直丝弓和方丝弓矫治器对左上颌前牙的三维有限元分析

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目的:   有限元方法分析直丝弓和方丝弓矫治器对左上颌前牙的位移和牙周组织应力分布的状况。   方法:   应用多层螺旋CT扫描,获得牙槽骨及牙列的数据。采用MIMICS软件,建立三维有限元模型。将模型导入ANSYS软件。分别选用不同类型的托槽,在牙上统一施加200g垂直向的力。观察计算机模拟矫治力作用下,上前牙的位移趋势,牙槽骨的形变和牙周膜的应力分布情况。   结果:   相同加载力作用下,使用直丝弓矫治器,牙槽骨的位移量变0.099mm,比方丝弓减少了9.1%。牙周膜的位移变化相比于方丝弓减少0.008mm。牙体的最大位移为0.641mm,相比于方丝弓减少了2.7%。应用直丝弓时的最大Von Mises应力为6.53MPa,相比于方丝弓降低了3.4%,牙体和牙周膜的最大Von Mises应力分别降低了1%和4%,并且局部应力集中区有所变化。直丝弓矫治器在近远中的位移量差距较大。   结论:   相同力的作用下,应用直丝弓矫治器时,牙槽骨、牙周膜、牙体的位移和应力都有所减少,更有利于保护牙周组织,降低对牙周韧带的损害。直丝弓矫治器作用下,牙体近远中方向位移量较大,对治疗牙齿近远中倾斜的患者更有优势。
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