24 ביולי 2018
השיטה המוצגת כאן נועד לבנות ולאמת במבחנה 3D דגם מסוגל למדוד את מערכת כוח שנוצר על ידי archwires שונים עם V-כפיפות בין שני הסוגריים. מטרות נוספות הן כדי להשוות בין מערכת זו כוח עם סוגים שונים של archwires וכדי דגמים קודמים.
המנגנון המתואר מצמצם סט קליני רגיל של 12 סוגריים לשניים בלבד. עכשיו זה מפשט מאוד את ההבנה שלנו לגבי אופן הפעולה של מכשיר. הוא גם מספק תוכנית לבדיקה וביצוע שינויים במכשירים דומים.
ניסוי זה עונה על כמה שאלות מפתח הקשורות למערכת השונות והכוח שנוצרה על ידי כיפופי V. כאשר מניחים את הרצועות הללו במקומות שונים לאורך טווח הקשת הטוחנת החותכת. ההשלכות של מנגנון עיקרי זה נוטות ליצירת מכשירים אורתודונטיים עם מערכת כוח צפויה יותר, אשר, ברמה הקלינית, מרמזת על תוצאות צפויות יותר.
כדי להתחיל בהליך זה, הכנס חוט קשת מקסילרי סגלגל SS בגודל 0.021 על 0.025 אינץ' לתוך חריצי התושבת. לאחר מכן, הנח את מכשיר הבדיקה בתא הזכוכית. בדוק אם יש הפעלה לא מכוונת של archwire.
כל הפעלה של חוט הקשת תיצור אוטומטית מערכת כוח, שתוצג על מסך המחשב. אם נצפתה הפעלה כלשהי של חוט קשת, מקם מחדש את הסוגריים ובדוק שוב. כדי לייצר חוט קשת תבנית, הנח חוט קשת במנגנון הבדיקה.
לאחר מכן, השתמש בטוש קבוע כדי לציין את קו האמצע, נקודה דיסטלית מיד לתושבת החותכת, ונקודה מיד צמודה לצינור הטוחן. עשו את אותו הדבר עבור הצד הנגדי של חוט הקשת. לאחר מכן, העבירו את חוט הקשת עם הנקודות המסומנות לנייר גרף.
צור העתק מדויק של חוט הקשת עליו, בעזרתו ניתן לקבוע את מיקום כיפוף ה-V עבור כל חוטי הקשת של המדגם. לאחר מכן, חשב את ההיקף של קטע חוט הקשת L מ-I ל-M.כעת, סמן 11 נקודות מ-I ל-M.כל נקודה היא מיקום כיפוף V עתידי. סמן כל נקודה מ-a0 עד a10.
ודא שכל עמדת כיפוף מופרדת מהאחרת בכמות שווה. השג מספר ייחודי עבור כל עמדת עיקול על ידי חישוב ה-A/L עבור כל פוזיציה. כדי למקם את כיפופי ה-V, קח חוט קשת חדש מהדגימה והנח אותו על נייר הגרף של התבנית.
לאחר מכן, העבירו את אחד מ-11 מצבי הכיפוף באופן דו-צדדי לחוט הקשת. השתמש בצבת חוט קשת מלבנית, או בצבת חוט אור, כדי ליצור כיפופי V סימטריים משני הצדדים. הניחו את חוט הקשת על פלטפורמה שטוחה ובדקו את הזווית שנעשתה על ידי שני קצוות חוט הקשת בעזרת מד זווית.
התאם את הקצוות במידת הצורך, כך שתיווצר זווית של 150 מעלות. לאחר מכן, חזור על ההליכים עבור כל חוטי הקשת של המדגם. כדי למדוד את מערכת הכוח, פתח את התוכנה להקלטת נתונים.
צור תיקיה חדשה עבור הנתונים שיישמרו. לאחר מכן, לחץ על הפעלה כדי להפעיל את התוכנה. התוכנית תציג כל אחד משלושת הכוחות ושלושת ערכי המומנט בכל חיישן בזמן אמת.
המתן כ-10 עד 15 שניות עד שהתנודות בתוכנת הקלטת הנתונים ייפסקו. ודא שקווי הגרף עבור כל מרכיבי מערכת הכוח מציגים קו שטוח. שים לב שכל שש המדידות בכל חיישן יציגו ערכים זניחים.
הסר בעדינות את מכשיר הבדיקה מהפלטפורמה. השתמש בצבת ויינגרט כדי להכניס חוט קשת לצינורות הטוחנים. לאחר מכן, פתח את דלת סוגר החותך בעזרת אבנית חניכיים.
הרם את החלק הקדמי של חוט הקשת והכנס אותו לחריצי התושבת. ודא שקו האמצע של חוט הקשת עולה בקנה אחד עם קו האמצע של מכשיר הבדיקה. לאחר הנחת חוט הקשת בחריצי התושבת, אם יש להסיר את חוט הקשת לצורך התאמות מסוימות, לא ניתן להשתמש באותו חוט קשת ויהיה צורך להכניס חוט קשת חדש.
לאחר מכן, החזר את מכשיר הבדיקה לפלטפורמה וסגור את דלת תא הזכוכית. הגדר את הטמפרטורה על שלושים ושבע מעלות צלזיוס, והמתן דקה אחת עד שהטמפרטורה של תא הזכוכית תתכוונן. לחץ על כפתור התחל שמירה בתוכנה ואפשר לתוכנה לשמור ולהעביר נתונים למשך 10 שניות לפחות.
