Moment, Vridmoment og Modstandscenter

Modstandscenteret er det punkt, hvortil en tand opfører sig, som om dens støtte var koncentreret; en kraft rettet igennem det medfører ren translation. Da ortodontiske kræfter sædvanligvis påføres ved bracketen, væk fra dette punkt, genererer de et moment – en drejningstendens – hvis forhold til den påførte kraft bestemmer bevægelsestypen. Et vridmoment, dannet af to lige store og modsatrettede kræfter, leverer et rent moment, der bruges til at kontrollere rodpositionen.

Definition

Et tands modstandscenter er det punkt, hvor en påført kraft medfører translation uden rotation; et moment er drejningseffekten af en kraft, der er forskudt fra dette punkt, og et vridmoment er et par af lige store, modsatrettede, ikke-kollineære kræfter, der medfører et rent moment.

Scope

Emnet dækker definitionen af modstandscenteret, det moment, der skabes, når en kraft er forskudt fra det, vridmomentet som en kilde til rent moment, moment-til-kraft-forholdet, der styrer tipping versus translation versus rodbevægelse, og den relaterede forestilling om rotationscenteret. Det behandler disse som mekaniske koncepter, herunder den moderne opfattelse af, at modstandscenteret er mere komplekst i tre dimensioner.

Core questions

• Hvad er modstandscenteret, og hvad bestemmer dets placering?
• Hvordan opstår et moment, når en kraft påføres ved bracketen?
• Hvad er et vridmoment, og hvorfor er det nødvendigt for at kontrollere roden?
• Hvordan bestemmer moment-til-kraft-forholdet typen af tandbevægelse?

Key concepts

• Modstandscenter
• Rotationscenter
• Kraftmoment
• Vridmoment (rent moment)
• Moment-til-kraft-forhold
• Kontrolleret tipping, translation og rodbevægelse
• Tre-dimensionelle modstandsakser

Mechanisms

Når en kraft påføres ved en tands bracket, kan den opløses i en lige stor kraft, der virker ved modstandscenteret, plus et moment lig med kraften gange dens vinkelrette afstand fra dette center. Dette moment har til formål at rotere tanden og medføre tipping. Tilføjelse af et vridmoment ved bracketen introducerer et andet, modsat rettet moment; variation af forholdet mellem det resulterende moment og den resulterende kraft ændrer placeringen af rotationscenteret og dermed, om tanden tipper, translaterer eller undergår rodbevægelse. Burstones segmenterede bue-tilgang udnytter denne kontrol af momenter, og senere tre-dimensionelle analyser (Viecilli og kolleger) viser, at ved generel belastning er det simple enkeltpunkts modstandscenter bedre beskrevet af modstandsakser.

Clinical relevance

Disse koncepter forklarer, hvorfor kontrol af momenter, ikke blot kræfter, er central for at opnå tilsigtede rod- og kronpositioner, og hvorfor apparatdesign specificerer moment-til-kraft-forhold. Artiklen formidler mekaniske principper til forståelse og vurdering af teknik, ikke instruktioner til behandling af en specifik patient.

Evidence & guidelines

Rammeværket stammer fra stivlegemestatik anvendt på tanden og dens støtte, formaliseret af Burstone og syntetiseret af Smith og Burstone. Finite-element- og analytiske studier, såsom Viecilli og kolleger, har forfinet det klassiske enkeltpunktskoncept og indikerer, at under generel tre-dimensionel belastning bedre fanges responsen af akser end af et enkelt fast modstandscenter.

History

Modstandscenteret og moment-til-kraft-forholdet kom ind i ortodontien, da feltet adopterede ingeniørstatiske principper i midten af det 20. århundrede, hvor Burstone gjorde momenter og vridmomenter til eksplicitte designvariable. Den oprindelige behandling antog et fast modstandspunkt; finite-element-analyse i det 21. århundrede genundersøgte denne idealisering og foreslog modstandsakser til at beskrive adfærd i tre dimensioner.

Debates

Eksisterer der et enkelt modstandscenter i tredimensionelt rum?

Den klassiske model behandler modstandscenteret som et fast punkt, men tredimensionel finite-element-analyse antyder, at under generel belastning bedre beskrives en tand af modstandsakser, da det punkt, der giver ren translation, afhænger af belastningsretningen.

Key figures

• Charles J. Burstone
• Robert J. Smith
• Rodrigo F. Viecilli

Seminal works

• smith-burstone-1984
• burstone-1962
• viecilli-2013

Frequently asked questions

Hvad bruges moment-til-kraft-forholdet til?

Det udtrykker balancen mellem det resulterende moment og den resulterende kraft, en tand oplever, og bestemmer placeringen af rotationscenteret, som igen afgør, om tanden tipper, translaterer kropsligt eller bevæger sig ved roden.

Hvorfor er et vridmoment nødvendigt?

En enkelt kraft, der er forskudt fra modstandscenteret, både skubber og tipper tanden. Et vridmoment tilføjer et rent moment uden nettokraft, hvilket giver klinikeren mulighed for uafhængigt at justere drejningstendensen og kontrollere rodpositionen.