چکیده
مقدمه:
در ارتودنسی ثابت جهت نیل بر درمان از رابطه آرچ وایر- لیگاچور – براکت استفاده می شود که لیگاچور نقش اتصال دهنده بین آرچ وایر به براکت را بازی می نماید. روشهای بستن آرچ وایر بر 3 دسته هستند. یکی از آنهااستفاده از لیگاچورهای الاستومریک است که خاصیت اصطکاکی این لیگاچورها تمایل به جلوگیری از پیشرفت درمان دارد و بعلت degeration و طبیعت غیر بهداشتی آنها احتیاج به نگهداری مستمر دارند و این مسئله کارآمدی کلینیکی را کاهش می دهد.
مواد و روشها:
برای مقایسه رنگ پذیری سه نوع از الاستیک لیگاچور dentarum ، ito و glenro ابتدا 12 بیمار که تحت درمان ارتودنسی قرار داشتند انتخاب شده و در هر یک از آنها 4 الاستیک از هر نوع در قسمتهای مختلف دهان استفاده شد. الاستیک ها قبل از قرار گیری در دهان با دستگاه Scaner Genius HR6X اسکن شده و در نرم افزار کامپیوتریAdobe photoshop CS2 قسمتی از الاستیک جهت تعیین رنگ انتخاب شد. پس از قرارگیری الاستیک ها در دهان بمدت 4 هفته یا یک ویزیت ارتودنسی الاستیک ها از دهان خارج شده و خشک شدند، دوباره اسکن شده و مجدداً توسط چاپگر چاپ گردیدند و بوسیله کالریمتر تغییرات رنگ آنها اندازه گیری شد و تغییرات رنگ (a, l, b) با مقایسه مقادیر بدست آمده از کالریمتر در مورد تغییرات هر یک از انواع مورد استفاده محاسبه شد.
یافته ها:
براساس تغییرات سه شاخص b، l و a با توجه به DE و آزمون آنالیز واریانس یک طرفه شاخص رنگ پذیری در سه گروه، تفاوت معنی داری داشت (001/0 P<). اما آزمون توکی نشان داد که تفاوت شاخص رنگ پذیری بین glenro با دو گروه دیگر
( dentarum و ito) بود بطوری که رنگ پذیری glenro کمتر از دو گروه دیگر می باشد.
نتیجه گیری:
با توجه به مقادیر بدست آمده b ، l و a قبل و بعد از قرار گیری الاستیک ها در دهان در سه گروه ito، dentarum و glenro به ترتیب l درجاتی از کاهش را نشان می دهد. و همچنین b به طور محسوسی در هر سه گروه افزایش یافته است و چون + است در نتیجه میزان زردی آن بیشتر افزایش یافته است ولی a با وجود منفی بودن در هر سه گروه، در ito و glenro افزایش یافته است، ولی در dentarum کاهش پیدا کرده است.
در مجموع میزان تغییر رنگ glenro از دو گروه دیگر کمتر است.
مقدمه
در ارتودنسی ثابت جهت نیل به درمان از رابطه آرچ وایر-لیگاچور-براکت استفاده
می شود که لیگاچور نقش اتصال دهنده بین آرچ وایربه براکت را بازی می نماید. در ابتدا از سیم ها بویژه استنلس استیل جهت اتصال آرچ وایر به براکت استفاده می گردید ولی بعداً از الاستومرها یا اورینگ ها جهت اتصال آرچ وایر به براکت بهره گرفته شد. روش دیگری برای اتصال آرچ وایر به براکت نیز وجود دارد که به جای استفاده از لیگاچور بطور مستقل براکت نقش آن را بازی می کند و تغییری که در ساختار براکت انجام گرفته است آن را برای پذیرش آرچ وایر آماده نموده است.
روشهای بستن آرچ وایر به 3 دسته تقسیم می شوند:
1) استفاده از لیگاچورهای استنلس استیل که بعلت افزایش کار کلینیکی لازم برای آنها از محبوبیت کمتری برخوردار هستند.
2) استفاده از لیگاچورهای self ligating که روش مناسبی جهت کوتاهتر کردن cheir time و زمان درمان و همچنین کنترل دقیق جابجایی دندان است و بعلاوه کاهش چشمگیر در اصطکاک در آن به ثبت رسیده است.
