背景:上颌骨宽度发育不足、牙弓狭窄及腭盖高拱是临床错（?）畸形中的常见问题,这些错（?）畸形大多需要上颌扩弓治疗,RME和MSE是目前临床中常用的两种扩弓方法。临床中发现不同患者的腭部形态存在较大差异,其对扩弓器的放置位置有影响,特别是扩弓器的高度,此外不同腭部形态患者的扩弓效果有所不同,虽然目前已有研究表明扩弓的时机、扩弓方式、扩弓器的位置及刚性会对扩弓效果产生影响,但关于腭部形态对扩弓效果的影响研究较少。不同腭部形态扩弓时力学分布有何不同、扩弓效果的差异及其机制以及临床扩弓器的选择和设计,均缺少参考依据。三维有限元分析是研究应力分布和位移趋势的有效方法,目前已在扩弓研究中广泛应用,因此,本研究利用三维有限元方法分析腭部形态对RME和MSE扩弓效果的影响。目的:本研究利用三维有限元分析方法,对比分析不同腭部形态RME和MSE扩弓对颅上颌复合体的力学作用及颌骨、腭中缝和牙列的位移趋势,为临床中扩弓器的设计、治疗方案的选择及临床应用提供参考。方法:本研究选择了一名腭盖正常（PI<41%）的患者拍摄CBCT,将CT扫描的断层数据导入Mimics20.0软件,进行颅上颌复合体的三维模型重建,然后在3-matic Research 12.0软件中建立骨缝模型。完成基本模型处理后,将其以STL格式导入计算机辅助设计逆向工程软件Geomagic Studio 2014中,去除三维模型中的噪点并对轮廓进行平滑处理,最后得到颅上颌复合体的三维CAD模型。获得颅上颌复合体的CAD模型后,进行腭部形态的修改,从而获得腭盖高拱的三维CAD模型。以得到的颅骨和上颌骨三维有限元模型为基础,根据不同实验条件加载建立两种不同的扩弓器模型,一种为RME模型,一种为MSE模型。在Ansys软件中将以上所建立的模型进行组装,划分网格并设置材料属性和边界条件,然后施加横向强制位移,导出生物力学云图及位移数据并对结果进行总结分析。结果:1、本研究共建立了四个实验模型:模型一为腭盖正常+RME,单元数为364319,节点数为604354;模型二为腭盖正常+MSE,单元数为379122,节点数为625033;模型三为腭盖高拱+RME,单元数为248379,节点数为391358;模型四为腭盖高拱+MSE,单元数为249077,节点数为393106。各模型具有良好的几何精度和生物相似性,网格质量好,材料属性和接触关系设计合理。2、颅颌面复合体应力分布:模型三相比于模型一在颅上颌复合体的上部结构中存在较大的应力集中,包括上颌骨额突、眶内侧壁及眶底部,二者均在支抗牙区域存在较大应力。模型二和模型四的应力集中于种植体周围,支抗牙及其周围牙槽骨受力较模型一和模型三小。3、骨缝的应力分布:MSE扩弓时腭中缝和翼腭缝的应力明显大于RME扩弓,而RME扩弓时应力集中于颅上颌复合体前部的骨缝,包括额颌缝和腭中缝。4、扩弓效果对比:RME扩弓时腭中缝呈前大后小的V形扩开,而MSE的腭中缝前后较均匀扩开。模型三的腭中缝横向位移大于模型一,颌骨有更多的旋转扩开。模型一的冠根移动比率明显大于另外三组,MSE扩弓比RME扩弓的冠根移动比率小。结论:1、腭部形态会影响RME扩弓时颅上颌骨复合体的应力分布及扩弓效果。相比腭盖正常组,在腭盖高拱组中上颌骨额突和眶内侧壁存在较明显的应力集中,且腭中缝和牙列的横向位移均大于腭盖正常组,上颌骨有更大的旋转,但腭部形态对MSE扩弓效果的影响较小。2、MSE扩弓的腭中缝和牙列的横向位移均大于RME扩弓,腭中缝前后均匀扩开,后部略大于前部,MSE主要通过克服腭中缝和翼腭缝的阻力实现上颌更有效地扩弓,而RME的腭中缝呈前大后小的V形扩开。3、腭部正常的上颌利用RME扩弓时牙列冠根移动比率较大,因此更容易发生牙齿的倾斜移动。MSE可有效地减少牙齿的倾斜移动,降低支抗牙及周围牙槽骨的应力集中,有利于牙的垂直向控制。