CC BY
115
Бюллетень медицинских Интернет-конференций (ISSN 2224-6150) 2015. Том 5. № 11
Ю: 2015-11-5^-5848 Краткое сообщение
Невзоров А.Ю., Малагусейнов М.А., Гаджиев Ш.М.
Биомеханика и 3й технологии в ортодонтии
ГБОУ ВПО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Минздрава России
Nevzorov A.Yu., Malaguseinov M.A., Gadjiev S.M.
Biomechanics and 3D technology in orthodontics
Saratov State Medical University
Резюме
В данном сообщении содержится информация о таком разделе медицины, как ортодонтия, а также о таком разделе науки, как биомеханика и о том, как эти два раздела связаны между собой. Кратко представлены проблемы и задачи, стоящие перед врачом - ортодонтом во время приема пациента, и современные пути решения этих задач и проблем при помощи новейших технологий.
Ключевые слова: ортодонтия, биомеханика, 3D технологии
Abstract
The article contains information about the medicine section, of orthodontics, and information about section of science such as, biomechanics. Also, in this article said, about how orthodontics and biomechanics are related. Briefly, told about problems and tasks, facing dantists, during their work, and modern solutions of this problems, with help of new technologis.
Key words: orthodontic, biomechanics, 3D technology
Актуальность. Согласно проведенному обследованию у 5299 детей в возрасте 3-14 лет частота зубочелюстных аномалий составила 42,7 ± 0,6 %. У дошкольников они выявлены в 40,1 ± 1,1 %, у школьников - в 43,8 ± 0,8 % случаев. Аномалии отдельных зубов наблюдались у 0,7 % обследованных, аномалии зубных рядов - у 14,7 %, аномалии прикуса - у 27,3 % [1].
Цель: изучение физических процессов, происходящих при ортодонтическом лечении, проблем и задач, решаемых в ходе диагностики и лечения ЗЧА, а также, современных технологий в ортодонтии.
Задачи:
• Изучить особенности ортодонтии;
• Понять связь биомеханики и ортодонтии;
• Ознакомится с новыми технологиями в ортодонтии.
Материал и методы
Был проведен анализ медицинских книг, учебников, руководств, статей.
Результаты и обсуждение
Ортодонтия - раздел ортопедической стоматологии, который занимается изучением этиологии, диагностики, методов профилактики и лечения аномалий зубочелюстной системы, при которых применяются разного рода аппараты, съемные, такие как вестибулярные пластинки, трейнеры, каппы, или не съемные - брекет системы, которые в течении некоторого времени, устраняют ЗЧА, путем воздействия на зубы силы. Для точного определения силы и ее направления используются законы биомеханики [2].
Биомеханика - дисциплина, рассматривающая действия принципов механики в живых системах. Состоит из двух терминов, центр вращения - обозначает точку, через которую должна пройти сила, для линейного (без ротации) перемещения тела, в нашем случае зуба, и сила которая определяется как действие, прилагаемое к телу, и равна массе, умноженной на ускорение свободного падения (Р = та). Единицей измерения силы в ортодонтии, являются ньютоны (Н). Сила, это вектор, и она определяется векторными характеристиками, вектор имеет величину и направление. Направление вектора описывает линию его действия, ориентацию и точку начала (приложения). Учитывая особенность зубо-челюстной системы и ортодонтических аппаратов, сила в ортодонтии представлена давлением и тягой, а местом приложения этих двух векторов является коронка зуба. Корень зуба, который примерно в 2 раза длиннее коронки, находится в альвеоле. Под воздействием горизонтально направленной силы, приложенной к коронке зуба, происходит его наклон, а не поступательное (корпусное) перемещение [3].
На рис.1. схематично представлено действие в дистальном направлении активной силы F на первый постоянный моляр. Центр вращения зуба обычно находится на границе между средней и апикальной третью корня. В зависимости от его расположения и направления активной силы F возможны следующие варианты перемещения моляра:
а) сила F направлена перпендикулярно вертикальной оси зуба, линия ее действия проходит ниже центра его вращения; результат — дистальное перемещение зуба с его дистальным наклоном;
б) сила F направлена дистально и вверх, линия ее действия проходит ниже центра вращения зуба, результат — дистальное перемещение зуба с дистальным наклоном его коронки и зубоальвеолярным укорочением;
в) сила F направлена дистально и вверх, линия ее действия проходит через центр вращения зуба, результат — дистальное перемещение зуба с зубоальвеолярным укорочением, но без наклона;
Bulletin of Medical Internet Conferences (ISSN 2224-6150)
2015. Volume 5. Issue 11
Рисунок 1. Виды воздействия активной силы Р на верхний первый постоянный моляр. О— центр вращения зуба; Р — активная (действующая) сила; К — реактивная (противодействующая) сила; L — длина перпендикуляра, опущенного из центра вращения зуба на линию дейстия силы Р; М — момент вращения (прямыми стрелками обозначено направление силы, вызывающей поступательное перемещение зуба, дугообразными — вращательное). Направлению воздействия по часовой стрелке соответствует дистальный наклон зуба, против часовой стрелки — мезиальный
г) сила F направлена дистально и вверх, линия ее действия проходит выше центра вращения зуба, результат — дистальный наклон корней зуба с мезиальным наклоном его коронки и зубоальвеолярным укорочением;
д) сила F направлена дистально и вниз, линия ее действия проходит ниже центра вращения зуба, результат — дистальное перемещение зуба с дистальным наклоном его коронки и зубоальвеолярным удлинением;
е) сила F направлена дистально и перпендикулярно вертикальной оси зуба, линия ее действия проходит на уровне центра вращения; результат — поступательное перемещение зуба.
