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目的:建立上颌骨复合体及牙齿的三维有限元模型,对颌间牵引力作用下的上颌牙齿的应力分布和位移进行分析、比较。方法:选择正常牙合志愿者,采用螺旋CT扫描机提取上颌骨复合体及牙齿的三维形状数据,以DICOM格式输出;用MIMICS软件读取CT数据,处理后导入有限元软件,建立上颌骨复合体和牙齿包括直丝弓矫治器的三维有限元模型;在该模型上分别进行六种力值的II类、III类及垂直颌间牵引的模拟加载;采用有限元软件进行计算,对计算结果进行分析。结果与结论:1首次建立了上颌骨复合体及牙齿包括上颌前牙和第一磨牙牙根与直丝弓矫治器的三维有限元模型,由33604个节点和24913个六面体单元组成。2颌间牵引力作用下上颌牙齿的初始应力分布状况及移动趋势2.1Ⅲ类牵引:上牙弓相对于颌骨向前方移动,牙弓缩小伴开牙合倾向。前牙开牙合倾向的形成不仅归功与后部齿槽、后牙牙齿的牙合方位移,而且有前部齿槽和前牙的压低。长期Ⅲ类牵引需扩宽上颌弓丝。和长Ⅲ类牵引相比,短Ⅲ类牵引作用下除了尖牙与侧切牙在x方向近中向倾斜位移稍大之外,上前牙和磨牙的综合位移均小于长Ⅲ类牵引,而牙根部位最大压应力值大于长Ⅲ类牵引。就对上颌而言,该结果提示我们:对于非高角型病例,应尽可能不使用短Ⅲ类颌间牵引。2.2Ⅱ类牵引:整个上颌牙弓相对与颌骨向牙合方和后方移动,牙弓后段扩宽。牵引时需缩窄上颌弓丝。上颌前牙接近整体移动,切牙冠向近中轻微倾斜,尖牙冠向远中轻微倾斜。和长Ⅱ类牵引相比,短Ⅱ类牵引作用下前牙和磨牙的牙根应力值大,加深覆牙合和扩宽牙弓的倾向也大,而牙弓向后方移动值的大小相似。所以就上颌而言,对深覆牙合倾向的患者,应该尽可能不使用短Ⅱ类牵引。2.3前牙垂直颌间牵引:上牙弓前段轻微缩窄而后段轻微扩宽,长期牵引,可以发生上下颌牙齿之间覆盖关系的不利变化。侧切牙的位移和应力值最大。2.4上下颌第一磨牙垂直牵引:整个上牙弓向牙合方和前方移动,牙弓缩窄。在方丝弓矫治技术中,可以弯制内收弯并扩宽对抗牵引时磨牙扭转和腭向位移。总之,首次建立了包括多个上颌牙齿牙根的上颌复合体三维有限元模型,为今后全面地研究其生物力学机制奠定了坚实的基础;通过分析上颌牙齿在各类颌间牵引力作用下的应力分布及位移情况,探讨各类牵引的作用机制,为临床提供了理论依据;在模型上模拟的各类颌间牵引,上颌牙弓位移情况和临床表现相同,充分证明了所建模型真实可靠。