АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

От Е.Angel до наших дней

В ортодонтии на протяжении её развития постоянно применяются два вида аппаратов: съёмные и несъёмные. Первые упоминания о несъёмной аппаратуре встречаются у П.Фо-шара (1776), который применял металлическую вестибулярную дугу, привязывая лигату­рой к ней зубы и добиваясь выравнивания зубных рядов. Затем для лучшего закрепления дуг были предложены кольца и цемент для фиксации их на зубах.

В 1840 г. в связи с разработкой вулканизации каучука начала пользоваться успехом съёмная аппаратура. Однако вскоре она была вытеснена несъёмными вестибулярными ду­гами. Но в 1879 г. нашла широкое применение среди специалистов предложенная Kingsley съёмная аппаратура с наклонной плоскостью.

В ортодонтии применение дуг связывают с именем E.Angle, который, предложив их в 1889 г., создал стройную систему перемещения зубов, использовав пружинящие свойства проволоки. Применение дуг Э.Энгля значительно повысило эффективность лечения всех видов аномалий и деформаций и стало методом выбора. Съёмная аппаратура снова вытес­няется из клиники ортодонтии.

Поиски методов лечения с помощью несъёмных ортодонтических аппаратов обуслов­лены недостатками съёмных конструкций. Только с помощью несъёмных аппаратов мож­но изменить расположение корней зубов в вестибулооральном и мезиодистальном направ­лениях и достичь их корпусного перемещения. При применении важно правильно дозиро­вать силу действия дуг, лигатурной тяги, различных пружин, чтобы предотвратить расса­сывание корней зубов и неблагоприятное воздействие на пародонт.

E.Angel, в сущности, открыл новую эру в лечении аномалий прикуса, и дальнейшие эта­пы развития ортодонтии шли по пути совершенствования и модификаций этого метода те­рапии, который и в настоящее время занимает исключительное место.

После Э.Энгля были предложены дуги Айнсворта, Люри, Мершона и другие. В 1922—1923 гг. E.Herbst попытался их систематизировать, создав классификацию в зависи­мости от видов применения ортодонтических дуг и винтов, разделив их на наружные и вну­тренние, пружинящие и не пружинящие, гладкие и с винтовой резьбой (рис. 160, 163).

E.Angel стремился одной своей дугой исправлять всевозможные аномалии зубочелюст-ной системы. Дуга, введённая в канюли (рис. 161, 165), в своей простейшей форме соот­ветствует рассчитанной по методу Howley— Herber—Herbst (рис. 75, 162) кривизне нормаль­ного зубного ряда, по которой в процессе лечения должны выравниваться смещаемые зу­бы. Такая дуга представляет собой определённую базу для приложения сил резиновой, шёлковой или проволочной лигатур, которые производят вытяжение, давление или пово­рот отдельных зубов (см. рис. 164, 165). Дуга может расширять зубной ряд (см. рис. 165, б) вследствие пружинящих свойств, или нивелировать его, перемещая зубы, находящиеся в супра- или инфраокклюзии, тортоаномалии (см. рис. 166—168), или удлинять при помо­щи винта и гайки. Кроме того, дуга Э.Энгля является и первым ретенционным аппаратом как для отдельного перемещённого зуба, так и для зубного ряда в целом.

Благодаря таким свойствам вестибулярная дуга E.Angel вместе с гайками, кольцами, крючками, канюлями (трубками), укреплёнными в кольцах на молярах, получила назва­ние универсального аппарата. Расширяющую дугу (см. рис. 165, б) E.Angel назвал «Е-ду-гой» от английского слова «expansion» — расширение. Дуга изготавливалась из золото-ни­келевого сплава толщиной в 0,036 дюйма (0,91 мм). Установленная дуга не должна была де­формироваться при связывании скученно расположенных зубов.

53. Развитие ортодонтических несъёмных дуговых аппаратов.

Рис. 160. Разновидности ортодонтических дуг и винтов по классификации E.Herbst (1922—1923 гг.).

Рис. 161. Проволочная дуга E.Angel в оригиналь­ном первоначальном виде с отдельными вспомо­гательными частями: 1 — отдельное кольцо до спайки с канюлей, 2 — канюля и крючок к ней до спайки, За 4 — круглая и квадратная части гайки до спайки, 5 и 7 — крючки для резиновой тяги, 6 — пуговка, которая служит для соединения с лицевой дугой (см. рис. 162), 8 — канюля, спа­янная с кольцом (в разрезе).

Рис. 162. Графическое изображение параболичес­кой формы зубного ряда при ширине 4 резцов верхней челюсти, равной 34 мм, и действительной формы зубной дуги, вписанной в параболу; по от­клонению формы и величины зубного ряда от па­раболической кривой можно судить о степени его деформации.

Рис. 163. Аппарат Э.Энгля со съёмной лицевой дугой, соединяющейся с вестибулярной внутри-ротовой дугой посредством «пуговчатого» креп­ления; данный рисунок отражает применение дуги для лечения верхней прогнатии, а именно момент, когда смещены дистально моляр, пре-моляры и закреплены шёлковой лигатурой во избежание обратного смещения, а дуга переме­щает передние зубы (Райзман С.С.).

152 Глава 5- Характеристика основных видов ортодонтических аппаратов...

Рис. 164. Различные лигатуры, применяемые при лечении ортодонтическими дугами: 1 — шёлковая лигатура (хирургический шёлк), 2 — лигатура из парашютной стропы, 3 — лигатура различной толщи­ны, 4 — катушечная простая нитка №10, 5 — резиновая лигатура, 6— резиновые трубки и кольца раз­личных диаметров, 7 — варианты применения двойной лигатуры.

Рис. 165. Дуги Э.Энгля: а — составные части аппарата (7 — проволочная дуга, 2 — бандажное кольцо с втулкой и гайками), б— расширяющая дуга, в — стационарная дуга (стрелками указано направление перемещения зубов), г — скользящая дуга для сокращения зубного ряда при наличии трем.

53- Развитие ортодонтических несъёмных дуговых аппаратов..

