自制四曲辅弓控制前牙转矩效能的有限元分析

摘要

目的 分析四曲辅弓作用上前牙不同转矩力值时,上中切牙的位移初始变化和牙周膜的应力分布状态,为四曲辅弓临床应用的安全性提供依据.方法 建立自制四曲辅弓对上前牙转矩控制的三维有限元模型,分析四种不同状态:无拔牙间隙磨牙回扎(A组)、无拔牙间隙微种植体回扎(B组)、关闭拔牙间隙磨牙回收(C组)(内收牵引力设定为115 g)和关闭拔牙间隙微种植体回收(D组)(内收牵引力设定为115 g),并分别施加4种转矩力(0.5 N、1.0 N、1.5 N、2.0 N)时,A1～A4、B1～B4、C1～C4、D1～D4共16组上中切牙的位移初始变化和牙周膜的应力分布状态.结果 在不同状态下,随着四曲辅弓力量的增加,上中切牙牙根舌向移位,牙冠唇向移位.中切牙的切端位移值随着转矩辅弓加载力量的增大而增大,中切牙的根尖位移值随着力量的增大而增大.中切牙的切端-根尖移动距离差值A1～A4组、B1～B4组、C1～C4组、D2、D4组随着转矩力量增加,位移差增大;D3组根尖与切端位移差值较D1、D2组略减小.上中切牙唇侧牙颈部牙周膜未超过牙周膜应力组:A1、A2、B1、B2、B3、C1、C2、D1、D2,上中切牙周膜唇侧牙颈部超过牙周膜应力组:A3、A4、B4、C3、C4、D3、D4.即四曲辅弓在运用种植体支抗时,无拔牙间隙时施加力量不超过1.5 N,拔牙间隙内收时施加力量不超过1.0 N;在非种植体支抗时,无拔牙间隙时和拔牙间隙内收时施加力量均不超过1.0 N,在以上力值范围均未超过牙颈部牙周膜最大应力值,可达到有效安全的转矩移动;而在其余力值作用条件下,上中切牙的唇侧牙颈部牙周膜超过应力值(2.6×10-2 MPa).所有分组根尖部均未超过牙周膜应力值2.6×10-2 MPa.结论 四曲辅弓作用于上前牙效果显著,配合微种植体的运用可以更好进行控根移动使上中切牙牙冠不过度唇倾.