口腔正畸学：第六章 正畸治疗的生物机械原理1.ppt

第六章第六章 正畸治疗的生物机械原理正畸治疗的生物机械原理 2目的和要求目的和要求n n掌握：牙移动的阻抗中心及旋转中心，牙周组织、掌握：牙移动的阻抗中心及旋转中心，牙周组织、牙体组织对矫治力的反应，骨的吸收方式，矫治牙体组织对矫治力的反应，骨的吸收方式，矫治力的来源、矫治力的分类，及几种不同牙齿移动力的来源、矫治力的分类，及几种不同牙齿移动方式的组织反应方式的组织反应n n熟悉：临床最适矫治力的特征，施力强度、时间熟悉：临床最适矫治力的特征，施力强度、时间对矫治的影响对矫治的影响n n了解：正畸矫治的生物学基础，正畸牙移动的类了解：正畸矫治的生物学基础，正畸牙移动的类型型正畸治疗过程可分为两个阶段正畸治疗过程可分为两个阶段 生物力学阶段生物学阶段n n生物力学阶段是指矫治器产生各种矫治力作用于牙、牙合、颌、颅面等硬软组织n n生物学阶段是指应力使牙颌系统发生组织学改建,而达到矫治目的 一、正畸生物力学基本知识一、正畸生物力学基本知识( (一一) )基本概念基本概念1.1.力力2.2.力矩力矩(moment)(moment)和力偶和力偶(couple) (couple) (1) (1)力矩力矩 (2)(2)力偶和力偶矩力偶和力偶矩3.3.阻抗中心阻抗中心(center of resistance )(center of resistance )4.4.旋转中心旋转中心(center of rotation )(center of rotation )力的三要素：力的大小、方向和作用点力的三要素：力的大小、方向和作用点1.1.力力 物体间的相互机械作用产生力。

物体间的相互机械作用产生力力的分解力的分解安氏安氏ⅡⅡ类牵引类牵引安氏安氏ⅢⅢ类牵引类牵引上后牙下前牙2.2.力矩力矩(moment)(moment)和力偶和力偶(couple)(couple)n n(1)(1)力矩力矩: :使物体转动时力和力臂的乘积该乘使物体转动时力和力臂的乘积该乘积以正负号区别转动的方向顺时针为负，逆积以正负号区别转动的方向顺时针为负，逆时针为正时针为正 Clinical examples of moments of a force A、 近中向的力产生的力矩使牙近中舌向旋转 B、 颊向力使牙冠颊向倾斜 C、 压低力使牙冠颊向倾斜(2)(2)力偶和力偶矩力偶和力偶矩n n力偶：作用于物体上的两个力力偶：作用于物体上的两个力, ,其大小相等其大小相等, , 方向相反方向相反, ,且且不在同一直线上不在同一直线上, ,同时两个力是平行的同时两个力是平行的, ,这样组成的力系统这样组成的力系统称为力偶力偶使物体绕阻抗中心旋转称为力偶。

力偶使物体绕阻抗中心旋转n n力偶矩：等于其中的一个力乘力偶臂力偶矩：等于其中的一个力乘力偶臂( (力偶臂为两力间的力偶臂为两力间的距离距离) )n n力偶只引起单纯的转动，而没有平动n n无论力偶作用于物体的任何部位，所产生的转动效果是一致的3.3.阻抗中心阻抗中心(center of (center of resistance )resistance )n n物体周围约束其运动的阻力的简化中心称为阻物体周围约束其运动的阻力的简化中心称为阻抗中心n n在自由空间中物体的阻抗中心就是它的质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它就是重心在重力场中它就是重心n nForces Acting at the Center of Resistance n nForces Not Acting at the Center of Resistance 194.4.旋转中心旋转中心(center of rotation (center of rotation ) )n n物体在外力的作用下而形成转动时所围绕的点物体在外力的作用下而形成转动时所围绕的点称为旋转中心称为旋转中心21( (二二) )牙移动的阻抗中心和旋转中心牙移动的阻抗中心和旋转中心 阻抗中心阻抗中心(center of resistance (center of resistance ) )n n物体周围约束其运动的阻力的简化中心称为阻物体周围约束其运动的阻力的简化中心称为阻抗中心抗中心, ,在自由空间中物体的阻抗中心就是它在自由空间中物体的阻抗中心就是它的质心。

