第六章正畸治疗的生物机械

1、正畸生物力学知识正畸矫治的生物学基础正畸矫治过程中的组织变化常见牙移动类型的组织变化特征 正畸组织改建主要涉及三个区域 给牙齿施以适度的力值而引发的牙周组织改建 给颌骨施以矫形力而引起的骨缝区的组织改建 随着下颌的前移或后移而引起的颞下颌关节区域的组织改建 在正畸治疗过程中通常可以分为两个阶段 生物力学阶段：矫治器产生的各种矫治力作用于牙、颌、颅面硬软组织 生物学阶段：应力使牙颌系统发生的组织学改建力：作用力反作用力 力矩和力偶 力矩：物体转动时力和力臂的乘积 力偶：作用于物体上的两个力，大小相等、方向相反、相互平行 力偶矩：力乘力偶臂 阻抗中心：在自由空间中物体的阻抗中心就是它的质心，在重力

2、场中它就是重心，当力作用于一物体时，该物体周围约束其运动的阻力中心称为阻抗中心 旋转中心：物体在外力作用下形成转动时所围绕的中心称为旋转中心 牙移动的两种最基本方式：平移和转动牙移动的两种最基本方式：平移和转动 平移：物体作为一个整体发生移动。物体上所有点的位移平移：物体作为一个整体发生移动。物体上所有点的位移大小和方向都相同。大小和方向都相同。 转动：平移之外任何形式的物体移动。转动：平移之外任何形式的物体移动。 力偶矩与力的比率导致转动中心的改变，从而决定牙的移力偶矩与力的比率导致转动中心的改变，从而决定牙的移动方式动方式牙的阻抗中心与牙根的几何中心基本一致，牙的阻抗中心与牙根的几何中心基

3、本一致，单根牙阻抗中心在牙长轴上近牙槽嵴端，单根牙阻抗中心在牙长轴上近牙槽嵴端，多根牙阻抗中心在根分叉往根尖方向多根牙阻抗中心在根分叉往根尖方向1-2mm处处牙的转动中心就是在牙转动过牙的转动中心就是在牙转动过程中相对不动的点，程中相对不动的点，牙转动中心是随矫治力的作用牙转动中心是随矫治力的作用点、作用方式而改变的点、作用方式而改变的正畸矫治力的来源正畸矫治力的来源 金属弹性丝 弹性极限 各种橡皮圈 永磁体 肌收缩力以强度划分以强度划分： 重度力350g 中度力 60-350 轻度力60g以力的作用时间划分以力的作用时间划分： 间歇力、持续力间歇力、持续力以矫治力产生的方式划分以矫治力产生的

4、方式划分：机械力机械力 肌力肌力 磁力磁力以矫治力的来源划分以矫治力的来源划分： 颌内力颌内力 颌间力颌间力 颌外力颌外力以力的作用效果分类以力的作用效果分类：正畸力正畸力：力值较弱，通过牙在生理范围内的移动以矫治畸形，主要表现为牙和牙弓的改变。矫形力矫形力：作用力范围大，力量强，主要作用在颅骨、颌骨上。 上颌骨 每侧5001000g 分裂腭中缝 儿童1000g 青年2000g 导下颌向前 300500g 唇弓和辅簧 弹性橡皮圈 扩张于3倍原始直径才能发挥作用 牙合板 永磁体 颌骨生长发育期，外力对骨缝的牵张可以刺激新骨沉积 外力作用下，颞颌关节髁突及关节窝可发生改建 上颌复合体平移：从尖牙处

