口腔正畸的力学.ppt
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1、正畸的生物力学和生物学基础正畸的生物力学和生物学基础正畸教研室正畸教研室-赵立星赵立星1口腔正畸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。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口腔正畸学是所有医学学科中与“力力”关系最密切的一门学科!关系最密切的一门学科!2我们怎样追寻正畸我们怎样追寻正畸学的学的3矫治力(弓丝、橡皮筋、矫治力(弓丝、橡皮筋、圈簧的弹性)圈簧的弹性)牙齿牙齿在牙周支持组织形成两个应力区
2、在牙周支持组织形成两个应力区压应力区骨吸收压应力区骨吸收张应力区骨沉积张应力区骨沉积牙周组织改建牙周组织改建牙齿移位牙齿移位矫正错牙合畸形矫正错牙合畸形力力学学阶阶段段生生物物学学阶阶段段正畸矫治过程正畸矫治过程动态示意图动态示意图牙齿移动的生物力学和生物学牙齿移动的生物力学和生物学4主要内容正畸牙移动的生物学基础正畸牙移动的生物学基础关于正畸生物力学相关研究关于正畸生物力学相关研究正畸生物力学基础正畸生物力学基础5一一.正畸生物力学的基本知识正畸生物力学的基本知识牛顿第三定律牛顿第三定律:作用于物体之间的力总是大小:作用于物体之间的力总是大小相等、方向相反的。相等、方向相反的。力(力(for
3、ce)是物体之间的相互作用。)是物体之间的相互作用。力的三要素:大小、方向与作用点力的三要素:大小、方向与作用点6力矩(力矩(moment)指使物体转动的指使物体转动的力乘以力臂。力乘以力臂。力偶(力偶(couple):):作用于物体上的一对作用于物体上的一对大小相等、方向相反、但不共线的一对大小相等、方向相反、但不共线的一对平行力平行力力偶矩:力偶矩:平行力中的一个力与力偶臂的平行力中的一个力与力偶臂的乘积乘积7阻抗(力)中心(center of resistance):指物体运动约束阻力的简化中心。自由空间质心重力场重心旋转中心(center of rotation):指物体在外力作用下转
4、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。8牙齿的阻抗中心和旋转中心牙齿的阻抗中心和旋转中心大多数学者认为的牙体阻抗中心位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置:单根牙约位与牙根颈1/31/3与中与中1/31/3交界处的牙长轴上(交界处的牙长轴上(2/5-3/52/5-3/5),),多根牙位于根分叉下多根牙位于根分叉下1-2mm1-2mm处。处。旋转中心随外力及力矩的变化而变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化,它与阻力中心是两个完全不同的概念的概念牙齿除了有质量外,还通过牙周膜与牙槽骨相连。牙根表面不同部位阻
5、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9平移:平移:当一外力的力线通过牙的阻抗中心时,牙产生平动,此时旋转中心距阻抗中心无穷远。牙移动的两种最基本方式牙移动的两种最基本方式转动:转动:当一力偶在以阻抗中心为园心在对应的等距离处反向作用于牙齿时,牙产生转动,此时旋转中心在阻抗中心处。经过牙阻力中心的力经过牙阻力中心的力+单纯的力偶矩单纯的力偶矩=复合类型牙移动复合类型牙移动任何类型的牙移动都是由单纯的移动和单纯的转动组合而成任何类型的牙移动都是由单纯的移动和单纯的转动组合而成10M/FM/F比率比率M/F=dM/F=d,旋转中心在无穷远处,单纯平移,旋转中心在无穷远处,单纯平移
6、M/FM/Fd d,旋转中心在阻抗中心到冠方无穷远处之间,旋转中心在阻抗中心到冠方无穷远处之间,牙齿为倾斜移动,根倾冠倾牙齿为倾斜移动,根倾冠倾M/FM/Fd d,旋转中心在阻抗中心到根方无穷远处之间,旋转中心在阻抗中心到根方无穷远处之间,牙齿为倾斜移动,冠倾根倾牙齿为倾斜移动,冠倾根倾旋转中心位置牙移动类型d=10mmF为一个作用于牙冠上的力;M为作用于牙冠上的力偶矩D为托槽到阻抗中心的距离11矫治力来源l弹性金属丝弹性金属丝l橡皮圈橡皮圈l永磁体永磁体l肌收缩力肌收缩力12矫治力分类强度轻力(60-100g)中度力(100-300g)重力(300g)部位颌内力 颌间力颌外力作用时间间歇力持
7、续力产生方式机械力 肌力 磁力13正畸力:正畸力:力值较弱,作用力范围小,通过牙在生理范围内的移动以矫治错合畸形。此力主要表现为牙和牙弓的改变,以及少量基骨的改变,但对颅、颌骨形态的改变不明显正畸力与矫形力的区别正畸力与矫形力的区别矫形力:矫形力:作用力范围大、力量强,主要作用在颅骨、颌骨上,能使骨骼形态改变,能打开骨缝,对颜面形态改变作用大。14初始阶段(initial phase)迟缓阶段(lag phase)迟缓后阶段(post-lag phase)物理性位移物理性位移牙周膜产生透明样变牙周膜产生透明样变力大小决定速度,但空间量决定总位移力大小决定直接/间接吸收力大小决定速度增加的快慢逐
