目的通过建立高质量的4组单侧上颌骨、牙列及微种植体三维有限元模型,分析不同支抗方式及第二磨牙不同萌出状态对上颌第一磨牙远移的影响,以期为临床上选择远移第一磨牙的适宜时机以及支抗的合理选择和灵活运用提供一定的理论依据。方法对经防腐处理的正常头颅标本进行薄层螺旋CT扫描,结合前处理软件MIMICS建立单侧上颌骨、牙齿的三维实体模型,同时利用有限元分析软件I-DEAS建立牙周膜、微种植体、弓丝和托槽的三维实体模型。应用I-DEAS软件中的自由网格划分技术分别对模型进行智能尺寸网格划分得到有限元模型。通过布尔运算将上颌骨、牙齿、牙周膜、托槽、微型种植体及弓丝各自有限元模型按照两实体界面各节点组合到一起,获得有限元模型1、2、3、4。通过不同的加载方式,分别模拟在不同支抗方式(颌内支抗、颌内支抗+Ⅱ类牵引、颌内支抗+种植体)及第二磨牙不同萌出状态(完全萌出、部分萌出、未萌出)等各种情况下,推磨牙远移。分别测量第一磨牙、第二磨牙、第一双尖牙各取值点初始位移值以及牙周膜最大应力值并观察其牙周膜应力分布情况。结果1、建立了精度较高的4组单侧上颌骨、牙列及微种植体三维有限元模型,为后续研究奠定了基础。2、各组模型中第一磨牙牙周膜应力分布图较相似。应力集中区主要位于牙周膜远中邻面颈部、腭侧面远中颈部、腭侧根近中面、远中颊根远中面颈部、根分叉处颊侧面。近中颊根和远中颊根近中颊侧和近中面根尖1/3处、近中颊根远中面颈部也出现应力集中区。3、第二磨牙不同萌出状态、相同加载情况下,X(颊舌向)、Y(近远中向)、Z(牙合龈向)轴三个方向上,第一、二磨牙各取值点初始位移值大小均表现为:模型3>模型2>模型1。Y轴上第一双尖牙各取值点初始位移值大小为:模型1>模型2>模型3。4、第二磨牙不同萌出状态,两种支抗情况下推磨牙远移,第一磨牙各取值点X、Y轴上初始位移值大小均为:加载组1>加载组4>加载组2>加载组3。Z轴上为:加载组1>加载组2>加载组3>加载组4。第一双尖牙各取值点Y轴上初始位移值大小为:加载组3>加载组2>加载组1>加载组4。结论1、利用先进的薄层螺旋CT扫描技术,结合MIMICS、I-DEAS软件建立了四组三维有限元模型。所建模型具有良好的几何、生物力学相似性,可以很好的模拟临床上各种加载情况,为后续研究奠定了基础。2、第二磨牙未萌出时推第一磨牙远移,可获得更快的牙移动速度与更好的支抗控制,但第一磨牙远中倾斜和远中腭向扭转的程度也更大。提示临床上可在早期(第二磨牙未萌出时)移动磨牙,但同时需采取措施减小倾斜和扭转的程度。3、推第一磨牙远移有造成第二磨牙颊向错位萌出的趋势,尤其是第二磨牙未萌出时趋势最为明显。提示临床医生在矫治中应注意观察第二磨牙的萌出情况,如发生颊向错位萌出时应及时采取措施加以引导或矫正。4、微种植体增强支抗的效果最好,但在第二磨牙未萌出时应用Ⅱ类牵引可取得与微种植体(在第二磨牙完全萌出时使用)接近的支抗效果,并且可取得更快的牙齿移动速度。临床上医生可考虑在第二磨牙未萌出时应用Ⅱ类牵引增强支抗推磨牙远移,但同时应采取措施避免不需要的倾斜和扭转移动。5、Ⅱ类牵引在增强前牙支抗的同时,垂直方向上可引起上颌第一磨牙的伸长。低角病例可考虑采用Ⅱ类牵引增强支抗推磨牙远移,而高角病例需慎用。6、微种植体和Ⅱ类牵引各有优缺点。临床上医生可根据患者的经济状况、配合程度、下颌角大小、面型凸度以及所采用的矫治技术和第二磨牙萌出状态等因素来灵活选择增强支抗的方式。