2018年7月24日
ここで紹介した方法は、構築し、体外で3 D のモデルの検証 V 曲げの 2 つのブラケットの間に配置と異なるアーチワイヤによって生成された力システムの測定が可能です。追加目標がこの力システム異なったタイプ アーチワイヤのおよび以前のモデルを比較します。
説明されている装置は、12個のブラケットの通常の臨床セットを2個だけに減らします。これにより、アプライアンスの仕組みの理解が大幅に簡素化されます。また、同様のアプライアンスでテストおよび変更を加えるための青写真も提供します。
この実験は、Vベンドによって作成される変動と力のシステムに関連するいくつかの重要な質問に答えます。これらのバンドを切歯臼歯弓スパンに沿ったさまざまな場所に配置するとき。この主要な装置の意味するところは、より予測可能な力のシステムを持つ歯科矯正装置を作成する傾向にあり、これは臨床レベルではより予測可能な結果を意味します。
この手順を開始するには、0.021 x 0.025 インチの SS 卵形上顎アーチワイヤーをブラケット スロットに挿入します。次に、試験装置をガラスチャンバーに入れます。意図しないアーチワイヤーのアクティブ化を確認してください。
アーチワイヤーをアクティブにすると、自動的にフォースシステムが作成され、コンピューター画面に表示されます。アーチワイヤーの活性化が観察された場合は、ブラケットの位置を変えて、再度確認してください。テンプレートアーチワイヤーを製作するには、試験装置にアーチワイヤーを配置します。
次に、正中線、切歯ブラケットのすぐ遠位にある点、および大臼歯管のすぐ近道にある点を示すために、油性マーカーを使用します。アーチワイヤーの反対側についても同じことを行います。次に、マークされたポイントを持つアーチワイヤーを方眼紙に移します。
その上にアーチワイヤーの正確なレプリカを作成し、サンプルのすべてのアーチワイヤーのVベンドの位置を決定するために使用できます。次に、アーチワイヤーセグメントLの周囲をIからM.Nowまで計算し、IからM.Eachポイントまでの11ポイントをマークします。各ポイントに a0 から a10 までのラベルを付けます。
各曲げ位置が互いに等しい量だけ離れていることを確認してください。各位置のA/Lを計算して、各曲げ位置ごとに一意の番号を取得します。Vベンドを配置するには、サンプルから新しいアーチワイヤーを取り出し、テンプレートグラフ用紙の上に置きます。
次に、11の曲げ位置の1つをアーチワイヤーに両側に転送します。長方形のアーチワイヤープライヤーまたはライトワイヤーペンチを使用して、両側で対称的なVベンドを作成します。アーチワイヤーを平らなプラットフォームに置き、分度器でアーチワイヤーの両端の角度を確認します。
必要に応じて端を調整し、150 度の角度が作成されるようにします。その後、サンプルのすべてのアーチワイヤーに対して手順を繰り返します。力システムを測定するには、データ記録用のソフトウェアプログラムを開きます。
保存するデータ用の新しいフォルダを作成します。次に、「実行」をクリックしてソフトウェアを起動します。プログラムは、各センサーの3つの力と3つのモーメント値をそれぞれリアルタイムで表示します。
データ集録ソフトウェアの変動が止まるまで、約10〜15秒待ちます。フォースシステムのすべてのコンポーネントのグラフ線がフラットな線を表示していることを確認します。各センサーの 6 つの測定値はすべて無視できる値を示すことに注意してください。
試験装置をプラットフォームからそっと取り外します。ワインガートプライヤーを使用して、アーチワイヤーを臼歯管に挿入します。次に、歯周用スケーラーで切歯ブラケットのドアを開けます。
アーチワイヤーの前部を持ち上げて、ブラケットスロットに挿入します。アーチワイヤーの正中線が試験装置の正中線と一致していることを確認してください。アーチワイヤーをブラケットスロットに配置した後、調整のためにアーチワイヤーを取り外す必要がある場合は、同じアーチワイヤーを使用できず、新しいアーチワイヤーを挿入する必要があります。
その後、試験装置をプラットフォームに戻し、ガラスチャンバーのドアを閉めます。温度を摂氏37度に設定し、ガラスチャンバーの温度が調整されるまで1分間待ちます。ソフトウェアの[保存開始]ボタンをクリックし、ソフトウェアがデータを保存および転送することを少なくとも10秒間許可します。
