正畸治疗中的生物力学及生物学基础
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18
2. 旋转中心 (Center of Rotation) ： 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
。
19
分析实例：
力 F 作用线通过园中心 C 时？
球向前平移
力 F 作用线偏离园中心 C 时？
球向前平移？ 球自身转动？
两者兼有？
20
二、牙移动的类型和控制机制
惠惠能能：：
菩菩提提本本无无树树，， 明明镜镜亦亦非非台台，， 本本来来无无一一物物，， 何何处处惹惹尘尘埃埃。。
3
箍箍牙牙匠匠
正正畸畸医医师师
从从有有物物到到无无物物，，无无一一物物中中物物尽尽藏藏
从从有有招招到到无无招招，，众众采采百百家家自自成成招招
4
古人说 口: 怎“腔样正万才畸物能学皆完的变成“”这宗但一”“境是万界什变的么不跨？离越其？宗”
27
5. 旋转移动 (rotation movement) ：牙体绕 牙长轴的转动。
28
（二）牙移动的最基本方式：
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。
29
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。
（弓丝簧曲）
35
2. 按矫治力的作用时间来分
来自百度文库
① 持续力 (Continued Force) ：轻力，持续温和、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、大小较恒定
31
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 。
32
三、牙移动的矫治力
33
（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
（弓丝回弹） （橡皮圈）
（螺簧回弹）
（肌力）
34
（二）矫治力的分类
1. 以矫治力的强度大小分： 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
15
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
16
• 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。
17
组牙的阻力中心（了解） 颌骨的阻力中心（了解）
元生桢物 力 学 是 一 门 新 兴 的 交 叉 学 科 ！
11
口腔正畸学和生物力学？
12
第一部分 牙移动的生物力学
13
一、有关牙移动的两个基本概 念：阻力中心和旋转中心
14
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 。
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
1
为什么要研究正畸治疗中的 生物力学和生物学？
2
禅禅宗宗五五祖祖弘弘忍忍传传授授衣衣钵钵的的典典故故
神神秀秀首首座座和和尚尚：：
身身是是菩菩提提树树，， 心心如如明明镜镜台台，， 日日日日勤勤拂拂拭拭，， 勿勿使使惹惹尘尘埃埃 。。
矫治力 机械性牙移位
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 力 学 阶 段
牙龈纤维
正畸矫治过程
生 物
根尖纤维
学
阶
段
矫正错牙合畸形
5
口腔正畸学中的 生物力学、生物学就是其“宗”
6
力
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！
7
力？
8
力：物体之间的相互作用
38
四、牙移动的支抗
39
100g
100g
（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。
21
（一）正畸牙移动的类型
1. 倾斜移动 (tipping movement): 牙冠与 牙根作相反方向移动（最常见）。
22
2. 整体移动 (bodily movement) ：牙冠 与牙根作相同方向等距离移动。
23
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
24
（ 2 ）竖直 (upright) ：近远中向控 根移动
25
4. 垂直移动 (vertical movement) ：整体移 动另一形式。
⑴ 伸出移动 (extrusion movement) ：向 he 方垂直移动
26
⑵ 压入移动 (intrusion movement) ：向 根方垂直移动。
的矫
力 间歇力 治力，如戴用口外弓。
持续性力
间断力
时间
－持续性力、断续力和间断力的比较
－
36
（持续力 )
( 间断力 )
( 间歇力 )
－持续性力、断续力和间断力的图示－
37
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。
1. 使物体获得加速度、改变方向或者发生形变 2. 三要素：大小、方向、作用点
9
生物力学？
10
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
30
（三）牙移动趋势的控制机制
复复合合类类型型牙牙移移动动
单单纯纯的的平平动动 ++ 单单纯纯的的转转动动 == 复复合合类类型型牙牙移移动动 经经过过牙牙阻阻力力中中心心的的力力 FF++ 单单纯纯的的力力偶偶矩矩 MM== 复复合合类类型型牙牙移移 动动 MM//FF 决决定定牙牙移移动动的的类类型型
2. 旋转中心 (Center of Rotation) ： 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
。
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分析实例：
力 F 作用线通过园中心 C 时？
球向前平移
力 F 作用线偏离园中心 C 时？
球向前平移？ 球自身转动？
两者兼有？
20
二、牙移动的类型和控制机制
惠惠能能：：
菩菩提提本本无无树树，， 明明镜镜亦亦非非台台，， 本本来来无无一一物物，， 何何处处惹惹尘尘埃埃。。
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箍箍牙牙匠匠
