三维有限元法在口腔正畸生物力学研究中的应用

【摘要】 目的 探讨在口腔正畸生物力学研究中应用三维有限元法的情况，为口腔正畸学研究提供理论依据。方法 回顾性分析我院自2010年12月至2012年12月之间接收诊治的口腔正畸患者98例临床诊治情况，将所有平均分成两组，研究组患者应用三维有限元法进行治疗，对照组患者进行常规治疗，统计学对比两组患者治疗效果，P

【关键词】 三维有限元法；口腔正畸生物力学；应用

doi：10.3969/j.issn.1004-7484（x）.2013.06.067 文章编号：1004-7484（2013）-06-2926-02

口腔正畸生物力学是临床对错颌畸形进行矫正的研究学术，患者由于先天因素或后天发展颌骨、牙齿以及颅面出现畸形，临床发病率较高，通过矫正装置对患者畸形可以进行矫正，改善面型，将患者牙齿排齐[1]。三维有限元法是将无限维空间转变为三维空间，对有限单元的弹性体进行逐个研究治疗，应用外力使结构内部出现应力与位移。为提高口腔正畸生物力学的临床治疗效果，笔者选取我院2010年12月至2012年12月之间接收诊治的口腔正畸患者98例进行分组治疗研究，对比分析应用三维有限元法与常规治疗方法的疗效，现将具体情况报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 本研究选取的研究对象来自我院2010年12月至2012年12月之间接收诊治的口腔正畸患者98例，其中男性患者54例（55.1%），女性患者44例（44.9%），患者年龄介于21岁至48岁之间，平均年龄（35.2±3.5）岁，统计学分析研究组与对照组患者年龄、性别、牙齿畸形情况无显著性差异（P>0.05），可以进行对比研究。

1.2 治疗方法

1.2.1 常规治疗[2] 临床根据对照组患者畸形情况以及患者矫正愿望制定矫正方案，照像、X线片与牙模准备，分牙、拔牙，然后进行上牙套矫正，牙齿干燥后进行蚀刻，添加粘结材料，将牙套上结扎弓丝，矫正一个月后入院复诊，调整并定型后将牙套摘除，评价疗效。

1.2.2 三维有限元法治疗[3] 研究组患者应用三维有限元法进行口腔正畸治疗，首先进行网格划分，分割待解区域使其成为有限单元集合，主要以四面体为形状，连接单元、节点形成网格，对每个单元进行单元分析，分析节点位移与节点力的关系，对多单元形成的整体进行整体分析，求解节点位移，CT图像建立数学模型，应用CT仪扫描模型后获取二维图像，并将图像数据输入三维有限元分析软件中得出三维有限元模型，根据患者牙体组织、上下颌骨以及颅颌面复合体形态选择固定矫正方法，主要选用MBT直丝弓矫治器，矫正15天后复诊，评价矫正效果。

1.3 疗效评价 研究组患者矫正15天复诊，对照组患者矫正30天复诊，评价患者矫正后牙齿整齐程度，显著疗效患者牙齿排列整齐，牙缝收缩较好，中线对称，术后完全不影响正常生活；一般疗效患者牙齿排列较整齐，牙缝收缩良好，中线对称，术后牙齿有轻微疼痛感；无效患者牙齿较术前整齐程度无变化，牙缝较大，中线不对称，术后牙周组织有严重疼痛感。治疗有效率为显著疗效率与一般疗效率总和。

1.4 统计学方法 运用SPSS13.0统计学软件对研究组与对照组患者数据进行统计对比，结果进行t检验，计数资料进行χ2检验，P

2 结 果

研究组患者经治疗显著疗效24例（48.9%），一般疗效22例（44.9%），无效3例（6.2%），总有效率为93.9%，对照组患者经治疗显著疗效19例（38.8%），一般疗效23例（46.9%），无效7例（14.3%），总有效率为85.7%，对比两组患者疗效有显著性差异（P

3 结 论

三维有限元法在口腔正畸生物力学中应用效果显著，目前以广泛推广应用，在临床治疗中对比常规治疗方式优势明显，建立的矫治模型精确，由于口腔生物组织形态复杂多样，常规建模效果较差，三维有限元法利用CT技术以及三维激光扫描技术，准确对患者口腔生物组织进行建模，为口腔正畸治疗提供准确模型，是手术取得良好疗效的重要保证[4]。随着计算机技术与生物科学技术的长足进步，三维有限元法在口腔正畸生物力学上取得较快发展，有限元的模型更加精确，本研究中选用的CT图像建模方法在无创伤情况下快速获得患者数据，误差小，加快了矫治治疗速度，选择的MBT直丝弓矫治器高效美观，矫治的力度柔和，保证了患者在矫治的过程中无显著疼痛感，而且缩短了复诊时间，临床治疗效果均显著优于常规治疗。

综上所述，在口腔正畸生物力学研究中应用三维有限元法矫正效果显著，患者治疗依从性良好，临床疗效较其他方法显著，进一步促进了口腔正畸生物力学的发展，在临床中应广泛应用。

参考文献

[1] 王红梅.回顾口腔正畸临床与基础研究及进展[J].中国医药科学，2012，2（10）：38-39.

[2] 赵玺，韩蕊综述，米丛波审校.三维有限元法在口腔正畸生物力学研究中的应用[J].中国实用口腔科杂志，2011，4（02）：116-118.

[3] 田野.吴建勇.三维有限元法在正畸生物力学研究中的应用及新进展[J].实用临床医学，2007，8（05）：126-128.

[4] 张莹.彭慧.三维有限元法在正畸生物力学中的研究进展[J].齐齐哈尔医学院学报，2013，34（02）：249-251.