨牙较大的位移;作用于尖牙的应力较大,但尖牙的位移却不明显。下颌近中种植支抗对尖牙的作用最为明显,使尖牙的应力分布最小,而位移却相对较大。结论经下颌远中、下颌近中、上颌3个不同位置的种植体支抗施力于CD矫治器,对磨牙和尖牙产生了不同影响,选择种植体支抗作为CD矫治器的支抗源时,位置选择应慎重。     

包含颞下颌关节的颅面三维有限元模型建立

目的　建立包括颞下颌关节在内的颅面三维有限元模型。为日后通过前方牵引矫治力的加载,探讨前牵引矫治力及反作用力在颅上颌复合体、下颌骨、髁状突和关节窝内的应力分布。方法　通过螺旋CT扫描正常志愿者颅面部,将所获得的DICOM格式的图像导入Mimics软件,对包含颞下颌关节的颅面部进行网格划分。结果　成功建立起包括下颌骨颞下颌关节在内的颅骨三维有限元模型。所建立颅骨三维有限元模型共包含110 770个节点和28 740个单元,其中中上颌骨由76892个节点和20 387个单元构成,下颌骨由33 878个节点8 353个单元构成。该模型结构相对比较完整,网格质量良好,与生物实体真实结构具有良好的几何相似性。结论　成功建立了包括颞下颌关节在内的颅颌面三维有限元模型,所建模型具有很高的精确性,为日后进行模拟加载试验奠定了基础。     

后退造裂前颌骨对颅面发育影响的实验研究

目的 在建立模拟双侧唇裂及上颌前颌骨加压的定量研究动物模型基础上,动态探测颅颌面发育全过程的规律。方法 将40只3周龄实验兔随机分为8组:空白对照5只;造裂对照5只;只对前颌骨施加不同压力分3组,各5只;造裂并对前颌骨施加不同压力分3组,各5只。借助头影测量定时观察各组动物颅颌面发育的全过程,并对受压迫的前颌上颌缝进行一系列微观研究。结果 实验组面中份生长有一个暂时的延滞效应期,但对前颌骨施加后推力最终并未影响上颌骨的生长潜力。结论 ①对幼兔用主动矫治器是较理想的前颌骨后推加压定量研究的实验动物模型;②用主动矫治器行双侧唇腭裂术前矫治前突的前颌骨是合理和有效的手段。     

推杆式矫治器前导下颌对颌骨应力和位移的影响

目的 分析推杆式矫治器（Forsus）在不同垂直向分力作用下瞬时前导下颌后下颌骨的应力和位移变化,为Forsus临床应用提供实验基础。方法 经Abaqus 6.5软件构建Forsus导下颌向前三维有限元模型,分别模拟Forsus矫治中水平向分力为4 N,垂直向分力分别为2、4、1 N的3种工况下下颌骨的应力、位移及路径变化。结果 3种工况下,下颌骨均出现较大应力,髁突发生扭转。垂直向分力为4 N时,下颌骨旋转幅度很小,颏部前伸位移只有0.188 mm;垂直向分力为2 N和1 N时,下颌颏部前伸位移分别为1.150 mm和2.141 mm,下颌骨发生前上旋转。结论 随着垂直向分力逐渐减小,颏部前伸位移趋势增大。Forsus前导下颌有利于颌骨生长改建。     

不同部位种植体支抗前牵引上颌的三维有限元分析

目的采用三维有限元方法分析不同部位的种植体支抗前牵引对上颌复合体的影响,为种植体支抗前牵引治疗骨性Ⅲ类错牙合提供客观的理论依据。方法运用已建立的上颌复合体和种植体的三维有限元模型,在上颌骨唇颊侧三个不同部位(上颌中切牙与侧切牙牙根间;尖牙与第一双尖牙牙根间;第二双尖牙与第一磨牙牙根间)植入种植体,模拟临床在种植体上加载前牵引力,不同部位和不同角度之间两两组合共形成12种工况,分析比较不同工况下上颌复合体发生的应力分布以及旋转、移位变化。结果不同部位不同角度的前牵引力对上颌复合体的影响表现为:①牵引力向前下与眶耳平面呈30°方向时,随着种植体部位的逐渐后移,除颧额缝处应力逐渐减小外,其余各骨缝处应力逐渐增大。当种植体位于第二双尖牙与第一磨牙牙根间时,上颌复合体各相关骨缝主应力值最接近。②牵引力向前下40°方向时,蝶颌缝变化较大。当种植体位于中切牙与侧切牙牙根间和尖牙与第一双尖牙牙根间时此处受到的是压应力;而当种植体位于第二双尖牙与第一磨牙牙根间前牵引时则变为拉应力。③牵引力向前下50°和60°方向时,鼻颌缝处应力在三个不同部位种植体牵引时虽发生较大变化,但均为拉应力。蝶颌缝处应力均为压应力。结论根据应力分析,随着种植体植入部位的逐渐后移,上颌复合体逆时针旋转趋势逐渐增大:①牵引角度30°,种植体位于第二双尖牙与第一磨牙牙根间时,上颌复合体可能发生近似整体前移;当种植体位于中切牙与侧切牙牙根间、尖牙与第一双尖牙牙根间时,上颌复合体均可能发生顺时针旋转。②牵引角度40°,种植体位于第二双尖牙与第一磨牙牙根间时,上颌复合体可能发生逆时针旋转,其余两部位前牵引时上颌复合体均可能发生顺时针的旋转;③牵引角度大于50°,三个不同种植体部位前牵引均可能导致上颌复合体顺时针旋转。     

