Este documento presenta información sobre sistemas estáticamente determinados (SED) y cantileveres en ortodoncia. Explica que los SED son sistemas donde una sola fuerza proporciona todas las fuerzas en los dientes activos y reactivos, permitiendo conocer todas las fuerzas y momentos. Luego describe los cantileveres, que usan un alambre no continuo para mover un solo diente, discutiendo sus diseños, materiales, usos y principios. Finalmente, presenta ejercicios sobre el diseño de cantileveres para diferentes movim
1. BIOMECANICA
Facultad de Odontología – Ortodoncia
Figueroa Quijano Vanessa
Dra. Erika Martínez Saab
2020 - I
SISTEMAS ESTÁTICAMENTE
DETERMINADOS (SED)
2. DEFINICION
Sistema donde una fuerza simple
proporciona el sistema de fuerza total
tanto en los dientes activos como en los
reactivos.
Se puede conocer todas las fuerzas y
momentos del sistema
Burstone Charles, Choy K. The Biomechanical foundation of clinical orthodontics. Ed Quintessence. (2015). Capitulo 16
3. DEFINICION
α (UNIDAD ACTIVA)
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ß (UNIDAD REACTIVA)
Movido
(bracket)
Anclaje
(Contacto)o
4. PRINCIPIOS DE ADITAMENTOS E.D
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PRIMERA LEY DE NEWTON
La suma de todas las fuerzas y todos los momentos actuando
en un mismo ambiente deben ser igual a 0 (cero)
𝐹 = 0 𝑀 = 0
5. ARCO SECCIONADO O SEGMENTADO
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Es un pequeño trozo de alambre NO
CONTINUO que va acompañando el
arco dental
Se puede tratar un diente
como un cuerpo libre
El movimiento DE UN SOLO
DIENTE es muy difícil si se
encuentra en un arco continuo
Almacenacion de fuerzas
dentro del arco que pueden dar
efectos indeseados
6. MATERIALES PARA ARCOS SECCIONADOS
RDF 16
TUBOS VESTIBULARES
0.022”x 0.028”
0.017”x 0.025”
0.045”
Tubo molar superior Tomado de: Sakima M
(2000)
Tubo molar Inferior Tomado de Sakima M
(2000)
Gingival : ansas y cantiléver
Central: arco continuo
Oclusal : extraoral
7. MATERIALES PARA ARCOS SECCIONADOS
RDF 16
CAJAS LINGUALES
Apoyo para arcos linguales
Apoyo para arcos transpalatinos
Alambre redondo
8. MATERIALES PARA ARCOS SECCIONADOS
RDF 16
TUBOS DE MARCOTTE O TRANSVERSAL
0.022”x0.028”
9. CANTILEVER
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Pieza de alambre donde un extremo esta insertado en un bracket, tubo o en aparatos removibles en una
zona de acrílico y el otro extremo esta en contacto con otra unidad, ya sea ligado o enganchado .
PROSTODONCIA
ORTODONCIA
10. CANTILEVER
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Este sistema de fuerzas debe ser expresado con respecto al CR estimado de cada unidad dental al
momento de predecir el movimiento.
1. La magnitud de las dos
fuerzas son iguales y
opuestas de acuerdo a la
primera ley de Newton.
2. El momento es:
𝑀 =
𝐹𝑢𝑒𝑟𝑧𝑎
𝐷𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎
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USOS
CANTILEVER
Rotaciones
Posiciones verticales
Extrusiones o intrusiones de dientes laterales
Molares en posición vertical
Posición vestíbulo lingual de incisivos inf.
Posición vestíbulo lingual de molares y premolares
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CARACTERISTICAS
CANTILEVER
Genera
fuerzas
constantes
Desactivación
< fuerzas
Mantiene
dirección
13. Burstone Charles, Choy K. The Biomechanical foundation of clinical orthodontics. Ed Quintessence. (2015). Capitulo 16
Burstone Charles. Holographic determination of center of rotation produced by orthodontic forces. (1980) 396-409
PRINCIPIOS
1. objetivo: Rotación o inclinación
¿La relación momento fuerza como debe ser según el centro de
resistencia ?
DISEÑO DEL CANTILEVER
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CANTILEVER
¿Cual es la unidad activa ? ¿Cual es la unidad reactiva?
