目的 口腔正畸托槽的粘接质量通常通过体外粘接强度实验和临床对照实验来研究,但是无论是体外粘接强度实验还是临床对照研究均存在不足之处。随着现代计算机技术的发展出现了一种新的理论应力分析方法—有限元法,有限元法是口腔正畸生物力学研究中一种先进、有效和方便的数值分析方法,具有许多其他实验应力分析法所没有的优点。本研究应用三维有限元法来研究正畸托槽的粘接质量,比较了体外粘接强度实验中常用的三种去粘接力作用下系统应力分布和位移变化情况,目的是对比各种去粘接方法的优缺点,为临床治疗与实验研究提生物力学理论依据和参考。 材料与方法 参考CT扫描图像并结合我国人牙牙体测量的平均数据和标准方丝弓托槽的设计图纸建立牙-粘接剂-托槽系统的三维有限元模型,此模型共包含8280个单元,10397个节点。模拟体外粘接强度实验中剪切力、拉力和扭转力的加载方法,在模型的相应部位施加同样大小的剪切力、拉力和扭转力。分析计算不同加载条件下托槽/粘接剂界面和釉质/粘接剂界面的应力分布和位移变化情况,进而判断系统可能的破坏部位,比较不同去粘接方法的优缺点;同时将三维有限元法与体外粘接强度实验和临床对照实验相比较,分析不同实验方法的特点。 结果 1.三种加载模式下,无论在牙釉质/粘接剂界面还是在托槽/粘接剂界面Von-Mises应力和最大主应力的分布都是不均匀的。