正畸矯治中的生物力學(xué)及生物學(xué)原理生[精選.]

1、正畸矯治中的生物力學(xué)及生物學(xué)原理四川大學(xué)華西口腔醫(yī)學(xué)院正畸教研室趙志河第一部分牙移動的生物力學(xué)一、力學(xué)基本概念（一）力、力矩和力偶1 .力（ Force ） ：力指物體間的相互機(jī)械作用。使物體運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生變化（外效應(yīng)）或使物體發(fā)生變形（內(nèi)效應(yīng)） 。力為矢量，有三個基本要素:大小、方向和作用點(diǎn)。2 . 力矩 （Moment） ：力的大小X力到旋轉(zhuǎn)中心的垂直距離（力臂）該乘積取正負(fù)號以區(qū)別轉(zhuǎn)動的方向，（一般以逆時針方向為正，反之為負(fù)）。M=F X d（二）阻力中心和旋轉(zhuǎn)中心1. 阻力中心 （Center of Resistance） ：物體周圍約束其運(yùn)動的阻力的簡化中心。在自由空間中，物體的阻力中

2、心即是其質(zhì)心。在重力場中，物體的阻力中心即是其重心。受約束的物體 （如牙槽骨中的牙）其阻力中心決定于周圍環(huán)境的約束狀態(tài)。牙根長度、形狀、數(shù)目、牙槽嵴頂高度影響牙周面積決土定阻力中心位置?單根牙：牙長軸上，牙根冠向1/3 與中 1/3 之間（約冠向 2/5 ）?多根牙：根分叉下根下1-2mm 處。組牙的阻力中心（了解）2. 旋轉(zhuǎn)中心 （Center of Rotation） ：物體在外力作用下轉(zhuǎn)動時所圍繞的點(diǎn)。旋轉(zhuǎn)中心隨外力及力矩的變化而變化。阻力中心是物體固有的，不變的。與外力的大小、方向、作用點(diǎn)和力矩的大小無關(guān) 旋轉(zhuǎn)中心是可變的，隨外力的改變而改變二、正畸牙移動的類型(一)正畸牙移動的類型1

3、 .傾斜移動 (tipping movement): 牙冠與牙根作相反方向移動(最常見) 。2 .整體移動 (bodily movement) ：牙冠與牙根作相同方向等距離移動。3 .控根移動 (controlling root movement) ：牙冠不動而牙根移動。( 1 )轉(zhuǎn)矩 (torque) ：唇(頰 )舌向控根移動( 2 )豎直(upright) ：近遠(yuǎn)中向控根移動4 . 垂直移動(vertical movement)：整體移動另一形式。伸出移動(extrusion movement) ：向 he 方垂直移動壓入移動(intrusion movement) ：向根方垂直移動。5

4、. 旋轉(zhuǎn)移動 (rotation movement) ：牙體繞牙長軸的轉(zhuǎn)動。(二)牙移動的最基本方式：1 .平動 (translation) ：當(dāng)一外力力線通過牙的阻力中心時，牙產(chǎn)生單純平動，此時旋轉(zhuǎn)中心距阻力中心無窮遠(yuǎn)。2 . 轉(zhuǎn)動 (rotation) ： 當(dāng)一力偶在以阻力中心為圓心在對應(yīng)的等距離處反向作用于牙體時， 牙產(chǎn)生 單純轉(zhuǎn)動，此時旋轉(zhuǎn)中心在阻力中心處。單純的平動+單純的轉(zhuǎn)動=復(fù)合類型牙移動經(jīng)過牙阻力中心的力 F+ 單純的力偶矩M(M )= 產(chǎn)生復(fù)合類型牙移動三、牙控制性移動的力學(xué)原理矯治力的的第一和第二要素：方向和作用點(diǎn)矯治力作用線通過牙的阻力中心：牙平移矯治力作用線不通過牙的阻

5、力中心：牙轉(zhuǎn)動 牙的阻力中心在根部，而臨床的力作用點(diǎn)位于冠部，矯治力的作用線不通過牙的阻力中心。這 樣就只能產(chǎn)生轉(zhuǎn)動傾斜移動已知：單純的平動+單純的轉(zhuǎn)動=復(fù)合類型牙移動已知：復(fù)合類型牙移動=單純的平動 +單純的轉(zhuǎn)動結(jié)論：要達(dá)到平動 加一個反方向力偶矩來平衡 為了達(dá)到整體移動就必須在牙冠上加一個反方向(逆時針)的力偶矩對抗牙轉(zhuǎn)動由此可見： 當(dāng) M = M 時牙平移當(dāng)M' VM時一牙冠移 >根移當(dāng)M'>M時一牙冠移根移牙移動的控制原理(了解) :1) M /F 比率決定了旋轉(zhuǎn)中心的位置，從而控制牙移動的類型，通過調(diào)整M /F 比率，可以獲得我們所需要的牙移動類型。2)旋

