5、正畸的生物力学
牙齿矫正的生物力学研究与效果评价
牙齿矫正的生物力学研究与效果评价牙齿矫正是一种对牙齿进行调整和改善的治疗方法，广泛应用于牙齿畸形和咬合异常的矫正。
在过去的几十年中，生物力学研究一直是牙齿矫正领域的重要组成部分。
本文将探讨牙齿矫正的生物力学研究，并对其效果进行评价。
一、生物力学研究1.1 牙齿移动机制的研究牙齿的移动通常是通过施加外力来实现的。
生物力学研究的目的之一是探索牙齿移动的力学机制。
研究表明，正常生理条件下，牙齿移动主要是通过压力和拉力的作用实现的。
压力作用于牙齿的牙根，促使牙齿向外移动；拉力作用于牙齿的牙根，促使牙齿向内移动。
这一机制在牙齿矫正的过程中起着关键作用。
1.2 力学模型的建立与分析生物力学研究还涉及力学模型的建立与分析。
通过建立数学模型，可以模拟不同牙齿矫正力对牙齿移动的影响。
这些模型可以帮助矫正医生确定最合适的矫正方式和施加适当的力量。
在这个过程中，研究人员还可以通过数值模拟来预测牙齿矫正的效果，为矫正治疗提供科学依据。
二、效果评价2.1 牙齿矫正效果的评定牙齿矫正效果的评定是判断矫正治疗是否成功的重要指标。
评定牙齿矫正效果通常从外观和功能两个方面进行。
外观方面，可以通过拍摄照片、制作模型等方式来评价牙齿的对齐度和牙弓的形状。
功能方面，可以通过咬合关系的评估来判断矫正效果是否满意。
2.2 生物力学研究对牙齿矫正效果的影响生物力学研究对牙齿矫正效果的评价具有重要意义。
通过研究牙齿移动机制和力学模型，可以更好地理解不同矫正力对牙齿的影响，从而优化矫正治疗方案。
研究结果还可以为矫正医生提供参考，帮助他们做出更准确的矫正判断。
三、结论牙齿矫正的生物力学研究是牙齿矫正领域中不可或缺的一部分。
通过研究牙齿移动机制和力学模型，可以更好地指导矫正治疗，提高矫正效果。
同时，对牙齿矫正效果的评价也是生物力学研究的重要组成部分。
通过评定牙齿矫正效果，可以判断矫正治疗的成功程度，并进一步改进矫正方法和技术。
总之，牙齿矫正的生物力学研究为矫正医生提供了科学依据和指导，为牙齿矫正治疗的成功提供了关键支持。
正畸矫治中的生物力学及生物学原理生
正畸矫治中的生物力学及生物学原理生正畸矫治是指通过应用合适的力学作用和生物学原理，修复错位的牙齿，使其恢复正常位置和功能的一种治疗方法。
在正畸矫治中，生物力学和生物学原理起着至关重要的作用。
首先，生物力学是指应用于生物体上的力学原理和技术。
在正畸矫治中，生物力学的目的是通过施加适当的力量来改变牙齿和颌骨的位置、角度和关系，从而达到调整牙齿和面部外形的效果。
生物力学的原理包括以下几个方面：1.力的选择和施加：在正畸矫治中，力的选择和施加是非常关键的。
过大的力量可能会导致牙齿移动过快，引起根吸收；过小的力量则可能导致牙齿移动缓慢或无法移动。
因此，力的大小、方向和时间都需要综合考虑，以达到最佳矫治效果。
2.力的传递和作用：正畸矫治中，力的传递和作用方式有很多种。
最常见的力的传递方式包括弹性力和摩擦力。
弹性力可以通过橡皮圈、金属弓等器械施加在牙齿上，从而实现对牙齿的调整。
摩擦力则是通过述缘摩擦作用来实现牙齿的移动。
在力的作用过程中，牙齿和颌骨组织会受到一定的应变和压力，从而引起牙齿的吸收和新骨的生成。
3.力的调节和控制：在正畸矫治中，力的调节和控制非常关键。
力的调节包括力的大小和方向的调整，以适应不同牙齿错位病情的需要。
力的控制则是通过定期检查和调整，使力的作用保持在一个合适的范围内，避免对牙齿和颌骨组织造成不可逆的损伤。
其次，生物学原理在正畸矫治中也起着重要的作用。
生物学原理主要包括以下几个方面：2.牙周组织的适应和重建：正畸矫治中，由于牙齿的移动和调整，牙周组织也会受到一定的影响。