8、渐/突然增加牙移动速度增加牙移动速度增加限速限速矫治力大小和牙移动速度的关系15最适力临床上判断矫治力强度是否适当有以下几个特征临床上判断矫治力强度是否适当有以下几个特征:l矫治力作用的牙齿,无明显的自觉疼痛。l叩诊矫治力作用的牙齿,无明显疼痛反应。l矫治力作用的牙齿,无明显松动。l错位牙位置改变明显,而支抗牙位置不改变或改变不明显。lX线片显示矫治牙的根部及牙周组织无病理变化。16生物力学12317打开打开咬合咬合118类牵引类牵引影响咬合打开的主要力系统:II类牵引力前牙压入力 II类牵引力受力分析F1:使磨牙升高F2:使磨牙前移F3:使前牙后移F4:使前牙伸出19前牙压入力前牙压入力前牙
9、唇倾前牙内倾前牙前倾的情况F1:压入前牙F2:使前牙更前倾 解决办法:II类牵引,或“8”字栓丝,或弓丝末端回弯前牙内倾的情况F1:压入前牙F2:使前牙更内倾解决办法 先竖直前牙20类牵引力和前牙压入力同类牵引力和前牙压入力同时作用于前牙的情况时作用于前牙的情况合适的II类牵引力小的II类牵引力大的II类牵引力21临床上常用的打临床上常用的打开咬合方法开咬合方法覆合控制机制升高后牙竖直后牙压低前牙前倾前牙1、对于尖牙牙冠后倾者初期镍钛丝不纳入切牙或尖牙2、尽早纳入第二磨牙 3、尽早使用颌间牵引 4、摇椅弓II类牵引 或 MEAW技术5、上颌前牙平面导板配合颌间牵引 7、多用唇弓 8、J钩 22
10、支抗支抗控制控制223牛顿第三定律:作用于物体之间的力总是大小相等、方向相反的。正畸矫治力总存在反作用力。反作用力可能是需要的,也可能会有副作用。支抗(Anchorage):支持矫治力,抵抗矫治力产生的反作用力。与治疗的成败密切相关支抗控制的生物力学支抗控制的生物力学内科医生内科医生-使用药,有副作用使用药,有副作用只有了解药物的作用机制及副作用,才能对只有了解药物的作用机制及副作用,才能对症下药,症下药,正畸医生正畸医生-使用力,也有副作用使用力,也有副作用只有了解力的作用机制及副作用,才能达到只有了解力的作用机制及副作用,才能达到预期的效果。预期的效果。24颌内支抗颌内支抗(intrama
11、xillary anchorage):在同一牙弓中,用部分牙齿作支持,以移动另一部分牙齿。颌间支抗颌间支抗(intermaxillary anchorage):用一颌的牙弓和颌骨作支持,以矫治对颌的牙、牙弓和颌骨。颌外支抗颌外支抗(extraoral anchorage):用头的顶枕颈部作支持,以矫治牙、牙弓和颌骨。支抗的种类支抗的种类25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.支抗的种类支抗的种类差动力支抗(differential forces anchorage):同样大小的力作用于两个或两组不同
12、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26增强支抗(reinforced anchorage):增加支抗单元的数目和面积(头、颈、口腔内组织等)能有效地增强支抗,因为更多的支抗牙或口外结构,分散了矫治力的反作用力稳定支抗(stationary anchorage):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,因此,可以用一组牙的整体移动来对抗另一组牙的倾斜移动,使整体移动的一组牙不动或移动很少,只让倾斜移动的一组牙移动27皮质骨支抗(cortical
13、anchorage):因皮质骨比松质骨致密、血供少、改建慢,更能抵抗吸收,所以当牙根接触皮质骨时牙移动减慢。因此,一些学者提出使支抗牙的牙根向皮质骨板靠近以抑制其移动药物支抗(medical anchorage):利用全身给药减缓牙移动的同时,用药物局部注射以促进计划中的局部牙移动。用药物控制牙移动的方法尽管目前仍处于动物实验中,但作为一种新的支抗手段受到临床医师的关注28最大支抗最大支抗 保持后牙位置不动,保持后牙位置不动,75%或更多的拔牙间隙为前牙内收所用或更多的拔牙间隙为前牙内收所用中度支抗中度支抗 前牙和后牙移动相等的距离来关闭拔牙间隙前牙和后牙移动相等的距离来关闭拔牙间隙最小支抗最
14、小支抗 75%或更多拔牙间隙通过前移后牙关闭,保持前牙位置不动或更多拔牙间隙通过前移后牙关闭,保持前牙位置不动 29 1更换主弓丝后不要使用太大的力,不要急于进行牵引。2两步法关闭间隙 3、选择性地使用转矩 4横腭弓和舌弓 5Nance弓 6唇档 7II类或III类牵引8口外弓或 J钩9.MIA(微种植支抗)10选择不同的拔牙部位 支抗控制方法30不同拔牙部位的选择31矫形矫形治疗治疗332上颌骨和上颌牙弓的阻抗中心上颌骨和上颌牙弓的阻抗中心上颌复合体阻抗中心:上颌复合体阻抗中心:正中矢状面,梨状孔下缘,第二前正中矢状面,梨状孔下缘,第二前磨牙和第一磨牙之间磨牙和第一磨牙之间上颌牙弓阻抗中心:
15、正中矢状面,上颌牙弓阻抗中心:正中矢状面,第二前磨牙根尖第二前磨牙根尖33矫形力大小:能促进或抑制骨骼的生长。每侧500-1000g牵引时间:12-16小时/天分裂骨缝:儿童,1000g 青少年,2000g矫形力大小矫形力大小34矫形力牵引线经过上颌牙弓及上颌复合体阻力中心矫形力牵引线经过上颌牙弓及上颌复合体阻力中心同侧矫形力牵引线经过上颌牙弓及上颌复合体阻力中心之间临床应用临床应用在牵引方向为-37时,牵引线既经过上颌复合体的阻力中心,也经过上颌牙弓的阻力中心。上颌牙弓及上颌复合体阻力中心位置与矫形力牵引线的关系,可以归纳为三种情况:35抑制下颌生长抑制下颌生长促进下颌生长促进下颌生长下颌骨
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