李惠琴综述，李 娜，陈定根，王伟峰，刘 萍 审校

    (1.川北医学院口腔医学系，四川 南充 637000；2.川北医学院附属医院丝绸路种植正畸门诊，四川 南充 637000)

    无托槽隐形矫治器是一种计算机辅助设计和制作的透明弹性塑料可摘式矫治器，该矫治器贴合于牙冠表面，利用膜片的弹性改变对牙齿施加矫治力，从而使牙齿发生移动。其与传统的固定矫治技术在矫治力的产生上有根本区别，使其相关力学机制研究也面临巨大挑战。目前的难点在于，隐形矫治器与牙齿本身形状复杂，隐形矫治器与牙齿表面的接触为非附着式，导致矫治力可作用于牙冠表面任何一处，很难确认其确切作用力部位及产生何种力量和力矩[1]。三维有限元法可将一个连续体离散为有限个单元，计算加载模型任意部位的应力、应变和位移情况。其测量精度高，具有无创性，能快速有效地解决口腔系统复杂的生物力学问题，是目前可将牙周组织纳入力学分析的主要研究方法[2-3]。本文主要就三维有限元法在无托槽隐形矫治领域的研究作一综述。

    1 无托槽隐形矫治器材料

    无托槽隐形矫治器由热压膜材料压制成形，其力学性能与材料的种类、结构、厚度、形变量、边缘设计、弹性模量等因素密切相关[4-5]。

    目前，市场使用的膜片厚度为0.5～1.0 mm，产生的力学效应各不相同，同种热压膜材料产生的矫治力随厚度增加而增加[5]。蔡永清等[6]通过有限元分析发现，牙齿位移和牙周膜应力均与无托槽隐形矫治器的厚度呈正比关系，但矫治器厚度增加时，牙周膜应力增大幅度却远大于牙齿位移增大幅度，此种效应将临床应用热压膜材料的厚度限定在了一定范围内。路苗苗等[7]结合隐形矫治器的最大Von Mises应力和变形量，得出矫治器的最适厚度为0.75 mm。也有研究表明，使用更薄的矫治器可以减少牙齿超负荷和牙根吸收的风险，建议应用材料厚度序列递增(0.4、0.5、0.75 mm)的矫治器系统[8]。

    材料由于弹性模量不同，产生的矫治效果亦有差异。夏舒迟等[9]建立了3种不同弹性模量(415.6、816.308、2 400 MPa)的无托槽隐形矫治器有限元模型，发现随着弹性模量的增加，目标牙的位移量和矫治效能相应提高，但矫治器对牙齿三维方向的控制能力并未增强。蔡永清等[6]的研究亦表示，通过增大矫治器弹性模量来提高牙齿初始位移的效率不高，需配合其他辅助措施如附件、种植钉支抗等。INOUE等[10]利用三维有限元法计算不同种类热压膜材料加载时所产生的正畸力，发现材料弹性模量与正畸力呈显著正相关 ......