侵入力と収縮力の適用中の上顎中切歯のPDLにおける応力分布に対するクラウンルート角の影響：3次元有限要素解析

背景：上顎中央切歯のさまざまなクラウンルートの角度は、矯正治療の多くの強調された結果の潜在的な理由として想定できます。この研究の目的は、3D有限要素法を使用した侵入および収縮力の適用中に、上顎中切歯の歯周靭帯（PDL）の応力分布に対する異なるクラウンルート角の効果を決定することでした。 方法：ANSYSソフトウェアを使用して上顎中心切歯の2つのモデルが構築されました。最初のモデルは166.7°（クラスIIの上顎中央切歯のサンプルとして、ディビジョン2の患者）と、角度173.4°（通常の角度）のあるモデルです。各サンプルは、ブラケットの理想的な位置を通じて、侵入力（0.25 n）と収縮力（0.5 n）によって2回ロードされました。 結果：FEMの結果は、収縮（千分）と比較して、侵入中（1万回）に2つのモデルのストレス分布にほとんど違いを示しませんでした。収縮力の適用では、湾曲した歯に対する応力集中は他の歯よりも少なかった。 結論：PDLで同様のストレスパターンを生成するために、歯科矯正医はクラスIの患者と比較して、クラスII、ディビジョン2の患者の上顎中央切歯に1.18倍重い収縮力を適用できます。

BACKGROUND: Different crown-root angulations of maxillary central incisors can be assumed as a potential reason for many underscored outcomes of orthodontic treatments. The aim of this study was to determine the effects of the different crown-root angles on stress distributions in the maxillary central incisor's periodontal ligament (PDL) during application of intrusive and retraction forces using a 3D finite element method. METHODS: Two models of a maxillary central incisor were constructed using ANSYS software: the first one with an angle of 166.7° (as a sample of the maxillary central incisor in a class II, division 2 patient) and the other one with an angle of 173.4° (normal angulation). Each of the samples was loaded twice by an intrusive force (0.25 N) and a retraction force (0.5 N) through the ideal position of brackets. RESULTS: FEM results showed little difference between stress distributions in the two models during intrusion (ten thousandth) compared to retraction (thousandth). In the application of retraction force, the stress concentration on the curved tooth was less than the other. CONCLUSION: To produce similar patterns of stress in the PDL, orthodontists can apply 1.18 times heavier retraction forces on the maxillary central incisors in class II, division 2 patients compared to class I patients.