目的建立包括上颌牙列、牙周膜、骨皮质、骨松质、托槽、直丝弓弓丝、牵引钩、微螺旋种植体在内的上颌三维有限元模型,研究微螺旋种植体支抗整体远移上颌牙列时前牙的初始位移变化规律、牙周膜应力分布特点以及牙根吸收的危险趋势,为临床正畸诊疗过程中遇到的相关问题提供理论参考。方法本次研究包括三个实验部分:实验一(种植体支抗整体远移上颌牙列三维有限元模型的建立):256排螺旋CT扫描获取志愿者上颌CT影像,通过医学影像处理软件Mimics、逆向工程软件Geomagic Studio获得完整曲面模型,然后用Unigraphics NX软件进行托槽、弓丝、牵引钩、种植钉的装配,ANSYS workbench软件建立由不同牵引钩高度(2mm、5mm、8mm、11mm)和不同摇椅弓曲度(0°、10°、15°、20°)构成的共16个完整模型。最后对实体模型进行边界约束、材料参数设定和网格划分。实验二(牵引钩高度和摇椅弓曲度的不同对牙齿初始位移趋势的影响):在实验一构建的三维有限元模型的基础上,通过改变牵引钩高度和摇椅弓曲度分析在2N的正畸牵引力负载下,单个牙齿的瞬时位移趋势分布特点和变化规律。实验三(牵引钩高度和摇椅弓曲度的不同对牙周膜应力和牙根吸收的影响):在实验一的基础上,结合实验二的位移趋势,对读取的牙周膜应力数值的分布情况和变化规律进行分析总结,并探讨其与牙根吸收之间的关系。结果实验一成功建立了包含上颌牙列、牙周膜、骨皮质、骨松质、托槽、直丝弓弓丝、牵引钩、微螺旋种植体在内的具有高度几何相似性和力学相似性的种植钉远移上颌牙列的三维有限元模型。实验二研究发现通过牵引钩和摇椅弓的使用都有利于使切牙牙冠发生唇向移动趋势以及压低移动趋势,并且,摇椅弓还可以抵消由于前牙内收过程中造成的尖牙牙冠远中运动趋势。实验三研究发现摇椅弓和牵引钩的使用都可能造成前牙牙周膜等效应力的增加,最大应力分布区域多位于根尖1/3及牙根颈部,即牙根最容易吸收的区域位于根尖1/3和牙根颈部。结论1.通过建立三维有限元分析能够将正畸诊疗过程中复杂的生物力学问题转变为具体的数字,且构建的模型具有高度的临床相似性,结果真实可靠,为正畸方面的研究提供有力帮助。2.在通过种植钉整体远移上颌牙列的过程中,摇椅弓和牵引钩的使用能够防止切牙转矩丢失的不利影响。3.通过牵引钩和摇椅弓对牙齿位移趋势的影响可以预测牙齿的牙周膜等效应力的集中区域,进而预估容易发生牙根吸收的位置,从而为临床操作提供指导。