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.     

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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。     

OPA-K平直弓丝矫治技术排齐阶段的临床研究

目的：研究平直弓丝矫治技术排齐阶段使用弹性链状圈远中移动尖牙的效果及其对前牙、尖牙、后牙的影响。方法：15例拔除4个第一双尖牙的正畸病例，使用日本TOMY公司生产的OPA-K平直弓丝矫治器进行矫治，排齐前后利用模型测量和X线头影测量进行统计学分析。结果：第一磨牙近中倾斜但前移不明显且牙冠近中舌向旋转；双尖牙及磨牙区牙弓缩窄；尖牙远中倾斜移动，牙尖间宽度增大；上下切牙舌向倾斜移动，前牙覆He加深。结论：平直弓丝矫治技术排齐阶段使用弹性链状圈远中移动尖牙配合弓丝末端回弯，可有效预防切牙唇倾，加快排齐的速度。应采取必要的增强支抗及控制前牙覆He的措施，预防此期中出现的不利变化。     

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。     

上颌全牙列远移中牙周膜的应力分析

目的:探讨利用三维有限元技术,分析不同负载模式下上颌全牙列远移的过程中各牙齿的牙周膜应力分布及牙根吸收的危险区域。方法:建立包括上颌骨,上牙列,牙周膜等的三维有限元模型。模拟微种植钉联合镍钛拉簧远移全牙列,通过控制不同的牵引方向(一共12组),记录并分析上颌牙列中各牙齿的牙周膜应力情况。结果:牵引钩高度0 mm,位置侧切牙、尖牙之间或者尖牙、第一前磨牙之间,种植钉高度0 mm或7 mm,这4种模式所受到的力系统在这12组结果中是比较均匀的,各个牙齿牙周膜所受到的应力在适度范围内,且牙列在矢状方向移动的效率较高。结论:牵引力与弓丝平行时(23-0-0、34-0-0),所受到的力系统比较均匀的,各个牙齿牙周膜所受到的应力在适度范围内,且牙列在矢状方向移动的效率较高。磨牙区不容易出现压力过大区域,前牙区容易出现,可能和解剖及位置相关。牵引钩附近的牙齿是牙根吸收的危险区域。不建议高位种植钉和高位牵引钩一起使用,注意侧切牙及尖牙垂直向受力。     

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。     

J钩高位牵引压低内收上颌切牙的三维有限元分析

目的分析J钩高位牵引时牵引钩高度变化对切牙牙周膜应力和初始位移的影响,探讨J钩牵引过程中的力学机制,为临床正畸提供客观的理论依据。方法建立上颌牙齿及矫治器的三维有限元模型;牵引钩高度分2、4、6、8、10、12 mm 6种高度;于牵引钩顶端加载与矢状面颊向30°及与牙合平面向上30°,力大小为1.5 N;描绘出上颌切牙牙周膜应力图和初始位移图。结果当牵引钩高度增加时,中切牙最大主压应力变大,牵引钩高度小于4 mm时表现为舌倾压低,牵引钩高度大于8mm时表现为唇倾压低;侧切牙最大主压应力值先变小后增大,在牵引钩高度为4 mm时最小、12 mm时最大,舌倾伸长趋势增加。结论 J钩高位牵引时随着牵引钩高度增加,中切牙从舌倾压低变为唇倾压低;侧切牙舌倾伸长趋势增加。     

Laceback技术在排齐阶段的临床研究

目的:研究Laceback在排齐阶段对牙列的影响。方法:15例拔除2个上颌第一双尖牙患者,使用杭州奥杰医疗器材有限公司生产的全程式直丝弓矫治器,排齐前后牙列的比较研究。结果:尖牙远中整体移动,尖牙间宽度增加;切牙舌向倾斜移动;第一恒磨牙稍有稍近中移动。结论:排齐阶段使用Laceback可以有效远中移动尖牙,同时配合弓丝末端回弯可有效的防止切牙唇向移动,如果磨牙支抗要求高,则需要采取加强磨牙支抗的措施,以防止不利的牙齿运动。     

上颌前牙段阻抗中心的三维有限元研究

目的:采用三维有限元法建立上颌前牙模型,并研究其阻抗中心的垂直向定位.方法:在ANSYS8.1软件中建立6个上前牙及前颌骨的三维有限元模型,以2mm×2mm的不锈钢唇弓紧密固定6个上前牙,对其双侧施加150g水平向后牵引力,施力的高度分别为2～14mm,经求解得出模型内各节点的三维位移和应力分布趋势.结果:上前牙的位移和应力分布趋势随着水平向后牵引力的高度增加而变化.切牙的唇舌向位移由冠舌向倾斜逐渐变为舌向整体移动和舌向控根移动,尖牙则以冠舌向倾斜位移为主;前牙位移量随牵引力高度增加而增大,但位移趋势较为稳定;牙周膜应力分布与其位移趋势一致.牵引钩长度为10mm时,6个前牙的舌向位移和牙周膜的应力分布最为均匀.结论:标准大小的上颌6个前牙的阻抗中心垂直向上位于中切牙切缘龈方14mm左右.     

