بیومکانیک ارتودنسی و سیستمهای نیرو
بیومکانیک ارتودنسی مطالعه چگونگی حرکت دندانها و بازسازی ساختارهای نگهدارنده توسط نیروها و گشتاورهای اعمال شده از طریق وسایل ارتودنسی است. این رشته هر دندان را به عنوان یک جسم صلب معلق در رباط پریودنتال در نظر میگیرد، به طوری که نحوه اعمال نیرو — بزرگی، جهت، و نقطه اعمال آن نسبت به مرکز مقاومت دندان — تعیین میکند که دندان کج شود، جابجا شود، بچرخد، یا راست شود. این حوزه اصول مکانیکی زیربنای حرکت کنترلشده دندان را گردآوری میکند.
Definition
بیومکانیک ارتودنسی کاربرد اصول استاتیک و مکانیک اجسام صلب در حرکت کنترلشده دندانها است که چگونگی تولید انواع مشخصی از جابجایی دندان در حمایت پریودنتال و اسکلتی توسط سیستمهای نیرو (نیروها و گشتاورها) اعمال شده توسط وسایل ارتودنسی را توصیف میکند.
Scope
این حوزه فیزیک اعمال نیرو به دندانها، مفاهیم گشتاور، کوپل، و مرکز مقاومت، مسئله بزرگی و مدت زمان بهینه نیرو، حرکت در هر سه صفحه فضایی، و کنترل انکوریج را پوشش میدهد تا حرکات مورد نظر حاصل شوند در حالی که از حرکات ناخواسته جلوگیری شود. این موارد را به عنوان اصول مکانیکی و بیولوژیکی مطرح میکند نه به عنوان رویههای بالینی گام به گام.
Sub-topics
Core questions
- چگونه نحوه اعمال نیرو، نوع حرکت دندانی را که حاصل میشود، تعیین میکند؟
- مرکز مقاومت دندان چیست و چرا کج شدن در مقابل جابجایی را کنترل میکند؟
- آیا بزرگی نیرویی وجود دارد که دندانها را به طور مؤثر حرکت دهد در حالی که بافتهای پریودنتال را حفظ کند؟
- انکوریج چگونه تصور و کنترل میشود تا نیروهای واکنشی هدف درمان را تضعیف نکنند؟
Key concepts
- نیرو و گشتاور به عنوان یک سیستم نیرو
- مرکز مقاومت و مرکز چرخش
- نسبت گشتاور به نیرو که نوع حرکت را کنترل میکند
- کوپل و کنترل موقعیت ریشه
- نیروی بهینه (سبک، پیوسته)
- انکوریج و واکنش قانون سوم نیوتن
- وسایل ارتودنسی ایستا معین در مقابل ایستا نامعین
Mechanisms
یک دندان از نظر مکانیکی به عنوان یک جسم صلب که توسط رباط پریودنتال و استخوان آلوئولار مهار شده است، رفتار میکند. یک نیروی واحد که در براکت اعمال میشود، از مرکز مقاومت دندان عبور نمیکند، بنابراین هم یک تمایل به جابجایی و هم یک گشتاور تولید میکند که باعث میشود تاج و ریشه به طور متفاوتی حرکت کنند (کج شدن). افزودن یک کوپل متعادلکننده نسبت گشتاور به نیرو را تغییر داده و مرکز چرخش را جابجا میکند که امکان جابجایی یا حرکت ریشه را فراهم میآورد. پاسخ بیولوژیکی — بازسازی استخوان و رباط تحت فشار و کشش — این بارگذاری پایدار را به حرکت دندان در طول زمان تبدیل میکند که سیستم نیروی مکانیکی را به پاسخ سلولی توصیف شده در ادبیات قوس سگمنتال و بزرگی نیرو مرتبط میسازد.
Clinical relevance
اصول بیومکانیکی توضیح میدهند که چرا وسایل ارتودنسی به شکلی که هستند طراحی و تنظیم میشوند و چرا یک سیم مشابه میتواند بسته به نحوه اتصال آن، حرکات متفاوتی ایجاد کند. درک سیستمهای نیرو بخشی از ارزیابی تکنیک و شواهد ارتودنسی است؛ این مدخل اصول مکانیکی و بیولوژیکی را توصیف میکند و منبعی برای دستورالعملهای درمانی فردی نیست.
Evidence & guidelines
بخش عمدهای از دانش بنیادی از مکانیک تحلیلی و آزمایشگاهی (به عنوان مثال، شرح اسمیت و برستون از مکانیک حرکت دندان و منطق قوس سگمنتال برستون) نشأت میگیرد که با مطالعات حیوانی و بالینی در مورد نیرو و پاسخ بافتی تکمیل شده است. سوالات کمی مانند بزرگی بهینه نیرو با مدلسازی ریاضی و مرورهای سیستماتیک بررسی شدهاند که به طور مداوم اشاره میکنند که پایگاه شواهد محدود و ناهمگون است.
History
مکانیک ارتودنسی در طول قرن بیستم بر استاتیک اجسام صلب کلاسیک تکیه داشت. مطالعات بافتشناسی کاره ریتان در اواسط قرن، نیروی اعمال شده را به واکنش بافتی مرتبط ساخت و کار چارلز برستون از دهه ۱۹۶۰ به بعد، رویکرد سیستم نیرو را رسمی کرد و مفهوم قوس سگمنتال و استفاده سیستماتیک از گشتاورها و کوپلها را برای کنترل حرکت دندان معرفی نمود. سنتز اسمیت و برستون در سال ۱۹۸۴ این اصول را در چارچوب مورد استفاده در آموزش معاصر تثبیت کرد.
Key figures
- Charles J. Burstone
- Robert J. Smith
- Kaare Reitan
Related topics
Seminal works
- smith-burstone-1984
- burstone-1962
- ren-2004
Frequently asked questions
- سیستم نیرو در ارتودنسی چیست؟
- ترکیبی از نیروها و گشتاورهای وارد بر دندان است. از آنجا که نوع حرکت به کل سیستم و نه فقط به نیرو بستگی دارد، مکانیک ارتودنسی نیروی خالص و گشتاور خالص وارد بر دندان را تحلیل میکند.
- چرا یک نیروی مشابه دندانهای مختلف را به طور متفاوتی حرکت میدهد؟
- حرکت حاصل به محل اعمال نیرو نسبت به مرکز مقاومت هر دندان و به نسبت گشتاور به نیرو بستگی دارد که با طول ریشه، حمایت استخوانی و نحوه اتصال وسیله به دندان متفاوت است.