Prog Orthod：华西口腔揭示矫正器联合不同牵引方法治疗上颌磨牙的三维有限元分析

透明矫正器因其美观、无创、清洁等优点，逐渐受到正畸医师的重视。当需要2-3毫米的空间来实现I级关系时使用，上颌磨牙远端是一种不错的选择。能有效缓解前牙拥挤，纠正深覆盖，改善磨牙关系。磨牙远端化常用于成人II类错牙合获得间隙以改善后牙合关系。正畸医师在临床实践中经常关注使用透明矫正器进行上颌磨牙远端矫正时的有效性。近年来，研究人员对单纯使用透明矫正器进行上颌磨牙远端矫正的效率进行了研究。然而，很少有研究关注明确对准器联合上颌内和上颌间牵引对上颌磨牙远端的影响。传统上使用的磨牙远端器具可分为口外（符合头套）或口内器具（如钟摆器具和Jasper Jumper）。Ravera等人发现，在使用透明矫正器进行磨牙远端时，上颌前牙牙周韧带（periodontal ligament, PDLs）的最大应力主要分布在中切牙和犬齿的舌侧。这表明上前牙有唇倾的倾向。

因此，在使用透明矫正器进行磨牙远端时，加强前支抗是很重要的。前支抗增强主要使用正畸微型种植体（OMIs）和/或II类弹性物来实现。研究人员注意到，在颊侧植入OMIs可有效降低冠唇扭矩并减轻前区应力。然而，关于在腭侧植入OMIs的机制研究有限。因此，需要定量研究OMI种植位置和牵引力对前、后牙的生物力学影响。使用II类弹性材料对下颌牙列支抗损失的影响也有待研究。有限元法（finite element method， FEM）是一种可以即时计算牙体在应力加载后初始位移的数值工程技术，广泛应用于清牙矫正器的生物力学研究中，评估牙体在应力加载后的初始位移和应力分布。近年来，有限元法被证明是模拟正畸牙齿运动模式的有效工具。

因此，本研究的目的是探讨上颌磨牙远端使用明确对准器联合上颌内和上颌间牵引的机制。为上颌磨牙远端过程中颌内、颌间牵引方式的选择提供临床指导。

方法：建立上颌、下颌骨、牙列、牙周韧带（PDLs）、附着体、清牙矫正器的三维有限元模型。根据不同牵引方式分为五组：第一组（对照组）；2组（在上颌第一磨牙与颊侧第二前磨牙之间种植微型种植体）；组3（在颊侧上颌第一磨牙和第二磨牙之间的颧下嵴区植入OMIs）；4组（上颌第一磨牙与腭侧第二前磨牙之间种植OMIs）；第5组（上颌犬齿与下颌第一磨牙之间使用II类弹性材料）。各实验组在距牙槽嵴4mm处植入OMIs。各组施加1.5 N的力。分析了目标牙的三维位移和pdl周围的应力分布。

(A)有限元模型，包括上颌和下颌皮质骨、pdl、上颌和下颌松质骨、上颌和下颌牙列和带附件的透明对准器、舌扣和OMIs （12 mm）。(B)全球和局部坐标系。(C)网格图。(D)节点和元素。(E)边界条件。标签A：上颌骨顶部设置为固定支撑；标签B：下颌骨下缘淋巴结的运动在各个方向上受到限制。(F)各组根据不同的上颌内和上颌间牵张方式设计

材料特性

右上颌前牙三维位移模式。第一组：对照组；组2：在颊侧上颌第一磨牙和第二前磨牙之间种植OMIs；组3：在颊侧上颌第一磨牙与第二磨牙之间颧下嵴区植入OMIs；组4：在上颌第一磨牙和上颌第二前磨牙之间种植OMIs；第5组：II类弹性

五组上颌前牙在近远端（x轴）、唇舌（y轴）和垂直（z轴）方向的初始位移（µm）。第一组：对照组；组2：在颊侧上颌第一磨牙和第二前磨牙之间种植OMIs；组3：在颊侧上颌第一磨牙与第二磨牙之间颧下嵴区植入OMIs；组4：在上颌第一磨牙和上颌第二前磨牙之间种植OMIs；第5组：II类弹性。x轴：正值表示近端倾斜趋势，负值表示远端倾斜趋势；y轴：正值表示腭倾斜倾向，负值表示颊倾斜倾向；z轴：正值表示侵入趋势，负值表示延伸趋势

右上颌磨牙三维位移模式。第一组：对照组；组2：在颊侧上颌第一磨牙和第二前磨牙之间种植OMIs；组3：在颊侧上颌第一磨牙与第二磨牙之间颧下嵴区植入OMIs；组4：在上颌第一磨牙和上颌第二前磨牙之间种植OMIs；第5组：II类弹性

结果：4组上颌前牙扭矩变化最小，上颌第二磨牙位移最大。3组前牙扭矩变化较小，磨牙远端效率较高。第5组出现前牙挤压、下颌支抗缺失等不良反应。

结论：与颊侧种植体相比，腭侧种植体在保留前牙支抗和提高磨牙远端效率方面具有优势。在颊侧第一磨牙和第二磨牙之间的颧下嵴区域植入的OMIs与在颊侧第一磨牙和第二前磨牙之间植入的OMIs相比，在上述方面表现出益处。

原始出处：

Gao H;  Luo L;  Liu JThree-dimensional finite element analysis of maxillary molar distalization treated with clear aligners combined with different traction methods.Prog Orthod 25(1)