摘要：生物力學(xué)在口腔修復(fù)、正畸、種植等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，已經(jīng)成為口腔醫(yī)學(xué)必不可少的基礎(chǔ)。運(yùn)用生物力學(xué)的基本原理和方法可以研究口腔醫(yī)學(xué)中大量的力學(xué)問題，從另一個(gè)角度認(rèn)識(shí)和解決臨床上的實(shí)際困難。本文將從生物力學(xué)和口腔醫(yī)學(xué)專業(yè)特點(diǎn)出發(fā)，結(jié)合專業(yè)需求和實(shí)際應(yīng)用，闡述一下在口腔醫(yī)學(xué)專業(yè)中生物力學(xué)的重要性。

關(guān)鍵詞：正畸；生物力學(xué)；種植；口腔醫(yī)學(xué)

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：J

生物力學(xué)是力學(xué)與醫(yī)學(xué)、生物學(xué)相結(jié)合形成的一門交叉學(xué)科，應(yīng)用力學(xué)的概念、理論、方法了解和確定生物組織和器官的力學(xué)性質(zhì)和作用規(guī)律，研究人和動(dòng)物身體各個(gè)部分的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，各種組織控制器官的力學(xué)功能等。口腔各個(gè)學(xué)科中的基礎(chǔ)和臨床實(shí)踐中存在大量的生物力學(xué)問題，對(duì)于口腔醫(yī)學(xué)專業(yè)的學(xué)生或者臨床大夫來說，面臨著諸多的臨床問題如口腔正畸、修復(fù)、種植等可以借助于生物力學(xué)的知識(shí)得到解決，有的以前已被認(rèn)識(shí)，有的還沒被認(rèn)識(shí)需要對(duì)其進(jìn)行研究，因此生物力學(xué)已經(jīng)成為口腔醫(yī)學(xué)的一個(gè)很好的基礎(chǔ)和應(yīng)用學(xué)科。

1 生物力學(xué)的特點(diǎn)

生物力學(xué)課程多數(shù)開設(shè)在醫(yī)工結(jié)合的專業(yè)或者學(xué)校，首都醫(yī)科大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院多年來就針對(duì)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)、口腔醫(yī)學(xué)專業(yè)、康復(fù)治療專業(yè)都開設(shè)有這門課程，根據(jù)不同的專業(yè)背景有相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容，但是就這門課程本身來說有其自身的一些特點(diǎn)：

1.1新興學(xué)科 生物力學(xué)出現(xiàn)比較晚，尤其是在國內(nèi)出現(xiàn)在上世紀(jì)70年代，因此是一個(gè)新興學(xué)科。對(duì)于臨床各科大夫來說近些年來才有所接觸，認(rèn)識(shí)到了生物力學(xué)在其專業(yè)領(lǐng)域的重要性，但滲透性和認(rèn)識(shí)程度還不是太深。

1.2多學(xué)科交叉 多學(xué)科交叉的特性要求不但要有解剖學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等知識(shí)，更多的要掌握力學(xué)的相關(guān)基本概念和原理，而生物體涉及的面又多又復(fù)雜，如骨組織、齒科、血液、軟組織、康復(fù)矯形等，同時(shí)新興的研究成果也在不斷快速呈現(xiàn)。

1.3宏觀到微觀滲透 生物力學(xué)的起初階段是源于生物體宏觀現(xiàn)象的研究，器官、組織、系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和表現(xiàn)規(guī)律，隨著學(xué)科的發(fā)展現(xiàn)在已逐漸發(fā)展到了微觀層面的研究，從分子、細(xì)胞的角度研究這些宏觀表現(xiàn)的機(jī)制，認(rèn)識(shí)生命過程的規(guī)律，解決生命與健康領(lǐng)域的科學(xué)問題。

