口腔正畸学课件 人卫版 正畸治疗的生物机械原理.ppt

正畸治疗的生物机械原理正畸治疗的生物机械原理西安交通大学口腔医院西安交通大学口腔医院正畸教研室正畸教研室 邹敏邹敏力牙、齿槽骨、颌骨位移矫治器一、牙周组织的生物学特性一、牙周组织的生物学特性一、牙周组织的生物学特性一、牙周组织的生物学特性 （一）牙周膜内环境的稳定性（一）牙周膜内环境的稳定性 牙周韧带牙周韧带 （（PDL））由纤维性结缔组织所构成，由纤维性结缔组织所构成，主要连接牙齿与齿槽骨，主要连接牙齿与齿槽骨，使牙齿固定于齿槽骨中，使牙齿固定于齿槽骨中，并传导和调节牙齿所承受并传导和调节牙齿所承受的力量一、牙周组织的生物学特性一、牙周组织的生物学特性（（一）牙周膜内环境的稳定性一）牙周膜内环境的稳定性细胞细胞 牙周膜中具有三种细胞成分：牙周膜中具有三种细胞成分： 1 合成性细胞合成性细胞 2 吸收性细胞吸收性细胞 3 未分化的母细胞未分化的母细胞一、牙周组织的生物学特性一、牙周组织的生物学特性（（一）牙周膜内环境的稳定性一）牙周膜内环境的稳定性组织液组织液 在牙周膜间隙内充满了组织液，在牙周膜间隙内充满了组织液，起到吸收外力的作用由于液体不可起到吸收外力的作用。

由于液体不可压缩，牙承受的外力被迅速的传至齿压缩，牙承受的外力被迅速的传至齿槽骨上一、牙周组织的生物学特性一、牙周组织的生物学特性（二）齿槽骨的可塑性（二）齿槽骨的可塑性 颌骨尤其是齿槽骨具颌骨尤其是齿槽骨具有一般骨组织的坚固性，有一般骨组织的坚固性，又有高的可塑性在生理又有高的可塑性在生理状态下不断的进行着更新状态下不断的进行着更新和改建，通过增生和吸收和改建，通过增生和吸收的方式达到新的平衡的方式达到新的平衡 一、牙周组织的生物学特性一、牙周组织的生物学特性(三三)牙骨质的抗压性牙骨质的抗压性 牙根表面覆盖一薄牙根表面覆盖一薄层类牙骨质，它抗击一层类牙骨质，它抗击一定外力，保护牙骨质不定外力，保护牙骨质不产生吸收产生吸收 二、二、牙齿移动的生物学学说牙齿移动的生物学学说1. 骨的压电效应学说骨的压电效应学说（（Piezoelectric theory）） 压电效应是指晶体物质受力压电效应是指晶体物质受力变形后所产生电荷的现象凹面变形后所产生电荷的现象凹面带负电，凸面带正电带负电，凸面带正电 二、牙齿移动的生物学学说二、牙齿移动的生物学学说1.骨的压电效应学说（骨的压电效应学说（Piezoelectric theory）） 压电效应有两个特点：压电效应有两个特点：1 有很快的消失速度。

