下颌第一前磨牙接触生物应力与仿真分析

口腔隐形矫治过程中,正畸医生主要根据经验法,或通过患者试穿戴情况及时调整隐形矫治器,确定分步矫治方案,此方案缺乏矫治过程中矫治器与牙齿接触产生的复杂矫正机理和生物力学理论研究。对此,从接触力学计算和仿真实验两方面展开隐形矫治生物力学研究;建立了矫治器与牙齿赫兹接触模型,从弹性、弹塑性和塑性三方面分析计算接触部位的接触面积、接触应力及其接触变形之间的关系;采用总体偏移法创建基于牙齿点云模型的矫治器模型,根据理论计算条件构建下颌第一前磨牙的接触力学仿真模型。仿真结果显示,当位移载荷和力载荷分别在0.15～0.21 mm、0.45～1 N的范围内时,牙齿移动效率最优;高于此值,牙齿承受应力过大,牙周膜和牙槽骨破损,不利于牙齿矫正;低于此值,牙齿移动效率降低,达不到矫治效果。