Рис. 166. Применение дуги Энгля для лечения открытого прикуса: а — экструзия зубов с помощью пру­жинящей дуги; 6 — вертикальное перемещение зубов с помощью упора (вид спереди), действие дуги Энгля при лечении открытого прикуса усилено резиновой лигатурой: в — вид спереди, г — вид сбоку.

Рис. 167. Интрузия нижних передних зубов при их супраокклюзии.

Рис. 168. Пример устранения дугой Энгля тортоаномалии верхнего центрального резца: дуга укрепле­на на верхних первых молярах так, чтобы в области фронтальных зубов она давила на мезиальный край аномалийно расположенного зуба, гайки А-А накручиваются на концы дуги позади втулок, на дуге на уровне межзубного промежутка первого и второго резцов припаян крючок, на регулируе­мый зуб надето кольцо с крючком на его нёбной поверхности у дистального края зуба, между крюч­ками натянута резиновая петля, и регулируемый зуб подвергается действию двух противоположных сил, действующих на различные точки его поверхности; сила А/, регулируемая гайками А-А, действу­ет спереди назад на мезиальный край зуба, и он должен бы перемещаться в сторону нёба, но этому ме­шает сила резиновой петли, направленная к дуге Н, поэтому будет происходить только вращение зу­ба вокруг продольной оси, и чтобы вращение было постоянным, необходимо регулировать эти две действующие силы.

Глава 5- Характеристика основных видов ортодонтических аппаратов...

Рис. 169. Физиологическая сепарация зубов: а — бронзово-алюминиевой лигатурой, б — с помощью резиновых колец и пластин.

Классический дуговой аппарат Е.Angel (см. рис. 161, 165) состоит из дуги с винтовой резьбой на концах, гаек и бандажей. Гайка состоит из широкой части, имеющей квадрат­ную форму, и узкой части, имеющей круглую форму. Узкая часть гайки, называемая втул­кой, предназначена для вхождения в трубку, впаянную горизонтально к вестибулярной стороне бандажа, и упирается широкой частью в ту же самую трубку. Бандаж состоит из никелиновой или стальной металлической ленты толщиной 0,12—0,15 мм, шириной 0,3—0,5 мм, длиной 2,3—2,5 см в зависимости от диаметра опорного зуба, на который на­девается бандаж. На одном конце ленты припаивается кольцо, а на другом — стержень с резьбой (см. рис. 165, а). Стержень входит в кольцо, на свободный конец его навинчива­ется гайка, и, таким образом, бандаж плотно охватывает зуб.

В практике советской (российской) ортодонтии бандаж заменён коронкой, которую изготавливают из нержавеющей стали, и к её вестибулярной стороне припаивают горизон­тальную трубку одного диаметра с втулкой. Дугу изготавливают из стальной проволоки ди­аметром 1 мм, длиной 11—12 см, на обоих концах имеется винтовая резьба. Коронки опор­ных зубов не препарируются. В случае тесного их стояния с соседними зубами произво­дится физиологическая сепарация с помощью проволочной или резиновой лигатуры (рис. 169, 170). Можно за 2—3 дня до снятия оттисков произвести сепарацию с помощью специальных сепарационных эластичных колец (рис. 170).

Коронки не заходят под десну и, так как изготавливают их на непрепарированные зу­бы, то неизбежно повышают прикус. Если в разобщении зубов нет необходимости, то на коронках сошлифовывают бугры, превращая таким образом в кольца. К вестибулярным поверхностям последних припаивают трубки и получают общий оттиск и модели. Затем припасовывается дуга, которая должна принять форму зубного ряда с учётом тех измене­ний, которые диктуются характером аномалии. Необходимой частью данного аппарата яв­ляется также лигатура (бронзово-алюминиевая проволока) толщиной 0,2—0,4 мм, резино­вые кольца, в крайнем случае кручёная шёлковая нитка или простая нитка №10 (см. рис. 164). При помощи лигатуры зубы привязываются к дуге.

Дуга Э.Энгля в зависимости от выполняемой ею функции может быть пружинящей или экспансивной, стационарной и скользящей (см. рис. 165, б— г). Скользящая дуга в отличие от стационарной или пружинящей не имеет винтовой резьбы, или на неё не навинчены гайки. Она гладкая, свободно входит в трубки, припаянные к коронкам (кольцам), имеет крючки в области клыков, открытые мезиально, и источником силы в этом механическом аппарате является резиновая тяга.

Для разработанного Э.Энглем метода лечения характерны определённые принципы: 1) зубочелюстная система находится в постоянно меняющемся, динамическом равнове­сии, подвергаясь воздействию прерывистых и постоянных нагрузок со стороны языка, щёк, губ и жевательных мышц (рис. 171), 2) целью лечения является достижение идеаль­ной окклюзии без удаления зубов, 3) представление о первом постоянном моляре как о «ключе» окклюзии, 4) лечение стандартными механическими аппаратами, 5) возрастные

53- Развитие ортодонтических несъёмных дуговых аппаратов.

Рис. 171. Силы, обеспечивающие стабильность передних зубов (о) и распределение жевательных на­грузок при интактных зубных рядах (б), по М.Д.Гросс, объяснение в тексте.

пределы для ортодонтического лечения находятся в диапазоне 7—40 лет. E.Angel считал, что всё это должно быть законом в ортодонтической практике, a C.H.Tweed (1941) проана­лизировал эти положения в трёхмерных плоскостях, определив точки взаимодействия и происхождение ортодонтических сил.

Правильная окклюзия является необходимым условием для функциональной гармо­нии. Жевательная система функционирует слаженно, даже при наличии некоторых нару­шений окклюзии, так как обладает способностью в определенных пределах адаптировать­ся к потенциально вредным воздействиям.

Э.Энглем была предложена сначала вестибулярная круглая тяжёлая дуга. Для переме­щения зубных рядов или нижней челюсти в переднезаднем направлении G.Baker (1892) предложил фиксировать аппараты Энгля на оба зубных ряда и соединять их косой межче­люстной резиновой тягой. При этом следует разумно и правильно выбирать точку опоры для аппаратов.

