第五章正畸治疗的生物机械原理(精品).ppt
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1、第五章第五章正畸治疗的生物正畸治疗的生物机械原理机械原理本章导读本章导读掌握矫治力的种类和牙齿移动方式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矫治过程中的组织改变了解牙齿移动的影响因素了解牙齿移动的影响因素概概 述述(一一)错错牙合牙合畸形矫治的基本原理畸形矫治的基本原理错错牙合牙合(错位牙和畸形颌骨)在力的作用下(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(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。生物学改建变为正常颌。(二)学习正畸生物力学的目的(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,用已知的力系
2、统获得精确的生物力学反应,实现确定的治疗目标。实现确定的治疗目标。减少或消除不必要的副作用。减少或消除不必要的副作用。减少疗程。减少疗程。形成适合个体的治疗计划。形成适合个体的治疗计划。(一一)矫治力矫治力1矫治力的来源矫治力的来源(1)金属弹性丝金属弹性丝(2)橡皮圈橡皮圈(3)永磁体永磁体(4)肌肉收缩力肌肉收缩力2矫治力的分类矫治力的分类(1)以矫治力强度分:以矫治力强度分:轻度力:轻度力:60g中度力:中度力:60350g主要正畸力范围主要正畸力范围重度力:重度力:350g改变骨骼形态改变骨骼形态(2)以力的作用时间分:以力的作用时间分:间歇力间歇力持续力持续力(3)以矫治力产生的方式
3、分以矫治力产生的方式分机械力机械力机械弹力机械弹力肌能力肌能力磁力磁力(4)以矫治力的来源分以矫治力的来源分颌内力颌内力颌间力颌间力颌外力颌外力(5)以力的作用效果分以力的作用效果分正正畸畸力力:力力值值较较弱弱,作作用用于于牙牙或或牙牙弓弓,使其位置发生改变的力。使其位置发生改变的力。矫形力:力值强,作用于骨矫形力:力值强,作用于骨骼骼(颅骨、颌颅骨、颌骨骨),使骨骼形态改变的力。,使骨骼形态改变的力。一、生物力学基础一、生物力学基础(一一)基本概念基本概念1.力力(Force)力是物体间相互作用力是物体间相互作用力力对对物物体体的的作作用用取取决决于于三三要要素素:大大小小、方方向向、作用
4、点。作用点。2.力矩力矩(Moment)和力偶和力偶(Couple)(1)力矩是表示物体转动效果的物理量。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。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。顺时针转动为负力矩,逆时针转动为正力矩。(2)力偶和力偶矩力偶和力偶矩力力偶偶是是大大小小相相等等、方方向向相相反反,不不在在同同一一直直线上但相互平行的一对力。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力偶矩等于其中的一个力乘力偶臂(两力间两力间距离距离)。3阻阻抗抗中中心心(CenterofReslstance,Cre):当当力力通通过过约约束束物物使
5、使其其发发生生平平行行移移动动的的点点,相相当当于于约约束束物物体体其其运运动动的的阻阻力力的的简简化化中中心心。在在自自由由空空间间中中,物物体体的的阻阻抗抗中中心心就就是是它它的的质质心心,在在重重力力场中他就是重心。场中他就是重心。牙为约束物体牙为约束物体(Restroinedbody)牙牙阻阻力力中中心心位位置置是是与与牙牙根根长长度度、形形态态、牙牙周周组组织有关,与加载无关。织有关,与加载无关。作作用用于于阻阻力力中中心心的的力力系系统统(MF)决决定定了了牙牙移移动方式。动方式。单单根根牙牙、一一组组牙牙、整整个个牙牙弓弓、颌颌骨骨都都有有自自己己的阻力中心。的阻力中心。阻力中心
6、可通过实验或分析方法获得。阻力中心可通过实验或分析方法获得。4旋旋转转中中心心(CenterofRototion,Cro):物物体体在在外外力力作作用用下下旋旋转转时时所所围围绕绕的的一一个点。个点。牙牙旋旋转转中中心心的的位位置置与与加加载载有有关关,不不是是一个恒定值。一个恒定值。牙旋转中心决定了牙的移动方式。牙旋转中心决定了牙的移动方式。牙旋转中心的确定方法。牙旋转中心的确定方法。5等效力系统等效力系统(Equivalentforcesystem)将将实实际际作作用用于于托托槽槽的的力力系系统统等等效效地地转转移移至至阻阻力力中心处,称等效力系统。中心处,称等效力系统。(1)等效力系统的
7、确定。等效力系统的确定。首先将力转移至阻力中心处。首先将力转移至阻力中心处。其其次次将将在在托托槽槽处处力力产产生生的的力力矩矩(themomentofaforce)转移至阻力中心处。转移至阻力中心处。最最后后将将力力产产生生的的力力矩矩与与外外加加力力矩矩相相加加,计计算算总力矩总力矩(thenetmoment)。(2)等效力系统的意义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。产生预计牙移动所需要的力及力矩。(二)牙齿移动的种类(二)牙齿移动的种类1.倾斜移动倾斜移动2.整体移动整体移动3.转矩移动转矩移动