6、轉(zhuǎn)中心的位置依賴于M' /F比率，而不單獨(dú)依賴于M'或F。3) 雖然 M /F 比率決定了旋轉(zhuǎn)中心的位置,但這是在阻力中心位置一定的情況下，如果周圍約束環(huán)境變化而導(dǎo)致阻力中心位置改變，即使M /F 比率一樣，旋轉(zhuǎn)中心的位置也不同。四、臨床矯治力 (一)矯治力的來源1. 金屬彈性絲2. 各種橡皮圈3. 永磁體4. 肌肉收縮力 (二)矯治力的分類1. 以矯治力的強(qiáng)度大小分：重力(heavy force ) 一 口外牽引力，大于 350g中力(medium force )弓絲簧曲，大于 60g小于350g輕力(light force )乳膠橡皮圈，小于60g2. 按矯治力的作用時間來

7、分持續(xù)力 (Continued Force) ：輕力，持續(xù)溫和、衰減緩慢、比較恒定的力。間歇力 (Interrupted Force) ：力量較大、持續(xù)時間短，衰減很快的力。間斷力 (Intermittent Force) ：間斷的、大小較恒定的矯治力，如戴用口外弓。3. 按矯治力產(chǎn)生的方式來分機(jī)械力：由矯治器及其附件所產(chǎn)生的機(jī)械彈力肌能力：利用肌肉收縮產(chǎn)生的力磁力4. 按矯治力的作用效果分正畸力 (Orthodontic Force) ：只使牙齒移動的力，力量較小。矯形力 (Orthopedic Force) ：能影響頜骨形態(tài)、生長的力，力量較大。(三)矯治力的大?。?. 物理學(xué)原則： F

8、矯 >F 阻。矯治力必須大于牙周阻力、弓絲的摩擦力。2. 生物學(xué)原則：能有效促進(jìn)組織改建，但又不引起不可逆的組織損傷。牙移動力閾值：促進(jìn)牙移動的最小力值最適力 (Optimal Force) ：能有效促進(jìn)牙周組織改建，使牙產(chǎn)生理想的移動差動力 (Differential Force) ：同樣大小的力作用于不同的牙齒引起有差別的移動現(xiàn)象3 臨床判斷矯治力大小是否合適當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)無明顯自覺疼痛；叩診無顯著反應(yīng)，矯治牙無顯著松動；錯位牙改位明顯而支抗牙不變或變化不明顯； X 線片示牙根及牙周組織無病理改變。五、支抗及其控制(重點(diǎn))(一)支抗的概念支抗 (Anchorage) ：就是支持矯治力，抵抗矯

9、治 力的反作用力。它由一組用于控制矯治力復(fù)合結(jié)構(gòu)構(gòu)成，包括：抗基牙，頜骨，頭枕部，矯治器，口外裝置等。(二)支抗類型1. 交互支抗(Reciprocal anchorage)：利用牙齒移動時產(chǎn)生的反作用力來移動牙齒2. 加強(qiáng)支抗(Reinforced anchorage)：分散反作用多數(shù)牙支抗頜間支抗用一頜的牙弓和頜骨作支持，以矯治對頜的牙、牙弓和頜骨?？谕庵Э褂妙^的頂枕頸部作支持，以矯治牙、牙弓和頜骨。穩(wěn)定支抗在牙周膜面積相等的情況下，整體移動所需的矯治力大于傾斜移動，因此，可以用一組牙的整體移動來對抗另一組牙的傾斜移動，使整體移動的一組牙不動或移動很少，只讓傾斜移動的一組牙移動。3. 差動

10、力支抗(Differential anchorage)同樣大小的力作用于兩個或兩組不同的牙齒, 根據(jù)其產(chǎn)生的組織反應(yīng)不同， 使需要移動的牙得以移動，不需移動的牙很少移動甚至不動。其基礎(chǔ)是牙周膜面積的差異。第二部分牙移動的生物學(xué)一、牙周組織生物學(xué)特性(自習(xí))二、正畸矯治中的組織反應(yīng)基本概念壓力區(qū)：當(dāng)外力施加于牙齒上時，與牙移動方向相應(yīng)的牙周組織面所承受的壓力變窄張力區(qū)：當(dāng)外力施加于牙齒上時，與牙移動方向相反的牙周組織面所承受的牽引力變寬(一)牙周組織的反應(yīng)(重點(diǎn) P105)1. 牙周膜的生物學(xué)反應(yīng)矯治力適當(dāng)時(<20-26g/cm3)壓力區(qū)：牙周膜血管受壓，牙周間隙變窄，細(xì)胞分化加快，出現(xiàn)