牙周组织的适应和重建是指牙周组织在力的作用下的调整和恢复过程。
牙齿的移动和调整会引起附着于牙齿上的牙龈、牙槽骨和牙骨膜组织的变化，通过牙周创面的愈合和组织重建，可以实现牙齿的稳定和固定。
3.牙齿生物力学：牙齿生物力学是指牙齿在正常咀嚼功能下所受到的力学作用和反应。
在正畸矫治中，牙齿生物力学的原理主要用于指导正畸器的设计和使用。
正畸生物力学研究特点及意义
正畸生物力学研究特点及意义
正畸生物力学是研究正畸治疗过程中牙齿和颅面骨骼微小
变形及其生物力学机制的学科，其研究特点和意义如下：
1. 多学科交叉：正畸生物力学融合了牙科学、生物力学、
力学工程学等多个学科的知识，旨在深入了解正畸治疗时
牙齿和颅面骨骼的生物力学行为。
2. 精确模型建立：正畸生物力学通过建立精确的模型，对
牙齿和颅面骨骼受力情况进行分析，从而揭示正畸力学原
理和治疗效果的影响因素。
3. 实验与数值模拟相结合：正畸生物力学既包括实验研究，又涉及数值模拟方法，以验证实验结果并预测治疗效果，
为正畸治疗提供科学依据。
4. 个体化治疗设计：正畸生物力学研究可以根据个体患者的牙齿和颅面骨骼的特点，通过力学原理进行个体化治疗设计，提高治疗效果，减少治疗时间。
5. 优化治疗方案：正畸生物力学研究可以评估不同正畸治疗方案在牙齿和颅面骨骼变形和稳定性方面的差异，优化治疗方案，提高治疗效果。
6. 临床指导意义：正畸生物力学研究结果可以指导临床正畸治疗，帮助医生制定更科学、有效的治疗方案，减少正畸治疗的风险和不良影响。
因此，正畸生物力学的研究特点和意义在于对正畸治疗的机制和效果进行深入研究，提高正畸治疗的科学性、精确性和个体化水平。
正畸牙移动的生物学基础
正畸牙移动的生物学基础
正畸牙移动是通过施加适当的力量，引起牙齿在齿槽骨中的位置变化，以改善咬合和牙齿的美观。
这个过程涉及到多种生物学基础和生理学机制。
以下是正畸牙移动的主要生物学基础：
1.骨吸收与沉积：正畸治疗中，施加在牙齿上的力量可以引起齿槽骨的吸收和沉积。
在受到压力的一侧，骨组织受到刺激，发生吸收；而在拉力的一侧，骨组织则发生沉积，从而实现牙齿位置的变化。
2.牙周膜的改变：牙齿周围有一层被称为牙周膜的组织，它包括纤维组织和血管。
在正畸治疗中，通过施加适当的力量，可以引起牙周膜的拉伸和压缩，从而促使齿槽骨的改变。
3.炎症与修复过程：牙齿移动可能引起局部炎症反应，包括局部的血液供应和细胞活性的改变。
这些炎症反应是正常的生理过程，有助于促使骨组织的改变和修复。
4.牙周膜细胞的活动：牙周膜中的成纤维细胞和骨吸收细胞对牙齿移动起着关键作用。
它们在受到力量刺激时会释放一些信号分子，如细胞因子，影响附近骨组织的代谢活动。
5.血液供应：牙齿的正常移动需要充足的血液供应，以确保细胞的新陈代谢和骨组织的生长。
血管的扩张和收缩对于维持正常的牙齿移动过程至关重要。
6.神经调控：牙齿的移动受到神经系统的调控。
神经元的活动可以影响血管舒缩和细胞活动，从而影响牙齿移动的速度和方向。
总体而言，正畸牙移动是一个复杂的生物学过程，涉及到多种组织和生理学机制的相互作用。
正畸治疗的成功需要综合考虑这些生物学基础，以确保对牙齿的适度力量施加，促使良好的移动和稳定的咬合关系。
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。
正畸的生物力学和生物学基础
牙骨质 (cementum) 生物学特性
附着功能 增生 抗吸收 修复
•附 着 牙 周 膜 •附 着 牙 龈
正畸的生物力学和生物学基础
正畸教研室 - 赵立星