若力持续，电信号有很快的消失速度若力持续，电信号 并不持续产生并不持续产生2 力取消时产生一个大小相同，方向相反的力取消时产生一个大小相同，方向相反的 电信号 二、牙齿移动的生物学学说二、牙齿移动的生物学学说1. 骨的压电效应学说（骨的压电效应学说（Piezoelectric theory）） 对正常的齿槽骨代谢有积极的作用对正常的齿槽骨代谢有积极的作用对持续性的正畸力的作用还不能明确对持续性的正畸力的作用还不能明确实验证明：电环境的改变可以影响细胞实验证明：电环境的改变可以影响细胞膜的通透性，从而引起细胞的活化膜的通透性，从而引起细胞的活化二、牙齿移动的生物学学说二、牙齿移动的生物学学说2.骨的机械骨的机械 - 化学学说：化学学说： 外力外力 牙齿牙齿 牙周膜中牙周膜中的血流改变的血流改变 牙周组织的化学环牙周组织的化学环境的改变（含氧量的水平和其它代谢境的改变（含氧量的水平和其它代谢物质的相对水平，如环物质的相对水平，如环 - 磷酸核苷的磷酸核苷的浓度）浓度） 细胞的分化细胞的分化 骨的生骨的生成和吸收成和吸收2.骨的机械骨的机械 - 化学学说：化学学说： 张力侧：张力侧：血流量增加血流量增加 血含氧量增加血含氧量增加 成骨细胞分化成骨细胞分化 骨形成骨形成 二、牙齿移动的生物学学说二、牙齿移动的生物学学说压力侧：压力侧：血流量下降血流量下降 血含氧量下降血含氧量下降破骨细胞分化破骨细胞分化 骨的吸收骨的吸收 三、正畸矫治过程中的组织变化三、正畸矫治过程中的组织变化（一）齿槽骨、牙周膜对正畸力的反应（一）齿槽骨、牙周膜对正畸力的反应 1.压力侧压力侧 牙周膜变窄牙周膜变窄 血流量降低血流量降低 胶原纤维降解吸收、胶原纤维降解吸收、齿槽骨弯曲变形齿槽骨弯曲变形破骨细胞分化破骨细胞分化齿槽骨吸收齿槽骨吸收 多核破骨细胞牙移动方向三、正畸矫治过程中的组织变化三、正畸矫治过程中的组织变化（一）齿槽骨、牙周膜对正畸力的反应（一）齿槽骨、牙周膜对正畸力的反应矫治力过大矫治力过大——血管局部出血，牙周组织血管局部出血，牙周组织发生透明样变性，变性组织被吞噬细胞发生透明样变性，变性组织被吞噬细胞吸收，新生的纤维细胞、吸收，新生的纤维细胞、血管侵入，对其进行修复血管侵入，对其进行修复——齿槽骨在压力较远处齿槽骨在压力较远处间接吸收，间接吸收又称间接吸收，间接吸收又称 “潜行性吸收潜行性吸收”。

牙根主要牙根主要是根尖也出现吸收是根尖也出现吸收 三、正畸矫治过程中的组织变化三、正畸矫治过程中的组织变化张力侧：张力侧：牙周纤维牵拉伸长牙周纤维牵拉伸长 血血流增加流增加 成纤维细胞成纤维细胞增殖，齿槽骨弯曲变形增殖，齿槽骨弯曲变形 成骨细胞分化成骨细胞分化 骨的表面形成新骨的表面形成新的骨小梁的骨小梁 成骨成骨（一）齿槽骨、牙周膜对正畸力的反应（一）齿槽骨、牙周膜对正畸力的反应 在牙齿移动的过程中，细胞的分化在牙齿移动的过程中，细胞的分化一般在加力后一般在加力后 36 小时出现小时出现三、正畸矫治过程中的组织变化三、正畸矫治过程中的组织变化（二）其他（二）其他1.牙体组织牙体组织u 牙骨质变化u 牙根变化u 牙髓组织变化2.乳牙移动对恒牙胚的影响乳牙移动对恒牙胚的影响3.骨缝的变化骨缝的变化4.对邻牙的影响对邻牙的影响三、正畸矫治过程中的组织变化三、正畸矫治过程中的组织变化（三）牙移动后牙周组织的改建与恢复（三）牙移动后牙周组织的改建与恢复 牙周组织的改建牙周组织的改建通常需要通常需要 4 周周的时的时间来完成，这也是临床上病人间来完成，这也是临床上病人一个月复一个月复诊一次诊一次的生物学基础，有利于牙齿的生的生物学基础，有利于牙齿的生理性移动。

理性移动三、正畸矫治过程中的组织变化三、正畸矫治过程中的组织变化 （三）牙移动后牙周组织的改建与恢复（三）牙移动后牙周组织的改建与恢复 牙周膜纤维牙周膜纤维的重新排列保持的重新排列保持9个月个月仍不仍不规则新生牙槽骨新生牙槽骨保持保持9个月个月仍不成熟仍不成熟牙周膜与牙槽骨的牙周膜与牙槽骨的正常结合正常结合需要需要3个月个月牙根的吸收和恢复牙根的吸收和恢复大于大于3个月个月故矫治后需故矫治后需保持保持1年年以上四、正畸力强度大小的作用四、正畸力强度大小的作用 不同强度的力对组织产生不同程度不同强度的力对组织产生不同程度的影响，力量的影响，力量过小过小，不能引起牙周组织，不能引起牙周组织中化学环境的改变，牙齿将不会发生移中化学环境的改变，牙齿将不会发生移动力量过大过大可造成部分牙周组织发生可造成部分牙周组织发生变性、坏死，对这些变性坏死的组织清变性、坏死，对这些变性坏死的组织清除和修复需要较长的时间，牙齿移动将除和修复需要较长的时间，牙齿移动将变缓或不移动变缓或不移动四、正畸力强度大小的作用四、正畸力强度大小的作用 (一）力量大小力量大小Ⅰ级：太小，不能引起牙移动级：太小，不能引起牙移动Ⅱ级：温和而持久，一般级：温和而持久，一般5~6小时组织小时组织开始反应开始反应Ⅲ级：过大，牙周纤维局部变形坏死级：过大，牙周纤维局部变形坏死Ⅳ级：牙周膜压缩，牙骨质与齿槽骨粘级：牙周膜压缩，牙骨质与齿槽骨粘连连（二）最佳的矫治力量（二）最佳的矫治力量 从理论上讲应该温和而持久的力，从理论上讲应该温和而持久的力，力值强度不超过牙周膜毛细血管的压力值强度不超过牙周膜毛细血管的压力，使毛细血管处于半闭合状态，一力，使毛细血管处于半闭合状态，一般认为在般认为在75-100g左右。

