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上颌前牙的位置是影响口腔颌面部软组织侧貌的重要因素之一，在正畸治疗中往往需要对前突的上颌前牙进行适当的内收。对于前突的患者矫治成功的关键即是对支抗的控制。近年来微种植体支抗技术（micro-implant anchorage，MIA）的出现为上颌前牙的内收方式带来了根本的变化。由于微种植体支抗可以方便的选择植入的部位，临床中在内收上前牙时，种植钉通�？梢杂�2种位置选择，本研究将通过建立种植体支抗整体内收上前牙的三维有限元分析生物力学模型，对2种种植体位置内收上颌前牙的力系进行探讨。
上颌骨—上牙列有限元模型的建立选用个别正常恒，具有完整上牙列，牙齿在上颌骨上排列整齐，无明显的错畸形，上颌骨无前突及后缩，牙齿与颌骨的关系基本协调，牙弓中没有第3磨牙存在，牙体外形完整无缺损的成人头部CT片（由昆明医科大学附一院CT室提供）。采用德国Simens公司的Defination双源64层CT自颅顶至下颌骨对整个头颅进行连续扫描，重建层厚0.6mm，层距0.3mm。将扫描原始数据，在CT图像工作站以DICOM文件格式输出。利用螺旋CT扫描获取模型的空间几何信息，原始数据以DICOM格式文件传输，MIMICS软件进行图像分割，提取上颌骨—上牙列硬组织的内轮廓线和外轮廓线并以IGES格式文件输出，将IGES文件导入ANSYS软件，建立包含所有上颌牙齿的上颌骨的三维几何模型。
在此基础上用beam188单元建立0.46mm×0.64mm弓丝，最终形成813626个单元数，含弓丝的上颌骨—上牙列的三维有限元模型，弓丝的位置基本保证通过前牙的临床牙冠中心点，通过弓丝把上颌14颗牙齿完全连接在一起，使得上牙列可以发生整体移动。
种植体支抗有限元模型的建立根据临床上种植钉内收上颌全牙列时，种植钉通常可以选择在第2双尖牙和第1磨牙牙根之间（site1），或者是在双侧颧牙槽嵴约上颌第1磨牙和上颌第2磨牙的牙根之间（site2）植入，两个种植钉位置距离弓丝10mm，种植钉长度11mm，骨内长度9mm，直径1.5mm，按照临床实际牵引模式，从种植钉到双侧尖牙和第1双尖牙的弓丝中点位置进行牵引，模拟临床镍钛拉簧的加力情况，在牵引点和种植钉之间施加1.5N，2N，2.5N，3N的牵引力。拉簧采用link180划分单元，最终获得种植钉内收上颌全牙列的三维有限元模型。
本研究中采用了10节点solid185单元对模型进行网格划分，形成了813626个单元和153272个节点的种植体内收上牙列三维有限元模型（图1）。各材料都假设为均质、各向同性的线弹性材料，材料变形为小变形．各种结构材料的弹性模量和泊松比见表1。本模型包括14颗牙的完整上牙列，为方便计算简化结果，选择左右1、3、6共6个牙进行计算（图2），前牙将切缘中点，尖牙牙尖点，磨牙近中牙尖点作为参考指标，所有计算结果以X代表牙列的冠状方向（水平向）运动趋势（向右为正），以Y代表矢状运动方向（向后为正），以Z代表垂直方向运动趋势（向上为正）。上牙列补偿曲线曲度假设为零度，弓丝与牙之间施加固定约束，相对位置保持不变，各邻牙之间始终发生接触且接触位置无改变。
通过分析上牙列在种植钉不同位置的牵引受力情况：水平向，磨牙向腭侧位移，尖牙向颊侧位移．矢状向，前牙，尖牙，磨牙均向远中位移。垂直向，前牙及磨牙向合方位移，尖牙向龈方位移。不同种植钉位置（Site1和Site2）内收上颌全牙列的过程中，水平向、矢状向、垂直向3个方向的位移趋势基本相同，但在模型所受应力上Site1比Site2大。
种植钉不同位置（Site1和Site2）加载1.5N，2N，2.5N，3N以后，牙齿位移测量数值见表1～7。牙齿应力及位移趋势见图3～6。
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