Диссертация (1139864), страница 7
Текст из файла (страница 7)
представлена типичная картина интерференционных полосхарактеризующаяперемещениепервогопремоляраисоседнихзубов.Вертикальные полосы на первом премоляре свидельствуют о повороте зубавдоль своей длинной оси. Наклонные полосы на соседних зубах показываютнаправление наклона и ротации зуба.Рис. 20. Типичная картина интерференционных полос, наблюдаемая при нормализацииположения ротированного первого премоляра2.6.4. Методика расшифровки голографических интерферограммАнализируя полученные картины голографических интерференционныхполос, зарегистрированных при изучении перемещений исследуемых зубов наразличных брекет-системах можно сделать вывод о характере смещенийопорных зубов и ротированного зуба.На зарегистрированных интерферограммах наблюдается практическиодинаковая закономерность перемещения зубов.
Вертикальный характернаблюдаемыхинтерференционныхполоснаисследуемыхзубахсвидетельствует об их повороте. На опорных зубах, как правило, имеют местонаклонные полосы, что говорит об их наклоне разного знака и частичном48повороте в разные стороны. Опорные зубы имеют разные площади корней, ипоэтому их перемещения различны.Интерференционные картины представляют собой полосы равного шага иразличной ориентации в плоскости экрана. В связи с этим можно считать, что вобщем случае имеет место наклон φ изучаемого зуба относительногоризонтальной оси X и поворот ψ относительно вертикальной оси зуба Y.Для пояснения алгоритма вычисления величин наклона и поворота зубарассмотрим рис.
21.Пусть ось X является горизонтальной осью относительно, которойосуществляется наклон восстанавливаемого зуба, проходящей через центр силзуба, а ось Y – вертикальная ось, она же продольная ось зуба.Расположим систему координат в центре сил зуба.Рис. 21. Пояснения к расчету величин углов наклона φ и поворота ψ опорного зуба49На голографических интерферограммах, полученных при различныхбрекет-системах, разных группах зубов, мы наблюдаем практически прямыеинтерференционные полосы равного шага.
Это подтверждает тот факт, чтоимеет место наклон опорных и исследуемого зубов и поворот относительно ихпродольной оси.Аппроксимируем интерференционные полосы прямыми линиями (на рис.21 это белые пунктирные линии). Зная линейные размеры зубов и учитываямасштаб пересъемки изображения, можно определить шаг интерференционныхполос вдоль оси X – SX и шаг полос вдоль оси Y – SY.
Учитывая, что междуближайшимиинтерференционнымиполосамиимеетместоизменениеоптической длины пути на λ/2, где λ – длина волны когерентного источникаизлучения (в нашем случае λ = 0,53 мкм), а оптическая схема интерферометраимеетвекторчувствительностипрактическипараллельныйвекторуперемещений, мы будем иметь следующие формулы для определения величиннаклонов φ и поворотов ψ:ϕ = λ 2SY(2)ψ = λ 2SX(3)Обработав подобным образом голографические интерферограммы, былиполучены величины наклонов φ и поворотов ψ зубов. Они представлены втаблице 6.Использование метода голографической интерферометрии позволилодостаточно просто определить величины углов наклона и поворота, однако,открытым остался вопрос о направлении углов наклона и поворота, которыеопределялись исходя из расположения исследуемого зуба и характера изгибанитиноловой дуги.502.7.
