Hampaiden siirron biomekaniikkaa Ehl, HLT Johanna Kotilainen

Transkriptio

1 Hampaiden siirron biomekaniikkaa Ehl, HLT Johanna Kotilainen

2 Ortodontinen hampaan siirto: Pitkäkestoinen voima kohdistuu hampaaseen luu hampaan ympärillä muokkautuu ja hammas siirtyy

3 Painepuoli Vetopuoli

4 Suuret voimat johtavat verenkierron estymiseen, paikalliseen nekroosiin ja solujen häviämiseen - ilmiötä kutsutaan hyalinisaatioksi Muutaman päivän kuluttua osteoklasteja vaeltaa luuytimestä nekroottiselle alueelle ja luun resorptio alkaa nekroottisen alueen alta Kollageenisäikeistön uudelleen rakentaminen alkaa kun fibroblastit tuottavat pro-kollageenia Hampaan siirtymisessä on viive verrattuna pienillä voimilla aikaansaatuun suoraan resorptioon

5 Hyalinisaatio Suora resorptio

6 Hampaan siirron liiketyypit Kappaleeseen vaikuttava voima Kun voiman vaikutussuora kulkee kappaleen massan keskipisteen kautta, kappale liikkuu voiman suuntaisesti kiertymättä ja kallistumatta

7 Momentti Kun voiman vaikutussuora kulkee massan keskipisteen ulkopuolelta, syntyy kappaletta kiertävä momentti ( M ) Momentin suuruus = voima x voiman varsi (M=F x d)

8 Hampaan siirrossa voiman vaikutussuoran tulisi kulkea ns. resistenssikeskuksen kautta, jotta saataisiin aikaan siirto hampaan kallistumatta tai kiertymättä Resistenssikeskus

9 Resistenssikeskus (vastavoimakeskus ) sijaitsee juuren alueella n. 2/3 juuren pituudesta apeksista sementtikiillerajaan mitattuna Resistenssikeskuksen paikkaan vaikuttavat juuren pituus ja morfologia, juurten lukumäärä ja alveoliluun korkeus Resistenssikeskusta tulee ajatella kolmiulotteisesti Resistenssikeskus on määritetty yksittäisille hampaille, hammasryhmille, kokonaisille hammaskaarille ja kasvojen luisille osille

10 Momentti Voima kohdistuu hampaan kruunuun kiinnitettyyn brakettiin vastavoimakeskuksen ulkopuolella. Näin hammas kiertyy sen lisäksi että se siirtyy lineaalisesti.

11 Momentti MF voima F x voiman vaikutussuoran kohtisuora etäisyys vastavoimakeskuksesta

12 Tasapainottava momentti MC counterbalancing moment voimajärjestelyillä luotu toinen momentti, jolla pyritään kontrolloimaan hampaansiirron liiketyyppiä

13 Tasapainottava momentti Mc Proffit

14 KALLISTAMINEN MC : MF = 0

15 KONTROLLOITU KALLISTAMINEN 0 < MC : MF < 1

16 YHDENSUUNTAISSIIRTO MC : MF = 1

17 JUUREN SIIRTO MC : MF > 1

18 Intruusio ja ekstruusio ovat hampaan aksiaalisuunnassa tapahtuvaa yhdensuuntaissiirtymistä. Rotaatiopiste sijaitsee äärettömän kaukana.

19 Intruusiossa käytettävät voimat on oltava erityisen pieniä pulpan verenkierron varmistamiseksi ja juuren resorboitumisen estämiseksi

20 Intruusio Aikaisemmin epäiltiin todellisen intruusion mahdollisuutta Osakaaritekniikalla todellinen intruusio tullut mahdolliseksi Voimat on siis voitava mitata

21 Ekstruusio tapahtuu aina helpommin kuin intruusio

22 Ekstruusio Korkealla labiaalisesti sijaitsevat kulmahampaat Siirto tehdään hitaasti, että ienraja ehtii tulla mukana Parodontaalisesti vaurioituneet hampaat: luurajaa saadaan tulemaan mukana hitaasti ekstrudoitaessa, hammasta hiotaan vastaavasti Preproteettinen katkenneen juuren ekstruusio

