中文摘要：

减数拔牙是口腔正畸矫治常用的治疗手段，在拔牙创远中骨质区域植入微种植体提供绝对支抗可以有效关闭拔牙间隙，此时涉及的力学单位包括微种植体、拔牙创和移动牙，其生物力学特点和时效特性是正畸医师感兴趣的课题。本项目采用动物实验和三维有限元研究相结合的方法，通过MicroCT检测、骨计量学、活体组织荧光染色、蛋白基因表达检测等方法揭示力学加载时，拔牙创骨质结构改建对毗邻微种植体和移动牙产生的影响和机制。并在建立的三维有限元模型上对此矫治力系进行模拟研究，获取不同临床治疗环境下"微种植体-拔牙创-移动牙"力学单位的三维动力学行为，尤其是矫治力作用下，力学单位应力场和变形场随牙齿移动而呈现的动态矫治力学变化过程。实验结果将为优化正畸临床设计和应用提供科学依据，有效提高正畸医师对新兴支抗控制技术的认识和理解，不断促进该技术的开发、完善和应用，具有广阔的临床应用前景和研究价值。

结论摘要：

目的 微种植体在正畸临床广泛应用，但口腔解剖空间狭小，可供植入部位有限，临床上微种植体和减数拔牙往往会设计在相同区域。项目旨在研究拔牙创区域植入微种植体并进行力学加载时，包括微种植体、拔牙创和移动牙在内的相关力学单位的生物力学特点和时效特性。方法 建立“微种植体—拔牙创—牙齿—颌骨”三维有限元模型和“微种植体-拔牙创-移动牙”Beagle犬实验动物模型。微种植体在拔牙时同期植入，一期实验在植入第3周，第8周及第12周开始加载正畸力（100g）6周，研究不同力学加载时机对相邻微种植体的影响。二期实验在植入3周开始加载正畸力（100g）后，研究加载过程（第1，4，8周）中的动态时效性变化。实验中比较微种植体力学加载后的位移量；通过静脉注射氧四环素、钙黄绿素、二甲酚橙进行活体荧光染色标记，评价骨界面新骨形成和钙化的量与速度；应用Micro-CT计算骨界面的骨体积分数、骨小梁数量和骨小梁分离度；应用硬组织切片染色和脱钙切片染色技术观察骨界面组织学变化趋势并计算骨整合率；应用免疫组织化学方法和原位杂交技术分析相关生长因子在骨界面的表达情况。三期实验在三维有限元模型上模拟临床现象，探讨在不同牵引钩高度和不同加载力大小时，利用微种植体内收上颌前牙弓段时的生物力学效应。结果 受拔牙创骨质改建的影响，微种植体在植入早期（3周）进行力学加载后产生较明显位移，但微种植体并未松动。在6周加载期结束时，不同的加载时机组间并没有表现出明显的差别。微种植体在进行力学加载早期，骨界面炎症反应较重，骨吸收重于对照组，骨整合率较低，新骨形成和钙化程度较低，但随着加载周期的延长，骨重建速度呈现不断增大的趋势，骨小梁体积分数、骨小梁数量、骨接触率均随之增长，骨小梁分离度逐渐减小。在三维有限元模型上利用微种植体进行前牙弓段的内收时，在任意牵引钩高度和加载力大小条件下，上颌各牙齿的移动趋势均主要表现为牙冠的移动，牙根无明显的移动。通过改变牵引钩的高度可以改变牙齿的移动方式，而改变加载力的大小只对各牙齿的位移量有影响。结论 邻近拔牙创植入的微种植体进行早期力学加载是可行的，但加载初期骨界面骨吸收效应较强，提示临床在此期间应适当降低加载负荷并可通过调整牵引钩的高度来控制牙齿的移动方式。实验结果为优化正畸临床设计和应用提供科学依据，有效提高正畸医师对新兴支抗控制技术的认识和理解，促进了该技术的开发、完善和应用。