正畸矫治中的生物力学及生物学原理
四川大学华西口腔医学院正畸教研室
赵志河
第一部分牙移动的生物力学
一、力学基本概念
（一）力、力矩和力偶
1.力（Force）：
结核的症状力指物体间的相互机械作用。使物体运动状态发生变化（外效应）或使物体发生变形（内效应）。
力为矢量，有三个基本要素：大小、方向和作用点。
2.力矩(Moment)：
力的大小×力到旋转中心的垂直距离(力臂)
该乘积取正负号以区别转动的方向，(一般以逆时针方向为正，反之为负)。
M=F×d便宜的英文
（二）阻力中心和旋转中心
1.阻力中心(Center of Resistance)：
物体周围约束其运动的阻力的简化中心。
在自由空间中，物体的阻力中心即是其质心。
在重力场中，物体的阻力中心即是其重心。
受约束的物体(如牙槽骨中的牙)其阻力中心决定于周围环境的约束状态。
牙根长度、形状、数目、牙槽嵴顶高度
影
响
牙周面积
决
定
阻力中心位置
•单根牙：牙长轴上，牙根冠向1/3与中1/3之间（约冠向2/5 ）
•多根牙：根分叉下根下1-2mm处。
组牙的阻力中心（了解）
2.旋转中心(Center of Rotation)：
物体在外力作用下转动时所围绕的点。
旋转中心随外力及力矩的变化而变化。
阻力中心是物体固有的，不变的。与外力的大小、方向、作用点和力矩的大小无关
旋转中心是可变的，随外力的改变而改变
二、正畸牙移动的类型
（一）正畸牙移动的类型
1.倾斜移动(tipping movement)：牙冠与牙根作相反方向移动（最常见）。
2.整体移动(bodily movement)：牙冠与牙根作相同方向等距离移动。
3.控根移动(controlling root movement)：牙冠不动而牙根移动。
（1）转矩(torque)：唇(颊)舌向控根移动
（2）竖直(upright)：近远中向控根移动
4.垂直移动(vertical movement)：整体移动另一形式。
⑴伸出移动(extrusion movement)：向he方垂直移动
⑵压入移动(intrusion movement)：向根方垂直移动。
5.旋转移动(rotation movement)：牙体绕牙长轴的转动。
（二）牙移动的最基本方式：
1.平动(translation)：当一外力力线通过牙的阻力中心时，牙产生单纯平动，此时旋转中心距阻力中心无穷远。
2.转动(rotation)：当一力偶在以阻力中心为圆心在对应的等距离处反向作用于牙体时，牙产生单纯转动，此时旋转中心在阻力中心处。
单纯的平动+单纯的转动=复合类型牙移动
经过牙阻力中心的力F+单纯的力偶矩M(M’)=产生复合类型牙移动
三、牙控制性移动的力学原理
矫治力的的第一和第二要素：方向和作用点
①矫治力作用线通过牙的阻力中心：牙平移
②矫治力作用线不通过牙的阻力中心：牙转动
牙的阻力中心在根部，而临床的力作用点位于冠部，矫治力的作用线不通过牙的阻力中心。这样就只能产生转动－倾斜移动
已知：单纯的平动+单纯的转动=复合类型牙移动找回卸载的软件
已知：复合类型牙移动=单纯的平动+单纯的转动
结论：要达到平动—加一个反方向力偶矩来平衡
为了达到整体移动就必须在牙冠上加一个反方向（逆时针）的力偶矩－对抗牙转动
由此可见：当M’= M时－牙平移
当M’＜M时－牙冠移＞根移
当M’＞M时－牙冠移＜根移
牙移动的控制原理（了解）:
1) M’/F比率决定了旋转中心的位置，从而控制牙移动的类型，通过调整M’/F比率，可以获得我们所需要的牙移动类型。
2)旋转中心的位置依赖于M’/F比率，而不单独依赖于M’或F。
3)虽然M’/F比率决定了旋转中心的位置，但这是在阻力中心位置一定的情况下，如果周围约束环境变化而导致阻力中心位置改变，即使M’/F比率一样，旋转中心的位置也不同。四、临床矫治力
（一）矫治力的来源
1.金属弹性丝
2.各种橡皮圈
3.永磁体
4.肌肉收缩力
（二）矫治力的分类
1.以矫治力的强度大小分：
①重力（heavy force）－口外牵引力，大于350g
锄头舞
②中力（medium force）－弓丝簧曲，大于60g小于350g
③轻力（light force）－乳胶橡皮圈，小于60g
2.按矫治力的作用时间来分
①持续力(Continued Force)：轻力，持续温和、衰减缓慢、比较恒定的力。
②间歇力(Interrupted Force)：力量较大、持续时间短，衰减很快的力。
③间断力(Intermittent Force)：间断的、大小较恒定的矫治力，如戴用口外弓。
3.按矫治力产生的方式来分
树真好散文诗①机械力：由矫治器及其附件所产生的机械弹力
②肌能力：利用肌肉收缩产生的力
③磁力
4.按矫治力的作用效果分
①正畸力(Orthodontic Force)：只使牙齿移动的力，力量较小。
②矫形力(Orthopedic Force)：能影响颌骨形态、生长的力，力量较大。
（三）矫治力的大小：
1.物理学原则：F矫>F阻。矫治力必须大于牙周阻力、弓丝的摩擦力。
2.生物学原则：能有效促进组织改建，但又不引起不可逆的组织损伤。
①牙移动力阈值：促进牙移动的最小力值
②最适力(Optimal Force)：能有效促进牙周组织改建，使牙产生理想的移动周公解梦梦见捡钱
③差动力(Differential Force)：同样大小的力作用于不同的牙齿引起有差别的移动现象
3 临床判断矫治力大小是否合适当标准
①无明显自觉疼痛；
②叩诊无显著反应，矫治牙无显著松动；
③错位牙改位明显而支抗牙不变或变化不明显；
④X线片示牙根及牙周组织无病理改变。
五、支抗及其控制(重点)
（一）支抗的概念
支抗(Anchorage)：就是支持矫治力，抵抗矫治力的反作用力。它由一组用于控制矫治力复合结构构成，包括：抗基牙，颌骨，头枕部，矫治器，口外装置等。
（二）支抗类型
1.交互支抗(Reciprocal anchorage)：
利用牙齿移动时产生的反作用力来移动牙齿
2.加强支抗(Reinforced anchorage)：分散反作用
配电自动化①多数牙支抗
②颌间支抗
花园用英语怎么说用一颌的牙弓和颌骨作支持，以矫治对颌的牙、牙弓和颌骨。
③口外支抗
用头的顶枕颈部作支持，以矫治牙、牙弓和颌骨。
④稳定支抗
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。
3.差动力支抗(Differential anchorage)
同样大小的力作用于两个或两组不同的牙齿，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。其基础是牙周膜面积的差异。
第二部分牙移动的生物学
一、牙周组织生物学特性（自习）
二、正畸矫治中的组织反应
基本概念
压力区：当外力施加于牙齿上时，与牙移动方向相应的牙周组织面所承受的压力－－变窄
张力区：当外力施加于牙齿上时，与牙移动方向相反的牙周组织面所承受的牵引力－－变宽（一）牙周组织的反应（重点P105)
