固定矫治器力学与系统
固定矫治器是粘接或带环固定在牙齿上的正畸装置，患者无法自行摘除，它能施加受控的力和力矩，使牙齿在三维空间内移动。本领域汇集了当代固定矫治器的硬件和力学原理：托槽、弓丝、方丝弓和预调矫治系统内置的矫治信息、舌侧矫治器变体，以及将弓丝固定在托槽上的结扎方法和摩擦力控制。
Definition
固定矫治器力学是研究粘固式正畸托槽、弓丝及其结扎如何相互作用以产生受控牙齿移动所需的力和力矩的学科。
Scope
本领域旨在向读者介绍粘固式固定矫治器的组成部分，以及将这些组件与牙齿移动联系起来的工程学原理。它涵盖了托槽设计、弓丝材料和序列、方丝弓和预调（直丝弓）矫治器概念、舌侧矫治系统，以及结扎和摩擦。本领域将其作为该领域的参考和教育地图，而非临床治疗手册。
Sub-topics
Core questions
- 当代固定矫治器由哪些组件构成，每个组件有何作用？
- 托槽槽沟、弓丝和结扎的组合如何转化为移动牙齿的力和力矩？
- 方丝弓、预调（直丝弓）和舌侧矫治系统在矫正信息放置位置上有何不同？
- 结扎方式如何影响抵抗滑动摩擦的摩擦力？
Key concepts
- 托槽槽沟和矫治信息
- 弓丝力-变形行为
- 方丝弓力学
- 预调（直丝弓）矫治器
- 舌侧矫治系统
- 结扎和摩擦
- 牙齿三维控制（倾斜度、转矩、旋转）
Mechanisms
固定矫治器的工作原理是将弹性弓丝嵌入粘接在单个牙齿上的托槽槽沟中。当弓丝被偏转以被动就位时，它会储存能量，并向每个托槽施加力和力矩，这些力和力矩会传递到牙齿及其支持组织。托槽槽沟的几何形状、弓丝的横截面和合金、托槽的矫治信息（内置的倾斜度、转矩和内外收）以及弓丝的结扎方式共同决定了载荷的方向和大小。在方丝弓传统中，正畸医生通过弯制弓丝来施加矫正信息；在预调矫治器中，大部分矫正信息内置于托槽中，因此相对简单的弓丝即可表达这些信息（Andrews, 1972; Burstone, 1981; Proffit, 2018）。
Clinical relevance
理解固定矫治器的组件和力学原理是临床医生解读和比较治疗系统以及研究人员评估这些系统的基础。本领域是描述性和教育性的：它解释了矫治器如何设计以及力如何产生，并非提供个性化治疗指导或器械推荐的来源。
Evidence & guidelines
本领域的大部分比较证据关注的是较新的硬件是否能改变治疗结果。例如，关于自锁托槽与传统结扎托槽的系统评价通常发现，在整体治疗结果方面，临床上重要的差异缺乏高质量证据（Chen et al., 2010）。矫治器设计和材料的基础描述主要来自叙述性文献和教科书（Andrews, 1972; Burstone, 1981; Proffit, 2018）。
History
方丝弓矫治器由 Edward Angle 于 20 世纪 20 年代末引入，它将矩形弓丝置于矩形托槽槽沟中，以实现三维控制。在随后的几十年里，临床医生手工弯制矫正弯曲。Andrews 提出的正常咬合的六个关键（1972）及其预调矫治器将大部分矫正信息内置于托槽本身，随后镍钛和β-钛弓丝的引入（Burstone, 1981）拓宽了这些系统中可用的力学选择。
Debates
- 自锁系统是否能改善治疗结果？
- 制造商和一些临床医生将摩擦力减小、治疗时间缩短以及其他益处归因于自锁托槽，但系统评价发现，与传统结扎相比，自锁托槽在临床上具有重要优势的可靠证据有限。
Key figures
- Edward H. Angle
- Lawrence F. Andrews
- Charles J. Burstone
Related topics
Seminal works
- andrews-1972
- burstone-1981
- proffit-2018
Frequently asked questions
- 正畸中的固定矫治器是什么？
- 它是一种粘接或带环固定在牙齿上的矫治器，患者无法自行摘除，通常由托槽和弓丝组成，用于施加受控力以移动牙齿。
- 固定矫治器如何移动牙齿？
- 嵌入托槽中的偏转弓丝储存能量，并向每颗牙齿施加力和力矩；托槽的矫治信息和弓丝的特性决定了这些载荷的方向和大小。