目的:利用三维有限元方法分析聚醚醚酮(polyetheretherketone,PEEK)作为种植固定修复桥架的可行性.方法:建立以PEEK为桥架材料,树脂、全锆、PEEK、烤塑和二硅酸锂为冠修复体的上颌牙列缺失种植固定修复三维有限元模型作为实验组,纯钛桥架全锆冠修复体模型作为对照组.在双侧第一磨牙垂直与斜向加载150 N,比较桥架、冠修复体、种植体、中央螺丝、松质骨、皮质骨压应力与拉应力最大值和von Mises应力值,分析PEEK材料作为桥架的可行性.结果:垂直加载时,实验组冠修复体von Mises应力全锆、二硅酸锂组较大,为361、295 MPa,树脂冠与PEEK冠应力较小,为35、37 MPa.实验组中央螺丝von Mises应力为694～724 MPa,远大于对照组的61 MPa,其中的最大压应力出现在树脂冠、PEEK冠组.斜向加载时,实验组桥架的von Mises应力小于对照组,但最大应力出现在树脂冠、PEEK冠组.实验组冠修复体全锆、二硅酸锂冠von Mises应力较大,树脂冠与PEEK冠应力较小.种植体von Mises应力为对照组的2倍.实验组中央螺丝von Mises应力远大于对照组,应力最大值为对照组的22倍.实验组松质骨、皮质骨应力为对照组的2倍,差异大于垂直加载.结论:PEEK材料作为上颌牙列缺失种植固定修复桥架时,应优先使用弹性模量较低的树脂或PEEK材料作为冠修复体,以降低修复体内部应力,同时减少悬臂及侧向力,避免中央螺丝应力过大.

目的:探讨隐形矫治器在上前牙内收过程中侧切牙上不同形状附件的生物力学表达,为改善临床设计提供思路.方法:通过三维有限元技术将CBCT数据进行体外仿真,分别在侧切牙上设计无附件(A1)、矩形附件(A2)、楔形附件(A3)和弯弧形附件(A4),利用Ansys计算相同载荷设计下侧切牙、牙列和隐形矫治器的三维变化及牙周膜等效应力(von Mises)分布.结果:侧切牙位移冠状向变化量A1＞A4＞A3＞A2,矢状向变化量A3＞A4＞A1＞A2,垂直向伸长量A4＞A3＞A1＞A2;各组牙列整体位移呈现弓形趋势;隐形矫治器不同部位形变存在差异.A1与A2组牙周膜von Mises分布大致相似,A3组仅在根1/3舌侧区域出现应力集中,A4组牙颈部应力远大于A1组与A2组.结论:矩形附件与弯弧形附件在冠状向控制上具有优势,矩形附件在垂直向的控制效果最佳,附件受力面积与实际位移效率并不存在绝对关联,其受力面的形状会大幅度干扰具体力学表达效果.

目的:在三维有限元模型中，探讨舌侧矫治器预置不同转矩角度弓丝对上前牙牙周膜应力分布的影响。方法:建立整体舌侧矫治三维有限元模型，模拟滑动法关闭拔牙间隙：弓丝预置0°、9°、13°、17°正转矩，分别在腭侧加力1.50 N以及颊侧加力1.00 N＋腭侧加力0.50 N条件下关闭间隙，分析上前牙牙周膜范·米塞斯(von Mises)应力分布情况。结果:①弓丝预置9°、13°、17°正转矩时，随着预置正转矩角度加大，侧切牙、切牙牙周膜所受应力增大，并且牙周膜应力集中区位于牙颈部；尖牙未出现明显的应力集中区；②腭侧加力1.50N关闭间隙情况下，预置0°转矩时，牙周应力在尖牙牙颈部及根中，中切牙及侧切牙未见明显分布。随预置转矩角度增大时，牙周膜应力集中区从尖牙牙根颈部牙周膜扩展到牙根中部牙周膜；侧切牙、中切牙牙周膜所受应力也随预置正转矩角度增大逐渐增大，但始终集中在牙周膜颈部区域；③颊侧加力1.00 N＋腭侧加力0.50 N关闭间隙情况下，预置0°转矩时，上前牙牙周膜应力集中区分布在侧切牙及尖牙牙颈部。随预置正转矩角度增大，牙周膜应力集中区开始分布在侧切牙颊侧远中牙颈部，随后中切牙腭侧颈部偏近中区域及尖牙颈部近中牙周膜出现应力集中区。结论:在个体化舌侧矫治器滑动法关闭间隙过程中，预置转矩弓丝对上前牙牙周膜应力分布有不同的影响；随着预置正转矩的增大，上前牙牙周膜所受应力水平及应力集中区域也随之扩大。颊腭侧同时加力关闭间隙，比单纯腭侧加力关闭间隙时上前牙牙周膜应力集中区域分布更加均匀，同时应力水平更小。

