目的 使用三维有限元方法,研究不同加载方式对种植钉压低高角Ⅱ类骨面型患者上颌后牙的生物力学影响,为正畸临床提供参考。
方法 建立1例高角Ⅱ类骨面型患者的含有上牙列、牙槽骨和牙周膜及临床矫治器的压低上颌后牙的三维有限元模型,设置不同加载工况。工况1:在第一与第二磨牙之间的颊腭侧各放置1枚种植钉;工况2:在第一与第二磨牙之间的颊侧放置1枚种植钉,左右两侧第一磨牙通过横腭杆连接;工况3:在第一与第二磨牙之间的颊侧放置1枚种植钉,左右两侧第一磨牙通过横腭杆连接,第二磨牙腭侧设计一由腭杆伸出的牵引钩;工况4:在第一磨牙对应的腭中缝处植入1枚种植钉,左右两侧第一磨牙通过横腭杆连接,在两侧腭杆中点处设计一牵引钩;工况5:在第一磨牙对应的腭中缝处植入1枚种植钉,左右两侧第一磨牙通过横腭杆连接,第二磨牙腭侧设计一由腭杆伸出的牵引钩,在两侧腭杆中点处设计一牵引钩,研究不同工况下后牙的牙周膜应力分布与位移趋势。
结果 工况1第二前磨牙、第一磨牙与第二磨牙的应力梯度(颈缘区应力均值与根尖区应力均值的比值)在5种工况中最小,分别为2.10、2.09和2.26,且应力分布最为均匀,能最大程度地避免后牙的颊腭侧倾斜与近远中倾斜,其次是工况4。工况3中第二磨牙腭侧设计的牵引钩能抑制其颊侧倾斜,工况5中第二磨牙腭侧设计的牵引钩会加重其腭侧倾斜程度。
结论 在上颌第一与第二磨牙之间的颊腭侧均植入种植钉是最理想的压低上颌后牙方式,其次是腭中缝植入种植钉搭配横腭杆。使用颊侧种植钉搭配横腭杆压低上颌后牙时,需在第二磨牙腭侧设计牵引钩以抑制其颊倾;使用腭中缝植入种植钉搭配横腭杆可无需在第二磨牙腭侧再设计牵引钩。