牙齿正畸是口腔医学中研究错颌畸形的病因机制、诊断分析及其预防和治疗的一个学科分支。近几年,随着口腔健康知识的不断推广和人们对高品质生活的追求,很多人认识到了牙齿矫正的重要性。隐形矫治器作为一种美观、舒适、卫生和方便的可摘式矫治器,受到了许多患者的青睐。目前,已经有许多学者对隐形矫治技术的生物力学效应展开了相关研究,并取得了一定成果。相关研究主要关注局部,对整个牙列及牙周组织的研究较少。本文从整体角度出发,建立了下颌完整牙列、牙周组织和完整的隐形矫治器生物力学模型,通过定义接触的方式从整体上真实、精准的分析隐形矫治技术的作用力系以及相应牙周组织的应力分布及大小。主要工作内容如下:(1)隐形矫治生物力学模型的建立。以头部螺旋CT扫描样本为基础,使用医学处理软件MIMICS 19.0分别对牙槽骨外周围整体轮廓及粘连的口腔下颌牙列进行三维重建,然后导入3-MATIC进行曲面光滑处理。利用曲面分离将牙冠与牙根进行分离,得到隐形矫治器的曲面。将粘连的下颌牙列各牙齿进行分离,得到下颌各牙齿的模型。通过布尔运算得到牙周膜和牙槽骨模型。对各部分模型进行网格划分。将所建立模型与国外经典体内力学实验进行对比,发现第一前磨牙颊侧倾斜移动时矫治器产生的压力大小与体内实验测量得到的数据在一个数量级范围内,验证了模型的有效性。(2)隐形矫治技术生物力学效应的有限元分析。对不同类型牙齿移动方式下(平行移动、倾斜移动、旋转移动、压低移动)隐形矫治器矫治的方法进行有限元模拟。分析各种工况下隐形矫治技术的生物力学效应。结果表明:矫治器出现最大变形量的位置均为拟移动牙齿对应隐形矫治器部分,且从拟移动牙齿到起支抗作用的磨牙区,隐形矫治器的变形量逐渐减小;平行移动时,隐形矫治器的整体变形规律与倾斜移动相似,且对于拟不动牙齿对应隐形矫治器部分,平行移动比倾斜移动更易使矫治器发生唇侧凸变形;可以将隐形矫治器向唇侧凸变形部位对应牙齿的舌侧面和向舌侧凹变形对应牙齿的唇侧面进行加厚来减小隐形矫治器对拟不动牙齿的影响;隐形矫治器矫治错颌畸形情况下,牙齿、牙周膜和牙槽骨的最大应力点均出现在拟移动牙齿附近。本文的结果可为隐形矫治技术生物力学的研究提供参考。