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臨床治療中，常遇成年牙周炎患者由于上頜前牙前突、牙齒移位或者扇形吸收造成的美觀問題就診，此類患者由于其牙周條件差，如果處理不當，可能加重牙周癥狀。對于此類患者，既能穩(wěn)定其牙周狀況，又能明顯改善其外觀的治療方法將成為首選。牙周病經(jīng)過治療，牙周組織穩(wěn)定后，可以根據(jù)患者具體情況，進行正畸牙移動后夾板固定，或樁核聯(lián)冠修復，發(fā)揮牙周夾板的固定作用，同時滿足患者的美學需求。但不管臨床采取何種治療措施，牙周病伴牙周骨組織喪失的情況下，牙體組織及牙周支持組織的應(yīng)力情況與牙周健康的牙差異性如何，是正畸治療和修復設(shè)計前必須要回答的問題�；诖藛栴}，本研究通過三維有限元分析相同載荷作用下，牙周吸收與牙周健康情況下的上頜前牙在不同角度載荷下的應(yīng)力大小及分布情況，以期為臨床牙周條件較差的上頜前牙正畸及修復治療提供一定的理論依據(jù)。
圖形服務(wù)器(雙IntelXeon5355，內(nèi)存8GB，DDR2-667ECCFBDRAM，1000G硬盤，WindowsServer2003操作系統(tǒng))；Micro-CT(eXploreLocusSP型，GE公司，美國)；Dell圖形工作站(Intelp42.8GCPU，4G內(nèi)存，Window2000系統(tǒng))；Mimics10.01(Materialise公司，比利時)；GeomagicStudio12.0(ＲaindropGeomagic公司，美國)；UnigraphicsNX4.0(Siemens公司，德國)；AnsysWorkbench11.0(Ansys公司，美國)；Minitab16(Minitab公司，美國)。
將成年體外上頜4顆切牙用非阻射泡沫固定在圓柱形試件杯里，Micro-CT掃描(掃描分辨率14μm，旋轉(zhuǎn)角度360°，旋轉(zhuǎn)角度增量0.4°，電壓80kV，電流80μA，曝光時間2960ms，幀平均數(shù)為4，像素組合為1×1)，掃描時保持牙長軸垂直于掃描平面，自牙冠方至牙根尖方向，共獲得400張斷層影像，并以DICOM格式儲存。將生成的牙體、牙本質(zhì)、髓腔表面模型導入GeomagicStudio，按照牙體形態(tài)，對模型中有可能造成實體化和網(wǎng)格劃分中錯誤的不規(guī)則曲面進行修整，使之形成連續(xù)平滑的NUＲBEＲS曲面，封閉成體，各結(jié)構(gòu)的材料力學參數(shù)見表1。
另外，通過牙槽骨高度的降低模擬牙周吸收狀態(tài)，本實驗?zāi)M牙槽骨吸收1/3。將修整好的模型以*.STL格式導入Mimics，根據(jù)灰度值的差異，通過閾值化操作，獲得上頜前牙牙齒結(jié)構(gòu)的閾值信息，并通過其Calcalute3D功能得到精確的上頜前牙三維重建模型，以*.iges格式輸出。建模參數(shù)源于尚姝環(huán)等的研究。
將模型導入Ansys Workbench11.0有限元分析軟件中，選擇10節(jié)點4面體單元，即solid92，使用自動劃分實體網(wǎng)格工具，分析牙體的受力情況，計算Von Mises應(yīng)力值。1.2.4實驗假設(shè)及條件約束本實驗假設(shè)模型中各組材料和組織均為連續(xù)、均質(zhì)、各向同性的線彈性材料，模型受力時各組成部分界面間不產(chǎn)生相對滑動，變形為小變形；邊界約束條件為牙根部外表面固定約束，使其在任何方向上無位移或轉(zhuǎn)動。選取靜態(tài)加載，加載時間為1s，根據(jù)正常人前牙最大咬合力均數(shù)進行加載，采取前牙100N的載荷，實驗中上頜切牙加載100N，加載點為集中作用于舌側(cè)切緣，這與上下頜接觸時的實際受力情況一致。
測定正常牙周狀況下上頜單顆切牙加載角度分別為0、5、10、15、20°的Von Mises應(yīng)力值(對照組)；伴有牙周吸收的單顆切牙三維有限元分析，分別測定加載角度0、5、10、15、20°的Von Mises應(yīng)力值(實驗組)；將兩組相同加載角度下的Von Mises數(shù)值進行組別比較與分析。
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