牙齿移动生物力学.pdf

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1、高效矫治理论与实践牙齿移动和关闭间隙的生物力学分析及临床应用张栋梁医学博士,教授,主任医师首都医科大学附属北京口腔医院正畸科这题目听着就头疼,我努力把她写成寓教于乐的状态。先说啥是牙齿的阻抗中心,简单地说阻抗中心就是牙齿上的一点,类似牙齿的重心,物理学上,整个牙齿可以浓缩到这一点。这一点的位置不仅和牙齿的形态有关系,还和包裹牙齿的牙槽骨的高度密度,牙周组织结构,牙周膜结构等因素有关系。阻抗中心到底在哪?这个问题产生很多博士,说明,谁都没搞清楚。大体上的位置倒是知道,单根牙的阻抗中心位于釉牙本质界到根尖,牙根长軸的靠近根尖的1/3。磨牙的阻抗中心位于根分叉区

2、。其次我们简单回忆一下物理学上的合力的分力。没啥说的就是平行四边形法则。通过牙齿阻抗中心的力量可以使牙齿产生整体移动。很可惜,我们只能远离阻抗中心在牙冠的托槽上施加力量,由此会产生力距,总之如果不施加额外的控制,我们施加到牙齿的力量会使牙齿产生倾斜。而不是我们更多时候期望的整体移动。这就是另一种人生魅力:事与愿违。为了使牙齿整体移动:我们得在托槽里面施加转矩。理论计算中,转矩和力量之间的比值决定着牙齿移动的状态。转矩是M,力量是F牙齿移动的种类:非控制性倾斜移动,uncontroltipping:当M/F《5:1的时候,牙齿发生倾斜移动。牙齿的旋转中心接近

3、牙齿的阻抗中心。控制性倾斜移动,controltipping:当M/F=7:1的时候牙齿出现控制性倾斜移动,此时的牙齿旋转中心位于牙齿的根尖区。整体移动:translation:当M/F=10:1的时候牙齿的旋转中心位于无限远,牙齿出现整体移动控根移动:rootcorrection:当M/F=12:1的时候,牙齿的旋转中心位于牙冠,冠不动根动。如此复杂抽象的理论比值,怎么体会临床应用呢?M是什么?对于前牙,M就是托槽槽沟里的转矩,比如MBT数据,厂家给预设置的转矩,中切牙是17度,侧切牙是10度。如果使用中转矩不够怎么办?自己在弓丝上加。对于后牙,M就是牙

4、齿在弓丝上移动,弓丝变形之后产生的反作用力偶就是M。临床我总能看到牙齿倾斜移动,总感觉转矩不够,为啥?因为我们总觉着牙齿没动,总觉着力量不够,结果力量总是加大。F大了,平衡F的转矩因此显得不够了。通俗的理解就是家里没钱,就省着点花。所以临床上我们一直强调轻力矫治,为啥?不是仅仅因为节省后牙支抗,防止根吸收等因素,跟多的是因为托槽里的转矩有限。所以得轻力。既然M/F比值决定着牙齿移动的方式,为了实现整体移动(大多数情况都需要整体移动)除了考虑增加转矩M之外,如何降低F力量显得尤为重要。这时候再看看,那些关闭曲是不是够亲切。增加托槽间距弓丝长度就是增加局部弓丝

5、的弹性。为了和转矩相匹配,曲的大小形状此时就得很有讲究,就涉及到角度尺寸,而且还要考虑到患者的舒适性。曲的位置得仔细设计一下,这就是著名的Vbend理论。我曾经试图去理解相关的静态力平衡法则staticequilibrium.知道看到一句话就释然了,这需要复杂的数学物理学计算才得出的结论。以我的理论水平看来彻底没戏了,好了,解脱了。来吧,学习不能任性,背下来吧。Vbend,曲的位置越靠近的牙齿承受的力矩越大,远离曲的位置力矩越小,如果超过了两个牙段间距的2/3,曲对于远离侧牙齿几乎没什么力矩作用了只是单纯的压入力了。其反作用力就是对靠近曲的牙齿产生了一个伸

6、长的力量。应用这种力学分析的前提是双尖牙区不粘托槽。临床上的常见应用是在Begg,Tipedge,矫治技术中,后倾弯打开咬合。临床上真正应用力学分析进行矫治的方法是片段弓技术。其理念就是把整个牙列分为三颗大牙:一个前牙段,两个后牙段。所以Burstone老人家设计了一些列的TMATloop,就是精准地根据M/F比值控制牙齿移动的模式。这是片段弓重要的理论基础。十几年前我当时痴迷做片段弓的时候,围观的研究生们看到如此复杂,因此对正畸产生了恐惧。真对不起他们。现在我们临床上更多地使用连续弓丝,看着简单了。但是力学分析反而变的复杂不清楚了。拉尖牙远中的时候,力学

7、分析:尖牙在远中移动的时,远中牵引力产生远中倾斜的力矩MF,尖牙首先向远中倾斜,通过尖牙托槽的弓丝发生形变弯曲,弓丝形变反作用在托槽的两翼上,产生对抗尖牙倾斜的反方向力偶力矩MC。随着尖牙持续远中倾斜,F逐渐变小,MF变小,弓丝变形加剧,MC逐渐增加。当MC=MF的时候,尖牙远中倾斜停止。当MC逐渐大于MF的时候,尖牙牙根开始出现远中移动。直到尖牙重新回复直立状态。也就是说尖牙先倾斜后控根移动最后的结果是貌似整体移动。临床上,尖牙远中移动时,要格外注意弓丝的硬度,和轻力。如果弓丝太软,远中力量太大,这种倾斜直立的平衡会被打破。尖牙会一直倾斜,失去控根的机会

8、。尖牙远中倾斜的代价是,尖牙远中弓丝向牙龈方向变形,双尖牙压入,出

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