3) استفاده از لیگاچورهای الاستومریک که از مزایای آن سهولت در استفاده از آن و کاهش زمان کار کلینیکی نسبت به لیگاچورهای استنلس استیل است ولی کنترل محدود کننده آنها با گذشت زمان تضعیف می گردد همچنین خاصیت اصطکاکی این لیگاچورها تمایل به جلوگیری از پیشرفت درمان دارد و بعلت degeneration و طبیعت غیربهداشتی آنها احتیاج دارند که بطور مستمر نگهداری شده بدین وسیله با کارآمدی کلینیکی مداخله دارند. بعلت اثر رنگ پذیری این لیگاچورها برآن شدیم که در این مطالعه اثر رنگ پذیری چند نوع مختلف از الاستیک modulus ها را با هم مقایسه نماییم. جت مقایسه میزان تغییر رنگ چند روش متفاوت وجود دارد که این روشها جهت ارزیابی رنگ دندان بکار می روند.
1) استفاده از روش بصری 2) استفاده از کالریمتری 3) اسپکتروفتومتری 4) آنالیز کامپیوتری که در این تحقیق از روش کالریمتری و آنالیز کامپیوتری استفاده شده است. شرح کامل هر یک از این روشها در مبحث رنگ دندان و روشهای اندازه گیری آن آمده است.
کلیات
الاستومرها
الاستومر یک اصطلاح کلی است و موادی را شامل می گردد که بعد از تغییر شکل قابل توجه، در صورت برداشته شدن نیروی اعمال شده می توانند سریعاً به ابعاد اصلی خودشان برگردند احتمالاً اولین الاستومر شناخته شده لاستیکهای طبیعی بودند که توسط تمدنهای اینکا (Incan) و مایا (Mayan) مورد استفاده قرار گرفتند. زمانی کلمه rubber فقط به لاستیکهای طبیعی که یک پلیمر هیدروکربن بوده و از واحدهای واحدهای isoprene تشکیل می شدند اطلاق می گردید. لاستیک طبیعی ممکن است از صدها نوع مختلف گیاهان بدست آورده شود. هر چند که منبع اصلی آن درخت لاستیک (Hevea brasiliensis) می باشد. اما از اوایل قرن بیستم شیمیدانها در جهت سنتز موادی که جانشین و مشابه لاستیک طبیعی بوده و یا حداقل دارای خواص شبیه به آن باشند، کوشش بسیار نمودند که حاصل تلاش آنان بدست آوردن انواع گوناگونی از الاستومرهای مصنوعی شد(1).
مواد الاستیک مصنوعی، پلی اورتان هایی هستند که ترکیب دقیق آنها اطلاعات اختصاصی می باشد. پلی اورتان یک نام عمومی است که به پلیمرهای الاستیکی که دارای زنجیره اورتان باشند، اطلاق می شود. پلی اورتان ها پلیمرهای مستقیم اورتان نیستند؛ بلکه از جریان واکنشهای پلی استرها یا پلی ارتها بادی یا پلی ایزوسیاناتها ساخته می شوند. که یک ساختار پیچیده دارای زنجیره های اورتان ایجاد می کنند. پلیمرها مواد الاستیک ایده آل نیستند، چرا که خصوصیات مکانیکی آنها وابسته به زمان و درجه حرارت می باشد.
پلیمرهای الاستیک مصنوعی به طور گسترده ای در عقب بردن کانینها، بستن دیاستمها، تصحیح چرخش ها، جایگزینی گره های لیگاچور و بستن فضای عمومی استفاده شده اند.
پلیمرهای الاستیک مصنوعی از چند جنبه ناقص هستند. آنها پس از قرار گرفتن در حفره دهان در مدت کوتاهی به طور دائم رنگی می شوند. تغییر پذیری آنها در تحویل نیرو بیشتر از الاستیک های لاتکس است. همچنین میزان تغییر شکل پلاستیک آنها از الاستیک های لاتکس بیشتر می باشد. یکی از بزرگترین مشکلات همراه با پلیمرهای الاستیک از دست رفتن نیروی آنها تقریباً به میزان 50% در ظرف روز اول می باشد.
