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正畸微植体(以下简称“微植体”,Micro-Implant,MIA)种植于上颌骨或下颌骨,作为施加正畸力时的支抗,已广泛应用于口腔正畸过程中。它是一种将生物相容性良好的纯钛材料制成形状不同的螺钉,再根据需要植入颌骨的不同部位,通过微植体与颌骨组织良好的结合,以承受正畸治疗的反作用力的一种新型支抗。它以其体积小、临床操作简便、患者口腔异物感小、支抗作用强(被称为“绝对支抗”)、植入位置灵活等优势而对传统的正畸治疗产生了革命性的影响,也因此受到了正畸医师的广泛关注。目前,国内外学者对微植体的直径、长度、受力大小和方向等因素对骨界面处的应力分布的影响已经有了一定的认识。但相关的生物力学研究大部分是建立在植入体与颌骨完全结合的假设前提下的,与临床实际情况存在着一定的出入,它没有反映出微植体植入初期与颌骨界面的重要特征--界面初始应力。因此本文结合生物力学试验和有限元应力分析,模拟临床上完全骨整合以及即刻加载时微植体与下颌骨上的应力分布,并进行了相关的应力比较和参数分析。生物力学实验部分:通过在兔骨上做微植体即刻加载实验,得到将微植体横向拔出所需要的最大拉力,此力远大于临床上常用的正畸力,证明了我们在临床上使用的正畸力在即刻加载的初期是非常安全的。有限元仿真部分:首先建立了一组简化模型,将同一微植体植入不同皮质骨厚度的颌骨里,并设置2种不同得接触方式,分别模拟完全骨整合和即刻加载,观察其界面应力分布状况,从而得到皮质骨厚度对应力分布的影响。通过计算得到,在完全骨整合情况下,皮质骨厚度对界面处应力分布几乎是没有影响的:而在即刻加载情况下,皮质骨厚度对界面处应力分布的影响很大,随着皮质骨厚度的增加,界面处皮质骨上的应力值减小,且分布更为均匀,即从微植体颈部向下应力减小的趋势逐渐变得缓和,而松质骨上的应力很小。从而再次从应力分析上证明即刻加载是可行的,而且植入部位的皮质骨是越厚越好。然后建立包含微植体的真实形态的下颌骨模型,探讨微植体与下颌骨间的摩擦系数大小和过盈量对界面应力的影响。在同一个模型上,设置不同的摩擦系数(从0开始,依次递增0.1,一直增加到0.5),对这6种不同情况下界面处应力分布进行比较分析得到,无摩擦状态时微植体与牙槽骨界面Von Mises应力最大,随着摩擦系数的增大,各点应力均有不同程度的降低,特别是在骨皮质的位置,应力下降比较明显。但是当摩擦系数增大到一定程度(μ=0.2)之后各点应力几乎没有变化。因此,在即刻加载的情况下,增大界面处的摩擦系数能使应力分布有减小的趋势,但一味的想依靠增大摩擦系数来减小界面应力的方法是不可取的。同样,在上面的模型上分别设置六个不同的过盈量,利用界面最终的初始应力与骨的破坏强度相当的理论将计算得到界面处颌骨上的最大拉、压应力值与下颌骨的最大载荷极限做对比,得到本文中建立的微植体模型的最大过盈量为0.01mm。通过比较分析得到,对于不同的模型,可能没有统一的过盈量设计。最后,通过改变正畸微植体螺钉的锥度,分析比较其界面应力的变化情况得到,有锥度的微植体界面上的应力值比无锥度的小。随着锥度的增大,微植体颈部区域界面处颌骨上的应力逐渐减小,而在皮质骨和骨松质交界上方区域则应力有递增趋势。因此,在即刻加载的情况下,建议临床选择有锥度的微植体作为口腔正畸支抗,但锥度不宜过大。