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上頜前牙的位置是影響口腔頜面部軟組織側貌的重要因素之一，在正畸治療中往往需要對前突的上頜前牙進行適當的內收。對于前突的患者矯治成功的關鍵即是對支抗的控制。近年來微種植體支抗技術（micro-implant anchorage，MIA）的出現為上頜前牙的內收方式帶來了根本的變化。由于微種植體支抗可以方便的選擇植入的部位，臨床中在內收上前牙時，種植釘通常可以有2種位置選擇，本研究將通過建立種植體支抗整體內收上前牙的三維有限元分析生物力學模型，對2種種植體位置內收上頜前牙的力系進行探討。
上頜骨—上牙列有限元模型的建立選用個別正常恒，具有完整上牙列，牙齒在上頜骨上排列整齊，無明顯的錯畸形，上頜骨無前突及后縮，牙齒與頜骨的關系基本協調，牙弓中沒有第3磨牙存在，牙體外形完整無缺損的成人頭部CT片（由昆明醫科大學附一院CT室提供）。采用德國Simens公司的Defination雙源64層CT自顱頂至下頜骨對整個頭顱進行連續掃描，重建層厚0.6mm，層距0.3mm。將掃描原始數據，在CT圖像工作站以DICOM文件格式輸出。利用螺旋CT掃描獲取模型的空間幾何信息，原始數據以DICOM格式文件傳輸，MIMICS軟件進行圖像分割，提取上頜骨—上牙列硬組織的內輪廓線和外輪廓線并以IGES格式文件輸出，將IGES文件導入ANSYS軟件，建立包含所有上頜牙齒的上頜骨的三維幾何模型。
在此基礎上用beam188單元建立0.46mm×0.64mm弓絲，最終形成813626個單元數，含弓絲的上頜骨—上牙列的三維有限元模型，弓絲的位置基本保證通過前牙的臨床牙冠中心點，通過弓絲把上頜14顆牙齒完全連接在一起，使得上牙列可以發生整體移動。
種植體支抗有限元模型的建立根據臨床上種植釘內收上頜全牙列時，種植釘通常可以選擇在第2雙尖牙和第1磨牙牙根之間（site1），或者是在雙側顴牙槽嵴約上頜第1磨牙和上頜第2磨牙的牙根之間（site2）植入，兩個種植釘位置距離弓絲10mm，種植釘長度11mm，骨內長度9mm，直徑1.5mm，按照臨床實際牽引模式，從種植釘到雙側尖牙和第1雙尖牙的弓絲中點位置進行牽引，模擬臨床鎳鈦拉簧的加力情況，在牽引點和種植釘之間施加1.5N，2N，2.5N，3N的牽引力。拉簧采用link180劃分單元，最終獲得種植釘內收上頜全牙列的三維有限元模型。
本研究中采用了10節點solid185單元對模型進行網格劃分，形成了813626個單元和153272個節點的種植體內收上牙列三維有限元模型（圖1）。各材料都假設為均質、各向同性的線彈性材料，材料變形為小變形．各種結構材料的彈性模量和泊松比見表1。本模型包括14顆牙的完整上牙列，為方便計算簡化結果，選擇左右1、3、6共6個牙進行計算（圖2），前牙將切緣中點，尖牙牙尖點，磨牙近中牙尖點作為參考指標，所有計算結果以X代表牙列的冠狀方向（水平向）運動趨勢（向右為正），以Y代表矢狀運動方向（向后為正），以Z代表垂直方向運動趨勢（向上為正）。上牙列補償曲線曲度假設為零度，弓絲與牙之間施加固定約束，相對位置保持不變，各鄰牙之間始終發生接觸且接觸位置無改變。
通過分析上牙列在種植釘不同位置的牽引受力情況：水平向，磨牙向腭側位移，尖牙向頰側位移．矢狀向，前牙，尖牙，磨牙均向遠中位移。垂直向，前牙及磨牙向合方位移，尖牙向齦方位移。不同種植釘位置（Site1和Site2）內收上頜全牙列的過程中，水平向、矢狀向、垂直向3個方向的位移趨勢基本相同，但在模型所受應力上Site1比Site2大。
種植釘不同位置（Site1和Site2）加載1.5N，2N，2.5N，3N以后，牙齒位移測量數值見表1～7。牙齒應力及位移趨勢見圖3～6。
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