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正畸力内收前牙对牙槽骨吸收程度不同后牙的影响

孙志涛;汪钰程;崔玉美;孙阳

【摘要】目的通过有限元法模拟不同程度的后牙牙槽骨吸收状态,分析骨吸收情况

下的牙周应力分布和总位移趋势,以便为临床施加合适的矫治力提供指导.方法在建

立正常牙槽骨高度(1号模型)的基础上,通过删减单元格获得后牙牙槽骨高度水平均

衡降低2、4、6mm的2、3、4号模型;在各模型上进行模拟加载,加载力1.47N,

分析在施加矫治力的情况下,各模型后牙组牙的牙周膜初应力及牙齿初始总位移的

分布情况.结果随着牙槽骨高度的降低,后牙组牙总位移增加,牙周膜VonMises应

力逐渐增大,当牙槽骨吸收达4mm时,应力值和牙齿初始总位移值明显增加.结论

对于伴有牙槽骨丧失的患者,应当避免受力或显著减小受力,避免造成牙周组织不可

逆的损伤和牙根、牙槽骨的持续吸收.

【期刊名称】《华西口腔医学杂志》

【年(卷),期】2019(037)003

【总页数】5页(P265-269)

【关键词】正畸力;内收前牙;牙槽骨;有限元

【作者】孙志涛;汪钰程;崔玉美;孙阳

【作者单位】日照市中心医院口腔科,日照276800;临沂市中心医院口腔矫形科,临

沂276000;青岛市口腔医院修复科,青岛266000;日照市妇幼保健院口腔科,日照

276800

【正文语种】中文

【中图分类】R783.5

牙周病是由多因素所致的慢性进展性疾病，是口腔科常见的疾病之一。牙周病可引

起继发性错畸形及功能紊乱，而错畸形反过来又会因为牙齿拥挤、咬合功能紊乱及

早接触等原因，损害牙周组织或加重牙周病的发展。随着社会审美意识和健康意识

的提高，人们对美学的要求越来越高，正畸矫治的成人患者也越来越多。成人患者

大多伴有牙周组织健康问题，因此对成人牙周病患者正畸诊断和治疗原则的研究也

迅速发展。针对以上情况进行生物力学研究很有临床意义。牙周支持组织高度的降

低，可造成牙齿冠根比失调，通过正畸力内收前牙时，所施加的矫治力大小和组成

与牙周支持组织健康的患者必然有很大区别，而有限元恰好可通过逆向工程和动态

仿真来模拟这种力学研究。

三维有限元法是将三维复杂个体分解为有限大小的单位个体来进行力学特性等的研

究。该方法使用计算手段对复杂牙齿、颌骨、牙周组织建立数学力学模型，可反复

进行各种加载状况的计算，模拟各种牙移动方式，还能通过计算机绘制直观的应力

分布图像。由于这些优点的存在，所以三维有限元法已经被国内外学者广泛用于研

究各种情况下的位移趋势和牙周应力分布。

1材料和方法

1.1研究对象与实验设备

本研究参照Cattaneo等[1]设定的标准，于日照市中心医院锥形束CT（cone

beamcomputedtomography，CΒCT）库选择1例身体健康的24岁成人女性

为建模对象。经临床检查，该患者上颌前突，牙齿排列基本整齐，无拥挤，无散在

间隙，牙周组织健康，无颞下颌关节疾病及正畸治疗史，双侧尖牙、磨牙中性关系，

各牙齿间接触关系正常。

实验设备:NNTViewerCΒCT仪（意大利QR.Srl公司；扫描电压120kV，电流8

mA）；Dicom3.0医学数字图像通讯标准、MimicsMedical17.0（比利时

Materialise公司），UnigraphicsNX10（德国SiemensPLMSoftware公司），

SolidWorks2014软件（法国达索公司），ANSYS15.0有限元建模及分析软件

（美国ANSYS公司），GeomagicStudio2013（美国Geomagic公司）。

1.2三维模型的构建

将样本的CΒCT影像以Dicom3.0医学数字图像用软件MimicsMedical17.0读

取，通过regiongrowing命令进行包含有上颌牙列、牙槽骨的三维模型重建，并

将此文件导入软件GeomagicStudio2013中，在Unigraphics中将剩下的牙根

部分进行向外抽壳0.2mm得到牙周膜，将GeomagicStudio2013中导出的牙

槽骨文件导入SolidWorks2014中，运用插入—零件命令将处理好的牙周膜导入，

用牙槽骨减去牙周膜，得到牙槽骨模型（图1）。

1.3研究方法

模拟在正常牙槽骨高度下，拔除双侧上颌第一前磨牙后，第二前磨牙、第一磨牙后

牙组牙内收前牙的应力应变关系。按Tann