正畸矫治中的生物力学及生物学原理2014本科生90-2

正畸治疗中的生物力学及生物学基础四川大学华西口腔医学院赵志河教授,力？,力：物体之间的相互作用,使物体获得加速度、改变方向或者发生形变三要素：大小、方向、作用点,生物力学？,生物力学Biomechanics,生物力学是应用于生物学的力学，生物力学探索的是了解生命系统的力学，绝大多数生物力学工作的目的是为了丰富生命系统的基础知识并对其进行某种人为干涉。冯元桢,生物力学是一门新兴的交叉学科！,口腔正畸学和生物力学？,第一部分牙移动的生物力学,一、有关牙移动的两个基本概念：阻力中心和旋转中心,1.阻力中心(CenterofResistance)：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。牙根长度、形状、数目、牙槽嵴顶高度影响牙周面积决定阻力中心位置,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（了解）,颌骨的阻力中心（了解）,2.旋转中心(CenterofRotation)：物体在外力作用下转动时所围绕的点。旋转中心随外力及力矩的变化而变化。,分析实例：,球向前平移,力F作用线偏离园中心C时？,球自身转动？,球向前平移？,两者兼有？,力F作用线通过园中心C时？,二、牙移动的类型和控制机制,（一）正畸牙移动的类型,1.倾斜移动(tippingmovement):牙冠与牙根作相反方向移动（最常见）。,2.整体移动(bodilymovement)：牙冠与牙根作相同方向等距离移动。,3.控根移动(controllingrootmovement)：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(verticalmovement)：整体移动另一形式。伸出移动(extrusionmovement)：向he方垂直移动,压入移动(intrusionmovement)：向根方垂直移动。,5.旋转移动(rotationmovement)：牙体绕牙长轴的转动。,1.平动(translation)：当一外力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。,（二）牙移动的最基本方式：,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。,（三）牙移动趋势的控制机制,复合类型牙移动单纯的平动+单纯的转动=复合类型牙移动经过牙阻力中心的力F+单纯的力偶矩M=复合类型牙移动M/F决定牙移动的类型,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、牙移动的矫治力,（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,（螺簧回弹）,（橡皮圈）,（肌力）,（弓丝回弹）,（二）矫治力的分类1.以矫治力的强度大小分：重力（heavyforce）口外牵引力，大于350g中力（mediumforce）弓丝簧曲，大于60g小于350g轻力（lightforce）乳胶橡皮圈，小于60g,（弓丝簧曲）,2.按矫治力的作用时间来分持续力(ContinuedForce)：轻力，持续温和、衰减缓慢、比较恒定的力。间歇力(InterruptedForce)：力量较大、持续时间短，衰减很快的力。间断力(IntermittentForce)：间断的、大小较恒定的矫治力，如戴用口外弓。,持续性力,间歇力,间断力,持续性力、断续力和间断力的比较,力,时间,（持续力),(间歇力),(间断力),持续性力、断续力和间断力的图示,3.按矫治力的作用效果分正畸力(OrthodonticForce)：只使牙齿移动的力，力量较小。矫形力(OrthopedicForce)：能影响颌骨形态、生长的力，力量较大。,四、牙移动的支抗,（一）支抗的概念支抗(Anchorage)：就是支持矫治力，抵抗矫治力的反作用力。,100g,100g,（二）支抗类型1.交互支抗(Reciprocalanchorage)：利用牙齿移动时产生的反作用力来移动牙齿,2.加强支抗(Reinforcedanchorage)：分散反作用多数牙支抗,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。,口外支抗用头的顶枕颈部作支持，以矫治牙、牙弓和颌骨。,J钩,口外弓,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(Differentialanchorage)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（miniimplantanchorage,MIA）,第二部分牙移动的生物学,一、牙移动的组织反应,（一）牙周组织的反应1.牙周膜的生物学反应矫治力适当时(20-26g/cm3)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(48-72小时)张力区：牙周间隙变宽，牙周纤维拉长，成骨细胞活动增加，形成类骨样组织,血管受压,破骨细胞,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（Hyalinizedarea）重点,透明样变,又叫透明样变性，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：直接性骨吸收（Frontalresorption）重点,直接吸收,破骨细胞,指破骨细胞直接在牙槽骨的正表面进行骨质吸收。,间接性骨吸收（Underminingresorption）重点,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内表面及透明样变区周缘进行骨吸收。,潜行性破骨,破骨细胞,欲速则不达,（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。,牙骨质破坏,牙髓充血,三、牙移动的影响因素,（一）矫治力：大小、方向、作用点作用时间,（二）机体条件解剖因素：牙槽骨越致密，引起的透明样变范围越大，牙移动