种植体支抗关闭拔牙间隙磨牙位移趋势的有限元研究

目的 运用三维有限元方法分析种植体支抗滑动法关闭拔牙间隙时上颌第一磨牙的Von Mises等效应力及位移变化趋势.方法 建立三维有限元模型,模拟临床种植体支抗滑动法关闭拔牙间隙,分析牵引力为1.5N时,种植体距离弓丝不同高度(6、8、10、12 mm)与牵引钩距离弓丝不同高度(1、4、7、10 mm)时,上颌第一磨牙Von Mises等效应力及位移变化趋势.结果 当种植体高度大于或等于牵引钩高度时,上颌第一磨牙根分叉处应力值最大;小于牵引钩高度时,应力分布出现在颊侧颈部,且腭根的腭侧应力值变小.上颌第一磨牙位移趋势为:X轴,磨牙向远中旋转,且旋转角度随牵引钩高度的增加而变大;Y轴,磨牙向远中倾斜、旋转,且倾斜角度随牵引钩高度的增加而增大;Z轴,磨牙近中向验方倾斜移动,且倾斜位移随牵引钩高度增加而增加.结论 上颌第一磨牙的应力分布变化与种植体植入高度及牵引钩高度有关;其位移变化趋势为磨牙向远中倾斜和旋转,其倾斜的方向与种植体高度和牵引钩高度有关.     

不同槽沟方向舌侧托槽转矩控制性能三维有限元分析

目的分析不同槽沟方向的舌侧托槽转矩控制性能以及不同弓丝尺寸、材质对其转矩的影响规律。方法建立上颌前牙垂直槽沟及水平槽沟舌侧托槽、3种材质(不锈钢弓丝、β钛丝、镍钛丝)、2种尺寸(0.43 mm×0.56 mm、0.41 mm×0.56 mm)弓丝的有限元模型,对左上颌中切牙施以±20°的转矩加载,分析对比其力学性能。结果随着弓丝弹性模量的增大,不同槽沟方向的舌侧托槽转矩力矩逐渐增大;槽沟方向对舌侧托槽的转矩性能有影响,但小于弓丝尺寸及材质变化带来的影响。相同转矩角度下,垂直槽沟舌侧托槽产生约为水平槽沟舌侧托槽1~2倍的转矩力。弓丝尺寸对两种托槽转矩控制的影响小于弓丝材质,两者协同变化影响最大。结论槽沟方向、弓丝尺寸、材质改变均能影响舌侧托槽转矩控制性能。临床应用中,可以根据所需转矩力大小,对舌侧托槽槽沟方向及弓丝尺寸、材质组合进行选择。     

V形曲力学性能的三维有限元分析

目的对不同弓丝材质、尺寸、角度、形状、托槽间距的V形曲进行有限元力学分析,为V形曲的临床应用提供理论参考。方法建立两种材质(不锈钢弓丝、β钛丝)、两种尺寸(0.43 mm×0.64 mm、0.48 mm×0.64 mm)、两种V形曲位置、两种角度(150°、165°)和两种托槽间距(7、10 mm)的V形曲有限元模型,进行模拟加载后,对比分析其力学性能。结果不锈钢弓丝材质V形曲产生的最大作用力值均大于β钛材质V形曲,0.43 mm×0.64 mm弓丝弯制的V形曲作用力均小于0.48 mm×0.64 mm组,对称型V形曲受弓丝尺寸变化更为明显,托槽间距变化对非对称型V形曲作用力力值的影响更为明显。在V形曲形状相同时,V形角度越小,其各托槽作用力越大。结论弓丝材质尺寸、角度形状及托槽间距的改变均能影响V形曲力学行为。在临床应用中,可以根据托槽间距的大小,对V形曲弓丝材质尺寸、角度形状进行选择。     