正正畸畸医医师师
从从有有物物到到无无物物，，无无一一物物中中物物尽尽藏藏
从从有有招招到到无无招招，，众众采采百百家家自自成成招招
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古人说 口: 怎“腔样正万才畸物能学皆完的变成“”这宗但一”“境是万界什变的么不跨？离越其？宗”
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5. 旋转移动 (rotation movement) ：牙体绕 牙长轴的转动。
28
（二）牙移动的最基本方式：
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。
29
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。
（弓丝簧曲）
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2. 按矫治力的作用时间来分
来自百度文库
① 持续力 (Continued Force) ：轻力，持续温和、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、大小较恒定
31
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 。
32
三、牙移动的矫治力
33
（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
（弓丝回弹） （橡皮圈）
（螺簧回弹）
（肌力）
34
（二）矫治力的分类
1. 以矫治力的强度大小分： 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
15
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
16
• 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。
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组牙的阻力中心（了解） 颌骨的阻力中心（了解）
元生桢物 力 学 是 一 门 新 兴 的 交 叉 学 科 ！
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口腔正畸学和生物力学？
12
第一部分 牙移动的生物力学
13
一、有关牙移动的两个基本概 念：阻力中心和旋转中心
14
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 。
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
1
为什么要研究正畸治疗中的 生物力学和生物学？
2
禅禅宗宗五五祖祖弘弘忍忍传传授授衣衣钵钵的的典典故故
神神秀秀首首座座和和尚尚：：
身身是是菩菩提提树树，， 心心如如明明镜镜台台，， 日日日日勤勤拂拂拭拭，， 勿勿使使惹惹尘尘埃埃 。。
矫治力 机械性牙移位
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 力 学 阶 段
牙龈纤维
正畸矫治过程
生 物
根尖纤维
学
阶
段
矫正错牙合畸形
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口腔正畸学中的 生物力学、生物学就是其“宗”
6
力
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！
7
力？
8
力：物体之间的相互作用
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四、牙移动的支抗
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100g
100g
（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。
21
（一）正畸牙移动的类型
1. 倾斜移动 (tipping movement): 牙冠与 牙根作相反方向移动（最常见）。
22
2. 整体移动 (bodily movement) ：牙冠 与牙根作相同方向等距离移动。
23
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
24
（ 2 ）竖直 (upright) ：近远中向控 根移动
25
4. 垂直移动 (vertical movement) ：整体移 动另一形式。
⑴ 伸出移动 (extrusion movement) ：向 he 方垂直移动
26
⑵ 压入移动 (intrusion movement) ：向 根方垂直移动。
的矫
力 间歇力 治力，如戴用口外弓。
持续性力
间断力
时间
－持续性力、断续力和间断力的比较
－
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（持续力 )
( 间断力 )
( 间歇力 )
－持续性力、断续力和间断力的图示－
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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。
1. 使物体获得加速度、改变方向或者发生形变 2. 三要素：大小、方向、作用点
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生物力学？
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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
30
（三）牙移动趋势的控制机制
复复合合类类型型牙牙移移动动
单单纯纯的的平平动动 ++ 单单纯纯的的转转动动 == 复复合合类类型型牙牙移移动动 经经过过牙牙阻阻力力中中心心的的力力 FF++ 单单纯纯的的力力偶偶矩矩 MM== 复复合合类类型型牙牙移移 动动 MM//FF 决决定定牙牙移移动动的的类类型型