目的:利用三维有限元模型分析舌侧活动翼矫治技术内收下前牙过程中牙列的位移趋势和牙周膜应力分布。方法:利用志愿者的锥形束CT数据及舌侧活动翼托槽实体数据，建立排齐后的下颌牙列及矫治器的三维有限元模型，在此模型上施力内收下前牙，初步分析下牙列的初始位移特点以及牙周膜应力分布。结果:加力后，下颌中切牙倾斜移动伴有压低；侧切牙、尖牙少量舌侧移动；第二前磨牙远中倾斜略有舌倾；第一磨牙比较稳定；第二磨牙整体略有近中倾斜，牙冠则表现为舌倾和远中舌向扭转；在内收时，应力主要集中于下颌中切牙，尤其是牙颈部和根尖部。结论:舌侧活动翼矫治技术内收下前牙时对前牙压低的同时后牙支抗有一定保护作用，对牙弓形态有良好控制。

目的:探讨无托槽隐形矫治器联合微种植钉内收上前牙时，先远移尖牙与整体内收两种方式内收时上颌前后牙生物力学效应。方法:采集患者上颌骨及上牙列的CBCT数据信息，使用Mimics、Geomagic Studio、HyperMesh等软件，采用逆向工程方法建立拔除上颌第一前磨牙使用无托槽隐形矫治器联合微种植钉整体内收上前牙的三维有限元模型，分析：①矫治器加力远移尖牙；②矫治器加力＋矫治器牵引钩处150 g牵引力远移尖牙；③矫治器加力＋尖牙舌钮处150 g牵引力远移尖牙；④矫治器加力整体内收上前牙；⑤矫治器加力＋矫治器牵引钩处150 g牵引力整体内收上前牙；⑥矫治器加力＋尖牙舌钮处150 g牵引力整体内收上前牙，六种工况下前后牙的牙周膜等效应力和初始位移。结果:只远移尖牙时，尖牙所受牙周膜等效应力最大，分别为5.23E-02 MPa、5.65E-02 MPa、5.87E-02 MPa；上中切牙的唇侧位移量分别为－5.08E-03 mm、－9.67E-04 mm、－1.68E-03 mm，第一磨牙牙冠近移量分别为－1.53E-02 mm、－1.40E-02 mm、－1.51E-02 mm。整体内收上前牙时，中切牙所受牙周膜等效应力最大，分别为4.69E-02 MPa、6.26E-02 MPa、4.84E-02 MPa；中切牙的冠根位移差分别为1.44E-01 mm、1.35E-01 mm、1.29E-01 mm，第一磨牙牙冠近移量分别为－2.93E-02 mm、－2.61E-02 mm、－2.33E-02 mm。结论:只远移尖牙时，切牙会为尖牙的远移提供支抗，在矫治器上牵引能够更有利于前后牙支抗的保护；整体内收上前牙时，在尖牙上牵引更有利于后牙支抗的保护和切牙的整体移动。

