5、正畸的生物力学

第五讲 正畸治疗的生物力学

矫治力

机械性牙移位

生物力学阶段

在牙周支持组织形成两个应力区

压应力区骨吸收 张应力区骨沉积

组织学改建

牙齿移位

生物学阶段

矫正错牙合畸形

第一部分 牙移动的生物力学 一、 阻力中心和旋转中心

1、 阻力中心center of resistance：物体周围约束其运动的阻力的简化中心。在自由空间中，物体的阻力中心即

是其质心；在重力场中，物体的阻力中心即是其重心。

受约束的物体（如牙槽骨中的牙）其阻力中心决定于周围环境的约束状态。 影响 决定 牙根长度、形状、数目、牙槽嵴顶高度 牙周面积 阻力中心位置 ◎单根牙：牙长轴上，牙根三等分，位于冠1/3与中1/3交界处 ◎多根牙：根分叉下1—2mm处

组牙的阻力中心、颌骨的阻力中心（了解）

2 、旋转中心center of rotation：物体在外力作用下转动所围绕的点。旋转中心随外力及力矩的变化而变化。 二、 正畸牙移动的类型 （一） 正畸牙移动的类型

1、 倾斜移动tipping movement：牙根与牙冠做相反方向的移

动（最常见）。 2、 整体移动bodily movement：牙根与牙冠作相同方向等距

离移动。 3、 控根移动controlling root movement：牙冠不动而牙根移

动。

（1） 转矩torque：唇（颊）舌向控根移动。 （2） 竖直upright：近远中向控根移动。

4、 垂直移动vertical movement：整体移动另一形式。

（1） 伸出移动extrusion movement：向牙合方垂直移动。 （2） 压入移动intrusion movement：向根方垂直移动。 5、 旋转移动rotation movement：牙体绕牙长轴的转动。 （二） 牙移动的基本方式：

1、 平动translation：当一外力线通过牙的阻力中心时，牙产生单纯平动，此时旋转中心距阻力中心无穷远。

2、 转动rotation：当一力偶在以阻力中心为圆心在对应的等距离处反向作用于牙体时，牙产生单纯转动，此

时旋转中心在阻力中心。 牙移动趋势的控制机制：

复合类型牙移动：临床上任何类型的牙移动都可由单纯的平移和单纯的转动组合而成为复合类型牙移动；因单纯的平移由经过牙阻抗中心的力（F）产生，单纯的转动由单纯的力偶矩（M）产生，所以经过阻抗中心的力加上单纯的力偶矩就等于复合型移动，由此可见F和M的变化会影响牙移动的类型。 转动中心的位置取决于M/F的比率，通过调整比率可控制牙移动的类型

M/F决定牙移动的类型实例：后倾弯的应用—倾斜移动变为整体移动，以加强磨牙支抗。 （三） 临床矫治力 （一） 矫治力的来源

1、 金属弹性丝 2、 各种橡皮圈 3、 永磁体 4、 肌肉收缩力 （二）矫治力的分类

1、以矫治力的强度大小分类

1）重力heavy force——口外牵引力，大于350g

2）中力medium force——弓丝簧曲，大于60g小于350g 3）轻力light force——乳胶橡皮圈，小于60g 2、按矫治力的作用时间来分

1）持续力continued force：轻力，持续温、衰减缓慢、比较恒定的力 2）间歇力interrupted force：力量较大、持续时间短、衰减很快的力

3）间断力：intermittent force：间断的、大小恒定矫治力，如戴用口外弓 3、按矫治力的作用效果分

1）正畸力orthodontic force：只使牙齿移动的力，力量较小。

2）矫形力orthopedic force：能影响颌骨形态、生长的力，力量较大。 （三）矫治力的大小：

1、物理学原则：F矫>F阻，矫治力必须大于牙周阻力、弓丝的摩擦力。 2、生物学原则：能有效地促进组织改建，但又不引起不可逆的组织损伤。 1）牙移动力阈值：促进牙移动的最小力值

