舌侧矫治技术是未来隐形矫正的方向之一，目前临床上对于舌侧矫正的应用也越来越多，然而舌侧矫治技术与传统矫治技术在转矩控制上还是存在的一定的差别，下文就用三维有限元的方法分析了两者在上颌切牙转矩控制上的差别，并提出了相应的临床指导。

材料与方法

使用ANSYS软件建立上颌骨及上颌切牙的三维有限元分析模型。模型共包含98106个节点，71944个10节点单元，5236个三角单元（骨皮质）。上颌中切牙的几何模型基于标准牙齿的一般形态。上颌中切牙与侧切牙的高度分别为23.55mm和22.84 mm，根长分别为14.4mm和14.07 mm。牙周膜（PDL）模型为0.2mm厚，皮质骨厚0.5mm。在设计三维有限元模型时，将更小的元件分配给具有高应力梯度的区域，如牙齿、牙周膜和相邻的牙槽骨。用ANSYS软件对上颌骨和上颌切牙模型进行融合并进行分析。

所有材料都假定各向同性和线性弹性行为，具体力学数据如下表。

模拟施加如下图所示的力M0+F0+Fz于上颌中切牙及侧切牙唇侧临床冠中点。M0是大小为-5*10-3 N·M的根舌向的的力矩（2）F0是大小为1N的舌向水平内收力（3）Fz为大小为0.64N的垂直向压低力。中切牙与侧切牙上所施加的力在同一水平上，分别为为距离切缘4.67mm和4.31mm的唇侧临床冠中心。在舌侧的临床冠中心施加一同样的力，施力点舌侧的同一水平，分别为距离切缘3.51mm和3.03mm。

在选择垂直向压入力量大小时，我们进行了一个预实验，在预实验中我们发现当M0+F0+Fz被施加到切牙舌侧时，上颌中切牙在Fz为0.64N时开始出现平移，因此，我们选择Fz=0.64 N来分析加力在颊、舌侧之间的差异。同样在预实验中，我们发现中切牙与侧切牙的应力分布和牙根位移是相似的。为了简化这一过程，我们就只比较上颌中切牙的生物力学差异。重点分析上颌中切牙牙周膜所受到的最大（S1）和最小（S3）的应力，和最大（E1）和最小（E3）应变。此外，还比较了上颌中切牙在颊舌侧不同位置力作用下的位移情况和旋转中心。

结果：

下图显示了上颌中切牙在M0+F0+Fz力的作用下，分别在颊侧和舌侧施力时牙周膜最大应力（S1）、最小应力（S2）的区别。

在颊侧施力时，从颈缘到根尖牙周膜的应力（S1,S3）分布情况显示，唇侧牙周膜产生拉应力主要集中在牙颈部附近；在舌侧牙周膜上，压应力主要集中牙颈部，沿着根尖方向减小，最后在近根尖处变为拉应力。这表明最初的牙齿移动几乎是平移（朝向根尖）。

在舌侧施力是，从颈缘到根尖的牙周膜应力（S1，S3）分布情况显示，唇侧牙周膜拉应力主要集中在牙颈部但是沿着牙根方向逐渐减小，最后在近根尖区域变成压应力；在舌侧牙周膜上，压应力明显地集中在宫颈，逐渐向顶端下降，最后是拉伸应力。这表明最初的牙齿移动是冠舌向根颊向的移动。

下图显示了上颌中切牙在M0+F0+Fz力的作用下，分别在颊侧和舌侧施力时牙周膜最大应变（E1）、最小应变（E3）的区别。结果表明，当PDL受3个方向的力作用时，应变（E1，E3）的分布较为复杂，但一般与应力分布（S1，S3）相似。

下图是在唇侧和舌侧加力时上颌中切牙节点的总位移和矢量图。

上述结果表明，在唇侧施力时，上颌中切牙产生平移运动（朝向根尖），旋转中心位于无穷远处。在舌侧施力时，上颌中切牙会产生冠舌向根唇向的转矩移动，旋转中心位于距根尖4.2mm处。

结论：

我们分析了唇侧力与舌侧力在上颌中切牙转矩控制上的生物力学差异。当相同大小的力施加在牙齿上时，施加在唇侧与舌侧可出现显著不同的效应。施加在唇侧可以出现平移移动，而施加在舌侧可出现冠舌向根唇向的转矩移动，所以传统的唇侧矫治与舌侧矫治是有区别的，我们在临床使用时要有这个意识。在舌侧矫治时，控制力矩与力的比非常重要，在内收前牙时，适当地增加根舌向转矩可以更好的控制牙齿的移动。否则，仅仅增加垂直向压入力不足以弥补根舌向转矩的不足。一旦上颌中切牙冠舌向移位，出现转矩丢失，对于舌侧矫治来说纠正转矩要比传统的唇侧矫治更加困难。

来源：浙一口腔正畸林军