加速正畸牙齿移动速度研究进展

正畸的生物力学

第五讲正畸治疗的生物力学 矫治力 机械性牙移位 生物力学阶段 在牙周支持组织形成两个应力区 压应力区骨吸收张应力区骨沉积 组织学改建 牙齿移位生物学阶段 矫正错牙合畸形 第一部分牙移动的生物力学 一、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。 影响决定 牙根长度、形状、数目、牙槽嵴顶高度牙周面积阻力中心位置 ◎单根牙：牙长轴上，牙根三等分，位于冠1/3与中1/3交界处 ◎多根牙：根分叉下1—2mm处 组牙的阻力中心、颌骨的阻力中心（了解）

2、旋转中心center of rotation：物体在外力作用下转动所围绕的点。旋转中 心随外力及力矩的变化而变化。 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：牙根与牙冠 做相反方向的移动（最常见）。 2、整体移动bodily movement：牙根与牙冠作 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。 （1）伸出移动extrusion movement：向牙合方垂直移动。 （2）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）牙移动的基本方式： 1、平动translation：当一外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。 牙移动趋势的控制机制： 复合类型牙移动：临床上任何类型的牙移动都可由单纯的平移和单纯的转动组合而成为复合类型牙移动；因单纯的平移由经过牙阻抗中心的力（F）产生，单纯的转

牙齿移动生物力学

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。 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，uncontrol tipping: 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牙齿的阻抗中心。 控制性倾斜移动，control tipping：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：root correction: 当M/F=12：1 的时候，牙齿的旋转中心位于牙冠，冠不动根动。

牙齿移动的生物学原理

牙齿移动的生物学原理 摘要：医学美学，是医学与美学相互交叉、相互渗透、相互结合的学科，意在将美学原理、美学知识融汇到医学的各个领域之中，于是正畸美学就应运而生。牙齿移动的生物学原理正是正畸美学和口腔正畸学的基础知识及重要内容之一，因此我们有必要对牙齿移动的生物学基础进行深入研究。本文粗略总结正畸美学的生物学原理。关键词：生物学原理牙齿移动正畸美学 由中国学者倡导、创建的新学科——医学美学，是医学与美学相互交叉、相互渗透、相互结合的学科，意在将美学原理、美学知识融汇到医学的各个领域之中，自然包括口腔医学，这便促使口腔医学美学及口腔医学美学原理的产生。 随着人们的生活水平的不断提高，吃的食物就越来越“软”，使本来处于退化状态的颌骨退化程度就更显著，从而导致错合畸形不断增多，于是正畸美学就应运而生。而牙齿移动的生物学原理正是正畸美学 和口腔正畸学的基础知识及重要内容之一，因此我们有必要对牙齿移动的生物学基础进行深入研究。 牙齿受力后其位置可以发生移动，这种移动和牙槽骨、牙周膜等组织的生物学反应有着密切关系，是一个有着复杂的生物学内容的生物机械运动。矫治牙在牙槽窝中移动时，对牙齿本身和其支持组织不会引起病理性损伤，而是近似生理性的牙齿移动，这又是什么原因呢？我认为可以从牙齿移动的生物学原理中找到答案。 牙齿移动的生物学原理可以从牙槽骨的可塑性、牙骨质的抗压性、牙周膜内环境的稳定性和牙齿受力后的组织改建四个方面进行研究。 ⒈牙槽骨的可塑性人的骨组织的可塑性是很大的，亦具有很强的适应性，而牙槽骨是人体骨骼中代谢、改建最活跃的部分。改建包括增生和吸收两个过程，两者处于一个动态平衡的状态，这是正畸治疗的生物学基础。 ⒉牙骨质的抗压性在相同的正畸矫治力的作用下，牙槽骨逐渐吸收，而牙骨质却没有吸收或仅有少量浅层牙骨质吸收。牙骨质这种耐受吸收的主要原因是牙根表面总是覆盖着一薄层尚未钙化的类牙骨质，其对压力吸收较牙槽骨具有更强的抵抗力，对深层牙骨质有保护作用。 ⒊牙周膜内环境的稳定性牙周膜的细胞成分包括合成性细胞（成骨细胞、骨细胞和成牙骨质细胞）和吸收性细胞（破骨细胞、破纤维细胞、破牙骨质细胞），以及未分化的间叶细胞等。在保证牙周正常血液循环，各种细胞万分的存在和分化的条件下，通过神经系统的调节，各种细胞活性因子和活化及参与其组织改建活动。 ⒋牙齿受力后的组织改建牙齿受力后的组织改建包括牙周膜的反应、牙槽骨的改建、牙根的吸收、牙髓的反应和颞下颌关节的改建五个方面。

