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摇椅弓矫治机理的三维有限元研究

石勰  
【摘要】:目的:通过三维有限元法分析摇椅弓角度和弧形深度的变化对前后牙垂直向力以及牙根和牙周组织第四强度Von Mises综合应力分布的影响。方法:采用ANSYS有限元软件建立下颌牙列、牙周支持组织以及不同角度、不同弧形深度的0.018×0.025英寸不锈钢下颌标准弓形摇椅弓的三维有限元模型,将摇椅弓变形前后的位移差作为荷载施加于有限元模型,通过多次迭代使其满足变形协调条件,计算出牙齿垂直方向的受力情况及牙根和牙周组织的应力分布状况。结果:摇椅弓的弧形深度和角度的变化对牙齿垂直向受力情况产生明显影响,不仅可以改变力的大小而且可以改变力的方向,摇椅弓对牙齿产生的作用力在尖牙,第二双尖牙和磨牙处较大,在切牙处较小,摇椅弓作用效应表现为:切牙压低,磨牙压低、远中竖直,尖牙和第二双尖牙在垂直方向上的移动随摇椅弓角度和弧形深度的变化而变化。当摇椅弓角度不变时,随着摇椅弓弧形深度的增加,切牙和磨牙压低力增加,尖牙经历一个由升高到压低的过程,双尖牙经历一个由压低到升高的过程。当摇椅弓弧形深度不变时,随着摇椅弓角度增加,切牙和磨牙压低力增加,尖牙经历由压低到升高的过程。在摇椅弓作用下牙根受到的综合应力最大,牙槽骨次之,牙周膜最小,且综合应力随着摇椅弓角度和弧形深度的增加而增加,综合应力集中分布于牙根、牙槽骨和牙周膜的颈部和根尖部。结论:摇椅弓角度和弧形深度的变化对施予牙齿的垂直向力及牙根和牙周组织的应力产生显著影响。临床应根据具体需要弯制适当的摇椅弓角度和弧形深度,以免产生不利的影响,建议临床弯制0.018×0.025英寸不锈钢摇椅弓,角度不宜大于15°,弧形深度不宜超过4mm。


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