水平埋伏下颌第三磨牙近中和直立移动的三维有限元分析与临床研究

发布时间：2020-07-23 02:09

【摘要】：在牙颌畸形的矫治中，正畸医师经常会通过减数（拔牙）方式获得矫正间隙，临床最常采用的拔牙位是第一或第二前磨牙，因为前磨牙位于牙弓中段，拔除后易于解除拥挤、关闭间隙，且能够基本维持原牙弓形态。第一磨牙作为全口牙列中最重要的牙齿（key teeth）,正畸医师一般都将其作为支抗牙，而很少将其拔除，除非在极端情况下，如残根或不能保留的残冠等。第一磨牙由于萌出早、咬合面窝沟点隙多、自洁作用差，易发生龋坏，严重时甚至导致残根残冠，对于这种临床多见的第一磨牙牙体牙髓疾病，经过牙髓治疗和牙体修复后能够恢复磨牙功能者，多数正畸医师仍然会采取保留磨牙拔除前磨牙的矫治方案。我们在临床实践中发现牙齿经过牙髓治疗后，其牙体的机械强度和牙根结构受到一定程度的破坏，容易导致一些并发症的发生，如根裂、根折等；同时考虑到正畸患者多为青少年或年轻人，第一磨牙牙髓和修复治疗受多方面因素影响，其远期效果个体差异较大。针对这种临床多发情况，进行拔牙矫治设计时遵循优先拔除患牙的原则，拔除已经严重病损的第一磨牙，近中和直立移动第二、第三磨牙，以最大限度地恢复自体牙列的完整性和咀嚼功能的最大化，经过多年的临床探究，已经成功完成相当数量的此类矫治病例。鉴于下颌第三磨牙临床上以近中向及垂直向阻生为主，近中和直立移动具有一定的操作难度，在以往的基础和临床研究中较少涉及，本研究采用螺旋CT扫描技术、工程软件建模和三维有限元分析法，通过建立水平埋伏下颌第三磨牙及其支持组织的三维有限元模型，对其近中和直立移动过程中牙周膜的应力分布进行有限元分析，同时结合临床实践，为下颌阻生第三磨牙的临床诊断、正畸矫治计划的制订和治疗评价等提供生物力学支持和临床参考。论文主要由三个章节组成：论文第一章通过对一名女性成人志愿患者进行颌骨区域螺旋CT扫描，准确获取图像信息，运用Mimics、Geomagic等相关有限元软件，建立水平埋伏下颌第三磨牙及其支持组织的三维有限元模型，并通过Ansys Workbench、solid189四面体单元进行网格划分，获得总体模型的单元数为217735、节点数为216081。所建有限元模型具有良好的形态，尤其对第三磨牙及其牙周膜进行了精细形态模拟，与生物实体具有良好的几何相似性，为下一步分析近中和直立移动过程中牙周膜的应力分布状态奠定了良好的模型基础。论文第二章利用所建立的三维有限元模型，借助有限元分析软件，模拟分析在不同大小和方向矫治力量作用下，下颌第三磨牙近中和直立移动过程中牙周膜的应力分布情况与牙齿位移状态，为其近中和直立移动提供理论依据。通过研究主要得出以下结果： 1.下颌第三磨牙及其支持组织在颈部区域和根尖区易出现应力集中现象，且颈部较根尖区先出现应力集中。 2.当矫治力的加载方向与牙体长轴垂直时，牙周膜的主应力（von Mises应力）和静水压力（Hydrostatic pressure）均达最大值。 3.下颌第三磨牙加载0.5N矫治力时，其牙周膜静水压力值变化范围为5.89～12.09kPa(＜16kPa）；加载1.0N矫治力时，其牙周膜静水压力值变化范围为12.16～24.17kPa。 4.下颌第三磨牙的初始位移量与矫治力大小和加载方向密切相关，且整个矫治过程中牙齿始终有向远中和颊侧转动的趋势。论文第三章通过已经完成正畸矫治的29例患者共55颗第三磨牙，介绍下颌第三磨牙临床冠开窗术的手术时机及辅弓、螺旋推簧、弹力橡皮链、磨牙正轴簧、种植钉等近中和直立移动第三磨牙的具体操作方法，结合典型临床病例，详细阐述了下颌第三磨牙近中和直立移动的矫治时机、操作方法和技巧，为下颌第三磨牙近中和直立移动提供临床参考。本研究结果说明，通过螺旋CT技术和有限元方法建立的下颌第三磨牙及其支持组织的三维有限元模型具有良好的几何相似性，其近中和直立移动过程中牙周膜应力分布的模拟分析结果真实、可靠，同时结合临床实例进一步阐述下颌第三磨牙近中和直立移动的矫治时机和操作要点，为下颌第三磨牙近中和直立移动提供理论依据和临床参考。
【学位授予单位】：安徽医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：R783.5
【图文】：

示意图,下颌第三磨牙,加载方向,第三磨牙

.建立三维有限元模型方法同第一章。.矫治力工况设计力加载部位：下颌第三磨牙颊面管几何中心。力大小：0.5N、1.0N、1.5N。力加载方向（Fig 5）：与下颌平面平行记为 0°，依次为远中 5°方向、远牙合45°方向、远牙合67.5°方向、牙合向 90°方向。力加载方式：将下颌第三磨牙近中和直立移动过程大致分五种力分析计算，即第三磨牙与下颌平面平行的 0°、第三磨牙近三磨牙近中 45°倾斜、第三磨牙近中 67.5°倾斜，第三磨牙牙合

【参考文献】