23 Optimaalinen voima Optimaalinen voima saa aikaan maksimaalisen hampaan siirtymisen mahdollisimman vähin kudosvaurioin ja aiheuttaa potilaalle mahdollisimman vähän hankaluutta Pienillä jatkuvilla voimilla saadaan hyvä vaste, varsinkin, jos M/F pysyy suhteellisen vakiona

24 Suuret voimat ovat traumaattisia kudoksille ja rasittavat ankkuria Suuret voimat eivät nopeuta hampaan siirtymistä, päinvastoin Parhaimmillaan hammas siirtyy noin 1mm/kk Hammas siirtyy, jos voiman kesto on yli 6t/vrk Jatkuvalla, 24t/vrk, pienellä voimalla siirtyminen on tehokkainta

25 Voimien suuruudet eri siirtotyypeissä Hampaan kallistus 30-60g Yhdensuuntaissiirto g Juuren suoristus g Rotaatio 35-60g Ekstruusio 35-60g Intruusio 10-20g

26 Kaarilankojen ominaisuuksista: langan materiaalin ja dimensioiden merkitys

27 Kaarilangan luovuttama voima on -suoraan verrannollinen kaaren paksuuteen -kääntäen verrannollinen kiinnittymiskohtien väliseen langan pituuteen ( silmukat, apujouset aputuubista ) -riippuu poikkileikkauksen muodosta -riippuu rakenteesta ( Respond, braided ) -riippuu mitä suurimmassa määrin kaarilangan materiaalista

28 Voima/taipuma-suhde Edullisin hampaiden siirroissa on kaaren alhainen ja mahdollisimman tasainen voima/taipuma-suhde Pyritään siihen, ettei kaaren luovuttama voima suuresti muuttuisi siirron aikana ja että yhdellä aktivoinnilla kuitenkin työskentelymatka olisi melko pitkä

29 Voima/taipuma-käyrä voima deformoitumispiste murtumispiste työskentelyalue taipuma

30 Ruostumaton teräs, ss -korvasi 30-l kultalejeeringit -sisältää 18% kromia ja 8% nikkeliä -jäykkää, muotoiltavissa: silmukoiden avulla joustoa -käyttöalue: tukisegmentit, viimeistelylanka

31 NiTi - nikkeli-titaani lejeerinki -70-l Nitinol: ei superelastinen martensiittinen muoto, jossa kidemuoto 8-kulmainen -80-l A-Niti: superelastinen austeniittinen muoto, jossa kidemuoto kuutio Superelastisuus: austeniittinen kidemuoto muuttuu lankaa taivutettaessa martensiittiseksi - voima-taipuma-käyrällä lähes horisontaalinen osa kidemuodon muuttuessa -muistaa muotonsa, ei voi taivuttaa -käyttöalue: alkutasoittelu Burstone CJ, Qin B, Morton JY: Cinese Niti wire: a new orthodontic alloy. AJO 1985; 87:

32 Mc Namara

33 Mc Namara

34 Beta-Titanium TMA titaani-molybdenium lejeerinki sisältää molybdenuimia 11%, zirkoniumia 6% ja tinaa 4% kimmoisaa - suuret aktivoinnit mahdollisia ilman kaaren deformoitumista ei jäykkää -parempi kontrolli hampaasta: paksut kaaret, pienet voimat muotoiltavissa - silmukat, jouset, ei kestä taivutuksia terävän kulman ympäri voidaan hitsata Burstone CJ, Goldberg AJ: Beta titanium; A new orthodontic alloy. AJO 1980; 77(2):

35 McNamara

36 Ankkurointi Ankkuroinnilla tarkoitetaan järjestelyä, jolla vastustetaan ei-toivottuja siirtymisiä hoidon aikana Ankkurointina käytetään hammasryhmiä, ekstraoraalivetoja, palatinaali- ja linguaalikaaria, momentteja, implantteja

