24 de julio de 2018
El método presentado aquí está diseñado para construir y validar un en vitro modelo 3D capaz de medir el sistema de fuerza generado por diferentes arcos con curvas en V colocado entre dos soportes. Objetivos adicionales son comparar este sistema de fuerza con diferentes tipos de arcos y a los modelos anteriores.
El aparato descrito reduce un conjunto clínico normal de 12 brackets a solo dos. Ahora bien, esto simplifica enormemente nuestra comprensión de cómo funciona un electrodoméstico. También proporciona un modelo para probar y realizar modificaciones en electrodomésticos similares.
Este experimento responde a algunas preguntas clave relacionadas con la variación y el sistema de fuerza creado por las curvas en V. Al colocar esas bandas en diferentes lugares a lo largo del arco del molar incisivo. Las implicaciones de este gran aparato tienden a crear aparatos ortodóncicos con un sistema de fuerza más predecible, lo que, a nivel clínico implicaría resultados más predecibles.
Para comenzar este procedimiento, inserte un arco maxilar ovoide SS de 0,021 por 0,025 pulgadas en las ranuras del soporte. Luego, coloque el aparato de prueba en la cámara de vidrio. Compruebe si hay alguna activación involuntaria del arco de alambre.
Cualquier activación del arco creará automáticamente un sistema de fuerza, que se mostrará en la pantalla de la computadora. Si se observa alguna activación de arco de alambre, vuelva a colocar los soportes y vuelva a verificar. Para fabricar un arco de alambre de plantilla, coloque un arco de alambre en el aparato de prueba.
Luego, use un marcador permanente para indicar la línea media, un punto inmediatamente distal al soporte del incisivo y un punto inmediatamente mesial al tubo molar. Haz lo mismo con el lado contralateral del arco de alambre. A continuación, transfiera el arco de alambre con los puntos marcados a papel cuadriculado.
Haga una réplica precisa del arco de alambre en él, que se puede usar para determinar la posición de la curva en V para todos los arcos de la muestra. Luego, calcule el perímetro del segmento de arco de alambre L de I a M.Ahora, marque 11 puntos de I a M.Cada punto es una posición futura de curvatura en V. Etiquete cada punto de a0 a a10.
Asegúrese de que cada posición de curvatura esté separada de la otra por una cantidad igual. Obtenga un número único para cada posición de plegado calculando el a/L para cada posición. Para colocar las curvas en V, tome un nuevo arco de alambre de la muestra y colóquelo en el papel cuadriculado de plantilla.
Luego, transfiera una de las 11 posiciones de flexión bilateralmente al arco. Use un alicate de alambre de arco rectangular o un alicate de alambre ligero para hacer curvas en V simétricas en ambos lados. Coloque el arco de alambre en una plataforma plana y verifique el ángulo formado por los dos extremos del arco con un transportador.
Ajuste los extremos si es necesario, de modo que se cree un ángulo de 150 grados. Posteriormente, repita los procedimientos para todos los arcos de la muestra. Para medir el sistema de fuerza, abra el programa de software para el registro de datos.
Cree una nueva carpeta para los datos que se van a guardar. A continuación, haga clic en Ejecutar para iniciar el software. El programa mostrará cada una de las tres fuerzas y los tres valores de momento en cada sensor en tiempo real.
Espere aproximadamente de 10 a 15 segundos para que se detengan las fluctuaciones en el software de registro de datos. Asegúrese de que las líneas del gráfico para todos los componentes del sistema de fuerza muestren una línea plana. Tenga en cuenta que las seis mediciones en cada sensor mostrarán valores insignificantes.
Retire suavemente el aparato de prueba de la plataforma. Use un alicate Weingart para insertar un arco de alambre en los tubos molares. A continuación, abra la puerta del bracket del incisivo con un raspador periodontal.
Levante la parte anterior del arco de alambre e insértelo en las ranuras del soporte. Asegúrese de que la línea media del arco coincida con la línea media del aparato de prueba. Después de colocar el arco de alambre en las ranuras del soporte, si se debe quitar el arco para algunos ajustes, entonces no se puede usar el mismo arco de alambre y se deberá insertar un nuevo arco de alambre.
Luego, regrese el aparato de prueba a la plataforma y cierre la puerta de la cámara de vidrio. Ajuste la temperatura a treinta y siete grados centígrados y espere un minuto para que se ajuste la temperatura de la cámara de vidrio. Haga clic en el botón Comenzar a guardar en el software y permita que el software guarde y transfiera datos durante al menos 10 segundos.