Опорные зубы, на которых фиксируется ортодонтический аппарат, должны выдержи­вать то давление, которое он развивает по отношению к отдельным зубам или их целой

Рис. 172. Дуги Э.Энгля и действие межчелюстной тяги: а — верхний резец смещается кзади, так как винт на верхней проволочной дуге выстоит из молярной трубочки, б— резиновая петля смещает верх­ний моляр кзади, так как верхняя зубная дуга во фронтальном участке выступает вперёд, в — смеще­ние назад возможно только в нижнем фронтальном участке, так как винт отстоит от нижней моляр­ной трубки, г — сдвиг назад нижних моляров, так как нижняя дуга не прилегает к губной поверхнос­ти нижних фронтальных зубов (Канторович А.).

группе. Переоценка устойчивости опорных зубов является большой ошибкой при орто-донтическом лечении, и только правильный расчёт их мощности и силы сопротивления перемещаемых зубов позволит избежать её. Так, например, типичной ошибкой является выбор в качестве опорной точки только первых моляров верхней челюсти, особенно при удалении премоляров в процессе лечения некоторых форм верхней прогнатии.

При выборе точки опоры не следует забывать, что каждый зуб гораздо легче перемеща­ется в мезиальную сторону, чем в дистальную, и что точки опоры не абсолютно стабильны, а всегда относительно смещаемы. Поэтому необходимо стремиться сделать точку опоры настолько неподвижной, чтобы иметь право игнорировать её незначительное смещение. С этой целью следует выбирать группу зубов для опорной точки, создавая для них условия корпусного перемещения, и шире пользоваться косой межчелюстной тягой. При методе межчелюстного крепления (рис. 172) аппаратом ABC (Angle, Backer, Case) необходимо учитывать возможное смещение нижней челюсти, преодоление функционального тонуса соответствующей мускулатуры и перемещения в челюстном суставе.

Стремясь переместить фронтальные зубы назад при помощи скользящей дуги, фикси­рованной на первых молярах, получают нежелательный сдвиг опорных зубов вперёд. Осо­бенно часто такая ошибка наблюдается при дистальном перемещении клыков, которые оказывают весьма большое сопротивление движению. Для названного перемещения клы­ков в систему точек опоры должны быть включены не только моляры, но и фронтальные зубы. Правильнее всего перемещать клыки или моляры межчелюстной тягой, создавая опору на всей противоположной челюсти (рис. 172).

Метод Э.Энгля имел целый ряд недостатков и поэтому представителями его школы бы­ли приняты меры для их устранения. В частности, ввиду непостоянства силы при винто­вой тяге был сделан ряд предложений, направленных к тому, чтобы избежать её примене-

53- Развитие ортодонтических несъёмных дуговых аппаратов.

Рис. 173. Модификация дуги Э.Энгля, допол- Рис. 174. Модификация дуги Э.Энгля для переме­ненная эластичными спиралями для переме- щения зубов в горизонтальном и вертикальном на-щения зубов в вестибулооральном направле- правлениях.

НИИ.

ния. Так, Грюнберг предложил надевать на дугу между втулками колец и гайками эласти­ческие спирали, которые в зависимости от места расположения способствуют перемеще­нию зубов вестибулярно или орально (рис. 173).

Юнг, изменив способ укрепления дуги на опорных кольцах, заменил винтовую тягу си­лой напряжения дуги, создав на ней петлю (рис. 174). Но при этом вестибулярно располо­женный зуб будет перемещаться не только орально, но и углубляться в лунку (интрузия). Для противодействия последнему было предложено изгибать такую же вторую петлю, но в обратном направлении (рис. 175). Арнольд для этой же цели предложил петли не­сколько иного характера (рис. 176).

Для корпусного перемещения зубов (т.е. коронки вместе с корнем) вместо наклонного движения школой Э.Энгля (1926 г.) были разработаны несколько способов. Прежде всего предложено укреплять кольцо на перемещаемом зубе ближе к шейке, во-вторых, пользо­ваться не круглой дугой, а четырёхгранной и, в-третьих, делать на кольцах четырёхгран­ную скобу, вырез которой (см. рис. 177, 1) должен точно соответствовать поперечному раз­резу экспансивной дуги (см. рис. 177). На рисунке 177, а пунктиром показано то положе­ние, которое должен занять зуб после его перемещения с помощью четырёхгранной дуги и скобы на кольце. Зуб не может занять положение 2, потому что тогда скоба имела бы по­ложение 2, но это возможно лишь при перекручивании экспансивной дуги, что совершен-

Рис. 175. Система петель в дуге Э.Энгля для Рис. 176. Система петель в дуге Э.Энгля для вести-
орального перемещения зубов, но исключа- булярного и орального перемещения передних зу-
ющая их интрузию. бов.

Рис. 178. Аппарат Ainswort: а — общий вид, б — аппарат на модели.

но исключается при применении силы незначительной величины. Повернуться вокруг проволоки скоба также не может в силу того, что дуга четырёхгранной формы, а в любом четырёхугольнике диагональ больше его сторон, расстояние же между стенками скобы равно лишь величине стороны прямоугольника (рис. 177, 3).

Среди других конструкций несъёмных ортодонтических аппаратов известна дуга Ainswort (рис. 178), которая обладает рядом специфических свойств. Она состоит из опор­ных ортодонтических колец (коронок), чаще всего на первые и вторые премоляры верхней челюсти, к которым припаиваются трубки с вестибулярной стороны для закрепления про­волочной дуги не в горизонтальном, а в вертикальном направлении. С оральной стороны припаиваются штанги по касательной к боковым резцам, клыкам, премолярам и молярам. Принцип действия заключается в том, что при сжатии проволочной дуги и введении её в трубки, расположенные на премолярах, она, стремясь возвратиться в исходное положе­ние, распрямляется и, действуя через нёбные штанги, расширяет зубной ряд.

Аппарат Симона (рис. 179) в отличие от дуги Айнсворта расширяет зубной ряд не толь­ко в области премоляров, но и моляров, так как вертикальные трубки припаяны в мезио-вестибулярных углах первых постоянных моляров. Активирование дуги достигается сжа­тием П-образных петель.

