Классификация ортодонтических аппаратов (Малыгин Ю.М., 1977)

ФГБОУ ВО ВолгГМУ Минздрава России

Медицинский колледж

                                                                                                   «Утверждаю»

                                                                                Директор медицинского

Колледжа ВолгГМУ

Чеканин И.М.

                                                                                «___» ___________20___г.

 

 

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА СЕМИНАРСКОГО ЗАНЯТИЯ №3

ТЕМА:ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ ОРТОДОНТИЧЕСКИХ АППАРАТОВ. БИОМЕХАНИКА ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ЗУБОВ. ДОЗИРОВАНИЕ СИЛ ОРТОДОНТИЧЕСКОГО ЛЕЧЕНИЯ.

                                                                                                                      

                                              

                                                                                                              Составитель:

Фурсик А.И.

 

 

Волгоград  

Цели занятия: ознакомить студентов с методами лечения, сформировать основы конструирования ортодонтической аппаратуры механического, функционального, функционально-направляющего, комбинированного действия.

Изучить биомеханику ортодонтического перемещения зубов, дозирование ортодонтической нагрузки.

 

Продолжительность занятия: 2 часа

Литература:

      1. Варава Г.М., Стрелковский К.М. Ортодонтия и протезирование в детском возрасте М. 1979г.

      2. Персин Л.С. Ортодонтия. Лечение зубочелюстно-лицевых аномалий современными ортодонтическими аппаратами. Клинические и технические этапы их изготовления. 2 том. Москва. 1999г.

       3. Хорошилкина Ф.Я., Малыгин Ю. М. Диагностика и лечение зубочелюстно-лицевых аномалий. М. 1987г.

       4. Хорошилкина Ф.Я Руководство по ортодонтии. М. 1982г.

       5. Хорошилкина Ф.Я., Малыгин Ю.М. Основы конструирования и технология изготовления ортодонтической аппаратуры. М. 1982.

        6. Уильям Р.Проффит Современная ортодонтия. Москва. « МЕД-пресс-информ» 2006.

ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОВТОРЕНИЯ

 

1.Причины возникновения ЗЧА.

2. Анатомические и функциональные нарушения при ЗЧА.

3. Профилактика ЗЧА.

4.Понятие «биомеханика», «биозона».

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Понятие ортодонтического аппарата.

2. Классификация ортодонтических аппаратов.

3.Понятие об ортодонтической нагрузке.

4. Понятие опоры ортодонтического аппарата.

5. Влияние ортодонтической нагрузки на ткани челюстно-лицевой области.

6. Общие принципы конструирования ортодонтических аппаратов.

7. Характеристика сил, используемых для перемещения зубов. Дозирование сил

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЗАНЯТИЯ.

 

   Ортодонтическим аппаратом называют приспособление для лечения аномалий и деформаций челюстно-лицевой области. В зависимости от патологии при ортодонтическом лечении используют один или несколько аппаратов, которые применяют одновременно или они последовательно меняют друг друга. Нередко к одному аппарату добавляют необходимые для лечения активные элементы, оказывающие силовое воздействие на ткани и органы полости рта и на краниофациальный комплекс в целом.

За несколько столетий предложено множество разновидностей ортодонтической аппаратуры. Принципом классификации ортодонтических аппаратов большинство специалистов считают механизм возникновения и трансформации сил.

Edwart Hartley Angle (1900) научно обосновал механизм действия аппаратуры механического действия, которую называл универсальной. Действие этой аппаратуры заключалось в развитии и перераспределении нагрузки активными элементами аппаратов.

А. Я. Катц (1933) предложил аппаратуру функционально-направляющего действия. V.U. (1942) обосновали ме­тоды функциональной терапии, при которой используются функциональ­ные возможности тканей и органов челюстно-лицевой области (жеватель­ных и мимических мышц, языка, сустава).

А.И. Бетельман с соавт. (1965) предлагает ортодонтические аппара­ты классифицировать по механизму действия (механически действующие, функционально-направляющие и комбинированные), по виду опоры (взаимодействующие и стационарные) по расположению аппарата (одночелюстные и межчелюстные; внутриротовые и внеротовые), по способу его фиксации (съемные и несъемные), по назначению (исправляющие и удерживающие).

М.А. Нападов (1968) считает целесообразным выделять одноцелевые аппараты (перемещающие зубы в одном направлении) и многоцеле­вые (перемещающие зубы и изменяющие форму челюстных костей в раз­личных направлениях).

Ф. Я. Хорошилкина и Ю.М. Малыгин (1982) суммировали и клас­сифицировали основные конструкции аппаратов с учетом биофизических принципов их действия и конструктивных особенностей.

