程蘭欣， 劉鈞

口腔疾病研究國家重點實驗室國家口腔疾病臨床醫(yī)學研究中心四川大學華西口腔醫(yī)院正畸科，四川 成都（610041）

1 微種植體

微種植體支抗是一種近年廣泛發(fā)展的正畸支抗技術，可作為絕對支抗輔助壓低前牙、打開咬合，避免不必要的牙齒移動如傾斜、伸長，實現(xiàn)牙齒垂直向控制。相比于傳統(tǒng)壓低上前牙的方法，微種植體支抗療效好、療程短、患者依從性高。Kushwah 等建立微種植體支抗聯(lián)合舌側矯治系統(tǒng)內收壓低上前牙的有限元模型，分析不同高度微種植體支抗壓低上前牙時其位移趨勢及應力變化，發(fā)現(xiàn)微種植體支抗作用下前牙仍表現(xiàn)冠舌向的負轉矩，微種植體支抗高度的增加有助于消除負轉矩。Shyagali 等利用三維有限元分析研究不同長度微種植體支抗輔助舌側矯治壓低上前牙時骨皮質的應力分布，提出6 mm 的微種植體支抗在舌側矯治系統(tǒng)中使用較合適。高位植入的微種植體更有利于上頜前牙的整體壓入移動，同時牽引鉤高度的變化也對前牙的移動方式有影響。Kojima 等利用三維有限元分析研究發(fā)現(xiàn)，對于低位微種植體支抗，增加牽引鉤臂的長度有助于力線通過阻抗中心，牙齒更容易實現(xiàn)整體移動，同時其垂直分力可有效壓低前牙。長臂牽引鉤和高位微種植體支抗有助于牙齒的整體移動，然而易引起黏膜激惹，造成患者不適。關于微種植體具體位置的制定，Namburi等提出距牙冠中心10 mm 可能是一個合適的高度。Mauricio 等建立了不同位點微種植體支抗內收上前牙的三維有限元分析模型，提出在雙側尖牙遠中各植入1 枚微種植體支抗即可產生均勻的牙周應力，但具體植入部位應根據(jù)臨床條件如骨量、牙齦附著水平決定。

Hedayati 等建立微種植體支抗整體內收及壓低上頜前牙的全牙列三維有限元分析模型，分析植入不同高度微種植體支抗施加壓低力后上頜前后牙的生物力學效應，發(fā)現(xiàn)微種植體支抗與牽引鉤的相對垂直距離決定了對前牙區(qū)的伸長或壓低作用，但并未對后牙區(qū)的應力、位移等做進一步研究。Ifter 等運用三維有限元分析評估微種植體支抗壓低后牙的效應，發(fā)現(xiàn)第一前磨牙根尖區(qū)和第一磨牙近中根尖區(qū)的應力水平較高，這些部位在臨床上應被視為易于吸收的部位。Mo 等還應用三維有限元分析研究了僅使用微種植體支抗聯(lián)用Gable 曲，無需在后牙粘接矯治器即可整體內收壓低前牙的情況，得到了理想的前牙壓入模擬情況，但臨床是否可行尚需進一步驗證。

2 搖椅弓

搖椅弓通過后牙的伸長及其引起的下頜平面的后下旋轉、前牙的壓入及少量前傾來打開咬合。Gyawali 等建立搖椅弓施行舌唇側矯治打開咬合的三維有限元分析模型，發(fā)現(xiàn)搖椅弓可很好地完成切牙壓入，但會造成磨牙遠中斜，牙齒受到的應力隨搖椅弓深度的增加而增加，并且舌側矯治中應力更大，更易造成牙齒創(chuàng)傷，應適當減小曲度。搖椅弓聯(lián)合微種植體支抗也在臨床應用較廣。安曉莉等建立搖椅弓聯(lián)合微種植體支抗整體內收并壓低上頜前牙的三維有限元分析模型，微種植體支抗的支抗保障有利于搖椅弓對上前牙施加冠唇向轉矩，從而打開咬合，并減少不利的牙齒旋轉傾斜。隨搖椅弓角度增加，前牙冠唇向轉矩增加，而后牙的升高作用逐漸明顯。

