المواد الحيوية في ODF
1. المقدمة
المبدأ العام لتقويم الأسنان هو تحريك الأسنان في الأبعاد الثلاثة للفضاء. ويتم تنفيذ هذه الحركات السنية على وجه الخصوص من خلال تركيب جهاز تقويم أسنان في البيئة الفموية، غالبًا ما يكون معدنيًا، ويتكون من أقفال ملتصقة أو محكمة الغلق على الأسنان المختلفة، وسلك تقويم أسنان واحد أو أكثر في كل قوس اعتمادًا على التقنية المستخدمة، بالإضافة إلى أدوات مساعدة مختلفة. هذه الأجهزة مصنوعة دائمًا من السبائك .
2. المعادن
2.1. تعريف المعدن
يعتبر المعدن عبارة عن اتحاد ملايين الذرات المعدنية.
يمكن أن تكون هذه الذرات متطابقة: وهذا هو الحال بالنسبة للمعدن النقي.
ولكن بسبب خواصها الضعيفة يتم استخدام السبائك المعدنية والتي تظهر على شكل خليط من عدة معادن نقية يتم الحصول عليها عادة بعد الذوبان والتبريد.
تتواجد ذرات هذه السبائك في مواقع يتم وصف ترتيبها بواسطة شبكة بلورية.
2.2. الفولاذ المقاوم للصدأ
نحن نسمي الفولاذ أي سبيكة مكونها الرئيسي هو الحديد. إن الفولاذ رخيص الثمن، وهو موجود في كل مكان حولنا: الجسور المعدنية، والسيارات، والكماشة وحلقات تقويم الأسنان… وللاستخدام الطبي الحيوي، كان لا بد من تصنيعه من الفولاذ المقاوم للصدأ تمامًا حتى لا يتآكل في البيئة الفموية.
يتم تصنيع الفولاذ التقويمي من الفولاذ المقاوم للصدأ عن طريق وجود سبائك من المعادن ذات خصائص معينة: النيكل والكروم. .
- الفولاذ المقاوم للصدأ.
- مقاومة التآكل.
الكروم:
- يزيد من الصلابة
- يعطي لمعانًا للفولاذ.
لا تزال تحظى بشعبية كبيرة وتستخدم على نطاق واسع اليوم. يتميز بمرونته الجيدة وسهولة تشكيله للغاية.
يمكن لحام أو لحام الأقواس المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ من أجل تصنيع الأجهزة التقويمية.
تتكون هذه السبائك من الحديد والكروم والنيكل وأقل من 2% من الكربون.
يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ أحادي السلسلة بمعامل احتكاك منخفض، مما يعني أنه يعارض فقط قوى الاحتكاك المنخفضة لحركة الأسنان.
يمكن لف الأسلاك متعددة الخيوط في مقطع دائري أو مستطيل، أو لفها حول سلك محوري أو مضفر.
2.3. اليلجيلوي
وهو عبارة عن سبيكة مكونة بشكل أساسي من الكوبالت والكروم والنيكل والتي تم تطويرها من قبل شركة Elgin Watch Company. في الخمسينيات من القرن العشرين.
يأتي السبائك بأربعة أنواع مختلفة اعتمادًا على مرونتها، وتتميز بأربعة ألوان مختلفة (نفس التركيبة، ولكن خصائصها الميكانيكية تختلف).
- الأزرق Elgiloy: وهو الأكثر شعبية، وهو ليس مرنًا جدًا، يوصى به للانحناء الكبير أو اللحام.
- اليلجيلوي الأصفر: أكثر مرونة
- الأخضر Elgiloy: شبه مرن
- الأحمر Elgiloy: مرن وهش.
تسمح المعالجة الحرارية بزيادة حد المرونة وزيادة المرونة إلى قيمة قريبة من قيمة الفولاذ المقاوم للصدأ.
2.4. سبائك اللحام
لحام أساسه القصدير – لحام أساسه الفضة – لحام أساسه الذهب
في تصنيع الأجهزة التقويمية، نادرًا ما يمكن تجنب الأجزاء المكونة من عدة أجزاء ويظل تجميعها مشكلة.
2.4.1. اللحام
اللحام هو طريقة الوصل التقليدية المستخدمة في طب الأسنان. تتكون من ربط العناصر المعدنية معًا عن طريق وضع مادة حشو مختلفة في التركيب ودرجة انصهارها أقل من درجة انصهار السبائك الأساسية.
يستخدم أخصائي تقويم الأسنان لحام الفضة مع تدفق إزالة الأكسدة، مدمجًا أو غير مدمج، مع شعلة غاز.
