牙齿矫正器的构造因类型不同而有很大差异,主要分为两大类:传统固定矫正器(如金属托槽矫正器)和隐形矫正器(如隐适美Invisalign),以下是这两类矫正器的详细构造解析:

传统固定矫正器构造
主要由托槽、弓丝、结扎丝/橡皮圈和粘接剂组成:
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托槽(Brackets)
- 作用:固定在牙齿表面,作为弓丝的“轨道”,引导牙齿移动方向。
- 材料:
- 金属托槽:不锈钢或钛合金,强度高,成本低。
- 陶瓷托槽:氧化铝或氧化锆,美观(接近牙齿颜色),但较脆。
- 结构:
- 槽沟(Slot):容纳弓丝,决定牙齿移动方向(水平/垂直/旋转)。
- 翼(Wings):用于结扎丝或橡皮圈固定弓丝。
- 底板(Base):用于粘接在牙齿表面。
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弓丝(Archwire)
- 作用:提供持续轻柔的力,推动牙齿移动。
- 材料:
- 不锈钢丝:强度高,用于初始排齐阶段。
- 镍钛合金丝:超弹性,温和持续施力,用于排齐和整平。
- β钛丝:记忆性好,用于精细调整(如关闭间隙、扭转)。
- 特性:
- 不同直径和形状(圆形、方形)适应不同治疗阶段。
- 温度敏感性(镍钛丝在口腔温度下保持超弹性)。
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结扎丝/橡皮圈(Ligatures)
- 作用:将弓丝固定在托槽槽沟内。
- 类型:
- 金属结扎丝:细钢丝手工结扎,牢固但不易清洁。
- 弹性橡皮圈(O-rings):彩色或透明,更换方便,美观性好(自锁托槽无需结扎丝)。
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粘接剂(Adhesive)
- 作用:将托槽牢固粘接在牙齿表面。
- 材料:
- 树脂粘接剂:光固化或化学固化,提供强粘接力。
- 玻璃离子水门汀:释放氟,减少脱矿,但强度较低。
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其他组件
- 颊面管(Buccal Tubes):粘接在磨牙上,弓丝末端插入其中,提供支抗。
- 弹簧/橡皮链:用于打开/关闭间隙,调整牙齿位置。
- 舌侧扣(Lingual Buttons):用于挂橡皮圈,牵引牙齿移动。
隐形矫正器构造
如隐适美(Invisalign)、Spark等,由高分子材料薄膜制成:
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材料
- 高分子聚合物:
- 隐适美:使用 SmartTrack® 材料(聚对苯二甲酸乙二醇酯共聚物),柔韧度高、透明度高。
- 其他品牌:常用 PETG(聚对苯二甲酸乙二醇酯) 或 TPU(热塑性聚氨酯)。
- 特性:
- 生物相容性(无BPA、乳胶等致敏物质)。
- 高弹性(可产生持续轻柔的力)。
- 耐磨损(可承受日常咀嚼)。
- 高分子聚合物:
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结构设计
- 整体薄膜:覆盖牙齿表面,包裹牙齿。
- 附件(Attachments):
- 小型树脂凸点(粘接在牙齿表面),增强矫正器对牙齿的抓握力。
- 形状多样(圆形、三角形等),用于控制牙齿旋转、压低等复杂移动。
- 加厚区域(Thickened Spots):
在特定位置增厚材料,形成“施力点”,精准传递力量。
- ITero扫描模型:
通过口内扫描获取牙齿3D数据,设计矫正器序列(每副矫正器移动0.25mm)。
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力学原理
- 序列移动:每副矫正器仅微调牙齿位置,逐步达成最终目标。
- 多点施力:通过附件和加厚区域同时控制多个牙齿,避免单点受力。
关键构造对比
| 组件 | 传统固定矫正器 | 隐形矫正器 |
|---|---|---|
| 主体材料 | 金属/陶瓷托槽 + 不锈钢/镍钛弓丝 | 高分子聚合物薄膜(PETG/TPU) |
| 固定方式 | 粘接剂 + 结扎丝/橡皮圈 | 包裹牙齿 + 附件辅助固定 |
| 施力点 | 托槽槽沟 + 弓丝形变 | 附件 + 加厚区域 |
| 可摘性 | 不可摘 | 可摘(每日佩戴20-22小时) |
| 清洁维护 | 需专用牙刷/冲牙器 | 可取下清洗 |
构造设计的核心目标
- 生物相容性:材料无毒、无刺激,避免口腔过敏。
- 力学精准性:持续轻柔的力(100-300g)避免牙根吸收。
- 效率与可控性:复杂移动(扭转、压低)需附件辅助。
- 舒适性:边缘圆滑,避免软组织刺激。
- 美观性:隐形矫正器追求透明度,传统陶瓷托槽模仿牙齿颜色。
技术发展趋势
- 3D打印技术:定制化托槽、附件及矫正器(如隐适丽的3D打印附件)。
- 智能材料:温敏性镍钛丝、光控力释放系统。
- 数字化设计:AI辅助模拟牙齿移动路径(如隐适SmartForce技术)。
⚠️ 重要提示:矫正器构造需由专业正畸医生根据牙齿情况个性化设计,自行使用可能导致牙齿损伤或矫正失败,定期复诊调整是治疗成功的关键。