1.4新技術(shù)、新成果不斷涌現(xiàn) 隨著科技的發(fā)展，和醫(yī)學(xué)的緊密結(jié)合的新技術(shù)、新方法、新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，這些很大程度上依據(jù)于生物力學(xué)的原理，在課程的設(shè)置上要充分體現(xiàn)。

2 口腔醫(yī)學(xué)專業(yè)特點(diǎn)

口腔醫(yī)學(xué)教育的特色是先醫(yī)學(xué)生后口腔醫(yī)學(xué)生，在基礎(chǔ)教育階段先是接受基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，隨后進(jìn)入臨床開始專業(yè)訓(xùn)練，那時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)很多的臨床問題離不開生物力學(xué)。

2.1生物力學(xué)的原理無處不在 口腔醫(yī)學(xué)更多體現(xiàn)的是一門技術(shù)，無論是口腔修復(fù)、種植、正畸還是頜面外科都離不開生物力學(xué)，針對(duì)不同的患者要想實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的治療更是需要結(jié)合生物力學(xué)原理。

2.2臨床問題解決的新思路 口腔醫(yī)學(xué)的發(fā)展依靠從實(shí)踐中不斷發(fā)現(xiàn)問題從而解決問題。從一個(gè)口腔醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生到一個(gè)合格臨床大夫，不斷要有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)，還需要豐富的臨床實(shí)踐，而在實(shí)踐當(dāng)中會(huì)遇到各種問題，已經(jīng)不是純粹的醫(yī)學(xué)知識(shí)可以解決得了，許多需要借助于生物力學(xué)，從力學(xué)的角度去認(rèn)識(shí)，借助于力學(xué)的方法去解決，力學(xué)可為口腔醫(yī)學(xué)問題提供一個(gè)解決的新思路。

3 生物力學(xué)在口腔醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用

3.1正畸治療 正畸科是運(yùn)用生物力學(xué)解決問題最早的科室之一，解決錯(cuò)牙合畸形臨床問題。核心是通過合理的施力于周圍組織上，引起一定的生物學(xué)效應(yīng)發(fā)生組織重建，從而控制牙齒移動(dòng)達(dá)到矯治目的。因此如何合理傳遞矯治力是關(guān)鍵，會(huì)影響牙移動(dòng)的速度、距離和方向，即最終的正畸質(zhì)量，這都將依賴于生物力學(xué)知識(shí)的運(yùn)用。

同時(shí)，借助于生物力學(xué)還可以研發(fā)新型的正畸矯治器，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的正畸力系統(tǒng)，預(yù)測(cè)矯治效果，動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)的監(jiān)控，達(dá)到縮短療程、提高療效、降低成本的目的。

3.2口腔修復(fù) 解決牙列缺損或缺失問題，生物力學(xué)的運(yùn)用主要包括固定修復(fù)和可摘局部義齒修復(fù)。按照工程技術(shù)的原理方法設(shè)計(jì)制作優(yōu)化修復(fù)體，對(duì)運(yùn)用的人工材料進(jìn)行力學(xué)特性、結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析、疲勞和破壞評(píng)估等，對(duì)修復(fù)體基牙、基托組織受力分析、在機(jī)械力作用下細(xì)胞在骨改建中的細(xì)胞、分子機(jī)制變化研究等等，都離不開生物力學(xué)的原理。

3.3口腔種植 種植牙作為一個(gè)仿生器官在行駛咀嚼功能時(shí)，表現(xiàn)為復(fù)雜的一個(gè)生物力學(xué)過程，研究種植牙、口頜系統(tǒng)相互作用關(guān)系、種植體的構(gòu)型設(shè)計(jì)、材料的力學(xué)性能測(cè)試、人工牙根和骨組織的結(jié)合、義齒的固位等均屬于生物力學(xué)問題，均離不開生物力學(xué)原理，將是決定種植體成功與否的關(guān)鍵因素，也可能涉及到牙合力與咬合功能的恢復(fù)程度。