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     

唇舌侧弓丝力学性能差异的三维有限元分析

目的 根据三托槽弯曲实验原理,应用三维有限元方法研究唇舌侧弓丝力学性能的差异。方法 建立槽沟均为0.022英寸的上颌切牙水平槽沟的Discovery唇侧托槽、垂直槽沟的第7代Kurz舌侧托槽共3颗,以及相应弓丝、结扎丝的三维有限元模型,分析不同弓丝材质、尺寸以及托槽间距下的唇舌侧弓丝的力学性能。结果 唇舌侧弓丝的载荷形变曲线图变化规律一致,主要由弓丝性质决定。弓丝材质对载荷的影响大于尺寸的影响,但小于两者的协同作用：舌侧弓丝载荷值随弓丝尺寸增大而增加（0.019×0.025 英寸不锈钢丝载荷值约为同材质0.017×0.025 英寸弓丝的 1.46倍）,但是该变化小于弓丝材质引起的变化（不锈钢丝载荷值约为同尺寸镍钛丝的2.73倍）,更小于弓丝尺寸与材质共同改变所引起的变化（0.019×0.025英寸不锈钢丝的载荷值较0.017×0.025 英寸镍钛丝增大约3.5倍）。在相同条件下,舌侧弓丝载荷值大于唇侧。随着托槽间距的增加,唇舌侧弓丝载荷值均减小（10 mm处加载时约为16 mm处的2.42倍,12、14 mm处分别为16 mm处的1.59倍及1.33倍）,前期变化幅度较大,后期趋于稳定。结论 在相同条件下,舌侧弓丝载荷值大于唇侧,提示应当选择比唇侧弓丝直径更小、刚度更低的弓丝作为舌侧矫治弓丝。临床上在选择弓丝时,首先应考虑弓丝的材质,其次为尺寸,并注意两者的协同作用,注意托槽间距对弓丝性能的影响。     

双槽沟被动自锁系统扭转性能的三维有限元分析

目的:采用三维有限元分析方法,研究双槽沟被动自锁系统作用于扭转牙的力学性能及变化规律。方法:选择DamonQ托槽作为研究对象,建立DamonQ及不同尺寸弓丝的三维有限元模型,根据实验分组进行装配、网格划分、参数设定及力量加载,最终分析所得数据,绘制曲线图。结果:单丝组中,扭转力矩值随弓丝尺寸的增大而增大。双丝组中,主弓丝尺寸不变,扭转力矩值随辅弓丝尺寸增大而增大;当辅弓丝尺寸相同时,扭转力矩值与主弓丝尺寸成正相关。主槽沟中弓丝尺寸一致时,单丝组扭转力矩值明显小于双丝组。结论:DamonQ托槽双丝的扭转性能明显高于单丝,合理使用辅助性水平槽沟有助于矫正牙扭转。     

DamonQ自锁系统中运用双丝技术的转矩力学性能有限元分析

BACKGROUND: In the orthodontic treatment, double wire technique is commonly used to correct the torque of anterior teeth; however, the underlying mechanical mechanisms remain unclear. OBJECTIVE: To study the torque capabilities of DamonQ system through the three-dimensional finite element method. METHODS: Three-dimensional finite element models of Damon Q brackets with different dimension arch wires were established and were grouped according to arch wire with different dimensions. The torque capabilities of Damon Q system with different dimensions and materials arch wire were analyzed. RESULTS AND CONCLUSION: The Damon Q brackets with single or double wires had the same variation of torque, torque angle curve changes under the condition of different size and material arch wires. Torque moment increased gradually with increasing torque angle. Rectangular-round double wires produced larger torque moment compared with single rectangular wire, whereas double round wires produced smaller torque moment compared with single rectangular wire. The torque moment produced by rectangular-round double wires or by single rectangular wire was approximately 2-8 times or 1-5 times more than that by double round wires. The torque moment that rectangular-round double wires produced was larger than that single wire produced in the DamonQ system. In the early clinical practice, we can use double round wires to control root movement. In the middle-term of the treatment, we can use rectangular-round double wires to control root movement as the mild forces produced by them reduce root absorption. This study lays a foundation for the application of Damon Q bracket with double wire technology in the clinic. 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程