Известны высоколабиальная дуга Люри (рис. 180) и дуги Мершона (рис. 181). Послед­ние состоят из основной дуги, припаянных к ней пружинящих отростков, колец на опор­ных зубах, замков, связывающих опорные зубы с дугой. Для укрепления дуг на бандажных кольцах предложено много способов (см. рис. 182). В противовес школе E.Angel Мершон предложил пользоваться лингвальными дугами, которые служат лишь опорой, местом прикрепления тонких эластических, различно изгибаемых проволочек (анифантов), при помощи которых производится перемещение зубов (рис. 181, а—в).

Рис. 179. Аппарат Симона (объясне- Рис. 180. Высоколабиальная дуга Люри (объяснение в

ние в тексте). тексте).

Рис. 181. Разновидности дуг Мершона (объяснение в тексте).

Анифанты припаиваются к основной дуге и своей эластичностью со строго дозированной силой действуют на перемещаемый зуб. Для вестибулярного перемещения премоляров пред­ложена конструкция, изображённая на рисунке 181, г. Для расширения верхней челюсти предложен аппарат, изображённый на рисунке 181, з. Возможность исправления положения зубов в мезиодистальном направлении показана на рисунке 181, в, д. При исправлении тор-тоаномалии зуба (рис. 181, е, ж) должен быть произведён точный расчёт направления сил. Ввиду малой силы, развиваемой дугой, Mershon (1918) считал свой метод биологическим.

В 1920 г. E.Angel пришёл к выводу, что «Е-дуга» может лишь наклонять зубы вестибуляр-но, что дало начало разработке ленточной дуги (см. рис. 183), укрепляемой в вертикальных пазах штифтами. Она также изготавливалась из золото-никелевого сплава, но имела пря­моугольную форму сечением 0,75x5,5 мм (0,030x0,22 дюйма) и специальные замковые приспособления. Ленточная дуга также соответствовала принципам E.Angel, т.е. задачам лечения без удаления зубов. Зубы фиксировали к ленточной дуге и затем прикрепляли к вертикальным пазам для выравнивания (Swartz M., 2003).

160 Глава 5. Характеристика основных видов ортодонтических аппаратов...

Постепенно совершенствуя материалы и форму аппаратов, E.Angel подошёл к созданию «эджуайс-техники», что в переводе с английского «edgewise» означает «край в край». Иными словами, дуга вводится в замковое приспособление с плоской прорезью (рис. 184). Эту тех­нику стали широко применять ортодонты многих стран, совершенствуя и модифицируя её.

Для того чтобы усилить контроль над мезиодистальным и вестибулярным наклоном в ленточной дуге с вертикальным пазом, последний был перемещён в горизонтальное по­ложение и ленточная дуга после поворота на 90° превратилась из уплощённой (плоско рас­положенной) в дугу с рабочей узкой кромкой, т.е. edgewise (Swartz, 2003). Впоследствии воз­обладал именно этот способ применения дуги, и все дуги стали изготавливаться по принци­пу «эджуайз» для установки узкой частью в паз брекета. Соответственно изменился размер паза с 0,75 мм (0,030 дюйма) на 0,55 мм (0,022 дюйма), и лечение по-прежнему осуществля­лось без удаления зубов. Каждый брекет для системы «эджуайз» припаивался к кольцам, и зубы фиксировались к тяжёлой жёсткой дуге через паз для контроля вестибулоорального наклона (торк) и мезиодистального (ангуляция). Если зуб был ротирован, то к кольцу при­паивались два отдельных брекета. Так появились первые двойные (twin) брекеты.

В конце 1920-х и в течение 1930-х годов нержавеющая сталь стала вытеснять из орто-донтии сплавы золота и никеля. Учитывая большую жёсткость (на 20%) стали, необходи­мо было для сохранения прежней величины силы уменьшить размер стальной дуги с 0,55x0,75 на 0,45x0,65 мм. Таким образом, паз 0,45 мм (0,018 дюйма) явился следствием перехода от золото-никелевых сплавов к нержавеющей стали (Swartz M., 2003). Но когда

Рис. 184. Общий вид замкового приспособления (брекет) для несъёмной ортодонтической техники эджуайз.

ортодонты пришли к понятию, что более эффективно изгибать дугу в соответствии с по­ложением брекета, то стальная проволока 0,45x0,65 мм (0,018x0,025 дюйма) оказалась че­ресчур жёсткой. Из этого положения был найден двойной выход: уменьшение диаметра дуги или её удлинение за счёт создания компенсирующих петель. А в конце 1970-х годов появились альтернативные сплавы: нитинол от «Юнитек», Ди-Рект от «Ормко» и чуть поз­же ТМА (титан-молибденовые сплавы).

Нитинол (Ni-Ti) был первым никель-титановым сплавом в ортодонтии, но первона­чально он применялся в спутниках связи (США). Спутники подпитывались энергией от больших солнечных батарей, рама для которых изготавливалась из никель-титановой про­волоки. При температуре окружающей среды на Земле эта проволока оставалась весьма мягкой до достижения порога температурного перехода. В космосе под действием лучис­того тепла солнца она нагревалась, и после порога температурного перехода вновь приоб­ретала упругость и ту форму, которая была задана на Земле. Это свойство и получило на­звание память формы, что и было использовано для применения в ортодонтии. Иными словами, проволока из никель-титана принимает любую форму при определённой темпе­ратуре и восстанавливает исходную, заданную форму при её повышении.

Следует иметь в виду, что нитиноловые дуги в зависимости от фирмы-производителя могут иметь различные свойства, что важно для клинициста. Одни из них могут обладать суперэластичностью, другие, наоборот, являются более жёсткими. В зависимости от слож­ности изготовления, проведения различных лабораторных испытаний и экспертиз стои­мость их может быть самой различной.

В 30-х годах прошлого столетия Johnson разработал и внедрил в практику конструкцию несъёмного ортодонтического аппарата, названную им «twin arch technique», т.е. техника сдвоенных дуг, диаметр каждой из которых составлял 0,37 мм. Они располагались в бреке-тах одна над другой, в форме овала (рис. 185). В отличие от стандартной эджуайс-техники замковые устройства или брекеты в этой конструкции представлены двумя частями, а именно: основанием, изготовляемым методом штамповки из листовой нержавеющей стали в виде жёлоба с каналами для дуг, двумя частями, основанием и крышкой, при задви­гании которой происходит их фиксация в брекете (рис. 185).