在重力场中它就是重心在重力场中它就是重心n n牙齿的阻抗中心的位置随牙槽骨的高度和牙根牙齿的阻抗中心的位置随牙槽骨的高度和牙根长度而变化，与力的大小、方向均无关，不随长度而变化，与力的大小、方向均无关，不随正畸力的变化而改变正畸力的变化而改变 The center of resistance.The center of resistance. A, A, A, A, 物体的中心物体的中心物体的中心物体的中心 B,C, and D, B,C, and D, B,C, and D, B,C, and D, 单根牙的阻抗中心单根牙的阻抗中心单根牙的阻抗中心单根牙的阻抗中心 （（（（ B B B B 合面观、合面观、合面观、合面观、C C C C近中观、近中观、近中观、近中观、D D D D颊颊颊颊面观）面观）面观）面观）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, , , ,约为根约为根约为根约为根长的长的长的长的1/21/21/21/2至至至至1/31/31/31/3之间；之间；之间；之间；The center of resistance of a multi-root toothThe center of resistance of a multi-root toothThe center of resistance of a multi-root toothThe center of resistance of a multi-root tooth多根牙阻抗中心在根分叉附近往根尖方向多根牙阻抗中心在根分叉附近往根尖方向多根牙阻抗中心在根分叉附近往根尖方向多根牙阻抗中心在根分叉附近往根尖方向1-2mm1-2mm1-2mm1-2mm处。

处 A A A A、两个牙作为整体的阻抗中心、两个牙作为整体的阻抗中心、两个牙作为整体的阻抗中心、两个牙作为整体的阻抗中心 B B B B、上颌的阻抗中心、上颌的阻抗中心、上颌的阻抗中心、上颌的阻抗中心 阻抗中心的位置依牙槽骨的高度和牙根长度而定阻抗中心的位置依牙槽骨的高度和牙根长度而定阻抗中心的位置依牙槽骨的高度和牙根长度而定阻抗中心的位置依牙槽骨的高度和牙根长度而定 A A A A、、、、 牙槽骨丧失时阻抗中心的位置牙槽骨丧失时阻抗中心的位置牙槽骨丧失时阻抗中心的位置牙槽骨丧失时阻抗中心的位置 B B B B、、、、 牙根变短时阻抗中心的位置牙根变短时阻抗中心的位置牙根变短时阻抗中心的位置牙根变短时阻抗中心的位置旋转中心旋转中心(center of rotation )(center of rotation )n n物体在外力的作用下而形成转动时所围绕物体在外力的作用下而形成转动时所围绕的点称为旋转中心。

的点称为旋转中心n n牙的转动中心就是在牙移动过程中相对不牙的转动中心就是在牙移动过程中相对不动的点，牙转动中心是随矫治力的作用点、动的点，牙转动中心是随矫治力的作用点、作用方式而改变的作用方式而改变的牙移动的两种最基本方式牙移动的两种最基本方式牙移动的两种最基本方式牙移动的两种最基本方式: : : :平动和转动平动和转动平动和转动平动和转动阻抗中心和旋转中心的位置关系牙移动的方式(1)(1)(1)(1)平动平动平动平动n n当外力作用力线通过牙的阻抗中心时当外力作用力线通过牙的阻抗中心时, ,牙产生平牙产生平动动, ,此时旋转中心距阻抗中心无穷远此时旋转中心距阻抗中心无穷远(2)(2)(2)(2)转动转动转动转动n n当一力偶作用于牙体时当一力偶作用于牙体时, ,牙产生转动牙产生转动, ,此时旋转中心在阻此时旋转中心在阻抗中心处抗中心处Dr. Wang’s law35moment-to-force ratio36（三）矫治力（三）矫治力n n1.1.正畸矫治力的来源正畸矫治力的来源★★ (1)(1)金属弹性丝金属弹性丝 (2)(2)各种橡皮圈各种橡皮圈 (3)(3)永磁体永磁体 (4)(4)肌肉收缩力肌肉收缩力(1)(1)金属弹性丝金属弹性丝(2)(2)各种橡皮圈各种橡皮圈(3)(3)永磁体永磁体n n利用两块永磁体之间的磁利用两块永磁体之间的磁场相互作用。

同极相斥、场相互作用同极相斥、异极相吸异极相吸, ,可产生相斥或相可产生相斥或相吸的力吸的力, ,以达到移动牙齿的以达到移动牙齿的目的目的磁力移动阻生牙磁力移动阻生牙磁力移动阻生牙磁力移动阻生牙利用磁力关闭间隙利用磁力关闭间隙利用磁力关闭间隙利用磁力关闭间隙(4)(4)肌肉收缩力肌肉收缩力n n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 2.2.矫治力的分类矫治力的分类★★(1)以矫治力强度划分的有轻、中、重三种 轻度力轻度力:60g-100g:60g-100g 中度力中度力: :为为100g-300g100g-300g之间之间 重度力重度力: :强度大于强度大于300g300g(2)(2)以力的作用时间划分以力的作用时间划分 1 1）间歇力）间歇力 当病人不戴矫治器，力的水平下当病人不戴矫治器，力的水平下降是间歇性的和突然性的如头帽、弹性皮圈、降是间歇性的和突然性的如头帽、弹性皮圈、部分活动矫治器部分活动矫治器 2 2）持续力）持续力 力的持续时间相当长，自病人力的持续时间相当长，自病人这次就诊持续到下次就诊。

