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在隐形矫治器（CA）治疗上颌前磨牙远移时，常面临前牙附件贴合不良和磨牙近中移位问题。本研究通过 4D 有限元模型（4D FEM）和体外机电正畸模拟器（OSIM），探究犬牙舌侧附件及不同倾斜角度的生物力学效应，发现该附件可增强支抗，临床建议犬牙近中倾斜超 4° 时使用。
在正畸领域，隐形矫治器（Clear Aligner, CA）因美观性和舒适性高而广泛应用，但其在上颌牙弓远移过程中仍存在挑战。临床中，前磨牙远移时常见前牙区 CA 贴合不良导致的 “反向弓效应”（前牙外展、磨牙远中倾斜），以及磨牙近中移位，这些问题可能引发牙周风险如牙槽骨开裂和牙根吸收。此外，传统研究多关注磨牙远移效率，却忽视了犬牙倾斜角度对前牙支抗和 CA 贴合度的影响。为解决这些问题，北京大学口腔医学院的研究团队开展了一项创新性研究，旨在评估犬舌侧附件（Canine Lingual Attachment, CLA）在上颌前磨牙远移中的作用，并探究不同犬牙倾斜角度的生物力学效应。该研究成果发表在《BMC Oral Health》，为临床优化 CA 治疗方案提供了重要依据。
研究人员采用双重技术方法：首先构建4D 有限元模型（4D Finite Element Model, 4D FEM），结合自动分期模拟和温度变化算法（Temperature Changing Method, TCM），实现长期牙齿移动预测和 CA 形态自适应模拟；其次利用 ** 体外机电正畸模拟器（Orthodontic Simulator, OSIM）** 进行体外验证，该系统通过六轴力传感器实时测量三维力和力矩。在 FEM 模拟中设置 3 组犬牙倾斜角度（远中倾斜 - 10°、直立 0°、近中倾斜 + 10°），OSIM 实验则扩展至 11 组，重点分析舌侧附件的生物力学表现，采用 t 检验比较不同组间的力和力矩差异。
研究结果
4D FEM 分析显示
远中倾斜的犬牙（-10° 组）在前磨牙远移时提供更强支抗，第一磨牙近中移动仅 0.27 mm，而近中倾斜的犬牙（+10° 组）导致支抗丧失更显著（0.34 mm）。犬舌侧附件可提高前磨牙远移效率，在 - 10°、0°、+10° 组中分别提升 1%、6%、7%。此外，CA 与前牙间隙在 + 10° 对照组达 0.51 mm，使用 CLA 后降至 0.31 mm，表明舌侧附件显著改善前牙贴合度。
OSIM 实验验证
随着犬牙近中倾斜角度增加，CLA 组与对照组的力差异逐渐增大。+10° 组磨牙近中力最大，而 - 10° 组最小，且 CLA 组磨牙近中力显著低于对照组。前磨牙远中力在 - 10° 组最高，CLA 组力值高于对照组。当犬牙倾斜角度超过 4° 时，CLA 组犬牙的近中倾斜力矩显著大于对照组，提示舌侧附件对犬牙移动的控制更优。
结论与讨论
研究表明，犬舌侧附件通过改善前牙区 CA 贴合度、增强前牙支抗，显著减少磨牙近中移位，且犬牙近中倾斜角度越大，附件效果越显著。基于此，临床建议当犬牙近中倾斜超过 4° 时，在前磨牙远移阶段使用舌侧附件，以优化支抗控制和远移效率。此外，研究还发现远中倾斜的犬牙虽能减少磨牙近中移位，但可能增加前牙唇倾风险，提示临床需结合患者具体情况设计个性化方案。
该研究首次系统分析了犬牙倾斜角度与舌侧附件在 CA 治疗中的协同作用，弥补了传统研究对前牙支抗控制不足的局限。通过 4D FEM 与 OSIM 的结合，不仅验证了生物力学机制，还为临床提供了可量化的应用指南，有助于减少 CA 治疗中的并发症，提升正畸治疗的可预测性和安全性。未来研究可进一步探索舌侧附件与种植支抗（Temporary Anchorage Device, TAD）的联合应用，以优化复杂病例的支抗设计。