11、大量破骨細(xì)胞(48-72 小時)張力區(qū)：牙周纖維拉長，牙周間隙變寬，成骨細(xì)胞活動增加，形成類骨樣組織矯治力過大時壓力區(qū)：牙周膜壓閉或壓破，局部玻璃樣變，細(xì)胞壞死，細(xì)胞分化中止張力區(qū)：牙周纖維被撕裂，細(xì)胞分化過程中止玻璃樣變( Hyalinized area )重點(diǎn)又叫透明樣變性，是指牙周膜在受壓后所發(fā)生的無結(jié)構(gòu)樣變性。牙周韌帶正常結(jié)構(gòu)消失，血管受壓破裂至成分消失，膠元纖維結(jié)構(gòu)不清，形成嗜伊紅均質(zhì)狀物質(zhì)。保持：發(fā)生進(jìn)一步的組織改變張力區(qū)：類骨樣組織被骨組織取代，骨樣組織-束狀骨-通過鈣化形成哈佛氏系統(tǒng)的板狀骨壓力區(qū)：剩余有破骨細(xì)胞，骨樣組織沉積在吸收區(qū)，適當(dāng)?shù)臅r候形成束狀骨-鈣化成板狀骨牙周纖維

12、改建多數(shù)在6 個內(nèi)月完成但旋轉(zhuǎn)移動后，游離齦纖維和越膈纖維等改建緩慢。2. 牙槽骨的改變受力后 3-4 天，開始牙槽骨的改建，達(dá)到新的平衡受壓區(qū)破骨細(xì)胞增多 , 破骨形式有兩種：直接性骨吸收(Frontal resorption )重點(diǎn)指破骨細(xì)胞直接在牙槽骨的正表面進(jìn)行骨質(zhì)吸收在無透 明樣變或在透明樣變組織清除之后兩種情況才能產(chǎn)生直接性骨吸收。間接性骨吸收(Undermining resorption )重點(diǎn)又稱“潛行性骨吸收”或“挖掘性骨吸收”，指牙周組織發(fā)生透明樣變后，破骨細(xì)胞在相對于透明樣變的骨髓腔內(nèi)表面及透明樣變區(qū)周緣進(jìn)行骨吸收。矯治力過大易導(dǎo)致間接性骨吸收，常使被矯治的牙齒過度松動、

13、疼痛，減慢牙移動速度，恢復(fù)時易發(fā)生牙根骨粘連。3. 牙齦的改變(略)(二)牙體組織的改變1 .牙骨質(zhì)：透明樣變清除后，壓力區(qū)的牙骨質(zhì)有輕微吸收，牙本質(zhì)的吸收在加力停止后可很快得到修復(fù)。2 . 牙髓 : 矯治力適當(dāng)時牙髓可出現(xiàn)輕度充血，牙髓敏感性增高；矯治力過大時，嚴(yán)重充血、 水腫、空泡樣變，牙髓壞死。(三)下頜骨及顳下頜關(guān)節(jié)的改建下頜骨受矯形力時，下頜骨及顳下頜關(guān)節(jié)均會產(chǎn)生適應(yīng)性改建1. 導(dǎo)下頜向前：關(guān)節(jié)凹：前壁吸收，后壁增生髁狀突：前緣吸收，后緣增生下頜枝：前緣吸收，后緣增生 下頜角：變鈍下頜體：變長2. 移下頜向后：組織改變與導(dǎo)下頜向前相反（四）對恒牙胚，腭中縫，面部肌的影響三、五種牙移動類型的組織反應(yīng)（自學(xué)）四、影響牙移動的因素（一）矯治力1. 力的方向：施力方向決定牙移動方向和類型。2. . 力的大?。毫^大：引起的透明樣變范圍大，透明樣變組組織吸收的時間也長，牙移動速度減慢。力過?。翰蛔阋钥朔乐茏枇?，牙不移動。臨床上提倡使用最適力。3. 力的持續(xù)時間：間斷力：引起的透明樣變性范圍大、持續(xù)時間長；且力量消失快，因此牙移動緩慢持續(xù)而柔和的力：透明樣變范圍小、持續(xù)時間短; 力的衰減慢，在透明樣變清除后，持續(xù)力可使牙齒快