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目的:利用ProENGINEER.Wildfire4.0软件及CT扫描所获得的DICOM数据,建立包含上颌骨、上颌第一恒磨牙及其牙周膜、带环颊面管及不同角度口外弓的三维有限元模型。模拟分析每种角度口外弓分别在对称和非对称加力情况下双侧第一恒磨牙的初始位移值及其牙周膜的最大Von Mises等效应力值及应力分布,以期为不同角度口外弓远移单侧磨牙的合理应用提供力学理论依据。方法:1.利用CT扫描所获得的DICOM数据结合Mimics10.0、Geomagic Studio10.0、MSC.Marc.Mentat2010软件及ProENGINEER.Wildfire4.0软件建立6组包含双侧上颌骨、上颌第一恒磨牙及其牙周膜、带环颊面管及不同角度口外弓(以上牙列的(?)平面为参考,内弓与(?)平面平行而外弓分别向上0°、15°、30°、45°、-15°、-30°,依次分别为模型一、二、三、四、五、六)的三维有限元模型。2.利用MSC.Marc.Mentat2010软件对各种模型材料进行物理参数设定,模拟口外弓推磨牙向后,以上颌骨后面和额突处作为固定,双侧外弓加力。设定牵引力量为4N/侧,模拟每组口外弓在一侧加力位置不变,另一侧加力位置改变的情况下双侧第一恒磨牙牙周膜的最大Von Mises等效应力值及应力分布及磨牙各取值点分别在X、Y、Z轴的初始位移值。结果:1.建立了上颌骨、上颌第一恒磨牙及其牙周膜、带环颊面管及口外弓的三维有限元模型,所建的模型具有良好的几何相似性及力学相似性。2.6组模型在对称加力的情况下,双侧上颌第一恒磨牙牙周膜的VonMises等效应力分布及最大应力值一致。模型一、五、六的应力集中区比较相似,主要集中于根分叉处、远中面颈部、颊侧面及腭根近中面,且近远中颊根的近中面也有一定的应力分布。模型二的牙周膜应力集中区域分布相对比较均匀:远中面、颊侧面和根分叉处。模型三牙周膜的应力主要集中于颊侧面、近远中颊根的远中面、根分叉处、近中面颈部、腭根远中面。3.非对称加力的情况下,除了模型二以外,其余模型的双侧牙周膜应力分布与对称加力时相似。模型二表现为:短臂侧磨牙牙周膜应力主要集中于根分叉处、远中面颈部、颊侧颈部、腭根近中面;长臂侧磨牙牙周膜应力除了跟短臂侧磨牙相似外,腭根的根尖1/3处偏腭面处也出现了应力集中。4.对称牵引时,双侧磨牙的位移值相同。模型一、五、六位移趋势一致,均为磨牙向远中移动及伸出移动伴远中旋转、远中倾斜及颊侧倾斜;模型二、三、四位移趋势一致,均为磨牙向远中移动及压入移动伴远中旋转、近中倾斜及颊侧倾斜;模型二更趋近于整体移动。5.非对称加力时,磨牙位移趋势和对称加力一致,但长臂侧磨牙各向移动趋势均大于短臂侧。结论:1.利用CT扫描所获得的DICOM数据结合Mimics10.0、 Geomagic Studio10.0、MSC.Marc.Mentat2010等计算机软件建立6组包含双侧上颌骨、上颌第一恒磨牙及其牙周膜、带环颊面管及不同角度口外弓的三维有限元实体模型。这6组模型均具有较满意的生物相似性,几何精确度高,可以模拟临床加力。2.非对称口外弓适用于单侧远移磨牙。3.口外弓远移磨牙的同时会引起磨牙远中旋转及颊侧倾斜,0°、-15°、-30°口外弓还能引起磨牙的伸长及远中倾斜;15°、30°、45°度口外弓能压低磨牙及使磨牙近中倾斜。