牙齿为什么可以移动

牙齿为什么可以移动？ 牙齿在坚硬的颌骨里面“走”。特别是拔除牙齿后，余留下将近一指宽的间隙，前才和后牙“走”到并拢，都要移动相对很长的一段距离。牙齿移动这么多，会不会对它的健康有什么影响？老年时会不会容易脱落？ 让我们简单了解一下娇正过程中牙齿移动的原理。 张开嘴我们所看到的白白的牙齿其实只是牙的部分叫牙冠，牙冠以下的部分都埋在组织里是牙根。 口腔黏膜下牙根周围包绕的是牙槽骨。牙就是在如此厚实的牙槽骨中移动。牙齿开始做正畸治疗时，就有持续而柔和的力加到牙上。此时的牙齿周围就像一个小工地，力量所指的方向为前方，前方不断地“拆”（骨质吸收。旧骨溶解），后方不断地“建”（骨质沉积，新骨形成），牙就一点一点移动了。可以看出，牙的移动与其说是机械过程不如说是代谢过程。牙齿始终保持完整，始终有骨窝环绕支持，始终有血液循环有养料氧气供应，牙的寿命是不会受影响的。而到老年时掉不掉牙，取决于牙齿保护得怎么样，没有龋齿、牙周炎的牙齿可以伴随终生。 牙齿与牙槽骨之间不是紧紧地粘结在一起，它们之间有一层絮状的富含细胞和液休的膜叫“牙周膜”，有许许多多悬吊牙齿的微小韧带。正畸的牙刚刚开始受力时。运动前方的牙周膜受挤压，病人会感到牙根有点轻微的酸痛，旧骨的吸收给牙齿创造了前进的空间，两三天以后，一般均能自行缓解。正畸只是在每次加力后有段时间内有一些轻微的疼痛。如果正畸施力过大，病人会感到延续多日难以缓解的剧痛，受挤压的牙周膜血循环受阻，发生局部坏死，牙齿的运动也陷入暂时停顿状态。一味追求快，加力过大。正畸结束时可看到个别牙根有些外吸收。这是正畸医生所竭力避免的。 牙齿、烦骨的改变是渐进的。正畸因此而疗程漫长，矫治时间一般以年为单位，大多数拔牙矫治的错畸形都需要2年左右的矫治时间。准确地说，正畸医生不仅仅是在移动牙齿，同时也是在改变颌面部不调。正畸治疗本没有什么具体的年龄限制，但一般来说儿童的骨骼反应性要较成人好得多，这也是为什么在儿童时期进行错胎畸形的矫治不但效果好而且 时间短。对于骨性的错畸形，正畸医生希望改变其颌骨的位置、大小等，治疗一定要在儿童的生长发育时期完成。这时期骨骼对治疗具有最好的反应性。 正畸医生同患者一样希望尽可能缩短疗程，所以诊断和治疗设计至关重要。选择一条最短的路、利用一切有利因素，往往比矫治器的优劣更影响治疗时间的长短。医生要把患者的牙齿情况翻制成石膏模型精确测量计算；拍摄患者骨骼的X光片，以了解发育趋势、生长潜力及牙根牙胚的情况；全身健康及发育的一般状况的检查，家族遗传倾向等详细问诊以明确错的可能原因。还要细心观察患若的秉性及配合性。在首先满足患者的矫正要求的基础上。医生明确矫治目标，决定拔牙或是不拔牙矫治，选定某种矫治器或联合使用几种矫治器，然后一件一件安装卜，然后进行周期性的调整，直至达到目标。保持到稳定状态。 这就是我们看到的正畸的一般过程。