左右四、正畸力强度大小的作用四、正畸力强度大小的作用四、正畸力强度大小的作用四、正畸力强度大小的作用1. 临床上判断适合矫正力的指征临床上判断适合矫正力的指征无明显的自觉疼痛无明显的自觉疼痛叩诊无明显反应叩诊无明显反应受力的牙齿无明显松动受力的牙齿无明显松动?( < II )牙位移动明显牙位移动明显X-线片根部、牙周组织无病理变化线片根部、牙周组织无病理变化四、正畸力强度大小的作用四、正畸力强度大小的作用2.组织学观察适合矫正力组织学观察适合矫正力压力侧血管被压缩，但未闭合压力侧血管被压缩，但未闭合产生最大的细胞反应产生最大的细胞反应组织保持活性，未出现坏死组织保持活性，未出现坏死牙槽骨直接吸收多，而间接吸收少牙槽骨直接吸收多，而间接吸收少（三）牙齿移动的类型与力的分布（三）牙齿移动的类型与力的分布1 概念概念对抗中心（对抗中心（Center of Resistance）） 是指物体运动约束阻力的简化中是指物体运动约束阻力的简化中心，也称为阻力中心，即物体的质量心，也称为阻力中心，即物体的质量中心牙齿的对抗中心是牙及周围支中心牙齿的对抗中心是牙及周围支持组织所固有的，不受外力的影响。

持组织所固有的，不受外力的影响四、正畸力强度大小的作用四、正畸力强度大小的作用四、正畸力强度大小的作用四、正畸力强度大小的作用（三）牙齿移动的类型与力的分布（三）牙齿移动的类型与力的分布1 概念概念 旋转中心（旋转中心（Center of Rotation）） 是指物体在外力作用下转动所是指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围绕的点，旋转中心随外力及力矩的变化而变化的变化而变化 四、正畸力强度大小的作用四、正畸力强度大小的作用（三）牙齿移动的类型与力的分布（三）牙齿移动的类型与力的分布1 概念概念u力：大小、方向、作用点力：大小、方向、作用点力矩（力矩（moment））=力力×力臂力臂(作用力线距抗作用力线距抗力中心的垂直距离力中心的垂直距离) 力矩有2个变量：个变量：力的大小和距离力的大小和距离 力矩的方向围绕抗力力矩的方向围绕抗力中心与作用力方向一中心与作用力方向一致致 +为逆时针方向转为逆时针方向转动，动，-为顺时针方向为顺时针方向转动力偶力偶(couple)：：作作用于同一物体，大用于同一物体，大小相等，方向相反，小相等，方向相反，非一直线上但相互非一直线上但相互平行的平行的2个力。

