两种颌间牵引对下颌骨微种植体及周围影响的三维有限元分析

背景：有限元分析能够模拟正畸治疗方法,并对模型进行生物力学分析,此方法被认为是一种重要的、新的正畸生物力学分析方法。 目的：以三维有限元方法分析下颌骨微种植体及周围牙齿在颌间Ⅱ类、Ⅲ类牵引状况下的应力分布。   方法：选择一个牙列完整(无第三磨牙),咬合关系正常,后牙中性颌,无任何颞下颌关节紊乱症状和体征及病变的成年女性志愿者,24岁。采用螺旋CT对志愿者行闭口位头颅CT断层扫描,应用Ansys多种软件结合的方法,建立颞下颌关节、下颌骨及下颌牙列、微种植体的三维有限元模型,模拟临床颌间Ⅱ类、Ⅲ类牵引对微种植体及周围牙齿应力的影响,并对其进行分析。根据方向分别加载,力值为1 N。 结果与结论：①所建三维有限元模型具有较好的几何相似性。②颌间Ⅱ类牵引：种植钉在上颌在尖牙和第一前磨牙之间,下颌在第二前磨牙和第一磨牙之间。第一磨牙应力分布大于第二前磨牙,但第二前磨牙牙周膜应力分布大于第一磨牙牙周膜。③颌间Ⅲ类牵引：种植钉在上颌在第二前磨牙和第一磨牙之间,下颌在尖牙和第一前磨牙之间。下颌尖牙及其牙周膜应力分布大于下颌第一前磨牙。④微种植体及周围牙齿在进行颌间牵引时应力分布变化微小。     

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。     

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。     

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。     

三维有限元分析不同生物力作用的上颌第一前磨牙三维有限元分析不同生物力作用的上颌第一前磨牙

背景：应用有限元分析法对微种植钉支抗的生物力学研究较少见,而有限元模型的准确性与否是决定了有限元分析结果的重要因素。 目的：建立上颌第一前磨牙的三维有限元模型,并分析不同角度生物力作用于上颌第一前磨牙的移动特点。 方法：利用牙科CT扫描上颌第一前磨牙获得数据,通过Mimics软件实现CT图像与三维模型的转换,根据DICOM数据建模法建立三维有限元模型,模拟在不同角度微种植钉支抗施力下进行生物力学实验,分析上颌第一前磨牙的位移情况。 结果与结论：应用此方法获得上颌第一前磨牙的三维有限元模型的方法简便、精确,能最大程度的真实模拟生物力学实验,上颌第一前磨牙在微种植钉支抗作用下,产生远中倾斜移动、远中舌向旋转和压低运动的复合运动趋势。     

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。     

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。     

下颌第一磨牙不同冠根比种植修复体的三维有限元分析

背景：为了尽量避免种植义齿修复时出现种植体周围骨组织应力集中。以往有研究应用增大种植体与骨界面的结合面积、增加直径、增加长度等方法以期使种植体骨界面应力分布更趋均匀,以提供更大的支持力,但观察时间较短,且临床报告并不一致。 目的：设计不同冠根比种植修复体,采用三维有限元法,对轴向加载和颊舌向加载下的不同冠根比种植修复体周围骨组织应力分布进行分析,以求找到适合临床种植修复的冠根比范围。 方法：应用CT断层扫描技术得到下颌骨和下颌牙列的大致轮廓,通过交互式的医学影像控制系统对图形特征进行整体图像拟合,再以计算机软件生成云图,根据云图的数据进行三维重建,从而得到包括下颌骨和下颌牙列的三维有限元模型;运用几何模型方法建立不同冠根比种植修复下颌第一磨牙的三维模型。运用Hyperwork 8.0及Ansys 11.0大型有限元分析软件,建立下颌不同冠根比的种植修复体模型,并完成牙冠的修复。在模拟牙合向载荷的基础上,比较不同冠根比种植修复体周围骨组织应力分布状况。 结果与结论：获得了下颌骨及下颌牙列的三维有限元模型,以及下颌不同冠根比种植修复体的有限元模型。通过对不同冠根比种植体施加轴向100 N及颊舌向50 N的力,种植体周围骨组织产生的应力分布状况比较发现,颊舌向受力下种植体颈部及周围骨皮质为应力集中区;轴向施力时种植体颈部、根尖部周围的骨组织为应力集中区。     

植入位点及轴向对上颌中切牙即刻种植即刻负重应力影响的三维有限元分析

目的 探讨不同牙槽窝形态上颌中切牙即刻种植即刻负重时,植入位点及轴向对种植体周围骨界面应力分布的影响。方法 参照1名健康成年人口腔锥体束计算机断层(cone beam computed tomography, CBCT)影像资料,建立偏唇型、中间型、偏腭型3种牙槽窝形态的上颌中切牙即刻种植即刻负重三维有限元模型;模拟不同植入位点(根尖位点、偏腭/唇侧位点)及轴向(牙长轴、牙槽骨长轴);对已建模型以100 N力进行不同角度(0°、30°、45°、60°、90°)的应力加载;应用ANSYS软件分析种植体周围牙槽骨的应力情况。结果 成功建立12个不同牙槽窝形态上颌中切牙即刻种植即刻负重三维有限元模型。偏唇型及中间型牙槽窝形态行即刻种植即刻负重时,沿牙槽骨长轴方向偏腭位点植入种植体更易获得良好的种植体骨界面生物力学特性;偏腭型牙槽窝形态行即刻种植即刻负重时,在偏唇位点植入,不论是沿牙长轴方向还是沿牙槽骨长轴方向植入种植体,种植体周牙槽骨所受等效应力远小于根尖位点植入。结论 不同牙槽窝形态、植入位点及轴向都会对上颌中切牙即刻种植即刻负重种植体骨界面生物力学特点产生影响。临床中,应针对不同牙槽窝形...     