目的:通过仿生优化设计及有限元分析提高全冠修复体的力学性能并阐明其最佳弹性模量分布。方法:构建7种具有不同类型全冠修复体的下颌第一前磨牙有限元模型，分别为氧化锆全冠（A模型）、二硅酸锂玻璃陶瓷全冠（B模型）、氧化锆-饰瓷全冠（C模型）、二硅酸锂玻璃陶瓷-饰瓷全冠（D模型）、仿人牙釉质8层结构全冠（E模型）、经遗传算法（GA）优化使全冠拉应力峰值最小的8层结构全冠（F模型）及经GA优化使水门汀黏接层剪切力峰值最小的8层结构全冠（G模型）。在全冠咬合面平行牙长轴模拟施加600 N载荷，计算并分析各模型的最大主应力，以提高全冠修复体的力学性能并阐明其最佳弹性模量分布。结果:冠部拉应力主要集中在颈缘及组织面。其中E模型表现出相对较低的拉伸应力峰值17.72 MPa，其在F模型降至16.25 MPa，在G模型为25.79 MPa；水门汀黏接层的剪切应力主要集中在靠近肩台的轴壁侧及肩台外侧边缘。其中E模型剪切应力峰值为11.81 MPa，F模型为11.79 MPa，在G模型降至6.14 MPa。结论:经GA优化以降低水门汀剪切力峰值的弹性模量分布可更好地改善全冠修复体的力学性能。

目的:探讨舌侧活动翼矫治器内收上前牙过程中，双弓丝体系联合腭中缝微种植钉支抗时，上颌牙齿的生物力学效应。方法:选取1例双颌前突患者的锥形束CT数据，分别建立单、双弓丝体系；有、无种植钉内收上前牙的4个三维有限元模型。在模型上加力内收上前牙，分析对比上牙列的初始位移趋势和牙周膜应力分布。结果:单、双弓丝体系对比组中，第一磨牙牙冠的矢状向位移量分别为－3.62E-4 mm、－2.64E-4 mm，上中切牙冠根位移差值分别为8.64E-3 mm、6.23E-3 mm。联合微种植钉，第一磨牙牙冠水平向、矢状向、垂直向位移量为6.96E-10 mm、5.46E-10 mm、2.28E-10 mm，上中切牙冠根位移差为1.20E-2 mm。结论:双弓丝体系，更有利于后牙支抗的保护和前牙转矩的控制。联合微种植钉后，后牙支抗控制更好，"拱形效应"减弱，前牙转矩控制相对减弱。

目的:通过建立近中颊壁缺损的下颌第一磨牙有限元模型，模拟氧化锆桩核全瓷冠修复效果，分析不同桩核设计对修复效果的影响。方法:提取锥形束CT扫描下颌第一磨牙离体牙的数据，使用Mimics、Geomagic、Ansys软件，建立氧化锆桩核全瓷冠修复近中颊壁缺损的下颌第一磨牙有限元模型，依据放置桩的根管数目和位置不同建立7组模型（A：远中根管；B：近中颊根管；C：近中舌根管；D：远中和近中舌根管；E：近中颊和近中舌根管；F：远中和近中颊根管；G：远中、近中颊和近中舌根管），比较最大载荷（F1）、垂直载荷（F2）、斜向载荷（F3）和水平载荷（F4）4种载荷下7组模型基牙Von Mises应力峰值及分布。结果:氧化锆桩核全瓷冠修复下颌第一磨牙近中颊壁缺损时，桩的数目、位置对牙本质Von Mises应力峰值及分布影响显著。G组模型在F1、F2、F3和F4四种载荷下，牙本质最大Von Mises应力分别为41.649 8、20.531 5、20.455 3、40.804 3 MPa，均小于其他6种模式；F组模型在F1、F2、F3和F4四种载荷下，牙本质最大Von Mises应力分别为41.818 1、20.541 4、27.271 9、43.661 8 MPa，除F3载荷时大于D组和G组模型外，F1、F2和F4载荷时均小于A、B、C、D和E组。结论:氧化锆桩核全瓷冠修复下颌第一磨牙近中颊壁缺损时，桩核的数目和位置会对修复效果产生显著影响。推荐在近中颊根管和远中根管均放置桩或3个根管均放置桩，3个根管均放置桩更利于分散牙本质应力。