2 meses después 3 meses después
acero inoxidable de 0.021 × 0.025 pulgadas
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PRINCIPIOS
2. Objetivo: combinación rotación o inclinación con translación.
Utilice el MF= distancia a su conveniencia
EJERCICIO: F= 100g F= 100 g
DISEÑO DEL CANTILEVER
20 mm5 mm
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PRINCIPIOS
2. Objetivo: combinación rotación o inclinación con translación.
Utilice el MF= distancia a su conveniencia
DISEÑO DEL CANTILEVER
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PRINCIPIOS
3. Objetivo: Translación.
¿La relación momento fuerza como debe ser según el centro de resistencia ?
“Inserta el cantiléver en la unidad reactiva y ligue al soporte de la unidad activa”
DISEÑO DEL CANTILEVER
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PRINCIPIOS
DISEÑO DEL CANTILEVER
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Llamamos a estos sistemas consistentes, y representan una excelente oportunidad para
acelerar el tratamiento, resolviendo dos problemas a la vez sin necesidad de anclaje.
DISEÑO DEL CANTILEVER “consistentes”
Clasificación que no incluye unidad reactiva
El sistema de fuerza es
deseable en ambas
unidades
20. DISEÑO DEL CANTILEVER “consistentes”
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Observe los dientes
centrales y observe el
molar superior izquierdo
21. DISEÑO DEL CANTILEVER “consistentes”
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22. DISEÑO DEL CANTILEVER “consistentes”
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23. DISEÑO DEL CANTILEVER “consistentes”
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24. - Debe ser formado fácilmente (Ni- TI es un alambre que
comúnmente esta excluido)
- Carga Deflexión de un cantiléver debe ser lo mas bajo
posible ya que se debe dejar al sistema con un alto grado de
constancia
SELECCIÓN DEL ALAMBRE
Distancia (longitud del cantiléver)
Rigidez del alambre
Configuración del alambre
25. LONGITUD DEL CANTILEVER
CORTO
10-15 mm
0.018
Beta titanio
Soldado a otro
alambre
MEDIANO
16- 24 mm
0.017 x 0.025
Beta titanio
Usados mas
comúnmente
LARGO
25 o mas mm
0.017 x 0,025
Beta titanio
Acero (?)
26. Burstone Charles, Choy K. The Biomechanical foundation of clinical orthodontics. Ed Quintessence. (2015). Capitulo 16
CANTILEVER CORTO (10-15mm) “COMPUESTO”
Elástico
Rigido
28. Segundo molar superior izquierdo (cúspide MV)
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CANTILEVER CORTO (10-15mm) “COMPUESTO”
29. CONFIGURACION
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Reducir la
carga deflexión
Modificar la
línea de acción
de la fuerza
(cambiando la
angulación)
La configuración
del cantiléver
puede ser
alterada para
dos propósitos
30. REDUCCION CARGA DEFLEXION
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Cuando se necesita la reducción de la carga deflexión, una apropiada configuración puede lograr esto con la
adición del alambre al cantiléver.
Con bucles (ansas) o con formas en zigzag
31. • Los vectores de fuerza producidos por un cantiliver lineal están orientados aproximadamente
perpendicularmente a la línea que conecta el punto de enganche con el único punto de contacto del
cantiléver (eje estructural). Pero esto puede ser modificable.
Las configuraciones pueden ser:
• Configuraciones mayores
• Configuraciones menores
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MODIFICACION DE LA LINEA DE FUERZA
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32. Es posible cambiar la orientación del vector de fuerza generado por la activación del cantiléver cambiando la
forma del cantiléver
• Los cantiléver pueden ser modelados con diferentes curvas que, una vez activado, puede cambiar su forma.
• Esta forma puede ser influenciado por el comportamiento del cantiléver, el cual puede expandirse o contraerse
durante la desactivación, estos pueden enviar fuerzas que no son exactamente perpendiculares.
Configuraciones menores
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Pasivo
Activo
33. Configuraciones menores
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Es mayormente usado para la corrección
de la línea media y para la proinclinación
de los dientes anteriores.
Componente sagital (VP)
Transversal (MD)
34. Configuraciones menores
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Configuraciones menores
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35. CONFIGURACIONES MAYORES
Si un ansa es agregada al cantiléver, es posible tener activaciones separadas e independientes de las dos partes del
cantiléver. Cuando estas activaciones son balanceadas, cualquier vector de fuerza angulado puede ser logrado.
