第五章正畸治疗的生物机械原理

（4）牙根的反应
• 1.轻微的吸收 抗压能力强、破牙骨质细胞 形成、修复较快、X线片难以发现
• 2.进行性吸收 与矫治力有关，发生于根
尖，变圆钝
• 3.特发性吸收 与矫治力无关，治疗前就有，
矫正加重吸收
• （5）乳牙移动对恒牙牙胚的影响
• 恒切牙、尖牙牙胚紧靠在乳前牙牙根的舌侧，前 磨牙牙胚则位于乳磨牙压根分叉处。 • 两类牙的位置十分接近，所以在正畸移动乳牙时， 可影响到恒牙胚。
• 1．牙周组织的反应 • (1)牙周膜的反应 • 压力侧：牙周膜组织受挤压而紧缩，牙周间 隙变窄，血管受压血流量减少，胶原纤维和基 质降解吸收，由未分化的问充质细胞分化出破 骨细胞，这些变化加力48-72小时出现。 • 张力侧：牙周膜纤维拉伸变长，牙周间隙增 宽，肢原纤维和基质增生，成纤维细胞增殖， 成骨细胞分化，牙有一定的松动，牙周膜方向 也有变化。 • 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。
整体移动的组织反应
压力均匀分布在支持组织
结构上
100--150 g
3．转矩移动（torque) 又称控根移动(Root Movement)
(1) 概念：保持牙冠基本不动，使牙根移动 (转动中心位于切缘或托槽处)。 (2)分类：根据牙根移动方向不同分为： ①转矩(唇一舌向或颊一舌向运动) ②竖直(近远中向)
பைடு நூலகம்
旋转移动的组织反应
移动困难且易复发
50--75 g
二、正畸矫治的生物学基础
• 正畸矫治过程，是在力的作用下，牙周组 织、颌骨产生生理性的组织改建，牙齿或 领骨由异常位置变为正常位置的过程。
(一)颌骨、牙骨质、牙周膜的生物学特性
• 1．颌骨的可塑性 • (1) 具有高度可塑性，牙槽骨是人体中最活跃的 骨组织。 • (2) 在生理状态下可有形态及结构变化，改建包 括增生和吸收两个过程。 • 2．牙骨质的抗压性 • (1)覆盖于牙根表面。 • (2)只有新生没有吸收，随年龄增长缓慢沉积。
②可控制的倾斜移动
· 应力分布：单根牙，牙周膜呈现一个压力区 和一个张力区，根尖区应力小，至牙槽嵴 顶逐渐增大。 · 加载：M／F比值7：1。 · 组织反应：压力区牙槽窝内壁骨吸收，张力 区牙槽窝内壁骨形成。 · 临床应用：双牙合前突或上前牙前突患者需 要此移动方式。
2．整体移动(Bodily movement，Translation)
4 ．旋转中心 (Center of Rototion ， Cro) ： 物体在外力作用下旋转时所围绕的一个 点。 · 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。
5．等效力系统(Equivalent force system) 将实际作用于托槽的力系统等效地转移至阻力 中心处，称等效力系统。 (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。
倾斜移动的组织反应
最大压力区和张力区在牙
根尖和牙颈部
50--75 g
(3)应力分布、加载、组织反应与临床应用。
①不受控制的倾斜移动 · 应力分布：不受控制的倾斜移动应力分布单根牙牙周 膜呈现2个压力区和2个牵引区，双根牙呈现4个压力 和4个牵引区，根尖及牙槽嵴顶为应力集中区。 · 加载：M/F比值在0：1到5：1之间。 · 组织反应：牙槽壁发生改建，外壁也发生代偿性改建。 · 临床作用：在某些病例，如安氏 II 类 11 分类或安氏 III 类切牙过于直立者，不受控制的倾斜移动是有益的。 · 长期大辐度倾斜移动，能引起牙槽崎，根尖吸收。
• 控根移动的组织反应
• 根尖区压力最大，有牙根吸收，牙髓坏死 危险 75--125 g
