吴拓江-正畸治疗的生物机械原理ppt.ppt

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1、,1,正畸治疗的生物机械原理,口腔正畸学（第5版）p95-108,南京医科大学口腔正畸教研室吴拓江,email：南京医科大学精品课程正畸论坛,07-1-29 初诊面像,07-1-29 初诊，模型,X线检查，骨骼正常，38阻生,拔牙后照片，拔除14、24、33、43,07-5-21 阶段照片，牙列排齐中，注意34、44的轴向控制,08-2-27 结束面像,08-2-27 结束口内像,08-2-27 结束X线片，建议拔除38,矫治前后口内像对比,矫治前后 面下1/3微笑像对比,错合畸形是什么，为什么会出现错合畸形？错合畸形可以治疗吗，治疗的原理是什么？如何治疗错合畸形？,学习正畸需要了解的内容,正

2、畸生物力学知识正畸矫治的生物学基础正畸矫治过程中的组织变化常见牙移动类型的组织变化特征,本节课内容,引言,正畸治疗的三个目标区域牙周骨缝颞下颌关节正畸治疗的两个阶段生物力学阶段生物学阶段,合=,正畸生物力学知识,一、基本概念,力(force)和力的三要素：大小、方向、作用点力矩(moment)：力力臂 M=fd力偶(couple)：大小相等、方向相反、平行的两个力组成力偶矩：一个力力偶臂 M=fd阻抗中心(center of resistance)重要旋转中心(center of rotation)重要,d,二、牙齿移动的阻抗中心和旋转中心阻抗中心固有属性，受到物体周围约束条件而确定 单根牙&

3、多根牙 约为3/5根长旋转中心随着移动的类型而变化二者的关系决定了牙齿移动的类型：平移?转动?,正畸生物力学知识,任何的移动类型都可以看作平移和转动的复合。,正畸生物力学知识,平移,转动,冠根同向、等距移动牙冠移动牙根移动牙冠移动牙根移动,正畸生物力学知识,正畸矫治中通过调整力偶矩和力的比率来控制牙移动类型。,正畸生物力学知识,F,F,单纯使用不通过阻抗中心的力F，产生两个效应，一个是沿加力方向的平动，一个是围绕阻抗中心的转动。,正畸生物力学知识,M,M,单纯使用力偶矩M，产生转动。,方丝弓托槽与方形弓丝间的相互作用可以产生一个力偶。,正畸生物力学知识,正畸生物力学知识,M=F,F,M,冠根同

4、向、等距移动，此时旋转中心位于无穷远处。,正畸生物力学知识,MF,F,M,冠根，此时旋转中心从无穷远处靠向阻抗中心。,正畸生物力学知识,MF,F,M,冠根，此时旋转中心从阻抗中心向冠方移动。,思考,下面两个病人，上颌前牙内收有什么区别，如何实现？,三、各种正畸矫治力,1.按照来源（产生力量的材料）：金属丝产生的弹力、橡胶材料产生的弹力、磁力、肌肉收缩力。,正畸生物力学知识,2.矫治力的分类,按照强度：重度力(350g)，轻度力(60g)，中度力(60350g)按照作用时间：间歇力、持续力按照产生方式：机械力、肌力、磁力按照来源（位置）：颌内力、颌间力、颌外力按照作用效果：正畸力、矫形力,正畸生

5、物力学知识,3.金属丝的机械特性（了解）（1）基本性能抗唾液腐蚀可塑性，防止折断能在软化条件下加工，热处理后硬化容易焊接附件,正畸生物力学知识,（2）弹性极限胡克定律热处理可提高多数合金的弹性极限。（3）弹性模量弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标弹性模量对于特定合金而言是一个恒量，不受加工硬化和热处理对影响。,正畸生物力学知识,四、矫治器有关附件作用力的特点,1.唇弓和辅簧,正畸生物力学知识,2.弹性橡皮圈,3.合板通过肌-神经反射进行调节,正畸生物力学知识,4.永磁体通过磁场作用产生矫治力,五、颌骨矫形治疗的生物力学1.上颌骨的矫形治疗2.下颌骨的矫形治疗,正畸生物力学知识,五