这次就诊持续到下次就诊(3)(3)以矫治力产生的方式划分以矫治力产生的方式划分 1)机械力:由不同矫治器材，通过矫治器或其附件产生机械弹力称为机械力如各类弹力圈、弓丝、矫正曲等产生的矫治力  2)肌张力:以翼外肌、咬肌、舌肌等肌作为矫治力主要利用肌收缩产生的力，通过神经肌肉反射进行调节  3)磁力:主要应用磁场，磁场强度与磁极间距离成反比；磁力与磁场强度成正比(4)(4)以矫治力的来源划分以矫治力的来源划分 1)1)颌内力颌内力: :同一牙弓内的牙互相牵拉，在同一颌同一牙弓内的牙互相牵拉，在同一颌骨内产生的作用力和反作用力骨内产生的作用力和反作用力 同一牙弓内的牙互相作用颌内力：颌内力：Ⅰ Ⅰ 类颌内牵引类颌内牵引颌内力：种植体牵引颌内力：种植体牵引 2) 2)颌间力颌间力: :上下颌之间的牙或牙弓相互牵拉，上下颌之间的牙或牙弓相互牵拉，根据上下颌移动方向的不同，可分为根据上下颌移动方向的不同，可分为Ⅱ Ⅱ 类、类、 ⅢⅢ类牵引和垂直颌间牵引类牵引和垂直颌间牵引Ⅱ Ⅱ 类牵引类牵引ⅢⅢ类牵引类牵引垂直颌间牵引垂直颌间牵引 跨合牵引跨合牵引 3) 3)颌外力颌外力: :以颈部和额、颏、颅等骨作为抗基，以颈部和额、颏、颅等骨作为抗基，将力作用于牙、牙弓或颌骨，由于支抗部位稳定将力作用于牙、牙弓或颌骨，由于支抗部位稳定而牢固，支抗能力强，因而可产生较强的矫治力。

而牢固，支抗能力强，因而可产生较强的矫治力 口外弓口外弓口外力的方向口外力的方向ABCA 、高位B、水平 C、低位头帽高位牵引头帽高位牵引头帽高位牵引头帽高位牵引联合水平牵引联合水平牵引低位颈牵引低位颈牵引前前方方牵牵引引器器正面观侧面观前方牵引器+快速螺旋扩大器矫治反合颏兜颏兜(5)(5)以力的作用效果划分以力的作用效果划分 1)1)正畸力正畸力: :力值较弱力值较弱，，作用力范围小作用力范围小，通过，通过牙在生理范围内的移牙在生理范围内的移动以矫治错合畸形动以矫治错合畸形  2)2)矫形力矫形力( (又称整形力又称整形力):):作用力范围大作用力范围大、、力量强力量强，可大至，可大至2 2千克主要作用在颅骨、颌千克主要作用在颅骨、颌骨上，能使骨骼形态改变，能打开骨缝，对骨上，能使骨骼形态改变，能打开骨缝，对颜面形态改变作用大颜面形态改变作用大 ( (四四) )矫治器附件作用力的特点矫治器附件作用力的特点 1.唇弓和辅簧 由不锈钢丝弯制而成，通过钢丝的弹性形变而释放或储存能量粗细弓丝的力学特点粗细弓丝的力学特点细丝、辅簧细丝、辅簧粗弓丝粗弓丝初始释放力值初始释放力值小小大大作用时间作用时间较长较长短短力值变化力值变化小小大大牙移动的效率牙移动的效率较高较高低低n n2.弹性橡皮圈 它的形变范围较大，力量柔和而持续， 用于单颌的牙牵拉或颌间牵引，但由于口内环境的影响，力值衰减也很明显。

各种规格各种规格的牵引橡的牵引橡皮圈皮圈 3.合板(合垫、平面或斜面导板) 通过加大肌张力对牙产生矫治作用肌张力是通过肌肉神经反射进行调节；当作用力过大时，通过存在于牙周膜内的压力感受器自我保护机制使肌张力降低，张力过低时又会使肌收缩，以增加肌张力  4.永磁体 磁力矫治器是通过磁场作用对错位牙产生矫治作用 。