【摘 要】
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目的通过建立无托槽隐形矫治器三维有限元模型,模拟临床远中移动上颌尖牙的矫治过程,分析和探讨不同硬度膜片组合后的双膜、不同硬度组合的双膜结合垂直矩形附件与单一硬度的无托槽隐形矫治器膜片远移上颌尖牙时的应力分布和牙齿位移趋势,为隐形矫治技术临床设计提供依据。方法通过锥形束CT扫描符合实验条件的志愿者头颅,获得上颌骨的数据,以DICOM文件格式保存,运用Mimics、Geomagic等软件和Abaqus
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目的通过建立无托槽隐形矫治器三维有限元模型,模拟临床远中移动上颌尖牙的矫治过程,分析和探讨不同硬度膜片组合后的双膜、不同硬度组合的双膜结合垂直矩形附件与单一硬度的无托槽隐形矫治器膜片远移上颌尖牙时的应力分布和牙齿位移趋势,为隐形矫治技术临床设计提供依据。方法通过锥形束CT扫描符合实验条件的志愿者头颅,获得上颌骨的数据,以DICOM文件格式保存,运用Mimics、Geomagic等软件和Abaqus有限元软件建立尖牙、牙槽骨、牙周膜及无托槽隐形矫治器的有限元模型,模拟不同无托槽隐形矫治远移尖牙0.15mm,无附件不同硬度组合的双膜设置三组:A:内软膜0.2mm,外硬膜0.6mm;B:内软膜0.4mm,外硬膜0.4mm;C:内软膜0.6mm,外硬膜0.2mm,有附件不同硬度组合的双膜设置三组:D:垂直矩形附件结合内软膜0.2mm,外硬膜0.6mm;E:垂直矩形附件结合内软膜0.4mm,外硬膜0.4mm;F:垂直矩形附件结合内软膜0.6mm,外硬膜0.2mm,其中双膜组内层软膜弹性模量为415.6Mpa,外层硬膜弹性模量为2400Mpa,无附件不同硬度单膜组设置三组:G:膜片厚度0.8mm,弹性模量为415.6Mpa;H:膜片厚度0.8mm,弹性模量为816.3Mpa;I:膜片厚度0.8mm,弹性模量为2400Mpa。在上颌尖牙远中面中轴线上自牙冠向牙根依次选取6个节点,观察各标志点在X、Y、Z三个方向上的位移大小及方向,分析上颌尖牙的位移趋势及牙周膜的应力分布特点。结果九组模型均有远移尖牙的效果,双膜无附件3组显示最大压应力均分布于腭侧近中面颈缘附近,移动方式为远中倾斜,冠舌向并伴压低移动,B组应力分布较A组与C组更均匀;双膜有附件组牙齿近远中面最大主应力分布均匀,尖牙呈现有控制的倾斜移动,其中E组软硬膜厚度相同时应力及移动趋势最佳;单膜无附件3组最大主应力分布于腭侧近中面颈缘附近,尖牙呈现无控制的倾斜移动伴有冠腭向、压低的趋势,随着硬度的增加,应力峰值也逐渐增加,I组整体呈现的应力分布较均匀,但对牙根的控制能力较弱。结论远中移动尖牙时,双膜片无托槽隐形矫治器较单一膜片矫治器,在移动牙齿过程中,矫治力分布更加均匀,对牙周膜的健康也更加有利。并且不同硬度不同厚度的膜片组合后的双膜矫治器可以更加灵活的控制尖牙的移动,达到理想的治疗效果。同时双膜片无托槽隐形矫治器结合垂直矩形附件后,可以使得牙齿移动过程中有效的控制牙根移动。单膜片随着硬度的增加,矫治力也随着增加,但是当膜片硬度达到一定程度时,过大的矫治力可能会对牙周组织造成一定的损害,存在潜在的风险。
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