Рассматривая схему силового воздействия на зуб, можно сделать вывод, что в зависимости от направления вектора силы Fи ее отношения к центру вращения зуба, зуб может перемещаться в разные стороны поступательно, а также с одновременным зубоальвеолярным удлинением или укорочением. Для того, чтобы компенсировать наклон перемещаемого зуба, нужно сочетать прямолинейное воздействие на него с воздействием обратной пары сил, т. е. с вращательным воздействием. Поступательного перемещения зуба добиваются с помощью оптимального соотношения между прямолинейным воздействием и обратной силы [4].
Таким образом, врачу-ортодонту ежедневно приходится решать несколько сложных задач, поставить диагноз основываясь на обследовании пациента, исследования моделей и рентгеновских снимков, смоделировать результат лечения и рассказать о нем пациенту, составить план лечения, рассчитать правильное положение ортодонтических аппаратов на зубах пациента и осуществить их установку. Начиная с XVIII века, первые упоминания об ортодонтии, и до недавнего времени, врачу - ортодонту приходилось решать эти задачи в одиночку, опираясь на собственные знания и опыт, пока не появились компьютерные 3D технологии [5].
На сегодняшний день 3D технологии позволяют создавать трёх мерные цифровые модели зубов. В ортодонтии основным диагностическим методом является снятие оттисков оттискными массами и отливка по ним гипсовых моделей. При использовании 3D технологий, можно отсканировать полученные модели, но более удобный способ, это использование внутри ротового 3D сканера. Его удобнее всего применять у детей и пациентов с повышенной рвотной чувствительностью [6]. Полученные данные, интерпретируются в виде трёх мерных интерактивных изображений на экране компьютера, которые можно подробно изучать, приближая, отдаляя и фрагментируя в любой плоскости, при необходимости. На основе полученных данных, а также на основе заложенных алгоритмов расчета биомеханики, программа выбирает место приложения и направление вектора силы на зуб, для его оптимального перемещения. Это дает возможность выстраивать план лечения, подбирая оптимальные виды ортодонтических конструкций, каждому пациенту [7, 8, 9].
Но самым интересным для пациента в использовании 3D технологий является имитация лечения, фактически виртуальная реальность в ортодонтии, которая позволяет пациентам видеть на экране результаты лечения до того, как оно будет начато.
Вывод
Особенность ортодонтии в том, что для использования ортодонтических аппаратов необходимы знания основ биомеханики, а при использовании современных технологий понадобятся специальные навыки.
Литература
1. Пропедевтическая ортодонтия: учебное пособие / Образцов Ю.Л., Ларионов С.Н. - СпецЛит, 2007. 160 с.
www.medconfer.com
© Bulletin of Medical Internet Conferences, 2015
Бюллетень медицинских Интернет-конференций (ISSN 2224-6150) 2015. Том 5. № 11
2. Трезубов В.Н., Щербаков А.С, Р.А.Фадеев Р.А. ОРТОДОНТИЯ. М: Медицинская книга, Н.Новгород: Изд-во НГМА, 2001. 148 с.
3. Биомеханика и эстетика в клинической ортодонтии. Нанда Равиндра Медпресс-информ 2009. 388 с.
4. Руководство по ортодонтии / Под ред. Хорошилкиной Ф. Я. 2-е изд., перераб. и доп. М.:Медицина, М: Медицина, 1999. 800 с.
5. Персин Л.С. Ортодонтия. Современные методы диагностики зубочелюстно-лицевых аномалий. М.: Медицина, 2007.
6. Проффит У.Р. Современная ортодонтия. Под редакцией Персина Л.С. М.: МЕД пресс-информ, 2006.
7. Ленденгольц Ж.А., Картон Е.А., Персин Л.С., Вагапов З.И.. Ортодонтия. 3D-цефалометрия — диагностика 21 века. 2010. №3. С. 12-16.
8. Изосимова М.А., Данилова М.А. Планирование ортодонтического лечения у пациентов с ретенированными нижнечелюстными третьими молярами // Стоматология детского возраста и профилактика. 2011. Т. 10. №4. С. 53-56.
9. Суетенков Д.Е. Оптимизация аппаратурного этапа лечения с использованием скелетной опоры. Ортодонтия. 2012. №4 (60). С. 48-53.