162 Глава 5- Характеристика основных видов ортодонтических аппаратов...

Рис. 186. Аппарат Джонсона (вид на бо­ковой отдел, по Тугарину В.А.).

В

Рис. 187. Аппарат Бегга: а — общий вид, б — брекет

стандартной эджуайз-системы и в — брекет системы

Бегга (по Тугарину В.А.).

В боковых отделах зубного ряда двойные дуги вводятся в трубки, концы которых гофри­руются в специальном аппарате и после запрессовки на дугах с помощью щипцов изгиба­ются стопоры (рис. 186, Тугарин В.А.). Применяя такую технику, Johnson пытался исполь­зовать достоинства и устранить противоречивые недостатки аппаратов Э.Энгля, но так как это был компромисс конструктивный, он не смог разрешить данную проблему до конца.

После анализа достоинств и недостатков аппаратов Э.Энгля развитие несъёмной дуго­вой техники пошло по двум направлениям. R.Begg (1956, Австралия) предложил вернуть­ся к использованию круглой дуги, сделав её лёгкой (в 3 раза легче и тоньше дуги Энгля) за счёт создания совместно с Wilcock аустенитной стали, и назвал свой аппарат для лече­ния разнообразных форм зубочелюстных аномалий системой лёгких дуг (light wire tech­nique). В ортодонтической практике этот аппарат стал известен под именем Бегга (рис. 187). Корпусное перемещение зубов аппаратами этой системы достигается в два эта­па: сначала наклонно-вращательное движение коронки, а затем наклон корня.

L.Andrews продолжил усовершенствование ортодонтического замка (брекета), четырёх­гранной дуги и в результате запатентовал аппарат программированного действия, в кото­ром практически не требовалось изгибать дугу в процессе лечения. Эта система была на­звана им техникой прямой дуги (strait wire technique).

Таким образом, ортодонтическая дуга со времён E.Angel прошла более чем столетний путь эволюции от нержавеющей стали до сегодняшнего разнообразия. Движущим моти­вом была имевшая место необходимость частой смены и активации жёстких стальных дуг. Это заставило клиницистов-ортодонтов искать новые материалы для изготовления дуг и совершенствовать методики лечения.

Принципиальная схема и составные элементы всех конструкций эджуайз-техники могут быть представлены следующим образом. Одной из основных и самых важных её частей явля­ется проволочная дуга (начальная, промежуточная и конечная), в соответствии с которой производят все перемещения зубов. Главным назначением ортодонтических проволочных дуг является получение с их помощью множества различных по направлению сил, обеспе­чивающих перемещение зубов в трёх взаимно перпендикулярных плоскостях (см. рис. 68). В сущности, проволочная дуга и является основной частью ортодонтического аппарата, а сами брекеты служат лишь для передачи на зубы её силового воздействия. Без проволоч­ной дуги они могут использоваться лишь в качестве крючков для эластичной тяги.

Брекеты фиксируются к зубам при помощи колец (стандартных или индивидуально из­готовленных), с которыми они спаяны или соединены путём сварки заводским путём или непосредственно в лаборатории перед применением. Кольца укрепляются на зубах цемен­тами по общепринятой в ортопедической стоматологии методике.

С появлением композитных материалов разработан способ фиксации брекетов непо­средственно на эмали зубов после её протравливания и соответствующей обработки. Мо­жет быть и сочетанный метод, т.е. часть брекетов фиксируется с помощью колец, а дру-

53. Развитие ортодонтических несъёмных дуговых аппаратов..

гая — с применением бондинг-техники. Третьей составной частью эджуайз-техники явля­ются различные лигатурные приспособления, предназначенные для фиксации ортодонтиче­ских проволочных дуг в брекетах.

Ортодонтические дуги. Известны различные виды несъёмных дуговых ортодонтических аппаратов: дуги Э.Энгля, стандартная эджуайз-техника, strait wire technique системы Рота, биопрогрессивная техника Риккетса, twin arch technique, light wire technique и др. Многие клиницисты опубликовали по этому вопросу свои наблюдения и теоретические положе­ния (Alexander W., Andrews, Roth, Tweed, МВТ (McLaughlin, Bennett и Trevisi)).

В качестве материалов для изготовления ортодонтических проволочных дуг применялись и применяются сталь, сплавы золота, хромокобальтовые, титано-молибденовые, титано-ни-келевые. В практике международной ортодонтии широкое применение нашла так называе­мая австралийская проволока, впервые предложенная к применению в аппарате Begg. Ши­рокое применение получил изготовленный на основе кобальта сплав «Elgiloy». В отечествен­ной промышленности для ортодонтических целей фирмой «Ортодент» выпускается прово­лока «Ортохром» на основе хромоникелевого сплава. По своим физико-механическим свой­ствам она разделяется на твёрдую, среднюю и мягкую. Для несъёмных ортодонтических дуг проволока преформируется по зубному ряду. Физико-механические свойства данного мате­риала позволяют врачу непосредственно, просто руками придавать ей нужную форму, созда­вая различные петли и изгибы (Тугарин В.А. и соавт.).

Сравнительно часто на первом этапе эджуайз-терапии при нивелировании зубных ря­дов используются мультиканатные проволочные дуги. Иными словами, отдельные прово­лочные дуги тонкого сечения (0,38; 0,45; 0,50 мм) сплетаются между собой, образуя канат требуемой толщины. Количество проволок, входящих в состав мультиканатной дуги, варь­ирует от 3 до 12.

Использование таких переплетённых проволок для изготовления дуг типа «Flex» повы­шает их эластичность при низкой степени зависимости силы действия от изгиба. В част­ности, фирма «Ортодент» выпускает мультиканатные дуги «Ортофлекс» круглой, квадрат­ной и прямоугольной формы разных типоразмеров, преформированные по зубному ряду. Такое изменение свойств дуг позволяет применять их для выравнивания зубных рядов да­же с резко выраженной скученностью зубов.