Статистическая обработка результатов исследованияСтатистическую обработку проводили по методике М.З. Миргазизова[30].Рассчитывали среднее арифметическое значение для каждого изучаемогопараметра по формуле:M=∑V(4)nгде М – среднее арифметическое; V – сумма отдельных вариантов; n –количество наблюдений.Определяли среднее квадратное отклонение по формуле:δ=∑d2(5)n −1где d2 – сумма квадратов отклонений отдельных вариантов среднейарифметической (Каминский Л.С., 1959).В количестве наблюдений (n) в изучаемом вариационном ряду менее 30среднее квадратное отклонение определяли по формуле:δ=∑d2n −1•p(6)где p> 1 – частота, указывающая сколько раз встречается данный вариантв вариационном ряду.Ошибку средней арифметической (m) определяли по формуле:m=δn; m=δn −1(n<30)(7)Достоверность различия средних величин определяли путем сравнениякритерия Стьюдента (t) с табличными критериями достоверностей:51t=M1 − M 2m12 − m2 2; n´=n1-n2-2(8)где n' – число степеней свободы.За первый показатель безошибочного сужения было принято t=1,96, гдевероятность (p) равна 95%.
Определяли величину для трех степеней свободы(p< 0,05; p< 0,01; p< 0,001) по таблицам А.М. Меркова и Л.Е. Полякова (1974).Статистическая обработка полученных данных проведена по стандартнойпрограмме на компьютере IBM SPSS STATISTICS 17.0 [30].52Глава 3. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ3.1. Результаты изучения процессов нормализации положенияротированного зуба в зависимости от размера поперечного сечения дугиИзучались изгибные жесткости круглых ортодонтических дуг из никелидтитана диаметром 0.014", 0.016" и 0.018" (производитель 3M Unitek).
Чембольше диаметр поперечного сечения ортодонтической дуги, тем большейизгибной жесткостью обладает дуга и тем больший восстанавливающиймомент она создает. Результаты представлены в табл. 1.Вычисленный момент для дуги размера 0.018" NiTi составляет 2,66•10-2Н•м, для дуги 0.016" NiTi - 1,62•10-2 Н•м, для дуги 0.014" NiTi – 0,98•10-2 Н•м. Впятом столбце табл.1 приведено соотношение ротационных моментов посравнению с моментом, развиваемым дугой 0.014"NiTi. Ротационный моментдуги 0.016"NiTi в 1,65 раз больше, а момент дуги 0.018"NiTi в 2,71 раз больше,чем ротационный момент дуги 0.014"NiTi (рис. 22).Таблица 1Значения геометрических характеристик сечений Jz и ротационных моментов M дляNiTi дуг в зависимости от размера поперечного сечения круглых дугПараметрыдугиРазмер NiTiСечение дугиОтношениеРотационныйОтношениесечениймоментмоментовJz, •10-4мм2Jz / Jz(1)M, •10-2н∙мM / M (1)0.014"7,8810,9810.016"13,341,691,621,650.018"21,412,722,662,7153Н•м0,0350,030,02660,0250,01620,020,0150,00980,010,0050дуга 0.018"NiTiдуга 0.016"NiTiдуга 0.014"NiTiРис.
22.Вычисленный ротационный момент для ортодонтических дуг NiTi0.014", 0.016",0.018"По результатам экспериментальных исследований (табл. 2) установлено,что на дугах большего размера процесс начинается раньше. На рис. 23показаны графики зависимости угла поворота ротированного зуба дляортодонтических дуг 0.014", 0.016", 0.018" NiTi и брекет-системы Тип 2 InOvation R (GAC). Фаза активного восстановления ротированного зубаначинается раньше (для дуги 0.018" NiTi начинается на 13 мин, для дуги0.016"NiTi на 14 мин, а для 0.014" NiTi на 15 мин.).