Haga clic en el botón Comenzar a guardar nuevamente para finalizar la transferencia de datos, luego haga clic en DETENER. Tenga en cuenta que cada ciclo de medición genera 100 lecturas durante el período de 10 segundos para cada componente. Repita los procedimientos para los 10 arcos de alambre de esa posición de flexión específica y para todas las posiciones de flexión y tipos de arcos.
Para evaluar el error, abra el programa de software para el registro de datos. Cree una nueva carpeta para los datos que se van a guardar. A continuación, haga clic en Ejecutar para iniciar el software.
El programa mostrará cada una de las tres fuerzas y tres valores de momento en cada sensor, en tiempo real. Espere aproximadamente 10-15 segundos para que se detengan las fluctuaciones en el software de registro de datos. Asegúrese de que las líneas gráficas del software para todos los componentes del sistema de fuerza muestren una línea plana.
Retire el aparato de prueba de la plataforma. Con un alicate de alambre ligero, doble un extremo de una longitud recta de un alambre SS de 0,021 x 0,025 pulgadas en un gancho pequeño. Inserte el extremo libre del arco en el tubo molar desde el lado distal.
A continuación, vuelva a colocar el aparato de prueba en la plataforma. Coloque un peso conocido en el gancho y deje que cuelgue libremente en el plano vertical eliminando cualquier tipo de interferencia. Cierre la puerta de la cámara de vidrio.
Haga clic en el botón Comenzar a guardar en el software y permita que el software guarde y transfiera datos durante al menos 10 segundos. Haga clic en el botón Comenzar a guardar nuevamente para finalizar la transferencia de datos, luego haga clic en DETENER. Vaya al documento que contiene los datos guardados, exporte el conjunto de datos a una hoja de cálculo de análisis de datos diseñada a medida y repita los procedimientos de evaluación de errores para el bracket de incisivos.
Las fuerzas verticales muestran un patrón simétrico y lineal para cada uno de los seis tipos de alambre. A medida que la curva en V se acerca a cualquiera de los soportes, las fuerzas verticales aumentan. A medida que la curva se mueve más allá de este punto, la fuerza vertical aumenta progresivamente.
Sin embargo, las direcciones de las fuerzas verticales individuales se invierten. Los arcos de acero inoxidable crean un sistema de fuerza significativamente mayor que los arcos de titanio beta. Sorprendentemente, el sistema de fuerza relativa creado en los dos soportes por los arcos, tanto en términos de tamaño como de tipo de arco, es bastante similar.
Por el contrario, los momentos muestran un patrón no lineal y asimétrico. El aplanamiento de Mxi, cuando las curvas en V se colocan cerca del tubo molar, así como la inversión de la dirección del momento en el tubo molar de ax/L de 0.0 a 0.2 fue similar para todos los arcos y, quizás, representa una naturaleza más fundamental de la interacción del bracket de arco y la orientación del bracket. La relación del momento de los dos brackets muestra algunos patrones específicos observados en todos los arcos de alambre probados, y se pueden agrupar en tres patrones distintos.
Este enfoque se puede utilizar en muchos otros escenarios clínicos además de las curvas en V. Ya hemos comenzado a probar algunos de ellos y, en un futuro próximo, estamos estudiando la posibilidad de integrar estos datos directamente con simulaciones FEM para configuraciones similares. Este enfoque ayudará a comprender y predecir los resultados clínicos en los pacientes.
Este será un gran paso en la personalización del tratamiento de acuerdo con las necesidades del paciente.
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Este estudio presenta un modelo tridimensional in vitro innovador diseñado para medir el sistema de fuerzas generado por diversos arcos con dobleces en V posicionados entre dos brackets. La investigación tiene como objetivo simplificar la comprensión de los aparatos ortodóncicos y mejorar la predictibilidad de los resultados clínicos.
La evaluación cuantitativa tridimensional de los sistemas de fuerza en arcos ortodóncicos permite una evaluación precisa de las variables biomecánicas fundamentales para el diseño de dispositivos y la modelización predictiva. Este enfoque favorece la reducción mecanicista de riesgos y la estandarización en las primeras fases del desarrollo de dispositivos, facilitando la continuidad traslacional desde el laboratorio hasta la aplicación clínica. La metodología proporciona una plataforma reutilizable para el análisis comparativo de variables materiales y geométricas en sistemas ortodóncicos.
Esta plataforma de medición de fuerzas 3D se integra en el continuo de descubrimiento de dispositivos, desde la prueba inicial de hipótesis hasta la validación preclínica y la optimización basada en simulación.