不同托槽系统转矩效能的表达及转矩角对摩擦阻力的影响

研究目的
　　本实验选用四种托槽体系（DamonQ被动自锁托槽，TOMY主动自锁托槽，OPA-k传统金属托槽，3B被动自锁托槽）与不同方丝组合，检测摩擦力与转矩效能的差异及变化规律，研究托槽、弓丝、转矩角对摩擦力以及转矩效能的影响，为临床工作中托槽及弓丝的选择提供依据。
　　研究方法
　　1.不同托槽系统转矩效能的检测：将DamonQ托槽，TOMY托槽，OPA-k托槽，3B托槽分别固定在5×3cm宽的石膏底座上，依次放入0.018×0.025、0.019×0.025英寸镍钛方丝和不锈钢方丝，通过电磁加载试验机进行检测。下方夹头加紧石膏底座，位置固定，上方夹头加紧弓丝后扭转，先顺时针后逆时针，当力值达到20Nmm后自动断电，每次测试前将托槽、弓丝及游标卡尺用97％的医用酒精进行脱脂去污，然后用压缩空气吹干，大约5min，室温恒定在26℃左右。同样的实验在一星期后重复测量一次，记录转矩余隙角与达到20Nmm最适矫治力的扭转角度。采用SPSS13.0统计软件对数据进行处理。
　　2.不同托槽系统摩擦阻力的检测：选用超硬石膏（弹性模量为123MPa）、环氧树脂（弹性模量约为182MPa）、硅胶（弹性模量约为0.036MPa）制作实验模型，按照OPA-K直丝弓型M型在Typodont模拟颌架上将分别粘结有四种托槽的模型牙齿排齐整平(从0．014英寸镍钛丝至0．019×0．025英寸不锈钢方丝)后，翻制藻酸盐印模，将包绕牙根周围10层铝箔的模拟牙倒插入印模中，用蜡固定后翻制超硬石膏模型，取出模拟牙形成牙槽窝模型，灌入硅胶到牙槽窝中，环氧树脂牙复位完成实验模型。将加载了0°、5°、10°、20°转矩的0.019×0.025英寸不锈钢方丝分别放入实验模型的托槽内进行检测，微机伺服万能材料试验机的下方固定，上方夹头加紧弓丝，以0.5mm/min的速度滑动,移动4mm后停止测试，开始滑动的瞬间记录最大静摩擦力，滑动开始后每隔0.5mm记录一次取得平均值记为滑动摩擦力。采用SPSS13.0统计软件对数据进行处理。
　　研究结果
　　1.0.018×0.025、0.019×0.025英寸镍钛方丝，0.018×0.025、0.019×0.025英寸不锈钢方丝余隙角分别为22.02°、20.87°、14.65°、13.58°，不锈钢方丝的余隙角明显小于镍钛方丝。
　　2.在0.022槽沟系统，0.025英寸的不锈钢方丝每0.001英寸的余隙，将丧失4.1°的转矩，0.025英寸的镍钛方丝每0.001英寸的余隙，将丧失6.24°的转矩。3.在弓丝一定的情况下，四种托槽达到最适矫治力的扭转角度由大到小依次为OPA-k传统托槽、3B被动自锁托槽、DamonQ被动自锁托槽、TOMY主动自锁托槽。两两比较结果显示：0.018×0.025、0.019×0.025英寸镍钛方丝时，DamonQ与国产3B被动自锁托槽几乎无差别。检测0.018×0.025、0.019×0.025英寸不锈钢方丝时，DamonQ小于3B被动自锁托槽，而Damon被动自锁托槽和TOMY主动自锁托槽几乎无差别。
　　4.四种托槽摩擦阻力由大到小依次为：OPA-k传统结扎托槽、TOMY主动自锁托槽、3B被动自锁托槽、DamonQ被动自锁托槽。DamonQ和3B被动自锁托槽在10°转矩角时的滑动摩擦力小于其他两组，而其他托槽间无差别。当转矩角增加到20°时，超过了余隙角的范围，OPA-k传统托槽的滑动摩擦力依然比较突出，但是其他三种托槽几乎无差别。
　　5.相同托槽的最大静摩擦力总是大于滑动摩擦力，静摩擦力增大的同时，动摩擦力随之增加。不同托槽在转矩角不同的情况下最大静摩擦力和滑动摩擦力的变化趋势相同。
　　6.电镜扫描结果显示：0°、5°时四组样本差别不明显；10°时四组样本的弓丝表面均无明显变化，弓丝转折处OPA-k传统托槽和TOMY主动自锁托槽的刻痕明显多于3B、DamonQ被动自锁托槽；20°时，弓丝表面刻痕都比较明显。
　　结论
　　1.自锁托槽对转矩和摩擦力的控制与传统托槽相比优势明显。
　　2.主动式自锁托槽对转矩的控制较好；而被动自锁托槽在转矩角没有超过余隙角时，摩擦阻力明显较小，当超过余隙角以后，被动和主动托槽的摩擦阻力都较大。
　　3.3B被动自锁托槽对转矩效能和摩擦力的控制介于DamonQ和TOMY自锁托槽之间。
　　4.弓丝边缘斜面的差异是转矩余隙角的主要影响因素；托槽、余隙角以及转矩均为摩擦阻力的影响因素。