目的牙周膜在正畸力下产生的应力与应变是牙槽骨改建、正畸牙齿移动的启动因素。牙周膜弹性模量是描述牙周膜受力状态下抵抗形变能力的物理量,与牙周膜应力与应变直接相关。因此正确认识牙周膜弹性模量对于口腔生物力学具有至关重要的意义。另外,在口腔医学领域,牙颌组织几何与力学仿真模型在实际临床与科研中的应用越来越广泛,而且要求也越来越高,需要更好的几何相似性和材料相似性。合理的牙周膜弹性模量将为牙周膜仿真模型提供更为准确的材料参数,从而获得正畸力下牙周组织更符合实际的应力大小与分布。本研究目的是利用Micro CT(Micro ComputerTomography)技术建立上颌中切牙及牙周膜、牙槽骨精细三维有限元模型,通过结合光学实测和有限元模型模拟牙齿初始位移,确定牙周膜弹性模量。材料和方法:选择8块人体24小时新鲜尸体上颌中切牙骨块标本,于-20℃低温冷冻,实验开始前解冻。利用电子散斑干涉技术确定牙齿阻抗中心,测量不同加载下牙齿初始整体位移,获得加载位移曲线。然后对标本进行MicroCT扫描,将扫描数据导入mimics建模软件建立牙齿及牙周组织三维模型,以.lis文件导入有限元分析软件Ansys,建立牙齿及牙周组织三维有限元模型。模拟光学实测实验中牙齿加载系统,获得虚拟牙齿加载位移曲线。不断调整有限元模型中牙周膜弹性模量参数,直到得到的虚拟加载位移曲线与实测加载位移曲线最接近,即可认为此时的弹性模量参数为最接近人体牙周膜真实情况的弹性模量。结果:1.建立了人上颌中切牙、牙周膜及牙槽骨的三维有限元模型。模型具有较高的精确度,并可以任意角度、任意视图和剖面观察。网格划分后的8个牙齿-牙周膜-牙槽骨三维有限元模型平均节点数为115280个,单元数为80883个。2.测量的加载位移曲线近似双线性,表明牙周膜弹性模量可近似分为两个阶段,第一阶段平均值为0.04 Mpa,第二阶段为0.16 Mpa,极限应变为7.3%。结论:1.利用Micro CT扫描,Mimics三维建模软件以及Ansys三维有限元分析软件能够建立较为精细的牙颌组织三维有限元模型。建立的牙周膜有限元模型与实体具有高度的相似性,可为今后牙周生物力学分析提供一个逼真的模型,且可进一步进行计算机辅助设计的处理。2.牙齿受力时的初始移动可分为两个不同的阶段,赋予牙周膜双线性弹性模量时,三维有限元模型理论计算所得的牙齿位移量与实际测量数值更匹配。今后的研究在软硬件支持的基础上应考虑牙周膜非线性特征,实现更准确的生物模拟。