 

 

Классификация ортодонтических аппаратов (Малыгин Ю.М., 1977)

По принципу действия :

• механически-действующие

• функционально-действующие

• функционально-направляющие

• сочетанного действия

По способу и месту действия :

• одночелюстные

• одночелюстные межчелюстного действия

• двучелюстные

• внеротовые

• сочетанные

По виду опоры :

• взаимодействующие (реципрокные)

• стационарные

По месту расположения :

• внутриротовые (оральные, вестибулярные)

• внеротовые (головные, шейные, челюстные)

• сочетанные

По способу фиксации :

• несъёмные

• съёмные

• сочетанные

По виду конструкции :

• дуговые

• капповые

• пластиночные

• блоковые

• каркасные

Указанная систематизация позволяет охарактеризовать ортодонтические аппараты любых конструкций. Так, например, аппараты Френкеля по указанной классификации можно отнести к аппаратам функциональ­ного действия, двучелюстным, с реципрокной опорой, внутриротовым, съемным и каркасным.

Клинико-лабораторные этапы изготовления ортодонтических аппа­ратов определяются их конструктивными особенностями и включают в себя:

 

- снятие оттисков и изготовление моделей (при необходимости их гра­вировка и изготовление прикусных валиков);

- определение конструктивного прикуса и фиксация моделей в окклюдаторе;

- изготовление аппарата;

- припасовка аппарата в полости рта и его активация;

- период активного лечентя;
- ретенционный период.

Как правило, перечисленные этапы являются общими при изготов­лении большинства ортодонтических аппаратов.

Оттиски снимают чаще эластическими массами, что позволяет из­готавливать одновременно рабочие и диагностические модели. Нередко используют оттискные ложки с высокими бортами, особенно для изготов­ления аппаратуры функционального действия. При необходимости ис­пользуют приспособления, позволяющие получить модели (например, гнатостатические) с основаниями, ориентированными к основным плос­костям (франкфуртской, камперовской).

При изготовлении гипсовых моделей челюстей для оформления цо­коля применяют формы, выполненные из эластических материалов, пла­стмассы, металла. Нередко оформление цоколя модели заключается в удалении излишков гипса ножом, придавая модели форму, удобную для работы. При изготовлении функциональной аппаратуры проводят грави­ровку моделей в соответствии с задачами лечения. Как правило, изготав­ливают по две пары моделей челюстей, одна является контрольной (му­зейной), другая - рабочей, на которой, нередко, наносят схему аппарата и расположение его частей и границ. При необходимости на рабочих моде­лям изготавливают базис с прикусными валиками (накладками) для опре­деления конструктивного прикуса.

Конструктивным прикусом в ортодонтии называют такое положе­ние челюстей, при котором в ходе ортодонтического лечения будет дос­тигнут эстетический и функциональный оптимум челюстно-лицевой об­ласти. При определении конструктивного прикуса пациента просят уста­новить нижнюю челюсть в положение, определяемое клиническими, ла­бораторными и специальными методами исследования, которое она будет занимать после окончания лечения и фиксируется с помощью прикусных валиков по общепринятым в стоматологии методикам. После фиксации нижней челюсти в положении конструктивного прикуса восковой базис с прикусным валиком охлаждают водой и устанавливают на гипсовые мо­дели, сопоставляя их по отпечаткам зубов.

Модели загипсовывают в окклюдатор или фиксатор Грота и при­ступают к изготовлению аппарата в зависимости от его конструкции.

Ортодонтическое лечение основано на передаче силы на зубы, зубные ряды, челюстные кости и лицевой скелет в целом. При этом рассматривается 3 основных компонента:

1. Действующая сила

2. Точка приложения действующей силы

3. Опора

Для перемещения зубов в активном периоде ортодонтического лечения к аномалийно расположенным зубам (группам зубов) необходимо приложить определенную силу, чтобы вызвать реактивные изменения в тканях периодонта.

Ортодонтические силы принято классифицировать по следующим основным принципам:

1. величине воздействия: слабые, умеренные, большие и очень большие

2. времени воздействия: непрерывные и прерывистые

3. характеру (принципу) воздействия: механические и функциональные

4. по направлению: активные (действующие на перемещаемый участок) и реактивные (действующие на точку опоры)

Впервые ортодонтические силы по величине воздействия систематизировал А.М. Шварц на основе проведенных клинико-экспериментальных исследований. В основе расчетов лежит величина внутрикапиллярного давления - 26 г/см2 .

Так, к первой группе А.М. Шварц отнес малые силы (3-5 г/см2) - эти силы малы и не вызывают реакции пародонта.