镍钛丝上加不锈钢管点焊阻挡曲矫治前牙闭锁

闭锁临床症状主要表现为上下切牙舌向倾斜,呈闭锁关系,下颌后缩,上下牙弓为远中关系或中性关系,颌间距离较低,面下1/3过短,上下前牙呈内倾型深覆为主要特征的错畸形.传统治疗方法很多.其中,较常见的有固定矫治器,先在上颌牙弓在安上带环,用直径0.35mm的圆丝颊面管的近中弯制欧米咖曲,前牙段开大垂直曲;或用带双曲舌簧的活动矫治器对错位牙施以矫治力,而使其向唇侧移动.笔者在治疗中主要采用0.35mm,0.40mm,0.45mm镍钛圆丝上直接加不锈钢管,在点焊机上点焊阻挡曲.阻挡曲位于的颊面管近中,弓丝的前段离开前牙弓4mm.如磨牙表现为远中关系,还可在阻挡曲远中安放镍钛推簧,改善磨牙关系,前牙也建立正常的上下切牙覆覆盖关系.当上切牙舌倾得到矫治后,下切牙才能唇向开展,同时下颌可自由地调动到正常位置.     

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。     

J钩牵引方向对上颌切牙牙周膜初始应力影响的三维有限元分析

目的 分析J钩牵引方向变化对上颌切牙牙周膜应力分布的影响,探讨J钩牵引过程中的力学机制,为临床正畸提供客观的理论依据。方法 建立上颌牙齿及矫治器的三维有限元模型;在弓丝定点上以1.5 N的力保持与矢状面颊向30°不变,与牙合平面角度从0°~90°之间每5°加载一次,描绘出上颌切牙牙周膜应力图。结果 随着牵引角度增大,上切牙牙周膜压应力区由腭侧近颈缘和唇侧近根尖逐渐变为腭侧近根尖和唇侧近颈缘;牵引角度65°~75°时,中切牙牙周膜应力比较均匀,牵引角度45°~55°时,侧切牙牙周膜应力较均匀。结论 随着角度的增大,切牙由舌倾趋势变为唇倾趋势。     

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。     

摇椅形镍钛圆丝和方丝唇弓打开咬合前后下颌牙的三维变化

目的:比较摇椅形镍钛圆丝和方丝唇弓矫治安氏Ⅰ类或安氏Ⅱ类错伴深覆患者牙列时,下颌牙在三维方向上的变化,为临床选择不同类型的弓丝提供依据。方法:按标准选择40例病例,依据所使用的镍钛弓丝截面形态、尖牙向后"8"字结扎、唇弓末端回弯等不同,将研究对象分为4组。打开咬合前、后留取患者石膏模型,用激光扫描仪和图像处理软件Imageware扫描处理石膏牙模型,建立数字化研究模型,测量下颌牙的三维变化。应用SPSS12.0软件包对数据进行统计学分析。结果:摇椅形唇弓打开咬合时,会导致牙三维方向上的诸多变化,包括①下颌磨牙区牙弓宽度略增加,尖牙区和第二前磨牙区牙弓宽度变化不明显,牙弓长度有增加趋势。②下切牙龈向压低,唇侧倾斜;使用镍钛方丝及不作末端回弯、"8"字结扎时切牙唇倾较明显。尖牙向远中移动,向后"8"字结扎时移动明显,龈向变化不明显。第二前磨牙向升高;第一磨牙远中颊尖龈向压低,近中颊尖变化不明显,牙有向远中移动的趋势;使用镍钛方丝时,出现颊倾。结论:使用摇椅形唇弓打开咬合时,应用截面形态不同的镍钛圆丝或方丝及弓丝末端是否回弯和尖牙是否向后"8"字结扎,在下颌牙产生的三维变化有一定差异。     

Effectiveness of an anterior mini-screw in achieving incisor intrusion and palatal root torque for anterior retraction with clear aligners:: A finite element study