6、、颌骨矫形治疗的生物力学1.上颌骨的矫形治疗移动趋势取决于力作用线与阻抗中心的位置关系。上颌骨和上牙弓的阻抗中心。力学知识的临床运用,正畸生物力学知识,上颌骨阻抗中心正中矢状面上梨状孔下缘第二前磨牙和第一磨牙之间上牙弓阻抗中心正中矢状面上前磨牙根尖第二前磨牙处,正畸生物力学知识,从尖牙处-37,上颌骨和上牙弓均平移,正畸生物力学知识,牵引通过同侧，上颌骨和上牙弓发生顺时针/逆时针旋转,正畸生物力学知识,牵引两个阻抗中心之间，上颌骨和上牙弓发生相对旋转,正畸生物力学知识,颌骨矫形力（力的大小）大小：重度力，500-1000克/侧。分开腭中缝需要更大力量，儿童约1000克，年青人约2000克。作用

7、时间：每天12-16小时,正畸生物力学知识,矫形力作用的部位和方向水平前牵引，从第一磨牙牵引比从尖牙牵引引起的上颌骨逆时针旋转大。（力的作用点）前牵引（从尖牙）由+30-30时，上颌骨和颧骨呈逆时针旋转，旋转量逐渐减小。（力的方向）,正畸生物力学知识,大,小,向后牵引时，从第一磨牙牵引比从尖牙牵引所引起的上颌骨顺时针旋转大。（力的作用点）向后牵引（第一磨牙）由+30-30时，上颌骨和颧骨呈顺时针旋转，旋转量逐渐增大。（力的方向）,正畸生物力学知识,大,小,思考,高角、反合病人应该采用什么样的牵引方式？,2.下颌骨的矫形治疗促进下颌骨的生长下颌持续前伸可以加速其生长功能矫形治疗限制下颌骨的生长理

8、论上，持续压力作用于下颌骨可限制其生长，但由于下颌连接方式和关节盘的存在，使得受力部位变得复杂，也影响了限制的效应。,正畸生物力学知识,正畸矫治的生物学基础,矫治力引起牙齿、颌骨在生理限度内发生组织改建，从而实现需要的移动。,实现矫治的生物学基础1.颌骨的可塑性颌骨尤其是牙槽骨是人体骨骼最活跃的部分，终身具有更新和改建的能力。体现为增生和吸收两个过程。2.牙骨质的抗压性牙根表面的类牙骨质比牙骨质有更强的抗压性能。3.牙周膜内环境的稳定性牙周膜介于牙骨质和牙槽骨之间，不但提供软性连接，而且还能对机械刺激发生积极反应，传递矫治力。,正畸矫治的生物学基础,正畸矫治过程中的组织变化,（一）牙周组织（二

9、）牙体组织的变化（三）乳牙移动对恒牙胚的作用（四）腭中缝的变化（五）矫治中影响牙周组织改建的因素（六）正畸牙移动的机制学说,1.牙周膜 2.牙槽骨 3.牙龈,1.牙骨质 2.牙根 3.牙髓组织,1.施力的强度和时间 2.机体条件,（一）牙周组织1.牙周膜变化受压区域，牙周间隙减小，血管内血流量下降，胶原纤维和基质降解吸收。张力区域，牙周间隙增宽，胶原纤维和基质增生牙齿出现松动，牙周膜方向发生变化，由于牙周膜内环境的重新稳定，牙体和牙周组织达到新的平衡和稳定。,过大矫治力引起局部缺血坏死，出现玻璃样变性，周围硬组织出现吸收。,2.牙槽骨的反应张力侧牙槽骨的内侧面，出现成骨细胞和类骨质，新骨形成。

10、新的骨小梁沿力的方向排列，为过渡性骨，最终被正常结构取代。压力侧的牙周膜面出现吸收陷窝和破骨细胞，固有牙槽骨发生吸收，与之相对的松质骨面上出现新骨沉积。,正畸矫治过程中的组织变化,骨组织变化甚至可以涉及到内外骨板，以维持原有的牙槽结构和骨量。在伸长和压入的移动中，牙槽骨也随之发生变化，维持治疗前的状态。,正畸矫治过程中的组织变化,+-+-+-+-+-,适宜的矫治力引起受力表面的直接吸收，称直接骨吸收；过大矫治力引起的吸收不在牙槽骨内面发生，而在较远处出现“潜掘式”吸收，称为间接骨吸收。发生间接骨吸收的时候牙齿移动速度减慢，出现过度松动或疼痛。由过渡性骨恢复到正常大约需要半年左右的时间。,正畸矫