На основе скрупулёзного компьютерного анализа различных форм зубных рядов разра­ботаны дуги ORTHOS в комбинации с одноимёнными брекетами. Для любой фирмы, вы­пускающей ортодонтическую аппаратуру, характерен достаточно стандартный ассорти­мент проволочных дуг. В настоящее время фирма «ORMCO» предлагает для практики ни­жеследующие ортодонтические дуги.

Дуги на основе нержавеющей стали:

■ собственно нержавеющая сталь;

• Respond — пятипрядевая круглая инициирующая дуга и дуга для ретейнеров;

• Tripleflex — трёхпрядевая круглая начальная дуга и дуга для ретейнеров;

• D-Rect — восьмипрядевая прямоугольная дуга для начального, промежуточного и завершающего этапов лечения;

• Force-9 — девятипрядевая прямоугольная дуга для начального, промежуточного и завершающего этапов лечения;

• Дуги Vari-Simplex предназначены для работы по методике доктора R.G.Alexander. Название «Van» означает разнообразие используемых брекетов, а слово «Simplex» взято из принципа KISS (Keep It Simple, Sir — «Будьте проще, сэр»). Подготовка этих дуг упрощена, так как эффекты первого, второго и третьего порядков заложены в конструкцию брекетов, и наносить дополнительные изгибы на проволочную дугу уже не требуется.

Дуги на основе сплавов титана:

• Никель-титан (Ni-Ti) — суперэластичная дуга для начального и промежуточного
этапов лечения;

164 Глава 5- Характеристика основных видов ортодонтических аппаратов...

■ Никель-титан с добавлением меди (CuNi-Ti) — температурозависимая суперэлас­тичная дуга для начального и промежуточного этапов лечения;

• Turbo Wire — плетёная прямоугольная никель-титановая проволока;

• Титан-молибден (ТМА) — для промежуточного и основного этапов лечения; Титан-ниобий — для завершающего этапа лечения.

Ортодонт должен знать, что величина силы любой ортодонтической проволочной дуги зависит от ряда факторов:

• длины участка ортодонтической дуги между двумя точками опоры (брекетами): чем больше длина свободного участка проволоки, тем меньшую и более постоянную силу она развивает (аналогичный пример — согнуть руками метровый отрезок проволоки легче, чем её пятисантиметровый участок); имеется кубическая зависимость силы дей­ствия от длины свободного участка проволоки — если уменьшить длину проволоки в 2 раза, то сила ее увеличивается в 8 раз; если на проволоке сделать изгиб или петлю, то длина её увеличится, а сила воздействия на перемещаемый зуб уменьшится; увеличить длину дуги между брекетами можно и другим путём, а именно сплести несколько про­волок меньшего диаметра в одну, при этом сила её будет обратно пропорциональна ве­личине, количеству прядей и шагу переплетения;

• материала, из которого изготовлена проволочная дуга;

формы и величины поперечного сечения проволочной дуги; сила действия дуги и ве­личина сечения находятся в прямо пропорциональной зависимости, например, если уменьшить диаметр на 11%, т.е. с 0,45 мм (0,018 дюйма) на 0,40 мм (0,016 дюйма), то сила действия уменьшится на 40%;

• типа и конструкции брекета.

Правильный выбор проволочных ортодонтических дуг с алгоритмом определённой по­следовательности их применения на различных этапах лечения, опирающийся на хорошее знание физико-механических свойств, является далеко не простой задачей.

Клиницист, работающий с несъёмной ортодонтической аппаратурой, должен быть знаком хотя бы с основными понятиями и терминами из общей металлургии. Физичес­кие свойства проволочных дуг обычно детально изложены в каталогах фирм-производи­телей.

Жёсткость дуги — это уровень силы, требуемый для выполнения на ней определённого изгиба. Количественная характеристика этого признака зависит от формы и величины по­перечного сечения, химического состава материала, из которого сделана дуга (рис. 188). Иными словами, если две дуги сделаны из одного и того же сплава, то более жёсткой будет та, у которой поперечное сечение больше, или, технически — с большим моментом инер­ции (Alexander R.G., 1997).

Эластичность дуги — способность противостоять деформации и после снятия нагрузки вос­станавливать первоначальную форму. Модуль эластичности, т.е. зависимость деформации от нагрузки до достижения определённого критического предела является, по существу, показате­лем жёсткости. Чем эластичней материал, тем меньше сила, требуемая для изгиба его на задан­ную величину, и тем меньшую жёсткость он имеет. Если принять модуль эластичности нержа­веющей стали за 1,00, то сплав, например Azura, имеющий значение модуля 1,19, означает, что он менее эластичен и более жёсток (на 19%). Или например, Nitinol имеет модуль эластичнос­ти 0,26, т.е. жёсткость его (26%) по сравнению с нержавеющей сталью намного меньше. Одна­ко такой расчёт должен производиться только для дуг одинаковой толщины.

Металл проволоки сохраняет эластичность до тех пор, пока в нём не произошли внутрен­ние перемещения частиц, атомов и молекулярных связей. До этой точки дуга ещё способна вернуться к своей исходной форме, если перестаёт действовать нагрузка. Если же нет, то ду­га подвергается необратимой деформации. При попытке установить дугу в паз брекета, что­бы не вызывать её необратимой деформации, следует оставаться в пределах диапазона элас­тичности данной дуги. Для этого следует выбирать дугу с хорошими показателями эластич­ности. Дугу с большим диапазоном эластичности следует применять на ранних стадиях вы­равнивания зубов, когда требуется более часто производить значительные изгибы дуги.

53- Развитие ортодонтических несъёмных дуговых аппаратов-. 165

Рис. 188. Жёсткость проволочной дуги зависит от её формы, величины поперечного сечения и хими­ческого состава материала (Alexander R.G.) (а), параметры ортодонтических проволочных дуг, выпол­ненных из никель-титанового сплава «Ортонит» (Тугарин В.А.).

