长期以来,尽管舌侧矫治作为真正“完全隐形”的矫治技术,但因操作复杂繁琐,与唇侧矫治技术以及无托槽隐形矫治技术在生物力学上有很大不同,从而限制了它的临床应用。新型舌侧活动翼矫治器,改进了之前弓丝槽沟矫治系统的力学体系,通过稳定的平面控制,来目标化引导牙齿的移动达到矫治的目的,活动的“翼”的设计使得牙齿的受力和运动更为灵活,相对更为合理高效。在前期临床应用中我们发现该矫治器对牙齿转矩和支抗的控制较好,且能有效缩短疗程,但对其独特力学特点目前尚未有任何研究报道。本研究以利用三维限元法分析其力学特点为突破口,初步探究其力学特点和矫治机制,从而更好的指导临床操作。目的:本研究通过利用三维有限元分析工具,建立舌侧活动翼矫治器和下颌牙列的模型,并在此模型基础上通过结扎翼与托槽底座的方式内收下前牙。通过观察翼、弓丝、牙齿的相对运动,测量下颌牙列初始位移的方向大小以及牙周膜受力情况,为进一步探讨舌侧活动翼矫治技术的生物力学特征奠定基础,更好的指导临床实践。方法:实验一:舌侧活动翼矫治有限元模型的建立通过Mimics 17.0软件对影像数据进行三维重建和裁剪分割,获得初步实体模型,使用Geomagic 12.0软件对模型进行修复和边界优化,并生成牙周膜。在ANSA软件中调整牙齿位置,去除下颌第一前磨牙以模拟拔牙矫治。根据舌侧活动翼托槽等实体数据,使用Auto CAD软件建立矫治器实体模型。划分网格和赋值材料属性分别使用Hypermesh和Abaqus软件完成,最终建立排齐后的下颌牙齿及活动翼矫治器的三维有限元模型。实验二:舌侧活动翼矫治内收下前牙的三维有限元分析设定翼装配进托槽底座所需的力矩的反力则为翼收到的力矩,在翼与底座间施加50g作用力与反作用力模拟结扎内收,测量下颌各牙齿初始位移的大小方向和牙周膜应力应变情况。实验三:舌侧活动翼矫治器表达下前牙转矩的三维有限元分析只加载之前预加载实验中的力和力矩,将翼与托槽设定为绑定以模拟紧结扎,观察前牙转矩表达情况和对其他牙齿的影响。实验结果:实验一:完成舌侧活动翼矫治器-牙齿-牙周膜-牙槽骨三维有限元模型的构建。实验二:下中切牙整体有明显的舌倾和压低;下颌侧切牙轻度舌倾和压低;下颌尖牙初始位移在前牙中最小,位置相对稳定;下颌第二前磨牙牙冠远中倾斜的同时略有舌倾;下颌第一磨牙在各方向初始位移均很小,位置最为稳定;下颌第二磨牙表现为牙冠的内翻旋转和整体的近中倾斜。牙周膜的应力分布与牙齿的位移趋势相适应,舌侧活动翼内收前牙时应力主要集中于下颌中切牙,尤其是牙颈部和牙根部。最大主应力的正值区域主要分布于下颌中切牙牙颈部唇侧、根尖区舌侧和下颌第二磨牙牙根的远中侧。最大主应力的负值区域较少,主要分布于下中切牙舌侧牙颈部、根尖区唇侧和下颌第二磨牙近中侧牙颈部。其他部位牙周膜的最大主应力均较小,尤其是下颌第一磨牙和尖牙。实验三:下中切牙表现为冠唇倾根舌倾的同时有少量压低,邻牙无明显运动,后牙少量前移。结论:实验一:通过多种软件的运用创建的仿真度高、精确度好的有限元模型为下一步舌侧活动翼矫治的力学研究奠定了基础。实验二:舌侧活动翼内收前牙时,对牙弓形态有较好的维持作用,有效地防止了传统舌侧矫治内收过程中的“拱形效应”;但最后一颗支抗磨牙有较明显和舌倾和内旋倾向,应采取相应措施克服;内收过程中对前牙压低的同时对后牙支抗有一定保护。舌侧活动翼为更加高效和稳定的内收前牙提供了一种具有创新意义的参考。实验三:舌侧活动翼可单独对某个前牙进行转矩控制和转矩表达,而不消耗邻牙支抗,但转矩的表达消耗后牙矢状向支抗。