11、治过程中的组织变化,3.牙龈变化压力侧牙龈微微隆起。牙龈的改建要慢于硬组织，为防止复发，有学者建议使用牙龈环切术。,正畸矫治过程中的组织变化,正畸矫治过程中的组织变化,（二）牙体组织的变化1.牙骨质的变化由于具有较强抗压特性，牙骨质的吸收要少于牙槽骨，但牙骨质实际上同样有吸收的变化。2.牙根的改变根尖在较大矫治力或者较大矫治力持续较长时间时，会出现根尖部的吸收，牙根变圆钝。,正畸矫治过程中的组织变化,正畸矫治过程中的组织变化,（1）牙根吸收的潜在因素牙齿移动方式，如压低和内收是牙根吸收的始动因素。过大矫治力、高压力区、持续加力是引起牙根吸收的危险因素。（2）牙根吸收的易感个体年龄、牙根形态、9

12、0.5%未治疗牙有轻微吸收。（3）减少牙根吸收的措施缩短疗程、小范围移动、间断轻力、定期检查。,正畸矫治过程中的组织变化,正畸矫治过程中的组织变化,3.牙髓组织的变化血管受压牙髓充血敏感/活力下降过大矫治力牙髓炎症、变性、坏死死髓牙只要牙周组织健康，同样可以进行正畸移动。,正畸矫治过程中的组织变化,正畸矫治过程中的组织变化,（三）乳牙移动对恒牙胚的作用乳牙与恒牙胚位置毗邻在乳牙牙根尚未吸收的情况下，乳牙的移动可以带动恒牙胚同向移动。但用力过大或者乳牙倾斜移动时，恒牙胚会反向移动。,正畸矫治过程中的组织变化,正畸矫治过程中的组织变化,（四）腭中缝的变化青春期之前，腭中缝充填结缔组织扩弓的基础。腭

13、中缝的扩大伴随骨缝两侧的新骨形成。扩弓的效果取决于缝快速劈裂的程度和牙的颊向移动，前者效应更为重要。,正畸矫治过程中的组织变化,正畸矫治过程中的组织变化,无明显自觉疼痛叩诊无明显反应牙齿松动度不大移动的牙齿或者颌位效果明显X线片检查，矫治牙的根部和牙周无异常,（五）矫治中影响牙周组织改建的因素1.施力的强度和时间适宜矫治力判断标准,正畸矫治过程中的组织变化,正畸矫治过程中的组织变化,2.机体条件（1）年龄使用同一正畸力值引起组织反应，成人需要的时间是年轻人的4倍。一般而言，10-14岁是畸形矫治的最佳时间。（2）影响骨形成与吸收的因素受到多种激素和维生素的调控。（3）血液供给的影响 受力循环变

14、化血氧张力变化细胞分化PH值变化对原始祖细胞发生作用肥大细胞脱颗粒破骨,正畸矫治过程中的组织变化,正畸矫治过程中的组织变化,（六）正畸牙移动的机制学说骨弹性学说 骨小梁可压缩骨压迫学说 骨受压发生骨内吸收骨转化学说 过渡骨形成新骨骨压电效应学说 表面变形引起压电效应活化不同细胞骨机械化学学说 改变羟基磷灰石溶解度，血氧张力变化正畸牙移动中骨改建的分子生物学理论 涉及多个通路,正畸矫治过程中的组织变化,正畸矫治过程中的组织变化,常见牙移动类型的组织变化特征,牙齿移动的类型,牙倾斜移动牙整体移动牙伸长或压低牙旋转移动牙转矩,牙倾斜移动,常见牙移动类型的组织变化特征,牙整体移动,常见牙移动类型的组织变化特征,牙伸长或压低,常见牙移动类型的组织变化特征,牙旋转移动,常见牙移动类型的组织变化特征,牙转矩,常见牙移动类型的组织变化特征,课后作业,列举两篇与正畸生物力学有关的文献，一篇中文，一篇英文，两篇内容必须有关联。需要有作者.标题.出处和摘要以成功递交的顺序确认作者。请简要说明，如以上两篇文章都采用三维有限元方法研究中切牙在正畸移动过程的牙周应力分布。,去哪里回答问题？课后有问题怎么办？,精品课程论坛,