لیگاچورهای الاستومری که موضوع این تحقیق می باشند، پلی اورتانهایی هستند که برای بستن آرچ وایرها به براکتهای ارتودنسی استفاده می شوند. لیگاچورهای الاستومری به دو شکل اصلی ساخته می شوند. قالب گیری تزریقی (injection modling) و برشی (die cut stamping) . در روش اول، لیگاچورها به وسیله تزریق مواد الاستومری مایع شده به داخل یک قالب و سخت شدن آن تشکیل می شوند، در حالی که لیگاچورهای برشی از لوله های الاستومری که قبلاً پردازش شده اند، بریده می شوند. خصوصیات تبلیغاتی در باره لیگاچورهای الاستومری شامل نیروهای ملایم مدام، نشاندن آرچ وایر به مدت طولانی و پایدار و مقاومت در برابر جذب آب می باشد. مزایای لیگاچورهای الاستومری این است که آنها می توانند به سرعت به کار برده شوند، برای بیمار راحت هستند و در تنوعی از رنگها موجود می باشند. معایب آنها این است که دندانها و بافتهای نرم ممکن است به صورت نامطلوبی به وسیله تجمع میکروبی برروی سطوح دندانی مجاور براکتهای بسته شده با لیگاچورهای الاستومری تحت تأثیر قرار بگیرند، آرچ وایرها ممکن است به طور کامل در طی تصحیح تورک یا چرخش نشانده نشوند و اتصال (binding) ممکن است در مکانیکهای لغزشی (sliding) اتفاق بیافتد.
مطالعات اندکی وجود دارد که خصوصیات استحکامی الاستومری را بررسی کرده باشند. مطالعات منتشر شده برروی فرآورده های الاستومری معمولاً thread و chain های دارای دو یا چند زنجیره را از نظر تأثیر زمان، درجه حرارت ، PH بزاق و جذب آب برروی از دست دادن نیرو، تغییر شکل دائمی و استحکام آنها بررسی کرده اند.
اگر چه لیگاچورهای الاستومری از همان مواد chain های الاستومری ساخته
می شوند، کاربردهای کلینیکی آنها متفاوت است. بنابراین واکنشهای کلینیکی آنها هم ممکن است متفاوت باشد(1).
مطالعه در مورد شاخص های رنگ و رنگ پذیری لیگاچورهای الاستومری به این صورت در literature مشاهده نشد.
مشخصات برجسته الاستومرها
بالاتر از دمای شیشه ای خودشان قرار دارند.
دارای کشش پذیری و انقباض پذیری سریع هستند.
وقتی کشیده می شوند استحکام و ضریب کشسانی بالایی بدست می آورند.
الاستومرها دارای محتوای بلورین پائین و یا قابل اغماض می باشند.
جرم مولی الاستومرها برای تشکیل شبکه به اندازه کافی بالا بوده و به سهولت تشکیل اتصالات عرضی می دهند.
خواص فیزیکی الاستومرها
حرکت ارتودنتیک دندانی از طریق اعمال نیرو برروی دندان منتج می شود. نیروها بوسیله دستگاههای ارتودنسی که توسط کلینیسین تعبیه و فعال شده اند ایجاد می گردد و سرانجام دندانها و ساختمانهای نگهدارنده آنها در پاسخ به این نیروها همراه با یک واکنش پیچیده بیولوژیک باعث حرکت دندان در استخوان می گردند که در نهایت باعث مال اکلوژن خواهد شد(2).
بطور کلی load یا سیستم خارجی نیرو باعث نوعی تغییر شکل می گردد که می تواند خواسته یا ناخواسته باشد. از طرف دیگر کلینیسین بوسیله ایجاد تغییر شکل در وسایل ارتودنسی بر سیستم دنتوفاسیال (dentofacial) اعمال نیرو می کند. از آنجایی که کلینیسین خود ایجاد کننده و یا شاهد تغییر شکل قبل، در حین و یا بعد از فعال کردن اجزاء ارتودنسی می باشد. بنابراین هر گونه تغییر شکل جزئی و یا کلی در شکل اجزاء ارتودنسی که باعث تغییر الگوی سیستم اعمال نیرو می شود را deformation می گویند که دو نوع می باشد(3).
وقتی موقعیت دو نقطه از یک جسم نسبت به یکدیگر مورد بررسی قرار گیرد، اگر فاصله آن دو نقطه نسبت به حالت عادی آن جسم افزایش یابد آن را تغییر شکل tensile یا extensional نامند و اگر کاهش یابد compression گویند.
در صورتی که تغییر وضعیت دو ردیف از ذرات تشکیل دهنده یک ماده نسبت به هم روی دهد، به این نوع تغییر شکل shearing گویند.
زمانی می توان یک جزء ارتودنسی را غیر فعال خواند که، بجز نیروی اندکی که توسط جاذبه و وزن آن بوجود می آید، هیچگونه اعمال نیرویی نداشته باشد.
