24 июля 2018 г.
Метод здесь представлены предназначен для создания и проверки в vitro 3D модели способный измерять силу системы, порожденных различными брекетах с V-поворотах две скобки. Дополнительные цели должны сравнить эту силу системы с различными типами брекетах и предыдущих моделей.
Описанный аппарат сокращает обычный клинический набор из 12 брекетов до двух. Теперь это значительно упрощает наше понимание того, как работает прибор. Он также предоставляет план для тестирования и внесения изменений в аналогичные устройства.
Этот эксперимент отвечает на некоторые ключевые вопросы, связанные с вариациями и системой сил, создаваемыми V-образными изгибами. При размещении этих полос в разных местах вдоль пролета дуги резцового моляра. Последствия использования этого основного аппарата имеют тенденцию к созданию ортодонтических аппаратов с более предсказуемой системой сил, что на клиническом уровне подразумевает более предсказуемые результаты.
Чтобы начать эту процедуру, вставьте яйцевидную дугу верхней челюсти размером 0,021 на 0,025 дюйма из нержавеющей стали в пазы кронштейна. Затем поместите испытательный аппарат в стеклянную камеру. Проверьте наличие непреднамеренной активации Archwire.
Любая активация дуги автоматически создаст силовую систему, которая будет отображаться на экране компьютера. Если наблюдается активация дугового провода, установите кронштейны на место и проверьте еще раз. Чтобы изготовить шаблон дуги, поместите ее в испытательное устройство.
Затем используйте перманентный маркер для обозначения средней линии, точки, расположенной непосредственно дистальнее скобки резца, и точки, расположенной непосредственно месиально к коренной трубке. Проделайте то же самое для контрлатеральной стороны дуги. Далее перенесите дугу с отмеченными точками на миллиметровую бумагу.
Сделайте на ней точную точную копию дуги, по которой можно определить положение V-образного изгиба для всех дуг образца. Затем рассчитайте периметр отрезка дуги L от I до M. Теперь отметьте 11 точек от I до M. Каждая точка является будущим V-образным положением изгиба. Обозначьте каждую точку от a0 до a10.
Убедитесь, что каждая позиция сгиба отделена от другой на одинаковую величину. Получите уникальный номер для каждой позиции изгиба, рассчитав a/L для каждой позиции. Чтобы расставить V-образные изгибы, возьмите новую дугу из образца и поместите ее на шаблонную миллиметровую бумагу.
Затем перенесите одно из 11 положений сгиба двусторонне на дугу. Используйте прямоугольные клещи для дуги или светлые плоскогубцы для проволоки, чтобы сделать симметричные V-образные изгибы с обеих сторон. Поместите дуговую проволоку на плоскую платформу и проверьте угол, создаваемый двумя концами дуговой проволоки, с помощью транспортира.
При необходимости отрегулируйте концы так, чтобы получился угол в 150 градусов. Впоследствии повторите процедуры для всех дуг образца. Чтобы измерить силовую систему, откройте компьютерную программу для записи данных.
Создайте новую папку для сохраняемых данных. Затем нажмите «Выполнить», чтобы запустить программное обеспечение. Программа будет отображать каждую из трех сил и трех значений момента на каждом датчике в режиме реального времени.
Подождите примерно 10–15 секунд, пока колебания в программном обеспечении для записи данных не прекратятся. Убедитесь, что линии графика для всех компонентов системы сил показывают плоскую линию. Обратите внимание, что все шесть измерений на каждом датчике покажут пренебрежимо малые значения.
Аккуратно снимите испытательный аппарат с платформы. С помощью плоскогубцев Вайнгарта вставьте дуговую проволоку в молярные трубки. Далее откройте дверцу резцового брекета с помощью периодонтального скейлера.
Поднимите переднюю часть дуги и вставьте ее в пазы для скоб. Следите за тем, чтобы средняя линия дуги совпадала со средней линией испытательного аппарата. После установки дуги в пазы кронштейна, если ее необходимо снять для некоторых регулировок, то тот же дуговой провод не может быть использован, и необходимо будет вставить новую дугу.
После этого верните испытательный аппарат на платформу и закройте дверцу стеклянной камеры. Установите температуру на уровне тридцати семи градусов по Цельсию и подождите одну минуту, пока температура стеклянной камеры не отрегулировается. Нажмите кнопку «Начать сохранение» в программном обеспечении и разрешите программному обеспечению сохранять и передавать данные в течение как минимум 10 секунд.