Configuraciones Mayores
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36. Configuraciones Mayores
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Melsen et al ha publicado un análisis de elemento finito de la mecánica del cantiléver con hélices
Si lo orientamos en un plano diferente, ellos también pueden producir fuerzas transversas.
Todos los alambres tienen un componente
vertical ( doblez en M del molar )
pero se puede adicionar una fuerza sagital
en anterior
A- B retracción
C-D Protraccion
A-C (ansa a nivel del bracket)
B-D (ansa a nivel apical)
¿Que momento darían A-C y que
momento darían B-D?
39. MODULOS DE RESORTE NITI
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Muelles helicoidales y los elásticos son usados para producir fuerzas simples entre unidades dentales. Es muy
sencillo evaluar clínicamente la magnitud y la línea de acción de los vectores producidos. La magnitud de la
fuerza puede ser medida con un calibrador de fuerza o es dada por el fabricante, mientras la línea de acción
corresponde a la orientación del elástico o del modulo de resorte
40. REFERENCIAS
- Burstone Charles, Choy K. The Biomechanical foundation of clinical orthodontics. Ed Quintessence. (2015). Capitulo 16
- Burstone Charles. Holographic determination of center of rotation produced by orthodontic forces. (1980) 396-409
- Valverde M, Verticalización de molares - Preparación ortodóncica del paciente protésico Revista Estomatológica Herediana, vol. 15, núm.
2, (2005), 155-160
- Dalstra M, Melsen B. Force systems developed by six different cantilever configurations. Clin Orthod Res. 1999;2(1):3–9.
41. Ejercicios
Se necesita realizar la verticalización del molar con una fuerza de 100g, tenga en cuenta que el molar se encuentra
intruido . Realice el diseño del cantiléver. Recuerde colocar su arco base
42. Realice el diseño de un cantiléver para traccionar el canino. Teniendo en cuenta el arco base que
tiene el modelo
43. Realice el cantiléver necesario para posicionar el molar, (el molar no necesita tanto
componente vertical )
Los sistemas biomecánicos estáticamente determinados permiten medir con exactitud y calcular el total del sistema de fuerza en todas las unidades en donde se han aplicado. Para estimar la el efecto del aparato, es necesario transferir esas fuerzas como sistema de fuerzas equivalentes para la posición estimada del centro de resistencia (CR) de cada unidad, donde una fuerza y posiblemente un momento, podrían actuar. De esta forma, se puede predecir el movimiento dentario en ortodoncia.
A= SEGMENTO A SER MOVIDO
B_ SEGMENTO DE ANCLAJE
A= SEGMENTO A SER MOVIDO
B_ SEGMENTO DE ANCLAJE
A= SEGMENTO A SER MOVIDO
B_ SEGMENTO DE ANCLAJE
http://repositorio.uigv.edu.pe/bitstream/handle/20.500.11818/2547/SEG.ESPEC._Evelyn%20Roxana%20Paredes%20Mart%C3%ADnez.pdf?sequence=2&isAllowed=y
Gingival ansas y cantilievers
Central arco continuo
Oclusal extraoral
http://repositorio.uigv.edu.pe/bitstream/handle/20.500.11818/2547/SEG.ESPEC._Evelyn%20Roxana%20Paredes%20Mart%C3%ADnez.pdf?sequence=2&isAllowed=y
g
http://repositorio.uigv.edu.pe/bitstream/handle/20.500.11818/2547/SEG.ESPEC._Evelyn%20Roxana%20Paredes%20Mart%C3%ADnez.pdf?sequence=2&isAllowed=y
g
En la construcción, un voladizo es una viga anclada en un solo extremo.1 La viga lleva la carga al soporte, donde los esfuerzos de momento y corte se fuerzan contra ella
Activacion en el molar
Contacto dado por una ligadura
Por muy apretado que sea soli se transmite por l a ligadura
distancia entre as dos fuerzas la intrusiva y extrusifa y fxd = m el momento que me equilibra el momento del sistema se va a representar en una mayor o menor magnitud
Una importante característica de mecánica con cantilevers es la generación de un sistema de fuerza con un alto grado de constancia en el tiempo y en la desactivación. Las fuerzas y los momentos sobre los dos extremos mantiene la dirección y decrece proporcionalmente a la desactivación del cantiléver.