两类改良型微钛板种植体辅助上颌前方牵引时上颌骨位移趋势的三维有限元分析

目的　为微钛板种植体辅助上颌前方牵引的临床应用提供参考。方法　建立两类（L/Y）改良型微钛板种植体辅助上颌前方牵引的三维有限元模型,模拟牵引力大小为500g/侧,牵引方向与上颌牙合 平面呈0°～50°斜向前下,分析各工况下上颌骨的位移趋势和变化规律。结果　L、Y型微钛板种植体辅助上颌前方牵引对上颌骨位移趋势的影响基本一致;上颌前方牵引时,上颌牙列有缩窄的趋势;牵引方向斜向前下与牙合 平面呈在0°～20°之间时,上颌骨发生逆时针旋转,30°～50°时,上颌骨发生顺时针旋转。结论　1、微钛板种植体的形态对前方牵引时上颌骨位移趋势影响较小;2、上颌前方牵引时,上牙列有缩窄趋势;3、上颌骨位移趋势会随着牵引方向的改变而不同,牵引方向斜向前下与牙合 平面呈0°～20°时,对治疗反覆牙合 患者有积极意义,30°～50°时,对治疗反牙合 伴开牙合 趋势的患者有积极意义。     

三种快速扩弓联合前方牵引装置作用效果的三维有限元分析

目的 应用三维有限元法比较三种快速扩弓联合前方牵引装置对颌骨及牙齿的作用效果,为临床治疗提供参考.方法 建立Hyrax联合牙性前方牵引装置、骨支持式扩弓器(maxillary skeletal expander,MSE)联合牙性前方牵引装置、MSE联合骨性前方牵引装置及颅上颌复合体的三维有限元模型,对扩弓螺旋器施加0....     

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目的探讨早期骨性Ⅲ类错患者上腭快速扩弓联合前方牵引矫治后咽腔的改变。方法选择2007年6月至2009年5月大连医科大学附属第一医院口腔正畸门诊收治的早期骨性Ⅲ类错患者30例,行上腭快速扩弓联合前方牵引治疗,并测量矫治前后各指标变化。结果与矫治前比较,矫治后上齿槽座点到Y轴的距离(Y-A)增加,下齿槽座点到Y轴的距离(Y-B)和颏前点到Y轴的距离(Y-Pog)减小,上咽腔宽(UPW)、中咽腔宽(MPW)增加,鼻咽部面积(nasopharynx)和口咽上部面积(oropharynx1)增加(均P<0.01);下咽腔宽(LPW)、口咽下部面积(oropharynx2)及头位角(SN-CVT)变化差异无统计学意义(均P>0.05)。结论上颌前方牵引能改变咽腔大小。     

骨种植钉前牵引对骨性Ⅲ类错患者软硬组织侧貌的影响

目的研究采用骨种植钉前牵引对骨性Ⅲ类错患者软、硬组织侧貌的改变。方法选取18例需行前牵引矫治的生长发育期骨性Ⅲ类错患者,采用双侧上颌颧牙槽嵴植入骨种植钉配合面框式前牵引,平均治疗时间为9个月,力值为（3.5±0.1）N。治疗前后头影测量采用Legan&Burstone软组织分析法以及相关硬组织测量,分析比较患者治疗前后软、硬组织变化情况。结果所有患者Ⅲ类错均得到改善,鼻底趋于丰满,颏部顺时针旋转,侧貌由凹面型变为直面型,下唇突度减小,软组织上下面高比、鼻唇角、上唇突度及颏唇沟深度无明显变化。上前牙无明显变化,下前牙舌倾,上颌骨向前生长,A点前移,SNA、ANB增大;SNB减小,下颌骨顺时针旋转。结论骨种植钉前牵引可促进上颌生长,使面中份丰满,且对上颌前牙轴倾度无影响,从而纠正骨性Ⅲ类错。     

2型糖尿病对小鼠下颌骨骨再生及辅助性T细胞17、调节性T细胞相关因子表达的影响

目的观察2型糖尿病对小鼠下颌骨骨再生以及辅助性T细胞17 (Th17)、调节性T细胞(Treg)相关因子表达的影响。方法将36只6周龄C57BL/6J雄性小鼠随机分为正常对照(NC)组和2型糖尿病(T2DM)组,小鼠下颌骨缺损建模当天(0 d)和术后7、14、28 d检测空腹血糖。于两组小鼠下颌骨缺损建模后7、14、28 d,通过苏木素-伊红(HE)染色观察下颌骨缺损愈合情况,通过免疫组织化学染色的方法观察下颌骨缺损内碱性磷酸酶(ALP)、Runt相关转录因子2 (RUNX2)、叉头框蛋白P3 (Foxp3)、维甲酸相关孤核受体γt(RORγt)和蛋白酪氨酸磷酸酶非受体型2 (PTPN2)的表达情况。结果 HE染色结果显示:T2DM组小鼠的下颌骨缺损范围内新生骨的数量明显少于NC组。免疫组织化学染色结果显示:成骨相关蛋白ALP和RUNX2的表达在T2DM组的骨缺损内明显降低;另外,2型糖尿病小鼠下颌骨缺损范围内的RORγt阳性细胞数量增加,Foxp3阳性细胞数量减少,PTPN2的表达明显降低。结论 2型糖尿病可以显著地抑制小鼠下颌骨骨再生过程,PTPN2的下降以及Treg-Th17向偏...