3.4有限元法的應(yīng)用 有限元法作為一種數(shù)值模擬方法，起源于工程領(lǐng)域，但已廣泛的滲透到了醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域?？谇唤Y(jié)構(gòu)、環(huán)境、運(yùn)動(dòng)復(fù)雜，有限元法正好適合解決這類復(fù)雜問題，解決一些實(shí)驗(yàn)無法進(jìn)行的難題。查閱文獻(xiàn)可以看到有限元法在口腔科各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，有大量的研究成果，這也充分說明該方法對(duì)于口腔專業(yè)人員的極大需求。

3.5其它應(yīng)用 在頜面外科牙齒拔除中，阻生智齒時(shí)要明確阻力所在和制定克服阻力的方法?？谇活M面創(chuàng)傷時(shí)要明確外力的大小、性質(zhì)、骨折部位和特點(diǎn)以及力的傳導(dǎo)方向，如顴骨骨折的復(fù)位固定必須遵循三點(diǎn)固定。牙周疾病中也離不開生物力學(xué)的運(yùn)用，如咬合創(chuàng)傷，就是慢性創(chuàng)傷加上應(yīng)力不均衡導(dǎo)致的創(chuàng)傷性牙周炎，調(diào)牙合是治療該病的重要方法，原理依然是基于生物力學(xué)原理。

因此，在口腔醫(yī)學(xué)中生物力學(xué)應(yīng)用無處不在，生物力學(xué)的重要性就更為突出。

4 未來的發(fā)展

隨著醫(yī)療技術(shù)和生物力學(xué)學(xué)科的發(fā)展，不斷出現(xiàn)了一些新知識(shí)、新技術(shù)，需要及時(shí)的傳授給學(xué)生，更好的解決今后遇到的臨床問題，如三維打印技術(shù)，它以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)構(gòu)造物體，可以直接制造高價(jià)值的產(chǎn)品，如髖關(guān)節(jié)、牙齒等零部件，且非常適合成型口腔內(nèi)的小件；MIMICS建模軟件，它基于影像資料可以開展臨床前研究，進(jìn)行患者特異設(shè)計(jì)，精確呈現(xiàn)患者解剖結(jié)構(gòu)以做好手術(shù)準(zhǔn)備，同時(shí)重建的幾何結(jié)構(gòu)結(jié)合有限元方法可以用來進(jìn)行力學(xué)分析，從微觀層面了解組織的受力狀態(tài)；另外，手術(shù)導(dǎo)向板、個(gè)性化醫(yī)療等相關(guān)技術(shù)納入生物力學(xué)課程體系，將會(huì)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)產(chǎn)生更好的效果。

同時(shí)，隨著臨床與基礎(chǔ)研究的結(jié)合越來越緊密，教師以及臨床口腔科醫(yī)生均認(rèn)識(shí)到了生物力學(xué)在口腔專業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用不可忽視，將最新的一些研究成果、研究實(shí)例加入生物力學(xué)課程中，增加口腔專業(yè)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，為進(jìn)入臨床的他們奠定一些基礎(chǔ)。比如在閱讀文獻(xiàn)時(shí)，碰到相關(guān)力學(xué)在口腔中的應(yīng)用性文章能夠讀得懂，遇到臨床問題能夠聯(lián)想到是否可以從力學(xué)角度解決，打開一個(gè)新思路。

參考文獻(xiàn)：

[1]樊瑜波.口腔生物力學(xué)[J].醫(yī)用生物力學(xué)，2007，22（2）：119-120.

[2]邱蔚六.生物力學(xué)原理無所不在--淺論生物力學(xué)與口腔醫(yī)學(xué)的關(guān)系[J].醫(yī)用生物力學(xué)，2007，22（2）：115-118.

[3]于海洋.口腔生物力學(xué)[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，2012：2.

[4]劉志成，宋紅芳.生物力學(xué)基礎(chǔ)[M].北京：首都醫(yī)科大學(xué)出版，2005：1.

編輯/趙恒德