Зона упругой деформации дуги — величина, определяющая, насколько может быть изо­гнута проволока без превышения внутренних лимитов материала, из которого она сдела­на. Когда эти лимиты исчерпаны, дута теряет свою эластичность, т.е. происходит превы­шение пределов упругости. Следовательно, проволока с большей зоной упругости может быть изогнута на большую величину, не теряя при этом способности создавать собствен­ную силу. Таким образом, упругость можно определить как сохранённую энергию. Иными словами, при эластичном состоянии проволоки усилие, прикладываемое для изгибания дуги, может быть возвращено обратно. Когда упругая дуга лишается нагрузки, то исполь­зует сохранённую энергию для передачи усилия на зубы через брекет.

Горячая обработка дут. Одним из отрицательных свойств проволочных дут из нержавею­щей стали является усталость металла. Для того чтобы устранить эту усталость и поддержи­вать в активном состоянии нанесённые на проволоку изгибы, необходимо проводить горя­чую обработку. Нержавеющая сталь имеет очень незначительный эффект памяти формы. Если на проволоку нанести изгиб определённой формы и оставить её на сутки, то можно увидеть некоторое уменьшение изгиба. Это явление называется ползучестью металла (Alexander R.G.) и объясняется тем, что молекулы нержавеющей стали после нанесения из­гиба пытаются вернуть своё прежнее взаиморасположение. Если же проволоку подвергнуть горячей обработке, то перестройка будет иной, и дуга приобретёт новую форму.

При установке каждой новой дуги из нержавеющей стали ей придаётся требуемая фор­ма, далее следует обработка в пламени спиртовки до золотисто-соломенного цвета (но не «докрасна»). Существуют специальные приспособления для горячей обработки — прово­лочная дуга подсоединяется к клеммам аппарата и через неё пропускается электрический ток. Эта процедура упорядочивает взаиморасположение молекул, возвращает стальной проволоке первоначальные свойства, и лишь после этого может быть произведена уста­новка дуги в пазы брекета с наложением лигатур. Такой же процесс активации происходит и во время лечения: дуга извлекается, активируется имеющийся изгиб или делается новый, производится горячая обработка и снова устанавливается на место. Проволокой, которая наиболее часто ассоциируется с тепловой обработкой, является «Elgiloy», жёсткость кото­рой проявляется только после горячей обработки. Однако до этой процедуры петли могут быть сформированы относительно легко.

Начальные, промежуточные и конечные дуги. Принципы их выбора. Для любого ортодон-тического перемещения существует минимум сил, ниже которых не будет происходить ни­каких изменений в зубных рядах, и максимум сил, превышение которых неизбежно при­ведёт к необратимым изменениям. Имеются сторонники различной градации сил, приме­няемых в ортодонтии (об этом подробно см. главу 5, с. 142—143). Здесь это обсуждается только в применении к дугам. Но при решении вопроса о величине силового воздействия всегда на первом плане должны быть факторы комфортности пациента, физиологической толерантности зубов и пародонта.

Сила, развиваемая дутой при её изгибах, зависит от: 1) свойств материала проволоки; 2) её диаметра; 3) расстояния между опорными брекетами (см., например, Bi и Вз на

Глава 5- Характеристика основных видов ортодонтических аппаратов...

рис. 189). Невозможно дать однозначные рекомендации для выбора дуг. Можно лишь сформулировать основные принципы этого, что сделано наиболее подробно и доступно в работах С.Е.Муравьёва, Г.Б.Оспановой и др.

Большинство клиницистов считают, что для корпусного перемещения зубов достаточ­ной является сила в 100—150 г. Существенное превышение этих значений может привести к патологической резорбции костной ткани, а также корня зуба. Силу, обеспечивающую наиболее эффективное и биологически безопасное перемещение зубов, принято называть ортодонтической.

На первых этапах ортодонтического лечения с помощью эджуайз-техники широко ис-пользуются нитиноловые дуги (N i-TD. обладающие эффектом сверхупрутости. Суть этого эффекта заключается в необычной зависимости силы дуги от её изгиба. Для объяснения этого эффекта приводятся графики зависимости «сила-изгиб», измеренные в трёхточечной геометрии изгиба для сверхупругой дуги Ni-Ti и из нержавеющей стали круглого сечения с одинаковым диаметром 0,35 мм (рис. 189). На графике 1 (рис. 190) по оси абсцисс отме­чено смещение середины дуги (мм) из положения равновесия «у», а по оси ординат — сила F (кг) при расстоянии (L)=ll мм между опорными брекетами Bi и Вз (рис. 189).

Для обоих кривых участки О-а и O-ai в области малых изгибов являются почти прямо­линейными, и называются они упругими. На участках а-В для дуги Ni-Ti и ai-Bi для сталь­ной видно, что сила слабо возрастает с увеличением изгиба. Эти участки принято называть плато. Таким образом, участки О-В и O-Bi показывают зависимость силы дуги от увеличе­ния её изгиба. Если после достижения максимального изгиба «у_м» уменьшить его, то зави­симость силы дуги будет представлена на участках графика В-у-5-0 для дуги Ni-Ti и Bi-yi для стальной. Эти участки называются разгрузочными.

Из графика 1 (рис. 190) видно, что для стали характерен значительно больший угол на­клона упругого участка (O-ai) и значительно большая сила в области плато (ai-Bi). Это яв­ляется следствием большего модуля упругости стали*. Второе отличие — изменения при разгрузке, которые зависят от наличия эффекта сверхупругости. Если отклонение ано-малийно расположенного зуба Вг (рис. 189) на графике 1 не пересекает значение «у», т.е. точки перехода в плато, то сила дуги зависит от её упругости, что можно объяснить с по­мощью графика 2 (рис. 191), представляющего фрагмент участка упругости графика 1. Из графика 2 видно, что стальная дуга развивает силу, в 2—3 раза большую, чем нитиноло-вая такого же диаметра и при такой же величине изгиба. С увеличением изгиба, например в 2 раза сила возрастает в 2 раза.