口腔正畸就是通过各种矫正装置来调整颌面部骨、牙齿和神经肌肉三者 之间的平衡和协调，最终达到改善面型、排齐牙齿、提高咀嚼效能的目 的。
口腔正畸学是所有医学学科中与“力”关系最密切的一门学科！
我们怎样追寻正畸 学的
牙齿移动的生物力学和生物
学 矫治力（弓丝、橡皮筋
旋转中心 (center of rotation) ： 指物体在外力 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，它与阻力中心是两个完全 不同的概念。
牙齿的阻抗中心和旋转中心
牙齿除了有质量外，还通过牙周膜与牙槽骨相连。 牙根表面不同部位阻力不是均匀一致 不同的牙移动类型，其支持组织反应也不尽相同
• 颌外支抗 (extraoral anchorage) ：用头的 顶枕颈部作支持，以矫治牙、牙弓和颌骨。
支抗的种类
交互支抗 (reciprocal anchorage): 用 支持力相等的牙齿作交互支持 , 以 达到相互移动的效果 , 此时支抗力 同时也是矫治力 .
差动力支抗 (differential forces anchorage): 同样大小的力作用于 两个或两组不同的牙齿 , 根据其 产生的组织反应不同，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。这是一种生 物力学支抗，其机制在于不同的 牙其牙周膜面积不同，使其移动 的力值也不同
大多数学者认为的牙体阻抗中心 位置：单根牙约位与牙根颈 1/3
与中 1/3 交界处的牙长轴上 （ 2/5-3/5 ），多根牙位于根分
正畸治疗生物学原理
▪ 无明显叩诊反响
▪ 无明显牙齿松动
▪ 牙位和颌位挪动明显
▪ X线片显示牙根及牙周组织无明显异常
谢谢
力学观点根本方式 平动 转动
错位牙矫治的生物力学
错位牙矫治的生物力学
牙挪动的阻抗中心和旋转中心
Y=3/5h
根分叉往根尖方向1-2mm
上颌骨的矫形
颌骨矫形生物力学
上颌骨的阻抗中心:
正中矢状面上，梨状孔下缘，56 之间。
上牙弓的阻抗中心：
正中矢状面上，前磨牙牙根尖, 5 处。
－37°
颌骨矫形生物力学
正畸治疗生物学原理
在错位牙、畸形颌骨上施加力 / 去除异常肌力 生物力学 bio-mechanics
颌骨、牙周组织等产生反响，组织改建 生物学 biology
牙颌系统新的形态与功能的平衡以及正常发育
生物力学根底
力 〔大小，方向，作用点，作用时间〕 力矩: 使物体转动时力和力臂的乘积 力偶: 大小一样，方向相反互相平行的
两个力组成的系统
生物力学根底
阻抗中心(center of resistance):
物体周围约束其运动的阻力的简化中心
旋转中心(center of rotation):
物体在外力的作用下形成转动时所围绕的点
矫治力
机械性矫治器 功能性矫治器
生物力学根底
矫治力来源
金属弹性丝 各种橡皮圈 永磁体 肌肉收缩力
生物力学根底
矫治力分类
生物力学根底
来源 ：机械力 肌才能 磁力
强度 ：轻度力
中度力 重度力
<60g 60~350g >350g
作用部位 ：颌内力 颌间力 颌外力
作用时间 ：间歇力 持续力
口腔正畸学第五章正畸治疗的生物机械原理
口腔正畸学第五章正畸治疗的生物机械原理正畸治疗是通过施加适当的力量作用于牙齿和颌骨，改变其位置和形态，从而达到矫正牙齿不正和颌面畸形的目的。
在正畸治疗中，生物机械原理起着至关重要的作用。
本文将从牙齿的运动、应力-应变关系以及牙槽骨的改建等方面，详细介绍正畸治疗的生物机械原理。
第一，牙齿的运动正畸治疗中，牙齿的运动可以分为平移、倾斜和旋转三种类型。