ساختار الاستیکها به نحوی است که deformation در آنها بیشتر به صورت extensional (کشیدن) ایجاد می گردد(3). لازمه حرکت ارتودنتیک دندان، اعمال سیستم نیرویی است که بتواند پاسخ مناسبی در واحدهای دندانی ایجاد نماید. بنابراین در یک سیستم اعمال نیروی ایده آل باید خصوصیات زیر وجود داشته باشد(2): 1) نیروی اعمال شود که بیشترین حرکت دندان را در واحد زمان، با کمترین ناراحتی ناراحتی و حداقل آسیب بافتی بهمراه داشته باشد 2) بیمار براحتی بتواند بهداشت دهان را رعایت کند 3) به حداقل همکاری بیمار نیاز باشد 4) chair time کمی نیاز باشد 5) از لحاظ اقتصادی با صرفه باشد.
در سیستم های نیروی موجود، سعی شده حداقل قابل قبول از خصوصیات فوق الذکر وجود داشته باشد، هر کدام نقطه ضعفهایی دارند. بنابراین ارتودنتیست باید با آگاهی از مزایا و معایب آن بهترین سیستم را برگزینند. یکی از روشهای اعمال نیرو در ارتودنسی استفاده از الاستیک می باشد. نقطه ضعف اصلی این مواد عدم توانایی در ثابت نگه داشتن نیروی اولیه در مدت زمان اعمال آن می باشد. تجربیات کلینیکی نشان داده اند که الاستیکها بعد از استفاده در دهان ، دچار تغییر شکل از نوع پلاستیک می شوند. مقدار این تغییر شکل بستگی به مقدار کشش، زمان استفاده، مواد تشکیل دهنده وشرایط محیط دارد(4).
Abstract:
Introduction:
In fixed orthodontics Archwire-ligature-bracket relationship is used to reach to therapeutic purposes. Ligature is the connector between Arch wire and bracket. One of the Methods of arch wire setting is use of elastomeric ligatures that frictional characteristics of them tend to inhibit treatment progression & because of degeneration and unsanitry nature of them constant maintenance is needed & this matter reduces the clinical efficacy.
Methods and Materials:
To compare colour acceptability of three of elastic ligatures (dentarum, Ito & Glenro) 12 patients who were under orthodontic treatment were chosen & in each of them, four elastics of each kind were used in different parts of mouth. Before placing in mouth, elastics were scanned by scanner Genius HR6X mark and part of them were selected to assign colour Adobe photoshap Cs2 computer soft ware After placing elastics for four weeks, the elastics were taked –out of mouth and dryed. Then they were scanned again & sections of colour assignment were provided by photoshop soft ware According to previous method and then were printed by printer & colour changes were measured by colourimeter, colour changes (a, l, b) were calculated by comparing the acquired amounts by colourimeter in each changes of every kind of them.
Findings:
According to changes of three idicies a, l, b considering the DE and One way ANOVA, index of colour acceptability in three groups was statistically significant (P<0.001), but Tukey test showed that the difference was between ghenro and two other groups (ito, dentarum) so that colour acceptability of glenro was less than the two other groups.
Conclusion:
Comparing "ito, dentarum and glenro" groups before and after placing, "l" revealed degrees of reduction and also "b" was increased in all the three groups significantly & Because it was positive, yellowness of it has increased in greater amount but "a" despite of being negative in three groups, has increased in ito glenro but has decreased dentarum. It could be concluded that colour acceptability of glenro is significantly less then other groups.
References:
1- جی ام جی ک وی: بسپارها شیمی و فیزیک مواد جدید، ترجمه بخشنده غلامرضا، سبحان منش کاظم، تهران مرکز نشر دانشگاهی 1375، بخش اول، دوم.
2- Graber Tomas M, et al. Orthodontic current principles and technique, St. Louis, Mosby-Year Book, 1994, Ch2.
*3- Nikolai Robert J. Bioengineering analysis of orthodontic mechanics. Philadelphia, hea & Febige, 1985, Ch 3, 5.
4 – Nanda R. Biomechanics in clinical orthodontics; Farmington, W.B. Sanders Company, 1997. Ch 1, 15.
*5- میرزا کوچکی، بهنام. استا راهنما: فرزین هروی. بررسی میزان اضمحلال نیروی الاستیک های مورد استفاده در ارتودنسی. مقطع دکترای تخصصی، پایان نامه شماره 188، دانشکده دندانپزشکی دانشگاه علوم پزشکی مشهد، 79-1378.
6- احراری، فرزانه. استاد راهنما: طاهره جلالی. بررسی خصوصیات کششی چند نوع لیگاچور الاستومری مورد استفاده در ایران. مقطع دکترای تخصصی، پایان نامه شماره 309، دانشکده دندانپزشکی دانشگاه علوم پزشکی مشهد، 85-1384.