虚拟正畸治疗中的错位牙齿自动排列方法

2019年4月图 学 学 报 April2019第40卷第2期JOURNAL OF GRAPHICS V ol.40No.2虚拟正畸治疗中的错位牙齿自动排列方法 李占利1，付敬鼎1，李洪安1，周康1，惠巧娟2 (1. 西安科技大学计算机科学与技术学院，陕西西安 710054； 2. 中国矿业大学银川学院机电动力与信息工程系，宁夏银川 750021) 摘要：针对虚拟正畸技术中人工排牙效率低下问题，提出一种基于拟合优化的错位牙齿自动排列方法。对输入的牙列模型建立排牙坐标系，定义单颗牙齿特征点并建立牙齿局部坐标系。在此基础上，从低维角度分析牙列中各颗牙齿的位置和姿态，采用加权拟合优化的方法分别计算牙齿的坐标平移量与局部坐标轴旋转量，形成牙齿位姿与空间牙列曲线的关联约束，并结合矩形包围盒的碰撞检测方法，设计基于最速下降法的迭代算法在空间牙列曲线约束范围内调整牙齿位姿，完成牙齿的自动排列。实验结果表明，排好的牙列与人工排牙结果相差无异，排牙效率大大提高；与现有排牙方法相比，更贴近临床牙齿矫治，且牙齿移动代价总量明显降低。 关键词：虚拟正畸；自动排牙；加权拟合；优化 中图分类号：TP 391 DOI：10.11996/JG.j.2095-302X.2019020225 文献标识码：A 文章编号：2095-302X(2019)02-0225-10 Automatic Alignment Method for Malocclusion in Virtual Orthodontics Treatment LI Zhan-li1, FU Jing-ding1, LI Hong-an1, ZHOU Kang1, HUI Qiao-juan2 (1. College of Computer Science and Technology, Xi’an University of Science and Technology, Xi’an Shaanxi 710054, China; 2. Department of Mechatronics Power and Information Engineering, China University of Mining and Technology Yinchuan College, Yinchuan Ningxia 750021, China) Abstract: Aiming at the problem of low efficiency of teeth arrangement by artificial teeth in virtual orthodontics treatment technology, this paper proposes an automatic alignment method for malocclusion based on fitting optimization. Firstly, we create a coordinate system for the input dental model, define single tooth feature points and establish the local coordinate system of teeth. On this basis, the position and posture of each tooth in the dentition is analyzed from a lower dimension. The weighted fitting optimization method is employed to calculate the coordinate translation and local axis rotation of tooth which forms the association constraints of the position, posture of teeth and the spatial dental curves. Then, combined with the collision detection method of rectangular bounding box, we design an iterative algorithm based on method of steepest descent to adjust the position and posture of teeth within the constraints of spatial dental curves. The experimental results show that the teeth alignment is similar to artificial alignment of teeth, and the alignment efficiency is highly improved. The proposed method is not only more like clinical orthodontics, but also reduces the total cost of teeth movement compared with the existing teeth alignment method. Keywords: virtual orthodontics; automatic teeth alignment; weighted fitting; optimization 收稿日期：2018-09-03；定稿日期：2018-09-14 基金项目：宁夏高等学校科学研究项目(NGY2017234)；陕西高等教育教学改革研究项目(17BY040)；西安科技大学博士启动金项目(2019QDJ007)； 陕西省自然科学基础研究计划项目(2019JM-162) 第一作者：李占利(1964-)，男，陕西周至人，教授，博士，博士生导师。主要研究方向为计算机图形学、图像处理等。E-mail：lizl@https://www.360docs.net/doc/ac6646238.html, 通信作者：李洪安(1978-)，男，山东武城人，副教授，博士，硕士生导师。主要研究方向为图形图像处理、机器视觉等。E-mail：an6860@https://www.360docs.net/doc/ac6646238.html,