Нажмите кнопку «Начать сохранение» еще раз, чтобы завершить передачу данных, затем нажмите «СТОП». Обратите внимание, что каждый цикл измерения генерирует 100 показаний в течение 10-секундного периода для каждого компонента. Повторите процедуры для 10 дуг в этом конкретном положении изгиба, а также для всех положений изгиба и типов дуг.
Чтобы оценить ошибку, откройте программу для записи данных. Создайте новую папку для сохраняемых данных. Затем нажмите «Выполнить», чтобы запустить программное обеспечение.
Программа будет отображать каждую из трех сил и три значения момента на каждом датчике в режиме реального времени. Подождите примерно 10-15 секунд, пока колебания в программном обеспечении для записи данных не прекратятся. Убедитесь, что на линиях графика в программном обеспечении для всех компонентов системы сил отображается плоская линия.
Снимите испытательный аппарат с платформы. С помощью плоскогубцев для легкой проволоки согните один конец прямой длины 0,021 x 0,025 в проволоке из нержавеющей стали в небольшой крючок. Вставьте свободный конец дуговой проволоки в молярную трубку с дистальной стороны.
Далее поместите испытательный аппарат обратно на платформу. Прикрепите к крючку известный груз и дайте ему свободно висеть в вертикальной плоскости, устранив любой тип помех. Закройте дверцу стеклянной камеры.
Нажмите кнопку «Начать сохранение» в программном обеспечении и разрешите программному обеспечению сохранять и передавать данные в течение как минимум 10 секунд. Нажмите кнопку «Начать сохранение» еще раз, чтобы завершить передачу данных, затем нажмите «СТОП». Перейдите к документу, содержащему сохраненные данные, экспортируйте набор данных в специально разработанную электронную таблицу анализа данных и повторите процедуры оценки ошибок для кронштейна резцов.
Вертикальные силы показывают симметричную и линейную структуру для каждого из шести типов проводов. По мере того как V-образный изгиб приближается к любому из кронштейнов, вертикальные силы увеличиваются. По мере того, как изгиб перемещается дальше за пределы этой точки, вертикальная сила постепенно увеличивается.
Однако направления отдельных вертикальных сил обратные. Дуги из нержавеющей стали создают значительно большую систему силы, чем бета-титановые дуги. Удивительно, но система относительных сил, создаваемая дугами на двух кронштейнах, как по размеру, так и по типу дуги, очень похожа.
В отличие от них, моменты демонстрируют нелинейный и асимметричный рисунок. Уплощение Mxi, когда V-образные изгибы располагаются близко к молярной трубке, а также изменение направления момента в молярной трубке с осевой части/L 0,0 до 0,2 было одинаковым для всех дуговых проводов, и, возможно, представляет собой более фундаментальную природу взаимодействия дугового кронштейна и ориентации кронштейна. Отношение момента двух скобок показывает некоторые специфические закономерности, наблюдаемые на всех протестированных дугах, и может быть сгруппировано в три различных модели.
Этот подход может быть использован во многих других клинических сценариях, помимо V-образных изгибов. Мы уже начали тестировать некоторые из них, и в ближайшем будущем мы рассматриваем возможность интеграции этих данных непосредственно с моделированием методом конечных элементов для аналогичных конфигураций. Такой подход поможет в понимании и прогнозировании клинических исходов у пациентов.
Это станет огромным шагом в настройке лечения в соответствии с потребностями пациента.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
В данном исследовании представлена инновационная трехмерная модель in vitro, разработанная для измерения системы сил, создаваемой различными ортодонтическими дугами с V-образными изгибами, расположенными между двумя брекетами. Целью исследования является упрощение понимания работы ортодонтических аппаратов и повышение предсказуемости клинических результатов.
Количественная трехмерная оценка систем сил в ортодонтических дугах позволяет проводить точный анализ биомеханических переменных, имеющих критическое значение для проектирования устройств и прогностического моделирования. Данный подход способствует снижению технических рисков и стандартизации на ранних этапах разработки устройств, обеспечивая преемственность трансляционного перехода от лабораторных исследований к клиническому применению. Разработанная методология представляет собой воспроизводимую платформу для сравнительного анализа материальных и геометрических переменных в ортодонтических системах.
Данная платформа для измерения силы в 3D интегрируется в непрерывный процесс разработки устройств: от раннего тестирования гипотез до доклинической валидации и оптимизации на основе моделирования.