8、4.垂直移动垂直移动5.旋转移动旋转移动1倾斜移动倾斜移动(Tipping)(1)概概念念:是是指指牙牙以以支支点点为为中中心心,牙牙冠冠和和牙牙根根朝朝相相反反方向移动。方向移动。(2)分类:依据转动中心的位置分为分类:依据转动中心的位置分为不不受受控控制制的的倾倾斜斜移移动动(UncontrolledTipping):转动中心位于根尖点与阻力中心之间。转动中心位于根尖点与阻力中心之间。可控制的倾斜移动可控制的倾斜移动(Contro11edTipping):转动中心位于根尖处。转动中心位于根尖处。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)(3)应力分布、加载、组
9、织反应与临床应用。应力分布、加载、组织反应与临床应用。不受控制的倾斜移动不受控制的倾斜移动应应力力分分布布:不不受受控控制制的的倾倾斜斜移移动动应应力力分分布布单单根根牙牙牙牙周周膜膜呈呈现现2个个压压力力区区和和2个个牵牵引引区区,双双根根牙牙呈呈现现4个个压压力和力和4个牵引区,根尖及牙槽嵴顶为应力集中区。个牵引区,根尖及牙槽嵴顶为应力集中区。加载:加载:M/F比值在比值在0:1到到5:1之间。之间。组组织织反反应应:牙牙槽槽壁壁发发生生改改建建,外外壁壁也也发发生生代代偿偿性性改改建。建。临临床床作作用用:在在某某些些病病例例,如如安安氏氏II类类11分分类类或或安安氏氏III类切牙过于
10、直立者,不受控制的倾斜移动是有益的。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。长期大辐度倾斜移动,能引起牙槽崎,根尖吸收。可控制的倾斜移动可控制的倾斜移动应应力力分分布布:单单根根牙牙,牙牙周周膜膜呈呈现现一一个个压压力力区区和和一一个个张张力力区区,根根尖尖区区应应力力小小,至至牙牙槽槽嵴顶逐渐增大。嵴顶逐渐增大。加载:加载:MF比值比值7:1。组组织织反反应应:压压力力区区牙牙槽槽窝窝内内壁壁骨骨吸吸收收,张张力区牙槽窝内壁骨形成。力区牙槽窝内壁骨形成。临临床床应应用用:双双牙牙合合前前突突或或上上前前牙牙前前突突患患者者需要此移动方式。需要
11、此移动方式。2 2整体移动整体移动(Bodily movement(Bodily movement,TranslationTranslation)(1)概概念念:牙牙冠冠和和牙牙根根同同时时向向唇唇颊颊侧侧或或腭腭舌舌侧侧、近近中中或或远远中中的的等等距距离离移移动动至至新新的的位位置置,此此时时外外力力所所在在的的一一方方为为张张力力侧侧,外外力力所所向向的的另另一一方方为为压压力力侧侧,分分别别发发生生增增生与吸收。生与吸收。(2)应力分布、加载、组织反应、临床应用。应力分布、加载、组织反应、临床应用。应应力力分分布布:一一侧侧为为张张力力侧侧,另另一一侧侧为为压压力力侧侧,应应力力分分布
12、均匀分布于支持组织上。布均匀分布于支持组织上。加载:加载:MF为为101。组织反应:受压侧骨吸收,张力侧骨形成。组织反应:受压侧骨吸收,张力侧骨形成。临临床床应应用用:尖尖牙牙的的运运中中移移动动;切切牙牙的的后后移移,磨磨牙牙的的前前移大多需要此移动方式。移大多需要此移动方式。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 g3 3转矩移动(转矩移动(torque)torque)又称控根移动又称控根移动(Root Movement)(Root Movement)(1)概概念念:保保持持牙牙冠冠基基本本不不动动,使使牙牙根根移移动动(转动中心位于切缘或托槽处转动中心位于切缘或托槽
13、处)。(2)分类:根据牙根移动方向不同分为:分类:根据牙根移动方向不同分为:转矩转矩(唇一舌向或颊一舌向运动唇一舌向或颊一舌向运动)竖直竖直(近远中向近远中向)(3)(3)应力分布、加载、组织反应、临床应用应力分布、加载、组织反应、临床应用应力分布:根尖区应力最为集中。应力分布:根尖区应力最为集中。加载:加载:M/F为为12:1。组组织织反反应应:由由于于根根尖尖区区应应力力最最为为集集中中,根根尖尖区区牙牙槽槽表表现现为为潜潜挖挖性性吸吸收收(Underminingresorption)。如如应应力力过过大大,易易造造成成根根尖尖的的吸收和牙髓坏死。吸收和牙髓坏死。临临 床床 应应 用用给切
14、牙加转矩力以获得正确的冠倾斜度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间隙关闭后建立尖牙正确的冠倾角竖直近中倾斜的后牙竖直近中倾斜的后牙加强支抗加强支抗应应采采用用口口外外弓弓或或远远中中方方向向的的力力,防防止止冠冠的的反向移动。反向移动。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 g4 4牙伸长或压低移动牙伸长或压低移动(ExtrusionorIntrusion)(1)概念:沿牙长轴方向的牙移动方式,属整体移动中的一类。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、临床应用应力分布、加载、组织反应、
15、临床应用应力分布应力分布牙伸长:整个牙周纤维受到牵拉牙伸长:整个牙周纤维受到牵拉牙压低:应力集中于根尖区牙压低:应力集中于根尖区加载加载需要一通过牙阻力中心的力需要一通过牙阻力中心的力牙伸长:牙伸长:50g一一100g(单根牙单根牙50g,磨牙磨牙100g)牙压低:牙压低:10g一一25g(切牙切牙10g,磨牙磨牙25g)组织反应组织反应牙伸长:牙槽窝新骨开形成牙伸长:牙槽窝新骨开形成牙牙压压低低:牙牙槽槽窝窝骨骨吸吸收收。力力量量过过大大时时,牙牙根根吸吸收收,牙牙髓髓坏坏死。死。临床应用:临床应用:牙伸长或压低牙伸长或压低压低时采用持续性轻力压低时采用持续性轻力垂直移动的组织反应压入移动组
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