يتضمن استخدام موقد اللحام جميع عيوب ارتفاع درجة الحرارة وعدم الدقة والكسر وتأثيرات ثنائية المعدن بما في ذلك خطر التآكل في الفم.
لذلك فإن اللحام يعتبر مصدرًا للكسر وأكسدة الأجهزة، وفي بعض الحالات، يسبب حساسية في الفم؛
تمتلك الأسلاك التقويمية خصائص مرنة خاصة بالاستخدام المخصص لها. لذلك فمن الضروري عدم تعديل سلوكها المرن وعدم أكسدة سطحها.
2.4.2. اللحام بالليزر
اللحام هو عملية ربط جزأين معدنيين أو بعض المنتجات الاصطناعية، ويتم ذلك حرارياً.
تتكون آلة اللحام من جهاز ليزر ومكونات بصرية لتوجيه الشعاع ومنطقة عمل تسمح بالتعامل مع الجزء المراد لحامه وتحديد موقعه.
على عكس اللحام، باستخدام اللحام بالليزر، من الممكن الحصول على وضع دقيق للعناصر، دون إمكانية التشوه، للحصول على ملاءمة مثالية.
ويضمن اندماجًا دقيقًا للمواد، دون تسخين المناطق
حدود لضمان جودة لا مثيل لها للأجزاء الملحومة.
في الفم لا يحدث أكسدة وبالتالي لا يتم إطلاق أيونات معدنية نتيجة لتأثير اللعاب.
2.5. سبائك النيكل والتيتانيوم
بفضل مرونتها وذاكرتها الشكلية، يتم استخدام هذه السبائك بشكل متزايد وتتوفر مجموعة واسعة من العلامات التجارية تجارياً. يتحد النيكل مع معدن أكثر نبلاً وهو التيتانيوم.
إن إتقان عمليات تشغيل المعادن يفسر جزئيًا تطور الخصائص التي توفرها سبائك النيكل والتيتانيوم المختلفة المقدمة لأطباء تقويم الأسنان منذ أقواس النيكل والتيتانيوم الأولى، والتي تم تسويقها في عام 1972 تحت الاسم العام نيتينول.
وبالتالي، فإن سبائك النيكل والتيتانيوم تظهر خصائص شبه مرنة مرتبطة بوجود تحول طوري في الحالة الصلبة.
تتم هذه التحويلات بين ما يسمى بدرجات الحرارة “المنخفضة” و “العالية”، دون انتشار، وبطريقة شبه فورية ودون تعديل التركيب الكيميائي للسبائك. ويؤدي ذلك إلى تغيير هيكلي إزاحي عن طريق الإزاحة التعاونية للذرات على مسافات قصيرة للغاية.
2.5.1. نيتينول
تاريخيا ، نجد النيتينول ( نيكل ، تيتانيوم ، مختبر الذخائر البحرية )، الذي اخترعه بوهلر في عام 1960. يتكون بشكل أساسي من النيكل (52٪)، والتيتانيوم (45٪) .
- لا يوفر النيتينول خصائص المرونة الفائقة والذاكرة الشكلية.
- إن معامل مرونتها المنخفض للغاية يسمح لها بتحمل الانحناءات المرنة الكبيرة.
- يمكن للنيتينول أن ينتج قوة أقل وأكثر ثباتًا واستمرارية من الفولاذ ذي المقطع المكافئ.
- فهو يمتلك سطحًا أقل نعومة من الفولاذ، مما يزيد من قوى الاحتكاك.
- وأخيرا، لا يمكن لحام النيتينول.
2.5.2. نيتينول صيني
وهو عبارة عن سبيكة Ni-Ti تم تطويرها من قبل فريق الدكتور Tien Hua Cheng في المعهد العام لبحوث المعادن غير الحديدية في بكين.
يتمتع النيكل والتيتانيوم الصيني بمرونة أكبر من النيتينول.
2.5.3. ذاكرة الشكل والنيكل والتيتانيوم فائق المرونة
يمكن أن تخضع لتشوه بلاستيكي ظاهريًا ثم تستعيد شكلها الأولي تمامًا عن طريق إعادة التسخين البسيط.
تتجلى أهمية هاتين الخاصيتين، المرونة الفائقة والذاكرة الشكلية، أثناء مراحل إبطال مفعول الأسلاك حيث تكون القوى المستعادة خفيفة وثابتة تقريبًا.
3. أقفال معدنية
القفل أو الملحق التقويمي، أو القوس باللغة الإنجليزية ، هو جهاز مثبت على كل من أسنان القوس والذي يمكن لصقه على السن أو لحامه بحلقة ويعمل كوسيط بين السن المراد تحريكه أو تثبيته، والمحرك الميكانيكي الذي يشكل الجزء النشط من الجهاز التقويمي. الاحتكاك هو بحكم التعريف قوة تعمل على إبطاء الحركة النسبية لجسمين متلامسين.
