گشتاور، کوپل، و مرکز مقاومت
مرکز مقاومت نقطهای است که دندان طوری رفتار میکند که گویی تکیهگاه آن در آنجا متمرکز شده است؛ نیرویی که از این نقطه عبور کند، حرکت انتقالی خالص ایجاد میکند. از آنجا که نیروهای ارتودنسی معمولاً در براکت، دور از این نقطه، اعمال میشوند، آنها گشتاور — تمایل به چرخش — ایجاد میکنند که نسبت آن به نیروی اعمالشده، نوع حرکت را تعیین میکند. یک کوپل، که از دو نیروی برابر و مخالف تشکیل شده است، یک گشتاور خالص را فراهم میکند که برای کنترل موقعیت ریشه استفاده میشود.
Definition
مرکز مقاومت یک دندان، نقطهای است که در آن یک نیروی اعمالشده، حرکت انتقالی بدون چرخش ایجاد میکند؛ گشتاور، اثر چرخشی یک نیرو است که از آن نقطه فاصله دارد، و کوپل، جفتی از نیروهای برابر، مخالف، و غیرهمراستا است که یک گشتاور خالص ایجاد میکند.
Scope
این موضوع شامل تعریف مرکز مقاومت، گشتاور ایجاد شده هنگامی که یک نیرو از آن فاصله دارد، کوپل به عنوان منبع گشتاور خالص، نسبت گشتاور به نیرو که کج شدن در مقابل حرکت انتقالی در مقابل حرکت ریشه را کنترل میکند، و مفهوم مرتبط با مرکز چرخش است. این مفاهیم به عنوان مفاهیم مکانیکی، از جمله دیدگاه معاصر که مرکز مقاومت در سه بعد پیچیدهتر است، مورد بررسی قرار میگیرند.
Core questions
- مرکز مقاومت چیست و چه چیزی موقعیت آن را تعیین میکند؟
- چگونه گشتاور هنگام اعمال نیرو در براکت ایجاد میشود؟
- کوپل چیست و چرا برای کنترل ریشه مورد نیاز است؟
- نسبت گشتاور به نیرو چگونه نوع حرکت دندان را تعیین میکند؟
Key concepts
- مرکز مقاومت
- مرکز چرخش
- گشتاور نیرو
- کوپل (گشتاور خالص)
- نسبت گشتاور به نیرو
- کجشدگی کنترلشده، حرکت انتقالی، و حرکت ریشه
- محورهای مقاومت سهبعدی
Mechanisms
هنگامی که نیرویی در براکت دندان اعمال میشود، میتوان آن را به یک نیروی برابر که در مرکز مقاومت عمل میکند به علاوه یک گشتاور برابر با حاصلضرب نیرو در فاصله عمودی آن از آن مرکز تجزیه کرد. این گشتاور تمایل به چرخش دندان و ایجاد کجشدگی دارد. افزودن یک کوپل در براکت، یک گشتاور دوم و مخالف را معرفی میکند؛ تغییر نسبت گشتاور خالص به نیروی خالص، محل مرکز چرخش را تغییر میدهد و بنابراین تعیین میکند که آیا دندان کج میشود، حرکت انتقالی دارد، یا حرکت ریشه را تجربه میکند. رویکرد قوس سگمنتال بورستون از این کنترل گشتاورها بهره میبرد، و تحلیلهای سهبعدی بعدی (ویسیلی و همکاران) نشان میدهند که در بارگذاری عمومی، مرکز مقاومت ساده تکنقطهای بهتر است با محورهای مقاومت توصیف شود.
Clinical relevance
این مفاهیم توضیح میدهند که چرا کنترل گشتاورها، نه صرفاً نیروها، برای ایجاد موقعیتهای مورد نظر ریشه و تاج دندان حیاتی است، و چرا طراحی ابزار نسبتهای گشتاور به نیرو را مشخص میکند. این مدخل اصول مکانیکی را برای درک و ارزیابی تکنیکها بیان میکند، نه دستورالعملهایی برای درمان یک بیمار خاص.
Evidence & guidelines
این چارچوب از استاتیک اجسام صلب که بر دندان و تکیهگاه آن اعمال میشود، نشأت میگیرد که توسط بورستون رسمی شد و توسط اسمیت و بورستون ترکیب گردید. مطالعات اجزای محدود و تحلیلی، مانند مطالعات ویسیلی و همکاران، مفهوم کلاسیک تکنقطهای را اصلاح کردهاند و نشان میدهند که تحت بارگذاری عمومی سهبعدی، پاسخ بهتر است با محورها توصیف شود تا با یک مرکز مقاومت ثابت.
History
مرکز مقاومت و نسبت گشتاور به نیرو در اواسط قرن بیستم با پذیرش استاتیک مهندسی در ارتودنسی وارد شدند، و بورستون گشتاورها و کوپلها را به عنوان متغیرهای طراحی صریح معرفی کرد. درمان اولیه یک نقطه مقاومت ثابت را فرض میکرد؛ تحلیل اجزای محدود در قرن بیست و یکم این ایدهآلسازی را بازنگری کرد و محورهای مقاومت را برای توصیف رفتار در سه بعد پیشنهاد داد.
Debates
- آیا یک مرکز مقاومت واحد در فضای سهبعدی وجود دارد؟
- مدل کلاسیک مرکز مقاومت را به عنوان یک نقطه ثابت در نظر میگیرد، اما تحلیل اجزای محدود سهبعدی نشان میدهد که تحت بارگذاری عمومی، دندان بهتر است با محورهای مقاومت توصیف شود، زیرا نقطهای که حرکت انتقالی خالص ایجاد میکند به جهت بارگذاری بستگی دارد.
Key figures
- Charles J. Burstone
- Robert J. Smith
- Rodrigo F. Viecilli
Related topics
Seminal works
- smith-burstone-1984
- burstone-1962
- viecilli-2013
Frequently asked questions
- نسبت گشتاور به نیرو برای چه استفاده میشود؟
- این نسبت تعادل بین گشتاور خالص و نیروی خالص وارد بر دندان را بیان میکند و محل مرکز چرخش را تعیین میکند، که به نوبه خود تصمیم میگیرد که آیا دندان کج میشود، حرکت انتقالی کامل دارد یا حرکت ریشه را تجربه میکند.
- چرا به کوپل نیاز است؟
- یک نیروی منفرد که از مرکز مقاومت فاصله دارد، هم دندان را هل میدهد و هم آن را کج میکند. یک کوپل یک گشتاور خالص بدون نیروی خالص اضافه میکند، که به پزشک اجازه میدهد تمایل به چرخش را به طور مستقل تنظیم کرده و موقعیت ریشه را کنترل کند.