新型轉(zhuǎn)矩輔弓聯(lián)合種植體對上切牙控根移動的有限元分析及臨床研究
本文選題:新型轉(zhuǎn)矩輔弓 + 種植體; 參考:《第三軍醫(yī)大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:目的在正畸拔牙矯治中,針對上頜切牙大量內(nèi)收后出現(xiàn)的牙冠舌傾現(xiàn)象,我們前期發(fā)明了一種新型轉(zhuǎn)矩輔弓用于上頜切牙的轉(zhuǎn)矩控制。本課題旨在量化研究該新型轉(zhuǎn)矩輔弓在上頜切牙控根治療中的臨床效果,并通過三維有限元的方法,建立不同矯治狀態(tài)、不同支抗、不同轉(zhuǎn)矩施力方式對上頜切牙控根的矯治力系,探討出最佳的上頜切牙控根移動方法。以期為臨床治療提供生物力學(xué)指導(dǎo),為該新型轉(zhuǎn)矩輔弓的進一步推廣應(yīng)用提供可靠依據(jù)。方法1、采用不同支抗、不同轉(zhuǎn)矩施力方式對上頜切牙控根的三維有限元分析(1)建立上頜切牙轉(zhuǎn)矩控制力系的三維有限元模型通過CBCT掃描個別正常牙合成年志愿者頜骨,將數(shù)據(jù)導(dǎo)入Mimics軟件進行頜骨三維重建,運用逆向工程軟件Geomagic去除噪點,修整邊緣形態(tài),并經(jīng)過自動曲面優(yōu)化后生成單個的頜骨、牙齒光滑實體模型。CAD軟件建模托槽、弓絲、轉(zhuǎn)矩輔弓、微種植體,在Solid Works軟件中組合實體模型,得到上頜骨-組牙-托槽-弓絲-微種植體-轉(zhuǎn)矩輔弓體系的幾何模型。在ANSYS軟件中對實體模型進行單元網(wǎng)格劃分,設(shè)置材料屬性,設(shè)置接觸關(guān)系,生成三維有限元模型。(2)上頜切牙轉(zhuǎn)矩控制力系的三維有限元分析模擬關(guān)閉拔牙間隙過程中及拔牙間隙關(guān)閉完全后兩種狀態(tài)下,使用不同的支抗,并在上頜中切牙區(qū)域分別實施弓絲加轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)矩輔弓、以及兩者聯(lián)合運用的情況下,計算上頜中切牙的瞬時位移、牙周膜應(yīng)力分布及大小。根據(jù)不同矯治狀態(tài)、不同支抗、不同轉(zhuǎn)矩施力方式將研究分為四組,包含以下14種工況:第一組:關(guān)閉拔牙間隙過程中,以上頜第一磨牙作為支抗內(nèi)收上前牙。1A:弓絲加轉(zhuǎn)矩;1B:轉(zhuǎn)矩輔弓;1C:弓絲轉(zhuǎn)矩+轉(zhuǎn)矩輔弓;1D:不加任何轉(zhuǎn)矩力第二組:關(guān)閉拔牙間隙過程中,以上頜微種植體作為支抗內(nèi)收上前牙。2A:弓絲加轉(zhuǎn)矩;2B:轉(zhuǎn)矩輔弓;2C:弓絲轉(zhuǎn)矩+轉(zhuǎn)矩輔弓;2D:不加任何轉(zhuǎn)矩力第三組:拔牙間隙關(guān)閉完全后,用結(jié)扎絲將牽引鉤與同側(cè)上頜第一磨牙頰面管硬性回扎穩(wěn)定主弓絲。3A:弓絲加轉(zhuǎn)矩;3B:轉(zhuǎn)矩輔弓;3C:弓絲轉(zhuǎn)矩+轉(zhuǎn)矩輔弓第四組:拔牙間隙關(guān)閉完全后,用結(jié)扎絲將牽引鉤與同側(cè)上頜微種植體硬性回扎穩(wěn)定主弓絲。4A:弓絲加轉(zhuǎn)矩;4B:轉(zhuǎn)矩輔弓;4C:弓絲轉(zhuǎn)矩+轉(zhuǎn)矩輔弓。內(nèi)收上頜前牙的每側(cè)牽引力值均設(shè)置為115g,弓絲加轉(zhuǎn)矩的力值為4.5 N·mm,轉(zhuǎn)矩輔弓的力值大小為1.5 N·mm。2、新型轉(zhuǎn)矩輔弓對上切牙控根移動的臨床療效研究收集25例正在接受正畸直絲弓拔牙矯治的患者,在關(guān)閉完拔牙間隙后,出現(xiàn)上頜切牙直立甚至舌傾的情況,對其使用新型轉(zhuǎn)矩輔弓進行上頜切牙的控根治療,在治療前、治療3個月時、治療后拍攝X線頭顱側(cè)位片分析以下指標(biāo)的變化:Max1-SN角、Max1-NA角、SNA角、SN垂線-根尖距、SN垂線-切端距,運用SPSS軟件對結(jié)果進行“均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差”統(tǒng)計學(xué)描述,并對治療前后結(jié)果進行兩獨立樣本t檢驗。結(jié)果1、不同支抗、不同轉(zhuǎn)矩施力方式對上頜切牙控根的三維有限元分析(1)牙齒的瞬時位移方向及大小(1)第一組:在關(guān)閉拔牙間隙過程中,上頜第一磨牙作為支抗,4個小組的牙齒移動趨勢為:上頜切牙在牽引力的作用下產(chǎn)生舌向移動,切端的舌向位移大于根尖舌向位移。