[保存の開始]ボタンをもう一度クリックしてデータ転送を終了し、[停止]をクリックします。各測定サイクルでは、各コンポーネントに対して10秒間に100回の読み取り値が生成されることに注意してください。その特定の曲げ位置の 10 個のアーチワイヤと、すべての曲げ位置とアーチワイヤのタイプについて、この手順を繰り返します。
エラーを評価するには、データ記録用のソフトウェアプログラムを開きます。保存するデータ用の新しいフォルダを作成します。次に、「実行」をクリックしてソフトウェアを起動します。
プログラムは、3つの力のそれぞれと、各センサーの3つのモーメント値をリアルタイムで表示します。データ記録ソフトウェアの変動が止まるまで、約10〜15秒待ちます。フォースシステムのすべてのコンポーネントのソフトウェア上のグラフ線がフラットな線を表示していることを確認します。
試験装置をプラットフォームから取り外します。ライトワイヤーペンチを使用して、0.021 x 0.025インチのSSワイヤーの直線の長さの一端を小さなフックに曲げます。アーチワイヤーの自由端を遠位側から大臼歯管に挿入します。
次に、試験装置をプラットフォームに戻します。既知のウェイトをフックに取り付け、あらゆる種類の干渉を取り除いて垂直面に自由に吊るします。ガラスチャンバーのドアを閉めます。
ソフトウェアの[保存開始]ボタンをクリックし、ソフトウェアがデータを保存および転送することを少なくとも10秒間許可します。[保存の開始]ボタンをもう一度クリックしてデータ転送を終了し、[停止]をクリックします。保存したデータを含むドキュメントに移動し、データセットをカスタム設計のデータ分析スプレッドシートにエクスポートし、切歯ブラケットのエラー評価手順を繰り返します。
垂直方向の力は、6つのワイヤタイプのそれぞれについて対称パターンと線形パターンを示しています。Vベンドがどちらかのブラケットに近づくと、垂直方向の力が大きくなります。この点を超えて曲げが移動すると、垂直方向の力は徐々に増加します。
ただし、個々の垂直方向の力の方向は逆になります。ステンレス鋼のアーチワイヤーは、ベータチタンアーチワイヤーよりも大幅に大きな力システムを作成します。驚くべきことに、アーチワイヤーによって2つのブラケットに作成される相対力システムは、アーチワイヤーのサイズとタイプの両方の点で、非常に似ています。
対照的に、モーメントは非線形で非対称のパターンを示します。Vベンドが大臼歯管の近くに配置された場合のMxiの平坦化、および大臼歯管のモーメント方向のax/Lの0.0から0.2への反転は、すべてのアーチワイヤーで類似しており、おそらく、アーチワイヤーブラケットの相互作用とブラケットの向きのより基本的な性質を表しています。2つのブラケットのモーメントの比率は、テストされたすべてのアーチワイヤーで観察されたいくつかの特定のパターンを示しており、3つの異なるパターンに分類できます。
このアプローチは、Vベンド以外にも多くの臨床シナリオで活用できます。すでに一部のテストを開始しており、近い将来、このデータを同様のセットアップのFEMシミュレーションに直接統合することを検討しています。このアプローチは、患者の臨床転帰を理解し、予測するのに役立ちます。
これは、患者のニーズに応じて治療をカスタマイズするための大きな一歩となります。
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本研究では、2つのブラケット間にVベンドを設けた様々なアーチワイヤーによって生成される力系を測定するために設計された、革新的なin vitro 3Dモデルを提示します。本研究は、矯正装置への理解を簡素化し、臨床結果における予測可能性を高めることを目的としています。
矯正用アーチワイヤーにおける力系の定量的3D評価により、デバイス設計および予測モデリングに不可欠なバイオメカニクス的変数の精密な評価が可能になります。このアプローチは、デバイス開発の初期段階におけるメカニズムのリスク低減と標準化を支援し、ベンチトップから臨床応用へのトランスレーショナルな連続性を促進します。本手法は、矯正システムにおける材料および幾何学的変数の比較分析のための再利用可能なプラットフォームを提供します。
この3D力測定プラットフォームは、初期の仮説検証から前臨床でのバリデーション、およびシミュレーションに基づく最適化に至るまでのデバイス開発の連続的なプロセスに統合されます。