Корпусное (трансляционное) перемещение зуба при ортодонтическом лечении
Корпусное (трансляционное) перемещение зуба или группы зубов с биологической точки зрения наиболее желательно. Напряжение, возникающее в тканях в результате приложенной силы, в конечном итоге распределяется на периодонт, альвеолярную кость и зуб. На отдельных участках напряжение оказывается минимальным или вовсе отсутствует (рис. 13, 14).
В клинических ситуациях такая картина наблюдается при перемещении зуба в сагиттальной плоскости, но не при интрузионном перемещении, когда даже корпусная интрузия вызывает пики напряжения в области верхушки корня. При исследовании наклонного перемещения на модели явно видны пики напряжения в зубе (см. рис. 14).
Рисунок 13. Симуляция на конечно-элементной модели: трансляционное перемещение зуба. Трансляционное перемещение (или трансляция) в чистом виде представляет собой корпусное перемещение. Напряжения, индуцируемые ортодонтической силой, распределяются на широкой площади поверхности зуба, периодонтальной связки и альвеолярной кости, поэтому локального чрезмерного напряжения на отдельных участках периодонта, которое могло бы вызвать его сдавление и развитие побочных эффектов, не происходит.
Рисунок 14. Симуляция на конечно-элементной модели: наклонное перемещение зуба. При наклонно-вращательном перемещении зуба происходит чрезмерное напряжение в коронково-апикальной части зуба и в области корня, особенно его верхушки. В результате напряжение распределяется неравномерно, и появляется риск сдавления отдельных участков периодонта. ЦР - центр ротации.
Рисунок 15. Биомеханика: корпусное перемещение зуба. Корпусное перемещение зуба происходит при одновременном действии на него ортодонтической силы (F) и ее момента (M). В идеале отношение M/F должно быть равным примерно 10 (а).
b. Корпусное перемещение зуба может происходить, если ортодонтическую силу приложить к центру сопротивления (ЦС). Однако в клинической практике это невозможно, так как в этом случае центр ротации (ЦР) располагается в бесконечности, d - расстояние от точки приложения силы до ЦС.
С биологической точки зрения такое перемещение не является оптимальным. Если рассмотреть корпусное перемещение в аспекте биомеханики, то его можно достичь только в том случае, если вектор ортодонтической силы приложен к центру сопротивления зуба (рис. 15b).
Однако в клинических условиях это невозможно по анатомическим соображениям, и перемещение зуба можно осуществить только путем баланса сил и моментов сил (рис. 15a). При сагиттальном перемещении зуба с помощью ортодонтического аппарата момент силы обеспечивается за счет ангуляции паза брекета или изгибов проволоки.
В клинической ситуации наклон коронки зуба предшествует перемещению его корня.
Применение современной методики прямой дуги обусловливает наклонно-вращательную, а не корпусную биомеханику, тем не менее перемещение зуба получается корпусным. При таком перемещении коронка зуба наклоняется, а его корень выпрямляется (рис. 16).
Рисунок 16. Корпусное перемещение зуба в клинических условиях:
a. Корпусное перемещение зуба в сагиттальной плоскости достигается за счет ангуляции брекетов при выполнении коррекции прямой дугой.
b. Приложение силы к зубу вызывает главным образом наклон коронки. Это объясняется тем, что в пазе брекета при установленной в него проволочной дуге остается свободное пространство, и коронка продолжает наклоняться, пока трение проволоки о паз не достигнет такой величины, которая станет препятствием перемещению.
c. После наклона коронки корень выпрямляется, и происходит корпусное перемещение зуба.
Рисунок 17. Влияние трения в брекетной системе на корпусное перемещение зуба. При перемещении зуба с помощью проволочной дуги важно считаться с трением в брекетной системе, которое влияет на перемещение зуба вдоль проволочной дуги. Точные измерения параметров аппарата в процессе перемещения зуба показывают, что они не стабильны, а имеют импульсный характер, причем эти колебания не столь уж незначительны, поэтому перемещение происходит толчкообразно.
Рисунок 18. Влияние геометрии корня зуба на центр ротации зуба и особенности его перемещения. Изменение геометрии корня на конечно-элементной модели переднего зуба показало, что корпусное перемещение зуба и его контроль в клинических условиях пока весьма проблематичны. Варьирование геометрии корня зуба существенно влияет на центр ротации (ЦР) и поэтому вызывает изменение распределения пиков напряжения в зубе, периодонтальной связке и альвеолярной кости.
Вопрос усложняется тем, что точно определить значение силы и момента силы в клинической ситуации трудно из-за индивидуальной вариабельности геометрии корня зуба и его прикрепления к лунке. Даже весьма незначительные изменения геометрии корня существенно изменяют локализацию центра сопротивления зуба (рис. 18).
Однако при этом меняется и наклон зуба или - в случае его корпусного перемещения - координация силы и ее момента, которые предполагается приложить к зубу. Другим биомеханическим фактором, усложняющим выполнение корпусного перемещения зуба, являются параметры ортодонтических устройств и аппаратов, с помощью которых выполняется коррекция.
Динамика сопротивления, возникающего на аппарате, выражается не прямой линией, а имеет пики и падения (рис. 17). И если учесть, что сила, генерируемая аппаратом, имеет непостоянную величину сопротивления, то приходится усомниться, что в клинических условиях можно выполнить корпусное перемещение зуба. В связи с вариабельностью параметров, таких как плотность прикрепления зуба к лунке, геометрия корня зуба, реакция альвеолярной кости и периодонтальной связки, мы считаем, что правильнее говорить не о корпусном, а о биомеханически оптимизированном перемещении зуба.