基于三维有限元分析的唇侧阻生弯曲上颌中切牙四种牵引方案生物力学评价

为解决唇侧阻生弯曲上颌中切牙正畸牵引中应力分布不明确的问题，中国医科大学团队通过三维有限元分析（3D FEA）对比四种牵引扣位置对牙周组织应力分布的影响。研究发现，牵引扣位于切1/3腭侧时位移最大但应力最高，而颈1/3腭侧位置应力最小但移动效率较低。该研究为临床优化牵引策略提供了生物力学依据。

　　

论文解读
上颌中切牙作为面部美学核心，其阻生或弯曲畸形会严重影响功能和外观。其中唇侧阻生伴牙根弯曲（dilaceration）的病例尤为棘手，传统牵引治疗成功率低且易引发牙根吸收等并发症。目前临床缺乏针对牵引装置定位的生物力学指导，如何平衡移动效率与组织安全成为关键难题。

中国医科大学口腔医学院团队在《BMC Oral Health》发表研究，首次通过三维有限元分析（3D FEA）系统评估了牵引扣在牙冠不同位置（切1/3唇侧、切1/3腭侧、中1/3腭侧、颈1/3腭侧）对阻生牙的生物力学影响。研究基于9岁女性患者的CBCT数据建立模型，设置100g垂直牵引力，分析牙位移、牙根应力、牙槽骨冯米塞斯应力及牙周膜静水压应力。

关键技术方法
研究采用锥形束CT（CBCT）获取患者颌骨数据，通过Mimics 21.0软件三维重建，Geomagic Studio 2015优化模型，NX 1911构建矫治器组件，最终在Ansys 2019中完成有限元分析。模型包含479,573节点和267,837单元，材料参数设定为线性弹性各向同性。

研究结果
3D directional displacement of the impacted tooth
切1/3腭侧组（Model B）表现最显著位移：垂直向达0.2322 MPa，唇舌向0.0853 MPa；颈1/3腭侧组（Model D）位移最小（垂直向0.1734 MPa）。切1/3唇侧组（Model A）则呈现独特的近中位移（0.0774 MPa）。

The impacted tooth root stress
应力集中于牙根颈1/3唇侧，Model B最高达1.0495 MPa，Model D最低（0.6785 MPa）。短根形态使根尖应力始终低于颈部，提示根吸收风险主要存在于颈部区域。

The alveolar bone Von Mises stress
腭侧牙槽骨颈1/3区域出现最大应力，Model B（0.2031 MPa）比Model D（0.1676 MPa）高21%，表明高位牵引可能增加骨改建负担。

Periodontal ligament hydrostatic stress
Model B牙周膜压缩应力达-0.1217 MPa，远超毛细血管压阈值（-0.0047 MPa），预示缺血性根吸收风险；Model D压缩应力最低（-0.0937 MPa）。

结论与意义
该研究揭示牵引扣位置与生物力学响应的明确关联：切1/3腭侧位虽能实现高效移动，但会显著增加牙周膜损伤和骨吸收风险；颈1/3腭侧位则更适合高风险病例。研究首次建立阻生弯曲牙的量化应力图谱，为临床制定个体化牵引方案提供理论依据。未来需结合动态载荷和生物改建过程深化研究，以更精准指导复杂正畸病例的治疗决策。