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本研究在建立带有Tip-Edge托槽的上颌前牙三维有限元模型的基础上,给A1牙齿实施转矩移动,研究A1及邻牙牙根、牙周膜、牙槽骨的应力、应变情况,为Tip-Edge矫治技术的临床应用提供实验依据。目的:1建立带Tip-Edge托槽的上颌前牙段牙齿及牙周组织的三维有限元模型;2给A1实施转矩时,研究A1牙根以及牙周膜的应力应变情况;3研究转矩移动过程中,邻牙的牙根及牙周组织的应力应变情况;4研究转矩移动过程中,牙槽骨的应力应变情况。方法:1通过多层螺旋CT扫描上颌骨,采用Mimics 10.01重建上颌骨与A3-B3牙齿;采用Geomagic studio 10软件去除坏点,并对上颌骨及牙齿进行面网格划分;在牙根表面向外均匀偏移0.25mm,生成牙周膜前体;利用UG 5.0软件建立Tip-Edge托槽及尺寸为0.55 mm×0.71 mm的矩形弓丝的实体模型;利用ANSYS10.0软件进行布尔运算生成牙周膜并组装建立弓丝、Tip-Edge托槽、上颌骨、A3-B3牙齿及相应牙周膜,进行体网格划分;2按照临床实际情况给A1牙齿施加0.5N的力,使其倾斜移动,模拟正轴簧的作用,当移动到弓丝与托槽有两点接触时加载10N·mm冠唇向,根舌向的力偶,使其产生转矩移动,以转矩开始、转矩角达到6°、转矩完成(12°)三个时间点对转矩牙、邻牙的牙根、牙周组织及牙槽骨的应力应变情况进行分析。结果:1得到一个由Tip-Edge托槽、矩形弓丝、上颌骨、A3-B3牙齿及牙周膜组成的三维有限元模型,共获得节点977040个,单元1362593个:Tip-Edge托槽44410个节点,43210个单元;矩形弓丝6622个节点,8417个单元;上颌骨231391个节点,196984个单元;牙齿776371个节点,627281个单元;牙周膜85594个节点,101489个单元。模型网格划分理想,符合有限元计算要求;2 Tip-Edge矫治技术在实施转矩的过程中对邻牙没有产生扭矩;转矩牙牙在转矩过程中牙周组织应力集中区域基本是一致的,均位于唇侧牙颈部以及腭侧的根尖部位;最大等效应力随转矩角的增加呈稳定趋势,而牙周膜的最大等效应变随转矩角的增加呈递减趋势,牙根和牙槽骨的最大等效应变趋于稳定。结论:1结合运用Mimics、Geomagic studio、UG、ANSYS等软件建立的Tip-Edge矫治系统的三维有限元实体模型真实有效,建模方法实用,可根据需要进行不同的力学分析;2在临床操作中,为了保护牙周组织、使Tip-Edge矫治技术真正发挥高效率,必须使用轻力;3在矫治的后期,尤其是转矩对牙根的影响比较大,为了避免出现牙根吸收,建议密切注意牙根情况,一旦出现牙根吸收症状,应立即终止治疗。