Скорость восстановлениядля дуги 0.018" NiTi составляет 1,94 град./мин.; для 0.016" NiTi – 1,65град./мин.; для 0.014" NiTi – 1,40 град./мин. Продолжительность фазыактивного восстановления для исследуемых размеров ортодонтических дугпрактически одинакова и составляет 4 минуты. Максимальные углывосстановления зуба для дуги 0.018" NiTi – 14,47°; 0.016" NiTi – 11,35°; 0.014"NiTi – 8,16°.54Таблица 2Экспериментальные данные нормализации положения тортоаномалийного зуба для круглыхNiTi дуг фирмы 3M.Время, мин.Углы поворота, град.0.014"NiTi0.016"NiTi0.018"NiTi00,000,000,0010,030,050,0920,070,100,2430,160,250,4040,240,410,6150,330,550,8360,410,691,0570,500,851,3380,581,051,6790,691,232,03100,781,432,39110,891,782,89121,022,103,80131,172,435,04141,413,066,88151,794,319,01162,856,0811,10174,317,9512,80186,069,6713,68197,3710,7913,98207,8211,0914,08217,9211,1714,18228,0111,2314,24238,0511,2914,34248,1211,3214,43258,1611,3514,4755Углы восстановления зуба16,014,0Значения угла, град.12,010,08,06,04,00,0140,0160,0182,00,0051015Время, мин.2025Рис.
23. График зависимости угла поворота зуба от размера круглых NiTi дуг3.2. Результаты изучения процессов нормализации положенияротированного зуба в зависимости от геометрии поперечного сечения дугиИзученыхарактеристикиортодонтическихнитиноловыхдугвзависимости от геометрии поперечного сечения с использованием круглых дуг0.016" NiTi и прямоугольных дуг с размерами 0.016"x0.016" NiTi и0.016"x0.022" NiTi. Результаты представлены в табл. 3.Таблица 3Значения геометрических характеристик сечений Jz и ротационных моментов M для NiTi дугРазмерысеченийNiTi дугв зависимости от геометрии поперечного сеченияСечениедугиОтношениесеченийРотационныймоментОтношениемоментовJz,•10-4мм2Jz / Jz(1)M,•10-2н∙мM / M(1)0.016"13,341,691,621,650.016" х 0.016"22,642,872,782,830.016" х 0.022"59,107,507,167,3156Дуга большего поперечного сечения обладает большей изгибнойжесткостью и создает больший восстанавливающий момент.
Для дуги 0.016" х0.022" NiTi он составляет 7,16•10-2 Н•м, для дуги 0.016" х 0.016" NiTi – 2,78•10-2Н•м, для дуги 0.016"NiTi - 1,62•10-2 Н•м (рис. 24).Н•м0,080,070,07160,060,050,040,02780,030,020,010,0160дуга 0.016"х0.022"NiTiдуга 0.016"х0.016"NiTiдуга 0.016"NiTiРис. 24. Ротационный момент, создаваемый ортодонтическими дугами из никелид-титанаВ ходе эксперимента было установлено (табл. 4), что на дугах большегопоперечного сечения фаза активного восстановления начинается раньше. (Тип2 замок) Для дуги 0.016"х0.022" NiTi соответствует 4 минутам, 0.016"х0.016"NiTi – 11 минутам, 0.016" NiTi – 14 минутам (рис. 25).Скорость восстановления для дуги поперечного сечения 0.016"х0.022"NiTi составляет 2,26 град./мин.; для дуги с поперечным сечением 0.016"х0.016"NiTi составляет 1,88 град./мин.; для дуги круглого сечения 0.016" NiTi – 1,65град./мин.57Таблица 4Экспериметальные данные нормализации положения тортоаномалийного зуба дляNiTi дуг различного размера.Время, мин.Углы поворота, град.0.016" NiTi0.016"x0.016" NiTi0.016"x0.022" NiTi00,000,000,0010,050,170,3720,100,340,8630,250,551,6740,410,852,9950,551,194,8260,691,556,8770,851,959,1081,052,4311,5191,232,9914,07101,433,5716,54111,784,3817,55122,105,7917,97132,437,7818,23143,069,9018,41154,3112,1118,54166,0813,8018,70177,9514,7618,82189,6715,1218,911910,7915,3519,052011,0915,5119,122111,1715,5919,152211,2315,7019,212311,2915,8119,242411,3215,8519,272511,3515,9619,3158Значения угла, град.Углы восстановления зуба20,018,016,014,012,010,08,06,04,02,00,00,0160,016 х 0,0160,016 х 0,022051015Время, мин.2025Рис.