2）最适力optimal force：能有效促进牙周组织改建，使牙产生理想的移动的力

3）差动力differential force：同样大小的力作用于不同的牙齿引起有差别的移动现象。 3、临床判断矫治力大小是否合适的标准 1）无明显自觉疼痛

2）叩诊无显著反应，矫治牙无显著松动

3）错位牙改动明显而支抗牙不变化或变化不明显 4）X线片示牙根及牙周组织无病理改变 四、支抗及其控制

（一）支抗Anchorage：就是支持矫治力，抵抗矫治的反作用力。 （二）支抗类型

1、交互支抗reciprocal anchorage：利用牙齿移动产生的反作用力来移动牙齿 2、加强支抗reinforced anchorage：分散反作用力 1）多数牙支抗

2）颌间支抗：用一颌的牙弓和颌骨作支持，以矫治对颌的牙、牙弓和颌骨。 3）口外支抗：用头的顶枕颈部作支持，以矫治牙、牙弓和颌骨。

4）稳定支抗：在牙周膜面积相等的情况下，整体移动所需的矫治力大于倾斜移动。

3、差动力支抗differential anchorage：牙周膜面积的差异，使需要移动的牙得以移动，不需移动的牙很少移动甚至不动。

4、微种植体支抗mini implant anchorage MIA

第二部分 牙移动的生物学 一、 牙周组织生物学特性（自习） 二、 正畸矫治中的组织反应 （一） 牙周组织的反应

1、 牙周膜的生物学反应

3

1） 矫治力适当时（<20—26g/㎝）

压力区：牙周间隙变窄，牙周膜血管受压，细胞分化加快，出现大量破骨细胞（48—72h） 张力区：牙周间隙变宽，牙周纤维拉长，成骨细胞活动增强，形成类骨样组织。 2） 矫治力过大时

压力区：牙周膜压闭或压破，局部玻璃样变，细胞坏死，细胞分化中止 张力区：牙周纤维被撕裂，细胞分化过程中止

玻璃样变hyalinized area：又叫透明样变是指牙周膜在受压后所发生的无结构样变性。

2、 牙槽骨的改变：

受力后3—4天开始牙槽骨的改建，破骨形式有两种：

1） 直接性骨吸收frontal resorption：指破骨细胞直接在牙槽骨的正表面进行骨质吸收。 2） 间接性骨吸收undermining resorption：又称“潜行性骨吸收”或“挖掘性骨吸收”，指牙周组织发生透

明样变后，破骨细胞在相对于透明样变的骨髓腔表面及透明样变区周缘进行骨吸收。 3、 牙龈的改变：压力侧微隆起，张力侧略受牵拉。 （二） 牙体组织的改变

1、 牙骨质：轻微吸收，加力停止后可修复

2、 牙髓：矫治力适当出现轻度充血；矫治力过大时严重充血、水肿、空泡样变，牙髓坏死。 （三） 下颌骨及颞下颌关节的改建（自学）

（四） 对恒牙胚，腭中缝、面部肌的影响（了解） 三、 影响牙移动的因素 （一） 矫治力

1、 力的方向：施力方向决定牙移动的方向和类型 2、 力的大小：（临床上提倡用最适力）

力过大：引起的透明样变范围大，透明样组织吸收的时间也长，牙移动速度减慢 力过小：不足以克服牙周阻力，压不移动。 3、 力的持续时间：

大的间断力：引起的透明样变范围大，且力量消失快，因此牙移动缓慢。 柔和而持续的力：透明样变范围小，力的衰减慢，可使牙齿快速移动

（二） 机体条件

1、 解剖因素：牙槽骨越致密（低角病例VS高角病例 下颌骨VS上颌骨），引起的透明样变范围越大，牙移

动速度越慢。 2、 年龄及健康状况

青少年——处于生长发育期，牙移动快 成年人——生长终止，牙移动慢 全身健康状况差时——影响牙齿移动

（三） 药物激素等

甲状旁腺素，甲状腺素、肝素——促进骨吸收

消炎痛、降钙素、可的松、ca++、VitC、VitD——抑制骨吸收，促进骨生长 局部应用直流电 磁力

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