في تقويم الأسنان يتم تحديد ذلك من خلال طبيعة القوس والسن: المادة، جودة تصنيعها، تشطيب السطح، عرض وعمق الأخدود، المسافة بين القوسين، طريقة الربط.
في السنوات الأخيرة، تم تعديل العديد من الأقفال لتقليل مساحة سطح الأخدود الملامس للسلك من أجل تقليل قوى الاحتكاك.
3.1. المواد المستخدمة
3.1.1. الفولاذ المقاوم للصدأ: المادة الأكثر استخدامًا في تصنيع الأقواس المعدنية هي الفولاذ المقاوم للصدأ.
تم اقتراح هذا السبائك لتركيبات الأسنان في عام 1920. في البداية، كان الفولاذ المقاوم للصدأ
مُصمم لمقاومة التآكل بدلاً من الضغط الميكانيكي.
تحتوي هذه الفولاذات، بالإضافة إلى الحديد، على نسبة معينة من حيث الوزن من النيكل والكروم والكربون والموليبدينوم والمنجنيز والكوبالت والنيوبيوم.
3.1.2. التيتانيوم
في الآونة الأخيرة، فتح استخدام الأقواس المصنوعة من التيتانيوم، والتي يتم تصنيعها عن طريق الحقن، آفاقاً جديدة. الخصائص الميكانيكية تعادل الفولاذ، مع مقاومة أفضل للتآكل وعدم إطلاق النيكل.
3.1.3. سبائك الكروم والكوبالت
– هذا السبائك متوافقة حيويا وخالية من النيكل.
– تم تصميم القوس من قطعة واحدة مع قاعدة مدمجة بها علامة ليزر.
– لا يسبب أي تآكل جلفاني.
3.2. التصميم والاستخدام
وسائل تثبيت الأقواس التقويمية
- حلقات محكمة الغلق مع ملحق ملحوم: يتم لحام المرفقات على حلقات معدلة لكل نوع من الأسنان.
- المثبتات الملتصقة: القواعد مجهزة بمشابك خاصة يمكن أن تكون ميكانيكية أو كيميائية.
3.3. طرق التصنيع
المثبتات تكون إما معدنية مقطوعة، أو معدنية مصبوبة، أو مصنوعة من مادة مصبوبة بالحقن.
– إن تصنيع الفولاذ أمر صعب ومكلف، خاصة إذا كان السبائك ذات صلابة عالية.
– من عيوب الأقواس المصبوبة أو المحقونة أنها أقل مقاومة. الحلق أقل دقة وأقل صقلًا، مما يبدو أنه يزيد الاحتكاك. إن الاحتفاظات الأساسية أقل فعالية من تلك التي يتم الاحتفاظ بها باستخدام الشبكة المبلغ عنها، مما يقلل من قوة الترابط
- CAD/CAM (التصميم والتصنيع بمساعدة الكمبيوتر): يتم تصنيع الأقواس اللغوية من النوع المتخفي من خلال طبعة عالية الدقة ورقمنة النماذج.
تم تصميم الأقواس بالكامل باستخدام برنامج محدد.
4. الخاتمة
يتم استخدام المواد الحيوية بالإجماع وعلى نطاق واسع في تصنيع الأجهزة التقويمية . . وهي تشكل بالتالي الجزء الأكبر من ترسانة العلاج الميكانيكي.
باعتباره ممارسًا مستخدمًا، يتحمل أخصائي تقويم الأسنان المسؤولية عن المعدات والمواد المستخدمة، وسيتم إدانته بشكل مباشر في حالة حدوث رد فعل غير طبيعي. لذلك يجب عليه أن يكون على دراية باللوائح المتعلقة باستخدام الأجهزة الطبية، والتزاماته فيما يتعلق باليقظة المادية (المعايير، والتتبع، وما إلى ذلك).
المواد الحيوية في ODF
يمكن أن تؤدي أسنان العقل الخاطئة إلى إتلاف الأسنان المجاورة.
توفر التيجان الخزفية للأسنان نتيجة طبيعية.
قد يؤدي انحسار اللثة إلى كشف جذور الأسنان.
تعتبر التقويمات الشفافة بديلاً سريًا للتقويمات.
الحشوات المركبة أقل وضوحا من الحشوات الملغمة.
تساعد فرشاة الأسنان على منع مشاكل اللثة.
النظام الغذائي الغني بالكالسيوم يقوي الأسنان والعظام.