Su c rot es estable
TRANSLACION PURA MF= 0
Rotacion pura MF= infinita
Si el cr y el crot tienden a ser el mismo(0) hay rotación pura es decir inclinación no controlada
Si se desea una rotación o inclinación pura (la relación M / F en el CR debe ser infinita), o un movimiento donde el componente de traslación es clínicamente insignificante, use un voladizo el mayor tiempo posible, insértelo en la ranura de la unidad activa, y atarlo (con un solo punto de contacto) a la unidad reactiva. Ver el ejemplo clínico en la figura 16-4
Se utiliza un cantiliver para la corrección del canino maxilar izquierdo muy girado. El soporte se coloca sobre la superficie lingual del diente. El cantiliver está hecho de alambre de acero inoxidable de 0.021 × 0.025 pulgadas; cuando se inserta en el soporte lingual canino pasivamente (antes de su activación), su otro extremo extremo está situado aproximadamente a 10 mm lingUAL del tubo molar. Cuando se liga, una fuerza de 30 g.y se produce un momento de 1.050 gmm, girando el canino distalmente. (b) Después de 2 meses. (c) Después de 5 meses.
Se juega con la longitud del alambre (MF) si se desea un efecto drotacional mas grande se deja el alambre mas grande si se desea una expresin de transalacion mas grande es decir un momento mas corto se deja el alambre mas corto.
a mayor momento mayr componente vertical
Se juega con la longitud del alambre (MF) si se desea un efecto drotacional mas grande se deja el alambre mas grande si se desea una expresin de transalacion mas grande es decir un momento mas corto se deja el alambre mas corto.
La unidad reactiva es el molar ( asi este introducido el alambre ) la unidad activa es el canino que se desea mover a vestibular ( ese esta ligado) entonces como en ese caso va a reaccionar el molar se ve como se contarresta el movimiento con el anclaje oseo y es por eso que se expresa el movimiento en los anteriores
La unidad reactiva es el molar ( asi este introducido el alambre ) la unidad activa es el canino que se desea mover a vestibular ( ese esta ligado) entonces como en ese caso va a reaccionar el molar se ve como se contarresta el movimiento con el anclaje oseo y es por eso que se expresa el movimiento en los anteriores
Lo único diferecte aca es que se necesitan ambas fuerzas fin
La parte b muestra un voladizo largo que entrega una fuerza intrusiva que pasa a la derecha del grupo anterior CR, por lo tanto, entrega un momento en el sentido de las agujas del reloj. El voladizo se inserta en el tubo molar izquierdo, que estaba inclinado mesialmente y tenía una tendencia a la articulación inversa (también conocida como mordida cruzada). Estas mecánicas son consistentes tanto para el grupo anterior maxilar como para el molar izquierdo superior (fig. 16-10). El movimiento de los dientes anteriores, mientras corrige el peralte anterior, mueve la línea media hacia el lado derecho. Por lo tanto, en un segundo paso, se utilizó la mecánica de dos vectores para trasladar los incisivos a la izquierda y extruirlos (c).
ayb) Se ha soldado un voladizo de titanio beta de 0.018 pulgadas a un arco base de titanio beta. Al estar soldado a nivel canino, este voladizo producirá un vector de fuerza más sagital que un voladizo insertado directamente en el tubo molar. (
Los cantilivers compuestos son compuestos de dos diferentes alambres que son unidos con una soldadura de punto. Estos cantiléver pueden ser muy útiles porque ellos ofrecen la ventaja de tener diferentes rigidez en diferentes partes
El alambre de Beta- titanium tiene las mejores propiedades de unión, entonces los cantilevers compuestos son usualmente hechos de este material.
La mayoría del tiempo, los cantilevers compuestos incluye una parte hecha del alambre mas rigido de Beta. Titanium (0.017 x 0.025 pulg) y una parte más elástica hecha de un alambre redondo de Beta- titanium de 0.018 pul.