Таким образом, определена зависимость «сила—изгиб» ортодонтических дуг. Но угол наклона упругого участка зависит не только от свойств материала, из которого изготовле­на дуга, но и от её диаметра и расстояния между опорными брекетами на зубах (Bi и Вз на рис. 189). Для иллюстрации этой зависимости вышеназванные авторы приводят график 3 (рис. 192). Все обозначенные на графике дуги изготовлены из одного и того же сплава Ni-Ti: 1) дуга диаметром в 0,35 мм (на графике сплошная линия) при расстоянии между опорными брекетами L=l 1,0 мм; 2) дуга диаметром в 0,40 мм при таком же расстоянии (на графике крупный пунктир); 3) дуга диаметром в 0,35 мм (обозначена мелким пунктиром), но при расстоянии между опорными брекетами L=14,0 мм.

На всех дугах выполнялся одинаковый изгиб «у» на 0,5 мм, а величина сил была разной: Fi=230 г, F2=360 г, F3=115 г. Описанные методы оценки сил пригодны лишь для упругих участков дуг. Однако в практической работе ортодонтов величина изгибов, как правило, пре­вышает пределы упругости всех имеющихся дуг. Действительно, как видно из графика 1 (рис. 190) зависимость «сила—изгиб» для дуги Ni—Ti диаметром в 0,35 мм переходит с упру­гого участка на плато при отклонении её центральной точки больше 0,7 мм. Поэтому основ­ное значение для ортодонтического лечения имеет область плато.

* Модуль упругости — сила на единицу площади или механическое напряжение, которое необхо­димо приложить к телу, чтобы изменить его длину в 2 раза.

53- Развитие ортодонтических несъёмных дуговых аппаратов.

Рис. 189. Трёхточечная схема изгиба орто- Рис. 190. График 1: экспериментальная зависимость
донтической дуги — A; Bi, Вг, Вз — бреке- «сила—изгиб» для дуги из нержавеющей стали (зеле-
ты. ный цвет) и дуги из Ni-Ti (синий цвет).

Изгиб, мм Изгиб, мм

Рис. 191. График 2: фрагмент участка упругости Рис. 192. График 3: сравнение упругих участков

дуги из графика № 1, зеленого цвета дуга из не- нитиноловых дуг различного диаметра и при

ржавеющей стали, синего цвета дуга Ni-Ti. разных расстояниях между брекетами (объясне-

ние в тексте).

На графике 1 отмечены значения сил FNT и Fct, F'NT, и F'ct, которые развивают дуги при изгибах «у» = 1,1 и 1,6 мм. При сравнительном анализе видно, что в области плато стальная дуга так же, как и на «упругом» участке, сильнее действует на зубы, чем дута Ni-Ti, при одинаковом изгибе, т.е. Fct > FNT и F'ct > F'NT. Однако отчётливо видно, что в области плато разиваемая сила весьма слабо возрастает с увеличением изгиба. Это зна­чит, что дуга, установленная на зуб с большим отклонением от правильной позиции, ока­зывает силовое воздействие лишь незначительно превосходящее величину силы при ма­лом отклонении зуба, т.е. для изгиба «у'», превосходящего изгиб «у», значения сил будут такими же, как и для «у»: F'ct = Fct и F'NT = FNT.

Такой очень важный для ортодонтов вывод иллюстрируется рисунком 193, на котором приведены два трёхзубных сегмента, но на одном из них центральный зуб отклонён от пра­вильной позиции примерно в 1,5 раза больше, чем на другом. Однако вследствие специ­фической зависимости «сила—изгиб» в области «плато» дута в обоих случаях развивает приблизительно одинаковую силу. Но для врача-ортодонта весьма важно знать абсолют­ные значения этих сил. Из графика 1 (рис. 190) видно, что при расстоянии между опорны­ми зубами (L=11,0 мм) круглая стальная дута развивает силу примерно 1150 г, анитиноло-вая дуга такого же диаметра примерно 350 г.

Оба эти значения превышают ортодонтическую силу (100—150 г), причём стальная дута на порядок выше. Но, во-первых, можно взять нитиноловую дугу меньшего диаметра,

Рис. 194. Два положения дуги в трёхзубном Рис. 195. График 4: фрагмент графика 1, из которого сегменте, которые проходит дуга при пере- удалены некоторые обозначения, мещении зубов (объяснение в тексте).

а во-вторых, эта дута «работает» в участке плато, что создаёт приемлемую силу даже при большом отклонении зубов. Стальные же дуги развивают слишком большую силу, для ос­лабления которой надо уменьшить диаметр дуги в несколько раз. Но это приведёт к умень­шению вращательного действия на зубы, т.е. ограничит возможность их поворота. Следо­вательно, меньший модуль упругости позволяет использовать уже на первых этапах лече­ния круглые и прямоугольные нитиноловые дуги достаточно больших диаметров, что даёт возможность ортодонту осуществлять одновременно нивелирование зубов и их торк.

С течением времени отклонённый от правильной позиции зуб постепенно перемещает­ся, что приводит к уменьшению изгиба ортодонтической дуги, конфигурация которой в по­лости рта постоянно меняется (рис. 194). Для определения силы дуги, которая при этом из­меняется, можно воспользоваться графиком 4 на рисунке 195 (фрагмент графика 1) зависи­мости «сила—изгиб». Отклонение дуги в области зуба Вг при её установке составило у_м = 2 мм. Как ранее отмечалось, на графике наряду с участками упругости и плато есть «разгру­зочный» участок. Из графика видно, что при достижении стальной дутой значения изгиба «Уо» =1,4 мм сила обратится в «О», т.е. дуга, будучи изогнутой, перестанет действовать на зубы. Такой изгиб называется остаточным, а деформация — пластической.

Пластическая деформация — это такая деформация, которая приводит к остаточному изгибу, т.е. тому, который имеет место при удалении внешней нагрузки. Примером такой деформации могут быть свойства алюминиевой проволоки, которую если сильно согнуть и убрать затем внешнее воздействие, то она и остаётся в таком деформированном состоя­нии по сравнению с исходной формой. Как видно из графиков 1 и 4, большие изгибы (В1-у°) стальной дуги сопровождаются пластической деформацией, которой нет у сверх­упругих сплавов Ni-Ti (B-yi).

53. Развитие ортодонтических несъёмных дуговых аппаратов... 169

Таблица 7

Дата добавления: 2015-11-26 | Просмотры: 1424 | Нарушение авторских прав