ObjectivesTo analyze the biomechanical system of anterior retraction with clear aligner therapy (CAT) with and without an anterior mini-screw and elastics.Materials and MethodsModels including a maxillary dentition (without first premolars), maxilla, periodontal ligaments (PDLs), attachments, and aligners were constructed and imported to finite element software. Three model groups were created: (1) control (CAT alone), (2) labial elastics (CAT with elastics between the anterior mini-screw and buttons on central incisors), and (3) linguoincisal elastics (CAT with elastics between the anterior mini-screw and precision cuts on the lingual sides of the aligner). Elastic forces (0–300 g, in 50 g increments) were applied.ResultsCAT alone caused lingual tipping and extrusion of the incisors. Labial elastics caused palatal root torquing and intrusion and mesial tipping of the central incisors, while linguoincisal elastics produced palatal root torquing and intrusion of both central and lateral incisors. Second premolars were intruded in all three groups, with less intrusion in the linguoincisal elastics group. For the control group, stress was concentrated on both labial and lingual root surfaces, alveolar ridge, and cervical and apical PDLs. Stress was more concentrated in the labial elastics group and less concentrated in the linguoincisal elastics group.ConclusionsCAT produced lingual tipping and extrusion of incisors during anterior retraction. Anterior mini-screws and elastics can achieve incisor intrusion and palatal root torquing. Linguoincisal elastics are superior to labial elastics with a lower likelihood of buccal open bite. Root resorption and alveolar defects may occur in CAT, more likely for labial elastics and less likely for linguoincisal elastics.     

A comparative evaluation of different compensating curves in the lingual and labial techniques using 3D FEM.

Because adults dislike the visibility of orthodontic appliances, the use of the lingual orthodontic technique has increased over time. But few studies compare tooth movement of the lingual technique with that of the labial technique. In this study, human mandibular left teeth were aligned, and a 3-dimensional finite element model was made (consisting of 19382 nodes and 12150 elements). To compare the effect of compensating curves on canine retraction between the lingual and the labial orthodontic techniques, the compensating curve was increased on the.016-in stainless steel labial or lingual archwire, and a 150-g force was applied distally on the canine. The relative direction and the amount of tooth displacement of the finite element model were compared on a schematic displacement graph (magnified 10,000 times), and the compressive stress distributed on the root surface was observed. The pattern of tooth movement (with or without a compensating curve) was different between the labial and the lingual techniques. As the amount of compensating curve increased (0, 2, and 4 mm) in the archwire, the rotation and the distal tipping of the canine was reduced. The antitip and antirotation action of compensating curve on the canine retraction was greater in the labial archwire than in the lingual archwire.     

上颌“T”形曲内收弓丝矫治上颌前牙的三维有限元分析

为了全面研究“Ｔ”形曲连续内收弓丝对前牙所产生的矫治力作用,以３根弹簧模拟牙周组织－牙齿－托槽对矫治弓丝的弹性支持作用,用三维有限元方法对“Ｔ”形曲内收弓丝对上前牙产生的矫治力系统进行了分析。得出以下结论：①“Ｔ”形曲连续内收弓丝末端回抽加力时,除水平力外,还产生使牙齿伸高的垂直力与根舌向力矩。②用“Ｔ”形曲内收前牙时,需同时弯制合适的根舌向转矩和“人”字形曲,方可有效地控制牙齿移动。③使用“Ｔ”形曲内收弓丝,加力不宜过大。④适当选用较细的弓丝,可使矫治力更柔和、持久。本研究对临床应用方丝弓技术内收前牙弓、关闭拔牙间隙有明确的指导意义。     

Changes in alveolar bone thickness due to retraction of anterior teeth.

In cases of bimaxillary protrusion, extraction of 4 premolars and orthodontic treatment with retraction of the anterior teeth is a widely used approach. However, there is controversy over whether the changes that occur in the anterior alveolar bone always follow the direction and quantity of tooth movement. Nineteen patients with dentoalveolar bimaxillary protrusion treated by extracting the 4 first premolars were evaluated with lateral cephalograms and computed tomography (CT). Cephalograms and CT scans were made before treatment and 3 months after retraction of the incisors. The measurements of the cephalograms showed that maxillary and mandibular incisors were retracted primarily by controlled tipping of the teeth. For all maxillary and mandibular incisors, we assessed the labial and the lingual alveolar plates at crest level (S1), midroot level (S2), and apical level (S3) for bone-thickness changes during retraction of the maxillary and mandibular anterior segments. In the mandibular arch, the labial bone maintained its original thickness, except the S1 measurements, which showed a significant decrease in bone thickness (P <.001). In the maxillary arch, the labial bone thickness remained unchanged. There were statistically significant decreases in lingual bone width in both arches after retracting the incisors. Some of the patients demonstrated bone dehiscence that was not visible macroscopically or cephalometrically. When tooth movement is limited, forcing the tooth against the cortical bone may cause adverse sequelae. This type of approach must be carefully monitored to avoid negative iatrogenic effects.