摘要
目的：建立前牙区及后牙区微种植钉支抗辅助隐形矫治器关闭上颌拔牙间隙的三维有限元模型，分析隐形矫治器关闭上颌拔牙间隙时不同加力方式以及不同牵引力值下上颌前牙在三维方向上的位移趋势及牙周膜等效应力分布情况，探讨前牙区及后牙区微种植钉支抗在无托槽隐形矫治器中关闭拔牙间隙时最适力值以及对前牙三维方向的控制效果，为无托槽隐形矫治器关闭上颌拔牙间隙提供理论基础和科学指导。 方法：（1）选择一名于梧州市红十字会医院口腔科就诊的需拔除上颌第一前磨牙矫治的成年志愿者，经患者同意后获取其口腔锥形束计算机断层扫描（ConeBeamComputedTomography，CBCT）数据，将其数据通过Mimics21.0、GeomagicWrap2021、Solidworks2020及AnsysWorkbench2023等软件的一系列处理，建立了模型一：后牙区微种植钉支抗辅助隐形矫治器关闭上颌拔牙间隙的三维有限元模型；模型二：前牙区及后牙区微种植钉支抗辅助隐形矫治器关闭上颌拔牙间隙的三维有限元模型。（2）将以上所得的模型导入AnsysWorkbench2023有限元分析软件中对模型进行分析，模型一分别模拟后牙支抗钉在0g、100g、150g及200g、250g的牵引力下辅助无托槽隐形矫治器关闭上颌拔牙间隙0.25mm的有限元分析；模型二在模型一各工况基础上加入前牙微种植钉支抗50g牵引力下辅助无托槽隐形矫治器关闭上颌拔牙间隙0.25mm的有限元分析，最后求解得出以上10个工况下各前牙在三维方向上的位移趋势及牙周膜等效应力分布的结果。（3）将以上数据结果进行整理并分析讨论，最后得出结论。 结果：（1）牙周膜等效应力分布可得：模型一工况1、2及模型二工况1、2、3中切牙牙周膜等效应力集中于腭侧颈1/3，模型一工况3中切牙牙周膜应力集中于近中唇侧根中1/3，模型一工况4、5及模型二工况4、5中切牙牙周膜等效应力集中于近中唇侧颈1/3。模型一工况1、3、4、5及模型二工况3、4、5侧切牙牙周膜等效应力集中于远中唇侧颈1/3，模型一工况2及模型二工况1、2侧切牙牙周膜等效应力集中于腭侧颈1/3。模型一工况1、2、3尖牙牙周膜应力集中于远中腭侧颈1/3，模型一工况4、5及模型二工况5尖牙牙周膜应力集中于远中颈1/3，模型二工况1、2尖牙牙周膜应力集中于腭侧颈1/3，模型二工况3、4尖牙牙周膜应力集中于远中唇侧颈1/3。中切牙牙周膜应力值：模型一：工况5＞工况1＞工况4＞工况2＞工况3，模型二：工况5＞工况4＞工况1＞工况2＞工况3，模型一工况3＞模型二工况3；侧切牙牙周膜应力值：模型一：工况1＞工况5＞工况4＞工况2＞工况3，模型二：工况1＞工况5＞工况4＞工况2＞工况3，模型一工况3＞模型二工况3；尖牙牙周膜应力值：模型一：工况5＞工况4＞工况3＞工况2＞工况1，模型二：工况5＞工况4＞工况3＞工况2＞工况1，模型二的工况1＞模型一工况1；切牙模型一工况3＞模型二工况3，尖牙模型二的工况1＞模型一工况1。（2）上颌前牙区位移趋势可得：在水平向上，切牙随着牵引力值的增加从近中倾斜移动逐渐变为远中倾斜移动，尖牙向缺牙间隙远中倾斜趋势且随着力值增加越来越倾斜，模型二较模型一切牙牙冠近中倾斜移动改善，尖牙远中倾斜运动愈发明显；在矢状向上，切牙的舌倾运动不断减小变为唇倾运动，而尖牙的舌倾运动不断增加，模型二切牙、尖牙的舌倾运动较模型一改善；在垂直向上，切牙伸长运动随着力值增加而不断减少进而变为压低，尖牙为压低运动，随着牵引力值增加，尖牙压低运动更明显，模型二较模型一在垂直向控制较好。 结论：（1）本研究使用微种植钉支抗在辅助无托槽隐形矫治器关闭上颌拔牙间隙可有效改善“过山车”效应，但对尖牙控制不足，尖牙出现远中、舌向倾斜。（2）本研究在添加前牙微种植钉联合牵引时，较后牙微种植钉牵引有一定的优化作用，但对尖牙的控制仍然不足，临床上可考虑进一步添加附件等其他辅助措施。（3）本研究使用微种植钉支抗辅助无托槽隐形矫治器关闭上颌拔牙间隙过程中，尖牙牙周膜应力较为集中，临床上应警惕尖牙牙根吸收；当牵引力增加到250g力值时，前牙牙周膜应力过大，应避免使用，以防牙根发生吸收。（4）本研究认为当牵引力值增加到150g、200g时，对牙周膜应力及牙齿移动均达到较好的矫治效果。
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