Một trong những khái niệm sơ khai trong cơ học chỉnh răng là tỷ lệ mô men trên lực, hay viết tắt là M/F.
Vậy nó có ý nghĩa gì và áp dụng ra sao? Bài viết này tác giả sẽ giải thích về khái niệm này.
1 - Định nghĩa
M/F là đại lượng trong chuyên ngành chỉnh răng, được sử dụng để đánh giá một khí cụ hay một hệ thống lực được tạo ra với khả năng dịch chuyển chân răng hay thân răng. Đại lượng này của một khí cụ càng lớn thì khả năng di chuyển chân răng càng nhiều so với sự dịch chuyển của thân răng.
2 - Diễn giải
Khi nói M/F của một khí cụ, sự diễn giải được ngầm hiểu là tỷ lệ mô men tại vị trí mắc cài chia cho cường độ của lực.
Nếu tỷ lệ này (có đơn vị mm) bằng khoảng cách từ tâm cản đến vị trí mắc cài thì hệ thống lực tạo ra bởi khí cụ đó có khả năng làm răng di chuyển tịnh tiến.
Nếu tỷ lệ này lớn hơn, sự dịch chuyển chân răng nhiều hơn thân răng (di chuyển chân răng).
Nếu tỷ lệ này nhỏ hơn, thân răng dịch chuyển nhiều hơn chân răng (nghiêng răng không kiểm soát hoặc có kiểm soát).
Hình ảnh các dạng dịch chuyển của răng
Hình ảnh các dạng dịch chuyển của răng
3 - Tỷ lệ này được tính toán thế nào
Nhắc lại khái niệm về tâm cản (Xem thêm Khái niệm tâm cản trong chỉnh nha), là điểm (vùng) tưởng tượng mà khi lực tác động đi qua đó, răng dịch chuyển tính tiến theo hướng lực.
Ghi chú: Các ký hiệu được viết trong các công thức ở phía dưới
br: mắc cài (bracket)
cr: tâm cản (center of resistance)
3.1 - Lực đơn thuần đặt ở vị trí mắc cài
Mô men được tính bằng khoảng cách từ đường lực đến điểm tính mô men, gọi là d; vậy d = 0
Mô men tại mắc cài:
\[M_{br} = F \times d = F \times 0 = 0 \]
\[Tỷ\ lệ\ M/F = \frac{0}{F} = 0\]
Lúc này răng dịch chuyển nghiêng không kiểm soát
tỷ lệ mô men lực bằng không
3.2 - Lực đặt ở vị trí tâm cản
Nếu khoảng cách từ tâm cản đến mắc cài bằng dcr_br
Vậy nếu tỷ lệ M/F đúng bằng khoảng cách từ tâm cản đến mắc cài ( Khi đó chỉ còn lực đơn thuần qua tâm cản), theo định nghĩa của tâm cản, răng sẽ dịch chuyển tịnh tiến.
tỷ lệ mô men lực bằng khoảng cách mắc cài đến tâm cản
3.3 - Lực đặt ở giữa vị trí tâm cản và mắc cài
Theo cách tính như trên, ta có
\[0 < M/F < d_{cr\_br}\]
Lúc này răng sẽ thực hiện nghiêng có kiểm soát
tỷ lệ mô men lực nhỏ hơn khoảng cách mắc cài đến tâm cản
3.4 - Lực đặt ở trên tâm cản về phía chóp răng
\[M/F > d_{cr\_br}\]
Dịch chuyển chân răng xảy ra
tỷ lệ mô men lực lớn hơn khoảng cách mắc cài đến tâm cản
4 - Ứng dụng lâm sàng
Khoảng cách từ tâm cản đến mắc cài của răng cửa giữa khoảng 10 mm
Nếu khí cụ tạo ra hệ thống lực có M/F = 10, răng sẽ dịch chuyển tịnh tiến
Nếu M/F của khí cụ lớn hơn 10, dịch chuyển chân răng nhiều hơn
Nếu M/F của khí cụ nhỏ hơn 10m, dịch chuyển thân răng nhiều hơn
Tùy theo góc độ của răng cửa được đo trên phim sọ nghiêng mà việc dạng dịch chuyển răng được xác định, dẫn đến việc thiết kế khí cụ có tỷ lệ M/F phù hợp.
Thông thường chúng ta hay gặp ở lệch lạc khớp cắn loại II:
Điều trị lệch lạc khớp cắn loại II tiểu loại II, chúng ta muốn dịch chuyển chân răng nhiều hơn trong khi đó, nếu điều trị loại II tiểu loại I chúng ta muốn dịch chuyển tịnh tiến hoặc thân răng nhiều hơn
M/F của các loại loop:
Tham khảo bài [Sơ lược về loop trong chỉnh răng]: sẽ được cập nhật trong thời gian tới.
M/F của một số khí cụ nong hàm
Tỷ lệ M/F không chỉ ứng dụng để dịch chuyển răng theo chiều trước sau mà cả theo chiều ngang.
Sau đây là tỷ lệ M/F của 2 loại khí cụ nong hàm hay sử dụng:
![tỷ lệ mô men lực của quad helix
Do M/F = 3-4 nhỏ hơn nhiều so với khoảng cách từ tâm cản đến mắc cài, các răng hàm sẽ nghiêng có kiểm soát
![tỷ lệ mô men lực của khí cụ nong nhanh tựa lên răng
M/F lúc này lớn hơn, gần bằng khoảng cách mắc cài đến tâm cản, sự dịch chuyển răng gần như tịnh tiến
5 - Kết luận
Nếu chúng ta kiểm soát được cường độ lực, loại lực (liên tục, ngắt quãng), thời gian tác động và tỷ lệ M/F qua các khí cụ, về mặt lý thuyết chúng ta có thể kiểm soát được mọi dịch chuyển răng.
6 - Câu hỏi
Một hệ thống lực tác dụng lên răng như sau:
Với khoảng cách từ mắc cài đến tâm cản dcr_br = 10 mm
Với hệ thống lực đã cho, chúng ta cần thêm mô men bao nhiêu và theo chiều nào để răng dịch chuyển tịnh tiến?