4．牙伸长或压低移动(Extrusion orIntrusion)
(1)概念：沿牙长轴方向的牙移动方式，属整体移动中的一类。 (2)应力分布、加载、组织反应、临床应用 ①应力分布· 牙伸长：整个牙周纤维受到牵拉 · 牙压低：应力集中于根尖区 ②加载 · 需要一通过牙阻力中心的力 · 牙伸长：50g一100g(单根牙50g，磨牙100g) · 牙压低：10g一25g(切牙10g，磨牙25g) ③组织反应 · 牙伸长：牙槽窝新骨开形成 · 牙压低：牙槽窝骨吸收。力量过大时，牙根吸收，牙髓坏死。 ④临床应用： · 牙伸长或压低 … · 压低时采用持续性轻力
(1)概念：牙冠和牙根同时向唇颊侧或腭舌侧、近中或远 中的等距离移动至新的位置，此时外力所在的一方为 张力侧，外力所向的另一方为压力侧，分别发生增生 与吸收。 (2)应力分布、加载、组织反应、临床应用。 ①应力分布：一侧为张力侧，另一侧为压力侧，应力分 布均匀分布于支持组织上。 ②加载：M／F为10／1。 ③组织反应：受压侧骨吸收，张力侧骨形成。 ④临床应用：尖牙的运中移动；切牙的后移，磨牙的前 移大多需要此移动方式。
一、生物力学基础
(一)基本概念 1. 力(Force) 力是物体间相互作用 力对物体的作用取决于三要素：大小、方向、 作用点。 2. 力矩(Moment)和力偶(Couple) (1)力矩是表示物体转动效果的物理量。 其大小等于力与力臂的乘积。 顺时针转动为负力矩，逆时针转动为正力矩。
(2)力偶和力偶矩 力偶是大小相等、方向相反，不在同一直 线上但相互平行的一对力。 力偶矩等于其中的一个力乘力偶臂(两力间 距离)。
• 压力侧：牙周膜缩窄，血管 受压，胶原纤维，基质降解。 破骨细胞形成 • 张力侧：牙周膜增宽，血管 扩张，胶原纤维，基质增生。 成骨细胞形成
• (2)牙槽骨的反应 • ①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。 • 张力侧：牙槽骨的牙周膜面有新骨形成，表现 为成骨细胞的活动，镜下可见骨面覆盖一薄层 淡红色的类骨质。新形成的骨小梁，其方向顺 着矫治力的方向横向排列，称为过渡性骨，在 其一端也会出现相应的吸收及破骨细胞，另一 端增生及成骨细胞，由过渡性骨到正常骨，大 约需要半年到1年的调整时间。
(2)以力的作用时间分： ①间歇力 ②持续力 (3)以矫治力产生的方式分 ①机械力 机械弹力 ②肌能力 ③磁力 (4)以矫治力的来源分 ①颌内力 ②颌间力 ③颌外力
(5)以力的作用效果分 • ①正畸力：力值较弱，作用于牙或牙弓， 使其位置发生改变的力。 • ②矫形力：力值强，作用于骨 骼(颅骨、颌 骨)，使骨骼形态改变的力。
• • • • • • • • • •
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
• 3．牙周膜内环境的稳定性 • (1)固定牙齿于牙槽窝内，传导与调节牙齿 所受外力； • (2)其分解与合成的功能是全身最活跃的。
(二)正畸矫治过程中的组织反应
• 正畸矫治过程通常分为两个阶段：生物 力学阶段和生物学阶段。 • 生物力学阶段：矫治器产生各种矫治 力作用于牙、牙合、颅面等软组织使之产 生应力的阶段。 • 生物学阶段：应力使牙颌系统发生组 织学改建的阶段。
三、矫治中影响牙周组织改建的因素
• • • • • • • • • • （一）施力强度和时间 1．施力的强度 · 牙周应力过小，牙齿不发生移动 · 牙周应力过大，牙周造成损伤 · 采用适宜的力，有助于牙齿生理性移动 2．时间 · 持续力可提高矫治效率 · 间歇力矫治效率低 · 牙周组织改建需要时间。 · 固定矫治器可3—6周加力一次，活动娇治力 1—3周加力一次。