5、斜向下37牵引 矫形力通常5001000g，间歇力每天1214小时 颌骨的可塑性：颌骨尤其是牙槽骨是人体骨骼中最活跃的部分。颌骨的改建包括增生和吸收两个过程，这是颌骨的重要生理特征，也是正畸治疗的生物学基础。 正畸过程中，牙根在骨松质中移动顺利，牙根遇到骨皮质，就有可能引起附着龈退缩或牙根吸收。牙周膜内环境的稳定性：厚约牙周膜内环境的稳定性：厚约0.5mm的纤维的纤维结缔组织，如果没有牙周膜，牙根与牙槽骨结缔组织，如果没有牙周膜，牙根与牙槽骨直接接触，发生骨性粘连，则不能发生正畸直接接触，发生骨性粘连，则不能发生正畸牙齿移动。牙齿移动。矫治完成后经过保持牙周膜的宽度、牙周膜矫治完成后经过保持牙

6、周膜的宽度、牙周膜与牙槽骨以及牙骨质的连接都能恢复正常。与牙槽骨以及牙骨质的连接都能恢复正常。牙骨质的抗压性：牙根表面总是覆盖着一层类牙本牙骨质的抗压性：牙根表面总是覆盖着一层类牙本质，其对压力有更强的抵抗力。质，其对压力有更强的抵抗力。根吸收常发生在受压侧，但牙骨质的抗压性使牙骨根吸收常发生在受压侧，但牙骨质的抗压性使牙骨质吸收程度比牙槽骨轻微得多。质吸收程度比牙槽骨轻微得多。力力传导到牙周膜传导到牙周膜牙周膜中牙周膜中cAMP浓度发生变化浓度发生变化成骨细胞成骨细胞破骨细胞破骨细胞牙槽骨改建牙槽骨改建类骨质类骨质 形成新骨形成新骨骨吸收陷窝骨吸收陷窝 骨吸收骨吸收过渡性骨：骨改建期间，骨松

7、质内出现新的骨小过渡性骨：骨改建期间，骨松质内出现新的骨小梁，其方向都是顺着矫治力的方向横向排列。过梁，其方向都是顺着矫治力的方向横向排列。过渡性骨恢复到正常约需半年时间。渡性骨恢复到正常约需半年时间。牙槽嵴：压低时轻微降低，拉长时牙槽骨随之增牙槽嵴：压低时轻微降低，拉长时牙槽骨随之增长，不论压低或升长牙齿，其冠部长度不变。长，不论压低或升长牙齿，其冠部长度不变。牙龈改建慢于硬组织牙龈改建慢于硬组织矫治力适宜，压力侧牙槽骨的吸收是内面直接矫治力适宜，压力侧牙槽骨的吸收是内面直接发生，称为直接骨吸收。发生，称为直接骨吸收。矫治力过大，牙周膜发生玻璃样变，破骨细胞矫治力过大，牙周膜发生玻璃样变，破

8、骨细胞不能形成，与牙周膜相邻的骨组织表面无骨吸不能形成，与牙周膜相邻的骨组织表面无骨吸收，而位于骨硬板下方的骨髓腔表面则出现破收，而位于骨硬板下方的骨髓腔表面则出现破骨细胞聚集、骨吸收的现象，称为间接骨吸收骨细胞聚集、骨吸收的现象，称为间接骨吸收或潜掘性吸收。或潜掘性吸收。 牙骨质的变化牙骨质的变化:少量吸收少量吸收,较快由新生牙骨质修复较快由新生牙骨质修复 牙根的变化：轻微吸收；进行性吸收；特发性吸收牙根的变化：轻微吸收；进行性吸收；特发性吸收 牙髓的变化：轻度充血、活力下降牙髓的变化：轻度充血、活力下降牙根的反应性改变牙根的反应性改变 牙根本身长度（包括牙本质）在矫治过程中也牙根本身长度（

9、包括牙本质）在矫治过程中也有反应性变化，此改变在有反应性变化，此改变在X线牙片中可发现线牙片中可发现进行性吸收，多发生在牙根尖，使牙根变得短进行性吸收，多发生在牙根尖，使牙根变得短而钝，是因矫治力过大或因较大的矫治力持续时而钝，是因矫治力过大或因较大的矫治力持续时间过长所致。间过长所致。牙根特发性吸收，这与矫治力无关；在矫治前牙根特发性吸收，这与矫治力无关；在矫治前可在可在X线片上发现，线片上发现，潜在因素潜在因素重力、持续力重力、持续力易感性易感性长窄根、根形态异常、创伤史、长窄根、根形态异常、创伤史、部位部位 根尖根尖牙位牙位 上颌中切牙上颌中切牙预防预防缩短疗程、缩短移动距离、轻力、缩短