4個小組的切端-根尖位移差:1D1A1B1C,切端-根尖位移差越大,說明牙齒舌傾現(xiàn)象越明顯;牙齒切端位移從大到小排列亦為:1D1A1B1C;根尖位移:1D最小,1A、1B、1C基本相同。(2)第二組:在關(guān)閉拔牙間隙過程中,微種植體作為支抗,4個小組的切牙位移結(jié)果與第一組各項相似,上頜切牙在牽引力的作用下產(chǎn)生舌向移動,切端的舌向位移大于根尖舌向位移。4個小組的切端-根尖位移差:2D2A2B2C,切端-根尖位移差越大,說明牙齒舌傾現(xiàn)象越明顯;牙齒切端位移:2D2A2B2C,根尖位移:2A最大,2D最小,2B和2C基本相同。說明上頜切牙在微種植體支抗內(nèi)收過程中產(chǎn)生牙冠舌傾移動,對上切牙施加轉(zhuǎn)矩力,能減緩舌傾現(xiàn)象,但不能完全避免;空白對照組的舌傾現(xiàn)象最明顯,弓絲加轉(zhuǎn)矩組第二,其次是轉(zhuǎn)矩輔弓組,弓絲轉(zhuǎn)矩+轉(zhuǎn)矩輔弓聯(lián)合應(yīng)用時,上頜切牙舌傾最不明顯。(3)第三組:拔牙間隙關(guān)閉完全后,牽引鉤與同側(cè)上頜第一磨牙頰面管硬性回扎,3個小組的切牙移動趨勢為:牙冠及牙根上1/2部分均向唇側(cè)移動,根尖1/2部分產(chǎn)生舌向移動,牙齒切端的唇向位移大于根尖舌向位移。在不同轉(zhuǎn)矩力作用下,3個小組切牙各個部位位移從大到小依次為:3C㧐3B㧐3A。說明上頜切牙在轉(zhuǎn)矩力作用下產(chǎn)生牙冠唇傾移動;弓絲加轉(zhuǎn)矩的方式對牙齒的控根移動作用不如轉(zhuǎn)矩輔弓,弓絲轉(zhuǎn)矩+轉(zhuǎn)矩輔弓聯(lián)合應(yīng)用對牙齒的控根移動作用最大。(4)第四組:拔牙間隙關(guān)閉完全后,牽引鉤與同側(cè)微種植體硬性回扎,3個小組的切牙移動趨勢為:牙冠切端1/3唇向、前上方移動,牙冠頸部及整個牙根舌向移動,根尖的舌向位移大于牙頸部的舌向位移。3個小組切牙各個部位位移從大到小依次為:4C㧐4B㧐4A。說明上頜切牙在轉(zhuǎn)矩力作用下產(chǎn)生牙根整體舌向移動,達到控根移動的理想效果;弓絲加轉(zhuǎn)矩的方式對牙齒的控根移動作用不如轉(zhuǎn)矩輔弓,弓絲轉(zhuǎn)矩+轉(zhuǎn)矩輔弓聯(lián)合應(yīng)用對牙齒的控根移動作用最大。(2)牙周膜應(yīng)力分布(1)第一組:牙周膜應(yīng)力最大值主要集中在唇舌側(cè)頸部及根上部分,牙周膜應(yīng)力大小比較:1D㧐1A㧐1B㧐1C。空白對照組的牙周膜應(yīng)力值最大,增加轉(zhuǎn)矩力,牙周膜應(yīng)力值減小,說明牙周膜應(yīng)力主要來源于牽引力作用,對牙齒施加轉(zhuǎn)矩力可以抵消部分牽引力的作用,從而使牙周膜應(yīng)力值減小。(2)第二組:與第一組結(jié)果相似,牙周膜應(yīng)力最大值主要集中在唇舌側(cè)頸部及根上部分,牙周膜應(yīng)力大小比較:2D㧐2A㧐2B㧐2C?瞻讓φ战M的牙周膜應(yīng)力值最大,說明在牽引關(guān)隙的過程中,對牙齒施加轉(zhuǎn)矩力,牙周膜應(yīng)力值隨著轉(zhuǎn)矩力的增加而減小。(3)第三組:3個小組的牙周膜應(yīng)力分布較均勻,最大應(yīng)力主要在唇、舌側(cè)頸部位置,應(yīng)力大小為:3C㧐3B㧐3A,說明在關(guān)閉完拔牙間隙后,對上頜切牙施加轉(zhuǎn)矩力越大,牙周膜應(yīng)力越大。(4)第四組:3個小組的牙周膜應(yīng)力分布較均勻,最大應(yīng)力位于唇側(cè)頸部位置。應(yīng)力大小為:3C㧐3B㧐3A,說明在關(guān)閉完拔牙間隙后,對上頜切牙施加轉(zhuǎn)矩力,牙周膜應(yīng)力值隨著轉(zhuǎn)矩力的增加而增大,但應(yīng)力均在安全范圍內(nèi)。2、新型轉(zhuǎn)矩輔弓的臨床療效25例患者平均療程5.9±0.9個月,治療后,患者Max1-SN角、Max1-NA角增大,SN垂線-切端距增大,SN垂線-根尖距減小,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05),SNA角減小,但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。說明在新型轉(zhuǎn)矩輔弓的作用下,上頜切牙產(chǎn)生牙根舌向、牙冠唇向的控根移動,達到糾正牙軸舌傾的矯治目的。結(jié)論1、在關(guān)閉拔牙間隙過程中,上頜切牙在牽引力的作用下產(chǎn)生內(nèi)收的同時伴有牙冠舌傾移動,使用弓絲加轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)矩輔弓等方式對牙齒施加轉(zhuǎn)矩力能減輕舌傾移動的現(xiàn)象,但不能完全避免。