• ②直接骨吸收与潜行性骨吸收 • （direct resorption and undermining resorption） • · 直接骨吸收：在大小适当的矫治力作用 下，压力侧牙槽骨的吸收是在内面直接 发生。 • · 潜行性骨吸收：矫治力过大时，骨的吸 收不在牙槽骨内面直接发生，而在稍远 处发生骨吸收。 • · 潜行性骨吸收：可使牙移动的速度减慢， 牙松动、疼痛牙根骨性粘连。
（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。 ②可控制的倾斜移动(Contro11ed Tipping)： 转动中心位于根尖处。
3．阻抗中心(Center of Reslstance，Cre)：当 力通过约束物使其发生平行移动的点，相当于 约束物体其运动的阻力的简化中心。在自由空 间中，物体的阻抗中心就是它的质心，在重力 场中他就是重心。 · 牙为约束物体(Restroined body) · 牙阻力中心位置是与牙根长度、形态、牙周组 织有关，与加载无关。 · 作用于阻力中心的力系统 (M ／ F) 决定了牙移 动方式。 · 单根牙、一组牙、整个牙弓、颌骨都有自己的 阻力中心。 · 阻力中心可通过实验或分析方法获得。
(一)矫治力
• • • • • • • • • • 1．矫治力的来源 (1)金属弹性丝 (2)橡皮圈 (3)永磁体 (4)肌肉收缩力 2．矫治力的分类 (1)以矫治力强度分： ①轻度力：＜60g ②中度力：60—350g主要正畸力范围 ③重度力：＞350g改变骨骼形态
• • • • • • • • • • •
• 压力侧：牙槽骨表面吸收 • 张力侧：牙槽骨表面新骨形成 • 过渡性骨 牙槽嵴高度：牙升高 压低都不变。 • 直接骨吸收 direct resorption • 间接骨吸收 indirect resorption
（3）牙髓的反应
矫治力适宜：
牙髓充血，温度感明显，活力下降，
可恢复。
矫治力过大：
牙髓炎，牙髓坏死，不可恢复。
(3)应力分布、加载、组织反应、临床应用
·应力分布：根尖区应力最为集中。 · 加载：M/F为12：1。 · 组织反应：由于根尖区应力最为集中，根尖 区 牙 槽 表 现 为 潜 挖 性 吸 收 (Undermining resorption) 。如应力过大，易造成根尖的 吸收和牙髓坏死。
临
床
应
用
给切牙加转矩力以获得正确的冠倾斜度 间隙关闭后建立尖牙正确的冠倾角 竖直近中倾斜的后牙 加强支抗 应采用口外弓或远中方向的力，防止冠的 反向移动。
垂直移动的组织反应
压入移动组织反应以吸
收为主 15－25 g
拉出移动组织反应以增
生为主 50－75g
5．旋转移动(Rotation)
(1)概念：牙体绕牙长轴转动。 (2)应力分布、加载、组织反应、临床应用 ①应力分布：扁形牙根的旋转产生二个压力区和二个 张力区。 ②加载：需要一个力偶并且没有力作用于阻力中心。 ③组织反应：· 牙周膜纤维基本都被拉长扭转 · 牙槽嵴上纤维改建极慢，易复发 ④临床应用：· 旋转(扭转)牙的矫治 · 过矫正 · 牙 龈 环 切 术 (Circumferential Superacrestal Fibrotomy, CSF)
第五章 正畸治疗的生物 机械原理
本章导读
• 掌握矫治力的种类和牙齿移动方式 • 了解矫治过程中的组织改变 • 了解牙齿移动的影响因素
概
述
(一)错牙合畸形矫治的基本原理 错牙合（错位牙和畸形颌骨）在力的作用下 （外力或去除异常肌力）经过牙周组织或颌骨 的生物学改建变为正常颌。 （二）学习正畸生物力学的目的 用已知的力系统获得精确的生物力学反应， 实现确定的治疗目标。 · 减少或消除不必要的副作用。 · 减少疗程。 · 形成适合个体的治疗计划。