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目的：
建立上颌骨—上牙列—矫正装置的三维有限元模型,研究利用微种植体支抗后退上牙列时,不同牵引钩高度对上颌(牙合)平面改变的影响,为临床工作选择合适高度的牵引钩提供依据。
材料与方法：
选择上颌牙列完整且排列整齐的志愿者进行上颌三维螺旋CT扫描,将所得断面图像通过医学重建软件Mimics及逆向工程软件Geomagic进行处理,生成上颌骨及上牙列的三维模型。利用ANSYS有限元分析软件,建立距牙槽嵴项约4mm高度的上颌微种植体支抗,侧切牙与尖牙间高度在2mm-10mm间的9个牵引钩,构成上颌骨—上牙列—矫正装置模型,划分网格,赋予材料力学参数,建立三维有限元模型。对不同高度的牵引钩分别施加200g的作用力,方向为牵引钩与微种植体头部的连线,朝向微种植体头部方向为正。通过观察上颌中切牙近中切角和上颌第一磨牙近中颊尖垂直向位移改变,获得殆平面的改变方向。
结果：
从三维有限元模型上可以直接得到不同牵引钩高度时上颌中切牙近中切角及上颌第一磨牙近中颊尖的垂直向位移(龈方为正方向)。当牵引钩高度分别为2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm时,中切牙近中切角的垂直向位移分别为:-3.59×10-5mm,-2.61×10-5mm,-1.59×10-6mm,-0.46×10-5mm,0.56×10-5mm,1.48×10-5mm,2.54×10-6mm,3.49×10-4mm,4.44×10-5mm;第一磨牙近中颊尖的垂直向位移分别为-0.00379×10-5mm,-0.138×10-5mm,-0.229×10-5mm,-0.428×10-5mm,-0.548×10-5mm,-0.629×10-5mm,-0.741×10-6mm,-0.937×10-5mm,-1.14×10-5mm。中切牙近中切角与第一磨牙近中颊尖垂直向位移值分别为:-3.59×10-5mm,-2.75×10-5mm,-1.82×10-5mm,-0.032×10-5mm,1.11×10-5mm,2.11×10-5mm,3.28×10-5mm,4.43×10-5mm,4.55×10-5mm。当差值为负数时,(牙合)平面向后下旋转,差值为正数时,(牙合)平面向前上旋转。
结论：
当微种植体支抗在通常高度时,牵引钩高度会对(牙合)平面产生不同的影响。
1、随着牵引钩的高度不断增加,(牙合)平面产生由向后下方向旋转逐步转为向前上方向旋转的变化;
2、当牵引钩高度小于5mm时,(牙合)平面向后下方向旋转;
3、当牵引钩高度大于5mm时,(牙合)平面向前上方向旋转:
4、当牵引钩高度接近5mm时,(牙合)平面旋转不明显。