(a) El segundo molar superior izquierdo está en erupción bucal y mesial, superponiéndose en parte con el primer molar. Solo se puede ver su cúspide mesiovestibular. El vector de fuerza necesario es distal y palatino (flecha azul). La producción de tal vector sería de la mayor dificultad desde el lado bucal, y por esta razón se ha diseñado y activado un voladizo compuesto (0.016 × 0.22 pulgadas soldado con beta-titanio a un arco transpalatal) (línea discontinua). (b) Después de 3 meses, el diente ahora es notablemente más distal y palatino y puede completar su erupción normalmente. (De Fiorelli y Melsen, Biomechanics in Orthodontics, www.ortho- biomechanics.com).
A= SEGMENTO A SER MOVIDO
B_ SEGMENTO DE ANCLAJE
Se utiliza un voladizo configurado en zigzag para aplicar una fuerza extrusiva y ligeramente bucal a los dientes anteriores. El voladizo se activa ligándolo a un mini tornillo. La distancia horizontal limitada entre el extremo distal del soporte canino y el mini tornillo determinaría una alta relación de carga-deflexión para una activación vertical. La línea azul muestra su forma pasiva. Las flechas azules muestran la fuerza de activación y el sistema de fuerza en la RC de los dientes anteriores.
Higo
Estos son cantilevers que son usados comúnmente entre molares y cerca de la línea media; ellos tienen una curvatura en el área del canino y el eje estructural que es oblicuo en el plano oclusal.
Este cantiléver, si es activado en el plano oclusal, automáticamente entrega una fuerza que tiene ambos componentes sagitales como transversales
Se aplica un cantilever curvado al segmento anterior, incluidos los cuatro incisivos, para crear el espacio para un canino derecho en erupción bucal. (cyd) Después de 3 meses. Observe cómo la línea de acción correcta del vector de fuerza ha contribuido a la alineación del incisivo lateral izquierdo superior y el canino, además de crear un espacio para el canino derecho superior, que se extruye espontáneamente.
Cantilever con una configuración principal correspondiente a la forma A en la figura 16-21
La inserción del ansa en la parte anterior del voladizo hace posible la activación independiente de la vertical. y componentes sagitales.
Diferentes configuraciones en voladizo. Todos los voladizos pueden producir componentes verticales cuando el alambre está doblado mesial al tubo molar. Se puede agregar un componente de fuerza sagital activando el asa anterior. Los voladizos A y B se usan para producir fuerzas de retracción, mientras que los voladizos C y D pueden producir fuerzas de protracción. Tenga en cuenta que las configuraciones A y C tienen un bucle colocado al nivel del soporte y producen una fuerza única de 6 a 8 mm apical a este nivel. Por el contrario, las configuraciones B y D tienen un bucle ubicado apicalmente y producen una sola fuerza a nivel de soporte. Obviamente los voladizos A y C producen un momento más pequeño a nivel CR que los voladizos B y D para sus activaciones sagitales.
Diferentes configuraciones en voladizo. Todos los voladizos pueden producir componentes verticales cuando el alambre está doblado mesial al tubo molar. Se puede agregar un componente de fuerza sagital activando el asa anterior. Los voladizos A y B se usan para producir fuerzas de retracción, mientras que los voladizos C y D pueden producir fuerzas de protracción. Tenga en cuenta que las configuraciones A y C tienen un bucle colocado al nivel del soporte y producen una fuerza única de 6 a 8 mm apical a este nivel. Por el contrario, las configuraciones B y D tienen un bucle ubicado apicalmente y producen una sola fuerza a nivel de soporte. Obviamente los voladizos A y C producen un momento más pequeño a nivel CR que los voladizos B y D para sus activaciones sagitales.
Un muelle helicoidal cerrado, cuando es activado, produce la fuerza entre dos puntos de enganche. Un muelle helicoidal cerrado puede ser utilizados para cerrar espacios con un corredizo mecánicos, Pero también se pueden utilizar en un sistema sin fricción, mecánica estáticamente determinado
Estos muelles pueden ser realizados por alambres súper elásticos Ni-Ti, que tiene la característica única de mesetas de fuerzas, que pueden permitir una gran cantidad de fuerza constante aplicada. Sin embargo, los niveles de mesetas de fuerzas varían ampliamente entre los diferentes fabricantes
Si una cantidad especifica de fuerza es necesitada, como en dos vectores mecánicos, el ortodoncista puede probablemente usar el sistema de cantilever para producir la fuerza especifica