在施加外力时，牙齿首先会经历垂直骨破坏区（PDL构成的骨破坏区），然后是水平骨破坏区（骨断裂区）和张力骨复位区。
在这个过程中，牙齿会受到牙周膜（PDL）的压力和拉应力，牙槽骨会发生相应的改建和破坏。
第二，应力-应变关系应力是指单位面积上的力，应变是指单位长度上的变形量。
牙齿和颌骨在正畸治疗中会受到外力的作用，产生相应的应力。
应力-应变关系可以用来描述牙齿和颌骨在外力作用下的力学响应。
根据胶原纤维的材料特性，应力和应变之间的关系可以分为弹性、塑性和破裂三个阶段。
第三，牙槽骨的改建在正畸治疗过程中，牙齿的运动会导致牙槽骨的改建和重塑。
当牙齿迁移时，旧牙槽骨会被破坏并吸收，同时新牙槽骨会在合适的位置重新形成。
牙槽骨的改建过程受到多种因素的影响，如力的大小、方向、施力时间以及骨细胞的活性。
在正畸治疗中，力的大小和方向需要仔细调节，以达到最佳的牙齿运动效果。
力的大小应该足够，但不能太大，以免对牙周膜和牙齿造成不可逆的损伤。
力的方向应与牙齿所需要的运动方向一致，才能达到预期的矫正效果。
此外，施力时间和频率也对正畸治疗的效果有重要影响。
适度的力量施加时间能够刺激牙骨改建，促进牙齿运动的稳定。
而过长或过短的施力时间都会对牙齿的运动效果产生负面影响。
总结起来，正畸治疗的生物机械原理是通过施加适当的力量，改变牙齿和颌骨的位置和形态。
在该过程中，牙齿会经历不同的运动类型，牙周膜会受到应力和应变的影响，牙槽骨会发生改建和重塑。
因此，牙齿运动、应力-应变关系和牙槽骨改建是正畸治疗的基本原理，理解和应用这些生物机械原理对于正确进行正畸治疗非常重要。
第六章 口腔正畸生物力学 课件
（二）牙体组织的变化
1、牙骨质的变化
牙骨质抗压能力较强，反应不敏感； 适宜的正畸力牙槽骨吸收而牙骨质不吸收； 少量吸收，吸收范围小，程度轻，X线片上难发现，并修复较快； 成牙骨质细胞/破牙骨质细胞来自于——
（二）牙体组织的变化
2、牙根吸收
进行性吸收 ：单个牙齿或多个牙齿，程度中等 矫治力过大，时间过长 →根尖圆钝，牙根变短
正畸治疗牙移动的过程通常可分为两个阶段： ①生物力学阶段（biomechanical phase）： 力作用于牙齿→牙周膜和牙槽骨，产生应力 ②生物学阶段（biological phase）： 应力使牙周膜和牙槽骨发生组织学改建→牙齿移动
0 1 / 正畸生物力学的基本知识
0 2 / 正畸治疗的生物学基础
第六章 正畸治疗的
生物力学
前言
正畸治疗是通过使用矫治器产生适宜的力，将力作用于牙齿、 颌骨或颞下颌关节，从而引起牙周支持组织、颌骨周围骨缝或颞 下颌关节发生相应改建，使牙齿或颌骨产生移动来完成的。
正畸医生只有了解力的作用机制及副作用，才能制定出正确 的治疗计划、施力方案，最终达到预期的矫治效果。
前言
2.弹性橡皮圈 力量柔和持续，但受口内环境影响，力值衰减较快。
3.高分子材料膜片 通过材料膜片的弹性形变产生回弹力
（六）颌骨矫形治疗的生物力学
对于生长发育期的骨骼畸形的儿童，可以通过矫形治疗来促进或者 抑制颌骨的生长发育，达到矫治的目的。
因矫治力的部位和方向不同，使上颌骨产生水平向前或者向后移动 的同时产生垂直向上或者向下的移动，这对调整颌骨矢状向和垂 直向关系至关重要。
（四）正畸治疗中影响牙周组织改建的因素
2、机体因素 （1）年龄和生长发育：
乳牙期；替牙期和恒牙初期；青春后期；成年 （2）骨代谢与骨改建
口腔正畸学第五章正畸治疗的生物机械原理
施力设计
正畸器材的选择及设计依赖于力的方向、大小、 施力时间及角度等因素。正确的施力设计可以 取得更好的治疗效果。
生物反应
在正畸治疗中，牙周组织是相当重要的。外施 力导致生物反应，细胞和分子的代谢发生改变， 这些都是治疗过程中需要关注的变化。