目的:通过三维有限元分析玻璃纤维桩全瓷冠修复下颌第一磨牙近中颊壁缺损时，桩的数目和位置对基牙应力的影响。方法:对离体下颌第一磨牙使用锥形束CT扫描，提取数据，使用Mimics、Geomagic、Ansys软件建立下颌第一磨牙近中颊壁缺损的三维有限元模型，模拟玻璃纤维桩全瓷冠修复，根据桩数目和位置的不同，设计7种桩核修复模式，分别在最大载荷(F1，600 N)、垂直载荷(F2，225 N)、斜向载荷(F3，225 N)和水平载荷(F4，225 N)作用下，比较载荷、桩的数目和桩的位置对基牙von Mises应力(范式等效应力)极值和应力分布的影响。结果:纤维桩全瓷冠修复下颌第一磨牙近中颊壁缺损时，7组模型在四种载荷作用下，牙体组织von Mises应力极值分别为21.854-22.629 MPa(F1)、20.945-21.369 MPa(F2)、21.637-22.513 MPa(F3)、37.922-38.277 MPa(F4)。7组模型间牙体组织von Mises应力峰值和应力分布变化不大；增加桩核的数目对于原桩核应力分布影响不显著；随着载荷侧向力的增加，牙体组织和纤维桩von Mises应力极值逐渐增加。结论:玻璃纤维桩全瓷冠修复下颌第一磨牙近中颊壁缺损时，桩数目和位置的变化对修复后基牙应力影响不大。

目的:通过有限元法探索乳磨牙非金属冠制作的关键参数，为乳磨牙非金属冠的临床应用提供参考。方法:构建下颌第二乳磨牙三维模型；限定牙冠厚度为0.5 mm，设计无角肩台解剖式、无角肩台非解剖式、刃状边缘解剖式、刃状边缘非解剖式4种牙冠形态；对无角肩台非解剖式牙冠设计0.50、0.75、1.00、1.25、1.50 mm 5种牙冠厚度，对牙冠分别赋予聚醚酮酮（polyetherketoneketone，PEKK）（PEKK组）、聚甲基丙烯酸甲酯（polymethylmethacrylate，PMMA）树脂（PMMA组）和树脂浸润陶瓷（树脂浸润陶瓷组）3种不同材料，模拟垂直及倾斜加载，对模型各组件进行应力及疲劳分析；将上述0.50、0.75、1.00、1.25、1.50 mm 5种厚度的无角肩台非解剖式牙冠的材料赋予为PMMA树脂，模拟牙冠旋转脱位，对不同厚度的无角肩台非解剖式牙冠进行非轴向固位分析。结果:构建下颌第二乳磨牙有限元模型后，静力及疲劳分析显示无角肩台非解剖式牙冠及粘接剂层的von Mises应力峰值最小，安全系数最高。对比不同材料，树脂浸润陶瓷组在牙冠颊侧边缘出现明显的应力集中，PEKK组粘接剂层出现应力集中。非轴向固位分析显示0.50、0.75、1.00、1.25、1.50 mm 5种厚度的牙冠在转动相同角度时需要的扭矩大小分别为4 856.1、4 038.1、3 497.3、3 256.3及3 074.3 N?m，各组粘接剂断裂面积大小：0.50 mm组<0.75 mm组<1.00 mm组<1.25 mm组<1.50 mm组。结论:乳磨牙非金属冠的设计中，冠的边缘设计建议为无角肩台，内冠形态为非解剖式， 面最小预备量为1.00 mm，制作材料建议采用与牙本质及粘接剂弹性模量接近且各项测评性能较稳定的PMMA树脂材料。