10、疗程、缩短移动距离、轻力、间断力间断力在乳牙根尚未吸收的情况下进行矫治时恒牙胚在乳牙根尚未吸收的情况下进行矫治时恒牙胚可随同乳牙向同一方向移动；但在用力过猛或可随同乳牙向同一方向移动；但在用力过猛或出现乳牙倾斜移动时，恒牙胚就会被乳牙根推出现乳牙倾斜移动时，恒牙胚就会被乳牙根推向与乳牙冠移动相反的方向去。向与乳牙冠移动相反的方向去。 乳牙移动对恒牙胚的作用乳牙移动对恒牙胚的作用随着扩弓的进行，其间的潜在裂缝逐渐扩大，大随着扩弓的进行，其间的潜在裂缝逐渐扩大，大量的成骨细胞在此区集聚分布，结缔组织的血管量的成骨细胞在此区集聚分布，结缔组织的血管数目增多，血供更为丰富，纤维细胞的数目增多。数目增多

11、，血供更为丰富，纤维细胞的数目增多。扩弓疗效的实现取决于中缝快速劈裂的程度，以扩弓疗效的实现取决于中缝快速劈裂的程度，以及牙向两颊侧移动的结果，前者的效应更重要。及牙向两颊侧移动的结果，前者的效应更重要。 腭中缝的变化腭中缝的变化当某牙向近中（或远中）单一方向移动当某牙向近中（或远中）单一方向移动时，相邻牙往往紧跟其后作轻微的同方时，相邻牙往往紧跟其后作轻微的同方向移动。这是由于该牙牙周膜嵴上纤维向移动。这是由于该牙牙周膜嵴上纤维越过牙槽嵴顶伸向邻牙牙周膜，当牙移越过牙槽嵴顶伸向邻牙牙周膜，当牙移动时使嵴上纤维紧张同时牵拉邻牙牙周动时使嵴上纤维紧张同时牵拉邻牙牙周膜的纤维组织而引起邻牙移动。膜

12、的纤维组织而引起邻牙移动。 对邻牙的作用对邻牙的作用矫治力的强度和时间矫治力的强度和时间 强度适宜的力产生生理移动的效果，过大的力造成组织强度适宜的力产生生理移动的效果，过大的力造成组织破坏，延缓牙齿移动速度破坏，延缓牙齿移动速度 加力间隔时间是必须的，因为组织需要修复期，临床上加力间隔时间是必须的，因为组织需要修复期，临床上固定矫治器一般间隔固定矫治器一般间隔4-6周加力一次为宜，活动矫治器周加力一次为宜，活动矫治器2-3周加力一次周加力一次 合适的矫治力无明显的自觉疼痛，只有发胀的感觉；合适的矫治力无明显的自觉疼痛，只有发胀的感觉；叩诊无明显反应；松动度不大；移动的牙位或颌位效果叩诊无明显反应；松动度不大；移动的牙位或颌位效果明显；明显；x线片示牙根和牙周无异常线片示牙根和牙周无异常机体条件机体条件年龄年龄1014岁是最佳矫治时期岁是最佳矫治时期影响骨的形成与吸收的因素影响骨的形成与吸收的因素血液供给的影响血液供给的影响牙移动的机制学说牙移动的机制学说骨弹性学说骨弹性学说骨压迫学说骨压迫学说骨压电效应学说骨压电效应学说骨转化学说骨转化学说骨机械化学学说骨机械化学学说正畸牙移动中骨改建正畸牙移动中骨改建的分子生物学理论的分子生物学理论 倾斜移动倾斜移动 是指牙以支点为中心，牙冠和牙根朝相反方是