לחץ/י שוב על הכפתור ״התחל חיסכון״ כדי לסיים את העברת הנתונים ולאחר מכן לחץ/י על ״עצור״. שימו לב שכל מחזור מדידה מייצר 100 קריאות במהלך תקופה של 10 שניות עבור כל רכיב. חזור על ההליכים עבור 10 חוטי הקשת של אותו מצב כיפוף ספציפי, ועבור כל מצבי הכיפוף וסוגי חוטי הקשת.
כדי להעריך את השגיאה, פתח את התוכנה להקלטת נתונים. צור תיקיה חדשה עבור הנתונים שיישמרו. לאחר מכן, לחץ על הפעלה כדי להפעיל את התוכנה.
התוכנה תציג כל אחד משלושת הכוחות, ושלושה ערכי מומנט בכל חיישן, בזמן אמת. המתן כ-10-15 שניות עד שהתנודות בתוכנת הקלטת הנתונים ייפסקו. ודא שקווי הגרף בתוכנה עבור כל רכיבי מערכת הכוח מציגים קו שטוח.
הסר את מכשיר הבדיקה מהפלטפורמה. בעזרת צבת תיל קלה, כופפו קצה אחד באורך ישר של 0.021 x 0.025 בחוט SS לוו קטן. הכנס את הקצה החופשי של חוט הקשת לתוך הצינור הטוחנת מהצד הדיסטלי.
לאחר מכן, הנח את מכשיר הבדיקה בחזרה על הרציף. חבר משקל ידוע לוו ותן לו לתלות בחופשיות במישור האנכי על ידי הסרת כל סוג של הפרעה. סגור את דלת תא הזכוכית.
לחץ על כפתור התחל שמירה בתוכנה ואפשר לתוכנה לשמור ולהעביר נתונים למשך 10 שניות לפחות. לחץ/י שוב על הכפתור ״התחל חיסכון״ כדי לסיים את העברת הנתונים ולאחר מכן לחץ/י על ״עצור״. עבור למסמך המכיל את הנתונים השמורים, ייצא את ערכת הנתונים לגיליון אלקטרוני לניתוח נתונים מעוצב בהתאמה אישית וחזור על הליכי הערכת השגיאות עבור סוגר החותך.
הכוחות האנכיים מראים דפוס סימטרי וליניארי עבור כל אחד מששת סוגי החוטים. ככל שעיקול ה-V מתקרב לכל אחד מהסוגריים, הכוחות האנכיים נעשים גבוהים יותר. ככל שהעיקול מתקדם מעבר לנקודה זו, הכוח האנכי גדל בהדרגה.
עם זאת, כיווני הכוחות האנכיים הבודדים הפוכים. חוטי קשת נירוסטה יוצרים מערכת כוח גדולה משמעותית מחוטי קשת בטא טיטניום. באופן מפתיע, מערכת הכוח היחסי שנוצרה בשני הסוגריים על ידי חוטי הקשת, הן מבחינת גודל והן מבחינת סוג חוט הקשת, דומה למדי.
לעומת זאת, המומנטים מראים דפוס לא ליניארי וא-סימטרי. ההשטחה של Mxi, כאשר כיפופי V ממוקמים קרוב לצינור הטוחן, כמו גם היפוך כיוון המומנט בצינור הטוחנת מ-ax/L של 0.0 ל-0.2 היה דומה עבור כל חוטי הקשת, ואולי מייצג אופי בסיסי יותר של אינטראקציה של תושבת חוטי קשת וכיוון הסוגריים. היחס בין הרגע של שני הסוגריים מראה כמה דפוסים ספציפיים שנצפו על פני כל חוטי הקשת שנבדקו, וניתן לקבץ אותם לשלושה דפוסים נפרדים.
ניתן להשתמש בגישה זו בתרחישים קליניים רבים אחרים מלבד כיפופי V בלבד. כבר התחלנו לבדוק חלק מהם, ובעתיד הקרוב, אנו בוחנים שילוב נתונים אלה ישירות עם סימולציות FEM עבור הגדרות דומות. גישה זו תסייע בהבנה וחיזוי תוצאות קליניות בחולים.
זה יהיה צעד ענק בהתאמה אישית של הטיפול בהתאם לצרכי המטופל.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
מחקר זה מציג מודל 3D חדשני in vitro שנועד למדוד את מערכת הכוחות הנוצרת על ידי סוגים שונים של סורי archwires עם כיפופי V הממוקמים בין שני סמכים (brackets). מחקר זה שואף לפשט את ההבנה של מכשירים אורתודונטיים ולשפר את יכולת הניבוי של התוצאות הקליניות.
הערכה כמותית בתלת-ממד של מערכות כוחות בחוטי קשת אורתודונטיים מאפשרת הערכה מדויקת של משתנים ביומכניים קריטיים לתכנון מכשירים ולמידול חיזוי. גישה זו תומכת בהפחתת סיכונים מכניסטיים ובסטנדרטיזציה בשלבים מוקדמים של פיתוח המכשיר, ובכך מקלה על רציפות תרגומית מהמעבדה ליישום קליני. המתודולוגיה מספקת פלטפורמה הניתנת לשימוש חוזר לצורך ניתוח השוואתי של משתנים חומריים וגיאומטריים במערכות אורתודונטיות.
פלטפורמה זו למדידת כוח בתלת-ממד משתלבת ברצף של גילוי מכשירים, החל מבדיקת השערות מוקדמת, דרך תיקוף פרה-קליני ואופטימיזציה מבוססת סימולציה.