Области сопротивления для модели однокоренного зуба: различные случаи симметрии
Автор: Босяков С.М., Мселати А.Ф.
Журнал: Российский журнал биомеханики @journal-biomech
Статья в выпуске: 3 (69) т.19, 2015 года.
Бесплатный доступ
В работе представлены результаты нахождения областей сопротивления и положения прямых поступательного воздейcтвия для корня зуба в форме составного параболоида на основании подхода, предложенного А.Л. Дубининым, Ю.И. Няшиным и М.А. Осипенко. Жесткость периодонтальной связки получена в результате решения задачи о равновесии упруго закрепленного твердого тела при действии сосредоточенной нагрузки. Периодонтальная связка является линейно упругой и почти несжимаемой; ее толщина постоянна по нормали к внешней поверхности. Использовано представление для малых перемещений корня зуба через комбинацию поступательных перемещений и углов поворота. Предполагается, что полная деформация тканей периодонта по нормали к поверхности корня совпадает с шириной периодонтальной щели в этом направлении. Внешняя поверхность корня зуба и периодонтальной связки описываются уравнениями параболоидов. Выведены уравнения для областей сопротивления асимметричного корня зуба, корня зуба с одной плоскостью симметрии, симметричного корня зуба с эллиптическим и круговым поперечными сечениями. Показано, что для асимметричного корня зуба областью сопротивления является горловой эллипс однополостного гиперболоида; для корня зуба с одной плоскостью симметрии и симметричного корня зуба с эллиптическим поперечным сечением область сопротивления - две точки; для симметричного корня зуба с круговым сечением существует единый центр сопротивления. Проведен расчет положений областей сопротивления для асимметричных и симметричных корней зубов с различными геометрическими размерами. Выполнена визуализация областей сопротивления, а также прямых поступательного воздействия для корня зуба с одной плоскостью симметрии и асимметричного корня зуба. Полученные результаты могут быть использованы для прогнозирования областей приложения и направления нагрузки для поступательного перемещения корня зуба.
Область сопротивления, асимметричный корень зуба, периодонтальная связка, параболоид, прямые поступательного воздействия
Короткий адрес: https://sciup.org/146216177
IDR: 146216177
Список литературы Области сопротивления для модели однокоренного зуба: различные случаи симметрии
- Босяков С.М., Мселати А.Ф., Круподеров А.В. Математическое моделирование начальных перемещений корня зуба в форме двуполостного гиперболоида//Российский журнал биомеханики. -2015. -Т. 19, № 2. -С. 186-204.
- Босяков С.М., Юркевич К.С. Определение жесткости костной ткани при поступательных перемещениях и поворотах корня зуба//Российский журнал биомеханики. -2010. -Т. 14, № 2. -С. 37-46.
- Bourauel C., Keilig L., Rahimi A., Reimann S., Ziegler A., Jager A. Computer-aided analysis of the biomechanics of tooth movements//Int. J. Comp. Dent. -2007. -Vol. 10. -P. 25-40.
- Cattaneo P. M., Dalstra M., Melsen B. Moment-to-force ratio, center of rotation, and force level: a finite element study predicting their interdependency for simulated orthodontic loading regimens//Am. J. Orthod. Dentofacial Orthop. -2008. -Vol. 133. -P. 681-689.
- Dathe H., Nägerl H., Kubein-Meesenburg D. A caveat concerning center of resistance//J. Dent. Biomech. -2013. -Vol. 4. -P. 1-7.
- Dubinin A.L. Region of resistance of tooth: experimental determination//Russ. J. Biomech. -2015. -Vol. 19, No. 1. -P. 69-78.
- Dubinin A.L., Nyashin Yu.I., Osipenko M.A. Analysis of development of the concept “center of resistance of tooth”//Russ. J. Biomech. -2014. -Vol. 18, № 4. -P. 393-409.
- Halazonetis D.J. Ideal arch force systems: a center-of-resistance perspective//Am. J. Orthod. Dentofacial Orthop. -1998. -Vol. 114. -P. 256-264.
- Hohmann A., Kober C., Young P., Dorow C., Geiger M., Andrew Boryor A., Sander F. M., Sander C., Sander F.G. Influence of different modeling strategies for the periodontal ligament on finite element simulation results//Am. J. Orthod. Dentofacial Orthop. -2011. -Vol. 139. -P. 775-783.
- Meyer B.N., Chen J., Katona T.R. Does the center of resistance depend on the direction of tooth movement?//Am. J. Orthod. Dentofacial Orthop. -2010. -Vol. 137. -P. 354-361.
- Osipenko M.A., Nyashin Yu.I., Nyashin M.Yu., Dubinin A.L. Region of resistance of a tooth: the definition and the properties//Russ. J. Biomech. -2013. -Vol. 17, № 2. -P. 25-31.
- Provatidis C.G. An analytical model for stress analysis of a tooth in translation//Int. J. Eng. Sci. -2001. -Vol. 39. -P. 1361-1381.
- Rees J.S., Jacobsen P.H. Elastic modulus of the periodontal ligament//Biomat. -1997. -Vol. 18. -P. 995-999.
- Smith R.J., Burstone C.J. Mechanics of tooth movement//Am. J. Orthod. -1984. -Vol. 85. -P. 294-307.
- Tanne K., Nagataki T., Inoue Y., Sakuda M., Burstone C.J. Patterns of initial tooth displacements associated with various root lengths and alveolar bone heights//Am. J. Orthod. Dentofacial Orthop. -1991. -Vol. 100. -P. 66-71.
- Van Schepdael A., Geris L., Van der Sloten J. Analytical determination of stress patterns in the periodontal ligament during orthodontic tooth movement//Med. Eng. Phys. -2013. -Vol. 35. -P. 403-410.
- Viecilli R.F. Self-corrective T-loop design for differential space closure//Am. J. Orthod. Dentofacial Orthop. -2006. -Vol. 129. -P. 48-53.
- Viecilli R.F., Budiman A., Burstone C.J. Axes of resistance for tooth movement: Does the center of resistance exist in 3-dimensional space?//Am. J. Orthod. Dentofacial Orthop. -2013. -Vol. 143. -P. 163-172.
- Viecilli R.F., Katona T.R., Chen J., Hartsfield J.K.Jr., Roberts W.E. Orthodontic mechanotransduction and the role of the P2X7 receptor//Am. J. Orthod. Dentofacial Orthop. -2009. -Vol. 135. -P. 694.e1-694.e16.
- Viecilli R.F., Katona T.R., Chen J., Hartsfield J.K.Jr., Roberts W.E. Three-dimensional mechanical environment of orthodontic tooth movement and root resorption//Am. J. Orthod. Dentofacial Orthop. -2008. -Vol. 133. -P. 711-726.
- Vollmer D., Bourauel C., Maier K., Jäger A. Determination of the centre of resistance in an upper human canine and idealized tooth model//Eur. J. Orthod. -1999. -Vol. 21. -P.633-648.