7- Devananthan D. Performance study of a low friction ligature. Laporte, Ind: Research laboratory of TP orthodontics; 2000.
8- Profit WR. Contemporary orthodontics. Saint Louis: C.V. Mosby; 2000.
9 – Echols MP. Elastic ligatures, binding forces and anchorage taxation. Am J Orthod 1975; 67: 219.
10 – Bednar JR, Gruendeman GW. The influence of bracket design on moment production during axial rotation. Am J Orthod Dentofacial Orthop 1993; 104: 254-61.
11 – Ireland AJ, Sherriff M, Mc Donald F. Effect of bracket and wine composition on frictional forces. Eur J Orthod 1991; 13: 322-8.
*12 – Hain M, Dhopatkar A, Rock P. The effect of ligation method on friction in sliding medchanics. Am J Orthod Dentofacial Orthop2003; 123: 416-22.
13 – Sims APT , Waters NE, Birnie DJ, Pethybridge RJ. A comparison of the forces required to produre tooth movement in vitro using two self-ligating brackets and a pre-adjusted bracket employing two types of ligation. Eur J Orthod 1993; 15: 377-85.
14 - Read-Ward GE, Janes SP, Davies EH. A comparison of self-ligating and conventional orthodontic bracket systems. Br J Orthod 1997; 24: 309-17.
*15- Rock WP, Wilson HJ. The effect of bracket type and ligation method upon-forces exerted by orthodontic archwires. Br Orthod 1989; 16: 213-7.
*16 – Adams DM, Powers JM, Asgar K. Effects of bracket ties on stiffness of on archwire. Am J Orthod Dentofacial Orthop 1987; 131-6.
*17 – Thurow RC. Elastic ligatures, binding forces and anchorage taxation (letter to the editor). Am J Orthod 1975; 67: 694.
18 – Edwards GP, Davies EH, Jones SP. The ex vivo effect of ligation technique on the static frictional resistance of stainless steel brackets and archwire. Br J Orthod 1995; 22: 145-53.
*19 – Griffiths HS, Sherriff M, Ireland AJ. Resistance to sliding with 3 types of elasomeric modules. Am J Orthod Dentofacial Orthop 2005; 127: 670-5.
20 – Graber. Vanarsdall. vig TM. Orthodontics current principles & techniques. 4ed. Louis: ELSEVIER MosNK; 2005; P 717-723.
21 – Strite R: Personal communications, 1983.
22 – Ford WF: Personal communications, 1993.
23 – Wildman AJ: Personal communications, 1993.
24 – Wildman AJ, Hice TL, Lane HM, et al: Round table: the Edgelok bracket, J Clin Orthod 6(11): 613-623, 1972.
25 – Sander FG: Personal communications, 1993.
26 – Demon DH, The Damon low-friction bracket: a biologically compatible straight-wire system, J Clin Orthod 32(11): 670-681, 1998.
27 – Berger JL: The influence of the SPEED brackets self ligating design on force to levels in tooth movement: a comparative in vitro study, Am J Orthod Dentofacial Orthop 97: 219-228, 1990.
28 – Maijer R, Smith DC: Time saving with self-ligating brackets, J Clin Orthod 24(1): 29-31, 1990.
29- Scharer P, Rinn LA, Kopp FR. Esthetic guiden lines for restorative dentistry. Quintessence Co. 1982. Ch 1, 2, 3, 4, 5, 8, 10.
30-Stein RS, Kuqwata M. Color atlas of ceramo-metal technology. 1st Ed. St. Louis, Ishiyaku Euro America, Vol 1. 1986; P: 59.
31- Bergen SF, Mc Casland J. Dental operatory lighting and tooth color discrimination. J Am Dent Assoc 1987; 94: 130-8.
32 – Rosenstiel SF, Land MF, Fujimoto J: Cetemporary fixed prosthodontics. 3rd Ed. St Louise, Mosby, 2001; P: 592-614.
33- شیلینبرگ، هربرت. مهران نوربخش. چاپ دوم ، ویرایش سوم، تهران: انتشارات نور دانش، 1382، ص. 426-425.
34 – Wasson W, Schuman N. Color visiom and dentistry. Quintessence Int 1992; 23: 349-353.
35 – Sproull RC. Color matching in dentistry. Part III. Color Control. J Prosthet Dent 1974; 31: 146-154.
36- Joiner Andrew. Tooth colour: a review of literature. Journal of Dentistry 2004; 32(1) P: 13-12.
رفرنس هایی که با علامت * مشخص شده، به صورت غیر مستقیم استفاده شده است.