生物力学在牙齿移动中的作用
垂直方向
挤压和牵引是垂直方向上施力的 两种方式。可以改变牙齿的位置 和牙弓的高度。
分子力学
生物力学不仅仅研究宏观乃至细 胞层面的物理学规律，还涉及到 分子层面。
正畸治疗中的生物力学原理
牙齿移动原理
正畸治疗是利用合适的外力改变牙齿原有的位 置、朝向或关系，最终实现美观、健康和功能 性的目的。
应力-应变关系
正畸治疗的生物力学原理涉及了材料科学中的 应力-应变关系。为了牙齿移动，应力须高于材 料强度，又不能高到牙齿造成不可逆的伤害。
结论与总结
生物力学是正畸治疗的 基础
生物力学原理指导我们选择 恰当的工具、设备和方法， 保证治疗过程的有效性和安 全性。
结合个体差异
在正畸治疗过程中，新一代 技术和材料的出现在更个性 化的治疗中发挥着越来越重 要的作用。
法律法规合规治疗
在牙齿矫正治疗中，应坚持 “专业主业、诚实守信、安全 放心”的原则，依法规范开展 正畸行业，确保患者安全和 健康。
得满意的效果。
设备有较大改进，被患者所青睐，但是
费用相对较高。
3
活动矫治器
直接施加力在牙齿上，可以独立或与传 统矫治器配合使用，其特点是使用方便， 舒适度高。
正畸治疗过程中的生物力学控制策略
1 弹簧与压板法
沿着牙弓的弓形轮流使用 不同类型的夹具，逐渐达 到牙齿正畸的治疗目的。
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。
关于正畸治疗中生物力学相关内容的研究
的静 止状 态或 是使其 发生 运动 。力 是个 向量 ，这 意 味着 ，我们 要 想清 楚 的描述 它，必 须要 明确 它 的大 小、方 向、持 续 时间和作 用 在 人们 想象 中 ，正 畸牙 移动 应该 像其 它机 械力 作用 下 的生物 反 应一 样 ， 正 畸力 的大 小和 组织 反应 程度 之间也 存在 一种剂 量． 反
２ ０ １ ５
川
； Leabharlann ｉ 川 综 绦
述
关于正畸治疗 中生物 力学相 关 内容 的研究
夏 小雪 滕蓉 王秋 玉 吴嫣 然
（ 吉林大学 口腔 医院 ）
【 中图分类号】 １ ￣ ７ ８ ３ ． ５【 文献标识码 】 Ｂ【 文章编号 】 １ ６ ３ ２ － ５ ２ ８ １ ￣ ０ １ ５ ） ６
续形 式开 始 ，继 而 中断 的力在 生物 学上 是有 利 的，尤 其 当其初 始
应 关系 。Ｑ ｕ ｉ ｎ ｎ等 建 立 了 ４种 模 型来 阐述这 种关 系 。第 一种 是开 关 模型 ， 当力达 到一 定值 时 开关 被打 开 ，高过 这一 阈值 的力 都会 引起相 同速 度 的牙移 动 。有 一些研 究 支持 这种 说法 。第 二种模 型 表 现为 伴有一 个力 阈值 的 线性剂 量． 反 应关 系 。支持这一 说法 的 学 者 认为 较大 的力 会有 效移 动 牙齿 。第 三种 模 型表现 为 ，在轻 力 范 围 内存 在剂量 ． 反应 关系 ， 当到达 某一 个特 定力值 时进 入平 台期 ， 而 当力 值再 高时牙 移动 速度 会 减少 。这一 说法 符合 Ｂ ｅ ｇ ｇ ’ｓ差动 力 观 点 。在 第 四种模 型 中 ，未提 到牙 移动 速度 下 降与力 值增 加有 关 的 问题 ，而 是认 为仅靠 施 加较 大 的正 畸力不 一定 能获 得较 快 的
第五章 正畸治疗的生物机械原理
(2)各种橡皮圈：各种不同直径、类型的橡皮弹 力圈是常用的矫治力的来源。
(3)永磁体：如钕铁硼永磁体是一种磁铁， 利用两块永磁体之间的磁场相互作用：同 级相斥、异级相吸，可产生相斥或相吸的 力，以达到移动牙齿的目的。