轉(zhuǎn)矩力越大,舌傾改善越明顯。2、拔牙間隙關(guān)閉完全后對上頜切牙施加轉(zhuǎn)矩力,能增大切牙轉(zhuǎn)矩度,使用傳統(tǒng)支抗時,上頜切牙主要發(fā)生牙冠唇傾移動;使用種植體支抗時,上頜切牙主要發(fā)生牙根舌向移動,達到理想的控根治療目的。3、新型轉(zhuǎn)矩輔弓對牙齒的舌向控根作用優(yōu)于弓絲加轉(zhuǎn)矩,轉(zhuǎn)矩輔弓與弓絲轉(zhuǎn)矩兩者聯(lián)合應(yīng)用對牙齒的舌向控根效果最好。4、對上頜切牙施加轉(zhuǎn)矩力,牙周膜應(yīng)力主要集中在唇、舌側(cè)的頸部位置,在牽引力關(guān)閉拔牙間隙的作用下,局部應(yīng)力值超過牙周膜能承受的上限,對切牙施加轉(zhuǎn)矩力,牙周膜應(yīng)力值減小;在關(guān)閉完拔牙間隙后使用轉(zhuǎn)矩力,牙周膜應(yīng)力值隨著轉(zhuǎn)矩力的增大而增大,但應(yīng)力值在安全范圍內(nèi)。5、新型轉(zhuǎn)矩輔弓能對上頜切牙產(chǎn)生增大轉(zhuǎn)矩的效果,對于上頜切牙轉(zhuǎn)矩控制安全、有效。
[Abstract]:The purpose of this study is to study the clinical effect of a new type of torque control system in the treatment of maxillary cutting teeth . The aim of this study is to quantify the clinical effect of the new torque control system in maxillary resection . ( 2 ) Three - dimensional finite element analysis of maxillary shear torque control force system is divided into four groups according to different orthodontic conditions , different anchorage and different torque application modes . The results were as follows : Max1 - SN angle , Max1 - NA angle , SNA angle , SN vertical line - root tip distance and SN vertical line - tangent distance . ( 2 ) In the second group , in the course of closing the tooth extraction gap , the microimplant was used as the anchorage , and the displacement of the teeth of the four groups was similar to that of the first group . ( 2 ) The maximum stress value of periodontal ligament is similar to that of the first group . The maximum stress of periodontal ligament is less than that of the first group . ( 4 ) In the fourth group , the stress distribution of the periodontal ligament of the three groups is more uniform and the maximum stress is located at the position of the labial neck . The stress value of the periodontal membrane increases with the increase of the torque force , but the stress value is within the safe range .
【學(xué)位授予單位】:第三軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:R783.5
【參考文獻】
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,本文編號:1890042
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