37

38 Kiinnikkeen tehtävänä on välittää kaarilangan luovuttama voima hampaalle.

39

40 Standardibraketti Torquebraketti Kaarilankaan taivutetaan hampaan angulaatiota säätelevät sekundaarimutkat ns artistic bends Braketin uran suunta ja korkeus vaihtelevat hammaskohtaisesti

41 Standardibraketti Torquebraketti Kaarilankaan on taivutettava passiivinen torque, kierre joka ylläpitää hampaan oikean kallistuskulman eli inklinaation Braketin ura kulmattu verrattuna kantaosaan Andrewsin straight-wire braketti Braketin kantaosa eripaksuinen braketin uran ylä- ja alareunassa Andrews

42 Yhtenäisen kaaren tekniikka

43 Yhtenäisen kaaren tekniikka -continuous arch mechanics Kaari ulottuu yhtenäisenä hammaskaaren yli. Suora kaari Silmukka kaari Marcotte

44 Yhtenäisen kaaren tekniikka soveltuu: - kaarten tasoitteluun - ahtauden hoitoon - aukkojen sulkemiseen, kun ankkurointi ei kriittinen Sopiva mekaniikka kun ei ole vertikaalisia ongelmia. Edut: -kaaren muoto helppo ylläpitää -yksinkertainen, vie vähän tuoliaikaa

45 Hampaan siirto pitkin kaarta Kaarilanka terästä, koska se on tukeva ja kitka alhainen Aktiivisina elementteinä -voimaketju -suljettu coil-spring ( veto-coil ) -elastiset renkaat ( intra-ja intermaksillaarikumit )

46 Kitkan huomioiminen Kun hammasta siirretään pitkin kaarta, kitka on aina huomioitava Mitä paksumpi kaarilanka on, sitä turvallisempi deformoitumisen kannalta, mutta sitä suurempi on myös kitka Kitkan voittamiseen tarvitaan usein yhtä paljon voimaa kuin hampaan siirtoon Tämä voimasumma rasittaa ankkuria ja saa sen usein pettämään

47 Osakaaritekniikka

48 Osakaari tekniikka -segmented arch mechanics Ankkuriyksikkön muodostaa riittävä määrä hampaita, jotka kytketään yhteen tukevalla kaarella. Aktiivisilla joustavilla kaarilla ja jousilla siirretään pienillä voimilla siirrettävää hammasta tai hampaita. Marcotte

49 Osakaaritekniikkaa tarvitaan: -retinoituneiden kulmahampaiden hoidossa (erillisjouset) -juuren asennon korjauksessa -poistohoidoissa, joissa ankkurointi on kriittinen (kitkaton siirto Pg-retraktori tai T-silmukkaosakaari) -intruusion tarve Edut: -tarkka kontrolli tarvittaessa (ankkurointi tukevin kaarin, siirrot joustavin kaarin) -vaatii huolellisen suunnittelun -vaatii huolellisen puhdistamisen

50 Kitkaton hampaan siirto Kitkattomaan hampaan siirtoon on kehitetty jousia, joilla siirtovoima voidaan pitää alhaisena ( ei rasiteta ankkuria ) Lisäksi jousiin on rakennettu momentti siirrettävän hampaan juuren kontrolloimiseksi ja momentti ankkuriyksikön vahvistamiseksi Jousissa on myös ns. antirotaatiotaivutukset

51 Kehittäjä Paul Gjessing, 1985

52 T-silmukkaosakaari T-silmukka: -toimii kuten PG -joustavampaa lankaa (TMA) -pitkä työskentelymatka ei aktivoituna 2mm 5mm 10mm 4mm

53 T-silmukkaosakaari Preaktivaatiotaivutukset angulaatiotaivutukset antirotaatiotaivutukset Erikoistuvahml Marja Kleine-Hakala