Ко второй группе сил относят силы меньшие или равные внутрикапиллярному давлению (15 - 20 г/см2) . При применении таких сил подавляется микроциркуляторное кровообращение в области зоны давления, что сопровождается обратимыми изменениями в стенке альвеолы и корня перемещаемого зуба.

К третьей группе относятся силы 30-40 г/см2. Они подавляют кровообращение, что сопровождается гипоксией тканей и выраженными обратимыми реактивными изменениями.

К четвертой группе относятся большие силы - более 60 г/см2; они разрушают мягкие ткани путем раздавливания, то есть такие явления необратимы после прекращения действия силы. Таким образом, оптимальной является сила второй степени.

Механически действующие аппараты – это аппараты, в которые включен источник силы действующий извне. Этот вид аппаратов называют активными аппаратами, поскольку сами аппараты развивают силу.

Источником силы может быть упругость дуг и пружин, эластичность резиновой тяги, сила, развиваемая винтом, либо лигатурами. Сила этих источников регулируется или дозируется врачом - ортодонтом.

Сила, развиваемая функционально действующими аппаратами, по существу, в корне отличается от механической силы. Источником этого вида силы является сократительная сила жевательных мышц больного. Сами аппараты не содержат никаких источников силы и поэтому называются пассивными. Поскольку все процессы организма находятся под контролем регулирующих приспособлений организма, дозирование силы осуществляется организмом больного. Следовательно, величина действующей силы должна находиться в пределах толерантности организма больного и передозирование с вредными последствиями не допускается.

А.Я.Катц выдвинул соображения, что сила функционально действующих аппаратов регулируется рефлекторно болевым ощущением. Следовательно, сила может действовать только до определенных пределов и, когда она становится больше, как сигнал опасности возникает боль и сокращение мышц рефлекторно прекращается.

 

Основоположник функционального метода в ортодонтии А.Я.Катц в 1933 году выдвинул этот метод и обосновал его как рациональный, близкий к естественным условиям.

В ортодонтии выделяют две разных силы по времени воздействия – непрерывные, прерывистые. В чем же заключается суть этих сил?

Непрерывно действующая сила характеризуется равномерным действием. Источником такого рода силы могут служить «открывающие» и «закрывающие» пружины в эджуайс-технике.

В зависимости от упругости металла выражается «неутомимость» аппарата, т.е. действие аппарата является более или менее равномерно продолжительным. Непрерывная сила характеризуется небольшим, но равномерным действием.

Непрерывно действующая сила должна быть слабой. Силы непрерывного действия создают постоянную нагрузку в течение суток без фазы покоя. Пружины «открывающие» и «закрывающие» действуют непрерывно и оказывают постоянную нагрузку на перемещаемый зуб или группу зубов.

Непрерывно действующая сила характеризуется максимальной «амплитудой» в начале и постепенным угасанием в конце ортодонтического лечения. Это происходит вследствие двух основных причин: во-первых, из-за постепенной, хотя и очень медленной потери упругости металла и, во-вторых, из-за изменения формы челюсти или перемещения зуба, всвязи с чем увеличивается расстояние между точкой приложения силы и точкой опоры.

Прерывистая данную силу развивают аппараты механического действия. Для них характерно наличие фазы покоя. Эта фаза наступает через некоторое время после активации ортодонтического винта, вестибулярной дуги, пружины, а также тогда, когда пациент принимает пищу и не пользуется ортодонтическими аппаратами. Прерывистая сила характеризуется тем, что аппарат активируется с большой силой действия через определенные промежутки времени – периодически. Характер действующей силы толчкообразный; после активирования аппарата, развивается большая сила, но скоро затихает.

Источником силы аппарата служат винт и лигатура, укрепленные на стойкой точке опоры силы. Ввиду действия вначале большой силы, ткани приводятся в определенное напряженное состояние, и после выравнивания напряжения действие аппарата прекращается, поскольку аппарат не обладает эластичностью. Графически действие прерывистой силы можно выразить следующим образом (рис. 59): Р – действующая сила, t – период действия аппарата при каждом активизировании. В начале периода действия сила Р большая, но скоро затихает, следовательно, период действия – t короткий. Действие прерывистой силы характеризуется выраженной периодичностью.

 

Действие функциональных аппаратов проявляется посредством толчков. При каждом накусывании развивается кратковременно действующая сила, а при ослаблении жевательных мышц действие силы полностью прекращается.

Биомеханика – раздел биофизики, изучающий механические свойства живых тканей, органов и организма в целом, а также происходящие в них процессы.

Биомеханика ортодонтического перемещения зубов  

В процессе лечения возникает необходимость перемещать зубы в трех взаимно перпендикулярных направлениях. В связи с анатомическими особенностями зубочелюстной системы нужное давление и тягу можно оказывать в основном на коронку зуба. Его корень, 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.

