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目的:研究唇舌侧矫治系统上前牙阻抗中心位置的差异以及唇侧托槽的位置对上前牙阻抗中心的影响。对舌侧矫治系统内收上前牙阶段,微种植体和牵引钩高度、内收方式、弓丝的材料属性等影响因素进行生物力学的评价。方法:通过高精度CT扫描以及Mimics三维重建获得高仿真的上颌骨三维几何模型,在CAD软件中生成唇舌侧托槽、弓丝和微种植体的实体模型。将上述几何模型导入有限元分析软件ANSYS Workbench中,模型中颌骨设置为非均质、正交各向异性的线弹性材料,牙周膜设置为非均质、各向异性的非线弹性材料,最终生成微种植体舌侧内收上前牙力系的三维有限元非线性模型。建立不同唇侧托槽位置的片段弓内收力系和舌侧片段弓内收力系,弓丝设置为刚性体。以上颌中切牙之间的弓丝平面为起点,分别施加平行于咬合平面的内收力,每向上0.5mm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;同样,在上颌前牙组牙的正中矢状面施加垂直压入力,以确定阻抗中心矢状向的位置。建立微种植体支抗舌侧滑动法内收力系和片段弓内收力系,滑动机制下弓丝分别为可变形体和刚性体,片段弓内收时弓丝为刚性体。微种植体及牵引钩的高度距离上颌第二前磨牙及上颌第一磨牙之间的牙槽嵴顶分别为0mm、3mm、5mm、7mm、利用弹簧单元在微种植体支抗和牵引钩之间施加100g的颌内牵引力。计算上前牙的初始位移和牙周膜静水压。结果:1.建立了具有高度几何相似性和力学相似性的微种植体支抗舌侧内收上颌前牙力系的三维有限元非线性模型。2.上颌中切牙唇侧托槽距离切缘5mm时,阻抗中心的位置位于上中切牙切缘根方16.5mm,腭向13mm;距离切缘6mm时,阻抗中心的位于上中切牙切缘根方17.5mm,腭向12mm;距离切缘4mm时,阻抗中心位于上中切牙切缘根方18mm,腭向13mm;采用舌侧矫治系统时,阻抗中心位于距离上中切牙切缘根方16mm,腭向11.5mm。3.微种植体舌侧内收力系使用滑动法内收上前牙,当弓丝为可变形体时,加力瞬间弓丝产生形变,牙齿的初始位移受弓丝扭力的作用发生舌向倾斜移动,且随着微种植体高度的增加,上颌侧切牙牙冠的初始位移增大;弓丝设置为刚性体时,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的变化。使用片段弓内收前牙且弓丝为刚性体时,随着微种植体高度的增加,上前牙冠舌侧倾斜的趋势减小,当微种植体高度达到距离牙槽嵴顶7mm(即通过阻抗中心)时,上前牙发生近似整体移动。4.微种植体支抗舌侧内收上前牙力系,弓丝为可变形体时,上前牙的牙周膜静水压值较大,超过了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:1.唇舌侧矫治系统及不同唇侧托槽位置内收上前牙力系其上前牙组牙的阻抗中心接近。2.滑动法内收力系且弓丝为可变形体时,由于弓丝的形变上前牙的初始位移无法达到整体移动,随着微种植体高度的增加,上颌侧切牙冠舌向倾斜移动的趋势增强。3.滑动法内收力系且弓丝设置为理想刚性体时,牙齿发生可控的倾斜移动,随着微种植体高度的增加,上前牙初始位移趋势基本不变。4.不同内收方式会影响上前牙的初始位移趋势。舌侧片段弓矫治结合微种植体支抗技术,当微种植体及牵引钩的高度达到阻抗中心时,上前牙产生近似整体移动。5.弓丝的形变产生的扭力对牙齿的初始位移及牙周膜静水压影响较大。临床矫治过程中可考虑使用刚性高的内收弓丝并减小初始内收力值,降低正畸牙根吸收的风险。