替牙期与恒牙早期使用透明矫治器远移上颌磨牙及三种 Ⅱ 类牵引的三维有限元分析

【字体: 时间:2025年05月15日 来源:BMC Oral Health 2.6

编辑推荐:

  为探究上颌第二磨牙发育阶段、上颌第一磨牙远移方式等对三维牙齿移动的影响,研究人员构建 3D 有限元模型,分析不同牵引模式的效果。结果显示发育阶段等影响显著,为临床个性化方案设计提供依据。

  在口腔正畸领域,AngleⅡ 类错牙合(Angle ClassⅡmalocclusion)是一种常见的牙颌面畸形,不仅会影响牙颌面发育、口腔健康及功能,还可能对容貌美观和全身健康造成潜在影响,尤其在处于替牙期和恒牙早期的儿童中表现更为突出。目前,上颌第一磨牙远移是儿童早期常用的非拔牙正畸技术,透明矫治器(clear aligners)因能精准控制牙齿移动且兼具美观、舒适等优点被广泛应用。然而,上颌第二磨牙的发育阶段(如牙冠和牙根的形成程度)、远移方式(单侧或双侧)以及 Ⅱ 类牵引(ClassⅡtraction)模式等因素,对三维牙齿移动、支抗牙位移和应力分布的影响尚不完全明确,临床中缺乏针对不同发育阶段的个性化治疗依据。
为解决上述问题,昆明医科大学附属口腔医院(Department of Orthodontics, The Affiliated Stomatology Hospital of Kunming Medical University)的研究人员开展了相关研究。他们通过构建三维有限元模型,分析替牙期(对应 Nolla 4-6 期,上颌第二磨牙牙冠形成但无根发育)和恒牙早期(对应 Nolla 7-8 期,上颌第二磨牙未萌出且牙根发育 1/3-2/3)使用透明矫治器进行上颌第一磨牙单侧或双侧远移时,无牵引及三种 Ⅱ 类牵引模式(舌侧纽扣、精准切口、天使纽扣)对牙列三维移动和应力分布的影响。研究结果为优化儿童早期上颌磨牙远移的临床方案提供了重要的理论支持,相关成果发表在《BMC Oral Health》。

研究主要采用以下关键技术方法:选取符合条件的志愿者,通过数字锥束 CT(Digital Cone-Beam CT)获取颌骨结构数据,利用 Mimics、Geomagic Wrap 等软件进行模型构建,包括牙齿、牙周膜、牙槽骨及透明矫治器等结构,并设置不同牵引模式的参数。采用有限元分析软件 Abaqus 模拟力学加载,分析各牙位的三维移动量和应力分布情况。

研究结果


三维牙齿移动特征


在 Nolla 4-6 期和 7-8 期,无论是单侧还是双侧远移,上颌第一磨牙均出现显著的 Y 轴(矢状向)远移和牙列压低(Z 轴方向)。双侧远移时,上颌前牙(如中切牙、侧切牙)的唇倾度(X 轴方向)及远移量(Y 轴方向)更明显,而后牙(如乳磨牙、前磨牙)的近中移动量较小。Nolla 7-8 期的上颌第一磨牙远移量显著大于 4-6 期,可能与该阶段牙槽骨成熟度高、牙根较长及牙周膜面积较大有关。

不同牵引模式对支抗牙的控制存在差异:天使纽扣(Angel button)牵引对中切牙的支抗控制最佳,精准切口(Precise incision)牵引更利于侧切牙的稳定,且能实现最大的上颌第一磨牙远移量,舌侧纽扣(Lingual button)牵引则对尖牙(包括乳牙尖牙和恒牙尖牙)的支抗控制更优。下颌牙列的移动和应力分布受上颌远移方式影响较小,但天使纽扣牵引下下颌牙列的移动量和牙周膜应力值最小。

应力分布特点


双侧远移时,上颌牙齿、牙周膜和牙槽骨的应力显著大于单侧远移,应力主要集中在上颌第一磨牙的近中颊侧牙冠、远中根面及颈周牙周膜,以及远中舌侧牙槽骨。三种 Ⅱ 类牵引模式中,下颌牙列的应力分布无显著差异,但天使纽扣牵引的下颌牙周膜最大应力值最低。

结论与讨论


研究表明,上颌第二磨牙的发育阶段(Nolla 分期)、远移方式(单侧 / 双侧)及 Ⅱ 类牵引模式均会显著影响上颌磨牙远移的效果和支抗控制。临床中需综合评估患者的牙齿发育状态(如通过 Nolla 分期判断)、牙列对称性及治疗目标,选择个性化的远移方案和牵引模式。例如,对于需要最大程度远移上颌磨牙且需稳定侧切牙的病例,精准切口牵引可能是更优选择;而若需重点保护中切牙支抗,天使纽扣牵引更为合适。

此外,研究发现替牙期(Nolla 4-6 期)因牙弓较短、乳牙牙根吸收及恒牙牙根未成熟,透明矫治器的覆盖和稳定性受限,导致磨牙远移效率较低,提示临床对低龄患者需谨慎评估矫治器适配性。尽管 Ⅱ 类牵引可能引起下颌前牙唇倾和牙周膜应力增加,但天使纽扣模式在减少下颌不良影响方面表现更优,为跨牙弓牵引的安全性提供了参考。

该研究通过三维有限元分析,系统揭示了儿童早期上颌磨牙远移的生物力学机制,填补了不同发育阶段和牵引模式下牙移动规律的研究空白,为透明矫治器在替牙期和恒牙早期的精准应用奠定了基础。未来需结合临床病例跟踪,进一步验证模型预测的准确性,以推动研究成果向临床实践的转化。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号