Основываясь на третьем законе Ньютона, при конструировании ортодонтического аппарата следует определять направление и величину его действующей силы, обозначаемой как активная сила F, а также направление и величину противодействующей силы, обозначаемой как реактивная сила R

Известно, что любое сложное движение тела по плоскости представляет собой сумму двух простых движений: поступательного, возникающего при совпадении линий действия активной и реактивной сил, и вращательного, возникающего при несовпадении линий действия этих сил. Следует учитывать, что сила характеризуется тремя параметрами — величиной, линией действия и его направлением. Рассмотрим движение тела, вращающегося вокруг неподвижной оси или центра вращения, каким является, например, маховое колесо на неподвижном стержне. Поскольку центр вращения колеса О фиксирован, то при действии активной силы F колесо будет вращаться. Для определения направления вращения колеса из его центра опускают перпендикуляр L на продолжение линии действия активной силы F. Маховое колесо вращается по часовой стрелке -М (см. рис. Ю.2, в) или против нее +М (см. рис. 10.2, а). При совпадении линий действия активной силы F и реактивной R и их прохождений через центр махового колеса оно вращаться не будет (см. рис. 10.2, б). Вращение колеса произойдет, если активная сила F, линия действия которой не прходит через центр вращения колеса О, вызовет появление пары сил. Эта пара состоит из активной силы F и реактивной R, возникающих в центре вращения колеса О; последняя всегда параллельна силе F, равна ей по величине и направлена в противоположную сторону.

Суммарная величина вращающего момента (М), возникающего при данной паре сил, может быть вычислена по формуле:

"РИ равнозначной ей формуле M=F-L, так как F = R. Из

следней формулы видно, что величина вращающего момента ^ прямо пропорциональна величине активной силы F и длине

рпендикуляра L. Следовательно, чем дальше проходит линия, тем больше вращающий момент для той же величины силы F.

А. М. Schwarz (1929) сравнил движение зуба в альвеоле с движением твердого тела в вязкой среде. Опираясь на законы механики и поведение твердого тела в упругой среде (закон Гусса), он математически определил центр вращения перемещаемого зуба с учетом длины его корня, а также удаленности точки приложения одной горизонтальной силы от шейки зуба. По данным А. М. Schwarz, центр вращения перемещаемого зуба расположен между верхушечной и средней третями корня; иногда он может смещаться в сторону середины корня, но не достигает ее. .

На местоположение центра вращения перемещаемого однокорневого зуба влияет форма его корня [КамышеваЛ. И., 1969;

 

Выделяют два вида перемещения зубов — корпусное и наклонно-вращательное. Корпусное перемещение подразумевает одновременное перемещение коронки и корня зуба в одном направлении, то есть коронка и корень зуба перемещаются на одинаковое расстояние. Наклонно-вращательное перемещение зуба подразумевает перемещение коронки зуба и корня на разное расстояние. Силы, прилагаемые к корню и коронке, различны.

В ортодонтии используются механически действующие, функционально направляющие силы. Механическая сила может быть первичной и вторичной, она приводит к непосредственным структурным изменениям.

Для коррекции аномалий в качестве действующей силы часто применяется резиновая тяга. В зависимости от места приложения действующей силы выделяют три вида резиновой тяги. Данное воздействие относится к первичным внутриротовым силам.

1. Используется вдоль одного зубного ряда, позволяет перемещать зубы дистально и мезиально по зубному ряду.

2. Межчелюстная тяга, когда верхний зубной ряд смещается дистально, нижний мезиально.

3. Межчелюстная тяга, когда верхний зубной ряд смещается мезиально, нижний дистально.

Достаточно часто возникает потребность в сочетании этих видов воздействия.

Также для коррекции аномалий применяются внеротовые вторичные механические силы. Внеротовые силы формируются при использовании лицевых дуг и подбородочных пращей. Точка опоры находится вне ротовой полости, и такие методы воздействия, помимо перемещения зубов, позволяют воздействовать на костный скелет черепа.

В среднем необходимы следующие усилия для перемещения зубов.

· Наклонно-вращательное перемещение однокоренного зуба 50—70 гс.

· Корпусное перемещение однокоренного зуба 70—90 гс.

· Корпусное перемещение многокоренного зуба 90—150 гс.

· Для движения корня зуба («торка») 150 гс.

· Для экструзии зуба 25 гс.

С учётом того, что воздействие этих сил может иметь не только положительный, но и отрицательный результат, существенное значение имеет выбор силы воздействия. В настоящее время отдаётся предпочтения длительно действующим средним и слабым силам.