传动矫治过程中后倾曲作用下上颌第一磨牙的位移及应力分析

背景:随着现代矫治技术的发展,发明一种高效的矫治器,一直是正畸学者们的研究热点之一。传动直丝弓矫治器就是在这种大环境下应运而生,能快速打开咬合、缩短疗程、治疗效率高,为疑难病例的治疗提供了新的思路。目前对传动直丝弓技术治疗初期,上颌第一磨牙位移趋势及上颌骨第一磨牙区应力分布情况,尚没有进行深入的研究。目的:建立生物相似性和力学相似性较高的传动直丝弓矫治器的三维有限元模型,获得上颌第一磨牙位移趋势及上颌骨第一磨牙区应力分布情况。方法:使用64排螺旋CT扫描,得到1例安氏Ⅱ类1分类的志愿者上颌牙列、上颌骨截面的DICOM格式的影像数据。采用Ansys workbench 13.0、Mimics 10.01、Unigraphics NX 6.0和GeomagicStudio 8.0软件相结合的方法,在Windows XP Service Pack 3系统中建立包括传动直丝弓矫治器、带环、澳丝、上颌骨、上颌牙齿及牙周膜的三维有限元模型。对模型进行加载,获得上颌第一磨牙位移趋势及上颌骨第一磨牙区应力分布情况。结果与结论:实验建立了由250 929个单元数,657 766个节点组成的传动直丝弓矫治器的三维有限元模型;获得了在后倾曲作用下上颌第一磨牙的位移趋势及上颌骨第一磨牙区的应力分布情况,利于分析传动直丝弓矫治力学体系并指导临床应用和矫治器改良。说明单纯后倾弯作用下,牙根将向颊侧骨皮质靠近,导致根尖部和上颌骨颊侧骨皮质区域的应力集中;这种应力集中可能会导致上颌第一磨牙颊侧根尖区出现牙根吸收。     

Power Arm在隐形矫治器联合微种植钉整体内收上前牙中的作用

目的 探讨Power Arm在无托槽隐形矫治器(clear aligner,CA)联合微种植体支抗(micro-implant anchorage,MIA)整体内收上前牙中的作用.方法 建立CA联合MIA整体内收上前牙三维有限元模型,在尖牙或尖牙所对应矫治器上加入高6 mm的Power Arm,分析矫治器施力+尖牙15...     

构建上颌第一磨牙及牙周支持组织的有限元模型

背景：有研究表明有限元方法可较好的模拟结构复杂、形状不规则物体的生物力学分析,其中有限元模型的相似性对研究结果具有重要影响,但理想模型的建立却是有限元研究中最耗时且最复杂的内容。 目的：建立上颌第一磨牙及牙周支持组织有限元模型,为上颌第一磨牙进行生物力学研究提供基础。 方法：选取一位上下颌牙列完整、牙周组织健康的志愿者。拍摄锥形束CT,图像保存为DICOM格式。将图像导入医学建模软件Mimics中,建立上颌第一磨牙及牙槽骨平面模型;再将该模型导入有限元前后处理软件GiD中进行处理,建立出完整的上颌第一磨牙及牙周支持组织三维有限元模型。 结果与结论：建立包括双侧上颌第一磨牙及其牙周膜和上颌牙槽骨有限元模型,共896 035个节点,4 881 067个单元。此模型还原了受试者上颌第一磨牙及其牙周支持组织的几何外形和解剖结构。结果显示,实验成功构建了上颌第一磨牙及牙周支持组织有限元模型,可以作为各种临床正畸力作用下对上颌第一磨牙及其牙周支持组织生物力学分析研究的基础。     

三维模板定位引导正畸微种植体植入的成功率

背景：增加微种植体稳定性,减少其失败率,正确的利用微种植体支抗,已经成为人们关注的问题。 目的：观察两种不同定位方法对正畸微种植体植入成功率的影响。 方法：选取2008-06/2010-06解放军101医院口腔科收治的38例需在双侧上颌第二双尖牙和第一磨牙间植入微种植体的正畸患者,每例患者随机挑选一侧采用口内装置放置金属丝,结合X射线平片辅助定位指导微种植体植入,作为传统定位组;另一侧,采用三维导板定位,引导微种植体植入,作为三维模板定位组,观察两组微种植体脱落情况。 结果与结论：经5~7个月的临床使用观察,传统定位组29颗微种植体稳定,9颗发生松动,成功率76.3%;三维模板定位组36颗微种植体稳定,2颗发生松动,成功率达94.7%。三维模板定位组成功率明显高于传统定位组(P < 0.05)。提示与传统定位方法相比,三维导向植入可以使正畸微种植体达到最佳植入部位,从而有效降低种植体支抗的失败率。     

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。