(4)肌肉收缩力：大部分功能矫治器，利用 肌的收缩力或解除过度的肌收缩力而达到 矫治目的。
牙移动的阻抗中心
Y=3/5h
根分叉往根尖方向1-2mm
转动中心
牙旋转中心的位置与加载有关，不是一个恒定 值。
牙旋转中心决定了牙的移动方式。 牙旋转中心的确定方法。
平移 + 转动 ＝ 各类型牙齿移动
第一节 矫治力与牙齿移动
1、 矫治力的来源： (1)金属弹性丝：各种富有弹性的不锈金属丝；如
直到压力解除牙稳定后，牙周组织改建，牙周 间隙宽度恢复正常。
牙周膜
增大矫治力能否加快牙齿移动的速度？
矫治力过大
➢ 牙周膜中血管过度受压 ➢ 局部缺血或出血 ➢ 形成血栓和无细胞区的玻璃样变 ➢ 成骨和破骨细胞停止分化
牙齿移动速度减慢！
牙周膜
牙周组织的反应——牙槽骨
压力侧：
牙槽骨的牙周膜面骨吸收，表现为蚕食 状吸收陷窝，陷窝内常见破骨细胞。
➢变化很小 ➢影响较小 ➢压力侧微隆起 ➢改建速率慢于骨组织 ➢对治疗后复发有一定影响
牙龈
正畸治疗中的组织反应
2、牙体组织的反应
（1）牙骨质：破牙骨质细胞，成牙骨质细胞。 （2）牙根：进行性吸收，特发性吸收。 （3）牙髓：充血、活力下降－牙髓炎－牙髓坏死
牙骨质
没有吸收 少量吸收 吸收范围小 程度轻 X线片上难发 现
最新第五章正畸治疗的生物机械原理介绍PPT课件
• 临床适宜矫治力的表征： • ① 无明显的自觉疼痛，只有发胀感觉； • ② 叩诊无明显反应； • ③ 松动度不大； • ④ 移动的牙位或颌位效果明显； • ⑤ x线片提示：矫治牙的根部牙周无异常。 • （二）机体条件 • 1． 年龄 10-14岁矫治的最好时期 • 2． 影响骨形成与吸收的因素：PGS • 3．血液供给的影响
（二）牙齿移动的种类
• 1.倾斜移动 • 2.整体移动 • 3.转矩移动 • 4.垂直移动 • 5.旋转移动
1．倾斜移动(Tipping) (1)概念：是指牙以支点为中心，牙冠和牙根朝相反 方向移动。
(2)分类：依据转动中心的位置分为 ①不受控制的倾斜移动(Uncontrolled Tipping)： 转动中心位于根尖点与阻力中心之间。
四、颌骨矫形治疗的生物力学
• (一)上颌骨的矫形治疗 • 1．上颌骨和上领牙弓阻抗中心位置 上
颌骨阻抗中心的三维坐标值在正中矢状 面上，其高度在梨状孔下缘，前后位置 在第二前磨牙和第一磨牙之间；上颌牙 弓的阻抗中心的三维坐标值勤也在正中 矢状面上，但其前后位置在第二前磨牙 处、高度约在前磨牙的牙根尖。在牵引 方 向 为 牙 合 的 平 面 下 -370 时 ， 牵 引 线 同 时经过上颌骨和上颌牙弓的两阻抗中心。
(1)等效力系统的确定。
·首先将力转移至阻力中心处。
·其次将在托槽处力产生的力矩(the moment of a force)转移至阻力中心处。
·最后将力产生的力矩与外加力矩相加，计算 总力矩(the net moment)。
(2)等效力系统的意义
通过确定等效力系统，我们可以得容易地判断 产生预计牙移动所需要的力及力矩。
(3)应力分布、加载、组织反应、临床应用
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5、正畸的生物力学work Information Technology Company.2020YEAR
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
1）矫治力适当时（<20—26g/㎝3）
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。