3 局部弓加輔弓

局部弓加輔弓是通過在主弓絲上結扎長的輔弓，額外的控制力可控制后牙垂直向支抗，同時持續(xù)輕力可將前牙絕對壓入來打開咬合，尤其適于露齦微笑的患者，但可能造成前牙轉矩的丟失。Ahuja 等建立了局部弓加壓低輔弓的三維有限元分析模型，分析了各部分應力及牙齒各方向位移，發(fā)現(xiàn)其產生了較大且均一的壓低力，同時產生較大的磨牙后傾移動趨勢，能產生較強的支抗作用。但由于輔弓力臂較長，各方向的分力較輕，因此認為唇頰肌的力量在壓低前牙過程中的作用也不容忽視，其機理尚需進一步探索。De Brito 等建立了類似三維有限元分析模型，改變壓低輔弓懸臂的位置以研究施力點對前牙壓入力的影響，發(fā)現(xiàn)當施力點位于尖牙牙冠中心遠中2 mm時，前牙呈現(xiàn)出單純的壓低，而近遠中向移動該施力點則會造成前牙相應的舌向及唇向傾斜；同時發(fā)現(xiàn)壓低前牙的反作用力主要作用于第一磨牙上，臨床上使用片段弓時應關注第一磨牙支抗丟失的情況。

4 隱形矯治器

CAT 尚難以控制牙齒的精確移動，對于前牙轉矩和后牙支抗的控制技術始終是難點。Jiang 等對受試者進行上頜骨及牙列的三維有限元重建，并建立隱形矯治器的模型進行前牙的內收及壓低，發(fā)現(xiàn)前牙出現(xiàn)不受控制的傾斜移動，尖牙伸長而后牙也出現(xiàn)了一定的近中移動，出現(xiàn)了支抗的丟失。

5 上頜平面/斜面導板

低角型患者常采用平面導板打開咬合，而斜面導板還可改善上下頜矢狀向不調。過往研究多為頭影測量的靜態(tài)分析，也有建立3D 模型用于分析咬合力對導板影響的研究。Dai 等建立三維有限元分析動態(tài)咀嚼模型研究不同厚度平面導板對前牙的作用，發(fā)現(xiàn)打開咬合時，下切牙受到20 g 的壓入力最為理想，提出3 mm 厚的導板可能較適于臨床應用。

6 口外裝置

J 鉤、高位口外弓等口外裝置可以絕對壓入上前牙，但相關三維有限元分析研究較缺乏。Maruo等通過三維有限元分析研究頭帽作用下牙齒的移動趨勢，分析不同高度牽引鉤對于牙齒的作用力，發(fā)現(xiàn)高位口外弓造成前牙壓入量最大，而低位口外弓可能造成前牙伸長。對于后牙則均能造成一定程度的磨牙遠移，其中低位口外弓能產生最大程度的磨牙遠移及第一磨牙舌尖及遠中頰尖的伸長。

7 現(xiàn)有研究的局限性

7.1 模型的局限性

由于牙列形態(tài)復雜，而三維有限元分析受到算法等限制，往往將模型進行簡化，而且對于邊界條件的定義模糊，文獻之間的差異極大，有必要進行相關研究以設計簡便但精確的建模方法?，F(xiàn)有的三維有限元分析也主要采用線性分析，非線性模型雖然更符合現(xiàn)實情況，真實性、精確性更高，但計算難度大為增加，應用較少。現(xiàn)有的建模方法對創(chuàng)傷負荷條件下的研究處于空白狀態(tài)，對于牙齒等結構也常用拋物面、圓柱體等代替，難以精確重建牙齒。但有學者也指出，簡化的有限元模型也足以滿足主要目標。

7.2 初始位移的局限性

現(xiàn)有研究多針對于初始位移，僅考慮牙周膜彈性形變產生的牙齒移動，對于治療期間長期的牙齒移動反應效果有限。Jang 等通過原位生物力學模擬牙齒的長期位移，研究應力調節(jié)下的細胞生化反應，發(fā)現(xiàn)牙周膜在其中起到重要的作用。Kojima 等提出一種對繼發(fā)位移的研究方法，根據(jù)骨改建率與牙周膜平均應力成正比，通過單位應力推算骨吸收量、牙移動量，得出牙齒移動前后的位置。

8 小 結

三維有限元分析對臨床情況的模擬效果較為真實，可準確分析各加力過程中牙齒的移動情況和牙周膜的應力分布特征，從而分析牙齒移動趨勢，為探尋打開咬合時更理想的施力方式提供了研究條件。打開咬合相關的有限元研究主要聚焦于各裝置作用下牙齒的受力和位移情況，但現(xiàn)有研究仍存在建模的局限性，未來有待進一步完善，為正畸生物力學提供理論基礎。

Cheng LX wrote the article. Liu J reviewed the article. All authors read and approved the final manuscript as submitted.