Momento, Coppia e Centro di Resistenza

Il centro di resistenza è il punto attorno al quale un dente si comporta come se il suo supporto fosse concentrato; una forza diretta attraverso di esso produce traslazione pura. Poiché le forze ortodontiche sono solitamente applicate al bracket, lontano da questo punto, generano un momento — una tendenza alla rotazione — il cui rapporto con la forza applicata determina il tipo di movimento. Una coppia, formata da due forze uguali e opposte, fornisce un momento puro utilizzato per controllare la posizione della radice.

Definition

Il centro di resistenza di un dente è il punto in cui una forza applicata produce traslazione senza rotazione; un momento è l'effetto di rotazione di una forza sfalsata da quel punto, e una coppia è una coppia di forze uguali, opposte e non collineari che produce un momento puro.

Scope

L'argomento copre la definizione del centro di resistenza, il momento creato quando una forza è sfalsata rispetto ad esso, la coppia come fonte di momento puro, il rapporto momento-forza che governa la inclinazione rispetto alla traslazione e al movimento della radice, e la nozione correlata di centro di rotazione. Li tratta come concetti meccanici, inclusa la visione contemporanea che il centro di resistenza sia più complesso in tre dimensioni.

Core questions

• Cos'è il centro di resistenza e cosa ne determina la posizione?
• Come sorge un momento quando una forza viene applicata al bracket?
• Cos'è una coppia e perché è necessaria per controllare la radice?
• Come determina il rapporto momento-forza il tipo di movimento dentale?

Key concepts

• Centro di resistenza
• Centro di rotazione
• Momento di una forza
• Coppia (momento puro)
• Rapporto momento-forza
• Inclinazione controllata, traslazione e movimento della radice
• Assi di resistenza tridimensionali

Mechanisms

Quando una forza viene applicata al bracket di un dente, può essere scomposta in una forza uguale agente al centro di resistenza più un momento uguale alla forza per la sua distanza perpendicolare da quel centro. Questo momento tende a ruotare il dente, producendo inclinazione. L'aggiunta di una coppia al bracket introduce un secondo momento opposto; la variazione del rapporto tra il momento netto e la forza netta cambia la posizione del centro di rotazione e quindi se il dente si inclina, trasla o subisce un movimento della radice. L'approccio ad arco segmentato di Burstone sfrutta questo controllo dei momenti, e successive analisi tridimensionali (Viecilli e colleghi) mostrano che nel caricamento generale il semplice centro di resistenza puntiforme è meglio descritto da assi di resistenza.

Clinical relevance

Questi concetti spiegano perché il controllo dei momenti, non solo delle forze, è centrale per produrre posizioni desiderate di radici e corone, e perché la progettazione degli apparecchi specifica i rapporti momento-forza. La voce trasmette principi meccanici per la comprensione e la valutazione della tecnica, non istruzioni per il trattamento di un paziente specifico.

Evidence & guidelines

Il quadro deriva dalla statica dei corpi rigidi applicata al dente e al suo supporto, formalizzata da Burstone e sintetizzata da Smith e Burstone. Studi agli elementi finiti e analitici, come quelli di Viecilli e colleghi, hanno affinato il concetto classico puntiforme, indicando che sotto caricamento tridimensionale generale la risposta è meglio catturata da assi piuttosto che da un singolo centro di resistenza fisso.

History

Il centro di resistenza e il rapporto momento-forza sono entrati nell'ortodonzia quando il campo ha adottato la statica ingegneristica a metà del XX secolo, con Burstone che ha reso momenti e coppie variabili di progettazione esplicite. Il trattamento originale presupponeva un punto di resistenza fisso; l'analisi agli elementi finiti nel XXI secolo ha riesaminato questa idealizzazione e ha proposto assi di resistenza per descrivere il comportamento in tre dimensioni.

Debates

Esiste un singolo centro di resistenza nello spazio tridimensionale?

Il modello classico tratta il centro di resistenza come un punto fisso, ma l'analisi tridimensionale agli elementi finiti suggerisce che sotto caricamento generale un dente è meglio descritto da assi di resistenza, poiché il punto che produce traslazione pura dipende dalla direzione del caricamento.

Key figures

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

Seminal works

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

Frequently asked questions

A cosa serve il rapporto momento-forza?

Esprime l'equilibrio tra il momento netto e la forza netta che un dente sperimenta e determina la posizione del centro di rotazione, che a sua volta decide se il dente si inclina, trasla in modo corporeo o si muove alla radice.

Perché è necessaria una coppia?

Una singola forza sfalsata dal centro di resistenza spinge e inclina il dente. Una coppia aggiunge un momento puro senza forza netta, consentendo al clinico di regolare la tendenza alla rotazione in modo indipendente e controllare la posizione della radice.