力个力力偶可造成单纯的牙偶可造成单纯的牙齿旋转力偶矩力偶矩：其中一个：其中一个力乘以力偶臂力乘以力偶臂(作作用力线距抗力中心用力线距抗力中心的垂直距离的垂直距离) u矫矫形形力力：：较较大大而而间间断断，，引引起起骨骼形态改变的力骨骼形态改变的力u正正畸畸力力：：较较小小而而持持续续，，引引起起牙及牙弓改变的力牙及牙弓改变的力（三）（三） 牙齿移动的类型与力量的分布牙齿移动的类型与力量的分布2.牙齿移动的类型牙齿移动的类型 （（1）倾斜移动：）倾斜移动： 牙齿受到单一水平力的牙齿受到单一水平力的作用，以旋转中心为支点，牙冠与牙根作用，以旋转中心为支点，牙冠与牙根向相反方向移动这个支点被认为在根向相反方向移动这个支点被认为在根的中的中1/3和根和根1/3的交界处牙周组织受力的交界处牙周组织受力最大处位于齿槽脊和根尖处应用力值最大处位于齿槽脊和根尖处应用力值应在应在 50g左右四、正畸力强度大小的作用四、正畸力强度大小的作用四、正畸力强度大小的作用四、正畸力强度大小的作用 2.牙齿移动的类型牙齿移动的类型 （（2）整体移动：）整体移动： 牙冠与牙根同时向一个方向移动，牙冠与牙根同时向一个方向移动，牙周组织一侧受压，另一侧受牵拉，力牙周组织一侧受压，另一侧受牵拉，力量分布均匀，可以承受较大的外力。

一量分布均匀，可以承受较大的外力一般认为般认为100 - 150g 左右四、正畸力强度大小的作用四、正畸力强度大小的作用2.牙齿移动的类型牙齿移动的类型 （（3）垂直移动：）垂直移动： 牙齿压低：牙齿压低：在压低运动中仅根尖的少量在压低运动中仅根尖的少量 牙周膜受到了挤压，如果力量太大则容牙周膜受到了挤压，如果力量太大则容 易引起根尖区的血液循环障碍，造成组易引起根尖区的血液循环障碍，造成组 织坏死和牙髓症状因此压低的力量应织坏死和牙髓症状因此压低的力量应 十分温和一般力值为：十分温和一般力值为：15 - 25g四、正畸力强度大小的作用四、正畸力强度大小的作用2.牙齿移动的类型牙齿移动的类型 （（3）垂直移动）垂直移动：： 牙齿伸长：牙齿伸长：伸长运动中整个牙周纤维受伸长运动中整个牙周纤维受 到牵拉，牙槽窝中新骨形成，随着牙齿到牵拉，牙槽窝中新骨形成，随着牙齿 的伸长齿槽骨增高由于牙周膜受力较的伸长齿槽骨增高由于牙周膜受力较 多，伸长移动可以承受较大的力力值多，伸长移动可以承受较大的力力值为为 50 - 100g旋转旋转四、正畸力强度大小的作用四、正畸力强度大小的作用2.牙齿移动的类型牙齿移动的类型 （（4）旋转移动：）旋转移动： 一对外力使牙冠和牙根沿着牙体长一对外力使牙冠和牙根沿着牙体长轴做旋转移动。

旋转时大多牙周纤维受轴做旋转移动旋转时大多牙周纤维受 到水平向的牵拉，而扁根牙则会形成两到水平向的牵拉，而扁根牙则会形成两 个压力区和张力区作用的力值介于倾个压力区和张力区作用的力值介于倾 斜移动和整体移动之间斜移动和整体移动之间四、正畸力强度大小的作用四、正畸力强度大小的作用2.牙齿移动的类型牙齿移动的类型 （（5）转矩移动：（）转矩移动：（Torque）） 转矩移动又称控根移动，既控制牙转矩移动又称控根移动，既控制牙冠不动，使牙根移动齿槽骨的吸收最冠不动，使牙根移动齿槽骨的吸收最先发生在根的中先发生在根的中1/3，根尖部移动的范围，根尖部移动的范围最大牙周膜的受力面积较大，作用力最大牙周膜的受力面积较大，作用力值类似于整体移动值类似于整体移动五、影响牙齿移动的因素五、影响牙齿移动的因素1. 矫治力因素矫治力因素 施力的强度施力的强度 强：>350克中：60~350克弱：<60克整体：150倾斜：50压入：25伸长：100旋转：100转矩：150施力的方式施力的方式（机械力、生物力、正畸力、矫形力等）（机械力、生物力、正畸力、矫形力等）施力的时间施力的时间（持续力、间断力）（持续力、间断力）五、五、 影响牙齿移动的因素影响牙齿移动的因素 2. 机体条件机体条件u 年龄年龄u 健康状况健康状况u 局部的解剖因素：根长、牙槽骨高度等局部的解剖因素：根长、牙槽骨高度等（（五五）影响牙齿移动的因素）影响牙齿移动的因素3. 外界因素外界因素u 激素：甲状旁腺素等激素：甲状旁腺素等u 药物：前列腺素、丹参等药物：前列腺素、丹参等u 物理刺激：电刺激、磁力等物理刺激：电刺激、磁力等。