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  • 1
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    Springer
    Journal of orofacial orthopedics 52 (1991), S. 133-140 
    ISSN: 1615-6714
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Medicine
    Description / Table of Contents: Summary An orthodontic measurement and simulation system (OMSS) is presented. The major components of this system are two measuring tables each comprising a force/torque sensor and a motor driven, fully three-dimensionally adjustable positioning stage. The force/torque sensors are capable of measuring simultaneously all forces and torques acting on a tooth. Using the computer programm „OMSS” which runs on a personal computer, several different measurements can be conducted. On the one hand, the system supports absolute measurements such as the registration of a force/deflection diagram. Furthermore, even multidimensional force/deflection-or torque/distance curves can be measured. On the other hand, simulations of orthodontic tooth movement can be conducted. In such simulations, the force system acting on a tooth is measured and the resulting tooth movements are calculated. By using this „computer typodont”, not only the static but the dynamic behaviour of orthodontic appliances can be studied. The application of this system is demonstrated by the analysis of several orthodontic problems.
    Notes: Zusammenfassung Es wird ein orthodontisches Meß- und Simulationssystem (OMSS) vorgestellt. Hauptbestandteile dieses Systems sind zwei Meßtische, die sich jeweils aus einem Kraft/Momenten-Sensor und einem motorisch angetriebenen, dreidimensional beweglichen Positioniertisch zusammensetzen. Die Kraft/Momenten-Aufnehmer sind in der Lage, die auf einen Zahn einwirkenden Kraftsysteme vollständig zu erfassen, da sie sowohl alle Kräfte als auch alle Drehmomente simultan messen können. Unter Verwendung des Computerprogramms „OMSS”, das auf einem Personal-Computer läuft, können eine Vielzahl verschiedener Messungen ausgeführt werden. Zum einen gestattet das System die Durchführung sogenannter Absolutmessungen, die im einfachsten Falle das Aufnehmen von Kraft/Weg-Diagrammen, bei komplizierten Fragestellungen auch die Erfassung mehrdimensionaler Kraft/Weg- oder Drehmoment/Weg-Kurven erlauben. Zum anderen werden Simulationen der Zahnbewegung unterstützt, bei denen, basierend auf dem auf einen Zahn einwirkenden Kraftsystem, die resultierenden Bewegungen errechnet und ausgeführt werden. Mit Hilfe des so realisierten „Computertypodonten” kann nicht nur das statische, sondern auch das dynamische Verhalten kieferorthopädischer Behandlungselemente untersucht werden. Die Einsatzmöglichkeiten des Systems werden anhand mehrerer Beispiele demonstriert.
    Type of Medium: Electronic Resource
    Library Location Call Number Volume/Issue/Year Availability
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  • 2
    ISSN: 1615-6714
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Medicine
    Description / Table of Contents: Summary Using the orthodontic measuring and simulation system (OMSS), the deactivation behaviour of diverse orthodontic levelling arches was investigated. The vertical forces and uprighting moments, as also the levelling effectiveness for initial malalignments of tooth 21 (1 mm and 2 mm infraocclusion, 20o angulation) were measured, with the influence of various ligatures used in clinical practice being taken into account. The results may be summarized as follows: In the case of a large vertical offset (infraocclusion) the vertical forces can attain values of up to 3.8 N, depending on the type of levelling arch used. On deactivation, we can observe a sharp decrease in force caused by the frictional resistance between bracket and arch wire, which has to be overcome by the wire. The loss of desired force caused by friction may be as much as 50%, and is determined by the arch wire, bracket and mode of ligation. A smaller vertical offset (infraocclusion) (1 mm) is associated with extrusive forces of 0.2N–0.8N. Using looped levelling arches made of 0.016″ standard steel wire, there is no frictional loss of orthodontic force, so that the highest vertical forces (more than 3.0 N) are observed with these arch wires. With an initial angulation of the tooth of about 20o, uprighting moments of between 3.0 Nmm and 33.0 Nmm are measured, the looped arches again generating the highest moments. To ensure adequate uprighting moments in a combination of vertical offset (infraocclusion) and angulation, very high extrusive forces must be accepted. As a dynamic analysis of the tooth movement with the OMSS shows the use of a specific arch wire results in a typical levelling defect. There is no general correlation between extrusive force or uprighting moment and the levelling effectiveness of an orthodontic arch. It is not possible to recommend an particular levelling arch.
    Notes: Zusammenfassung Das Deaktivierungsverhalten verschiedener orthodontischer Nivellierungsbögen wurde unter Verwendung des orthodontischen Meß- und Simulationssystems (OMSS) untersucht. Für verschiedene initiale Fehlstellungen des Zahnes 21 (1 mm und 2 mm Infraokklusion, 20o Angulation) und unter Verwendung unterschiedlicher Ligaturen wurden die erzeugten Kräfte und Drehmomente sowie die Nivellierungseffektivität quantitativ erfaßt. Die Ergebnisse erlauben folgende Aussagen: Je nach Typ des einligierten Nivellierungsbogens kommt es bei großem vertikalen Niveauunterschied mit bis zu 3,8 N zu sehr hohen initialen Extrusionskräften, die bei Deaktivierung steil abfallen. Primäre Ursache für diesen Kraftabfall ist die Friktion, die der Draht bei der Rückstellung des deflektierten Bogensegments im Bracket-Ligaturen-Komplex des Verankerungsblocks erfährt. Das Ausmaß des Kraftverlustes variiert je nach Bogentyp und kann bei Verwendung einer gelockerten Stahlligatur mit durchschnittlich 50% angegeben werden. Bei kleineren Niveauunterschieden liegen die extrusiven Kräfte nach Einsetzen der Friktion zwischen 0,2 N und 0,8 N. Die untersuchten Multiloopbögen aus 0,016″ Standard-Stahldraht zeigen keinen Einfluß der Friktion auf den Kraftverlauf während der Bewegung. Für diese Bögen wurden die höchsten extrusiven Kräfte mit Werten von über 3,0 N ermittelt. Bei einer Angulation des Zahnes konnten initiale Aufrichtemomente zwischen 3,0 Nmm und 33,0 Nmm gemessen werden, wobei auch hier die Loopbögen dominieren. Um hinreichend große Aufrichtemomente bei gleichzeitigem vertikalen Niveauunterschied zu erzeugen, müssen hohe vertikale Kräfte akzeptiert werden. Die dynamische Analyse der Zahnbewegung zeigt, daß für jeden Bogentyp unterschiedliche vertikale oder anguläre Nivellierungsdefizite resultieren. Eine generelle Korrelation zwischen Kraft- bzw. Drehmomentgröße und erzielter Nivellierung ist nicht abzuleiten. Es kann keine Präferenz eines speziellen Bogentyps gegeben werden.
    Type of Medium: Electronic Resource
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  • 3
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    Springer
    Journal of orofacial orthopedics 51 (1990), S. 259-265 
    ISSN: 1615-6714
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Medicine
    Description / Table of Contents: Summary In spite of their wellknown disadvantages ceramic brackets are in great demand by orthodontic patients because of their aesthetic features. The amount of friction produced during tooth movement when a ceramic bracket slides along an arch wire, is still unknown. Using a custom-made friction test device the current study was undertaken to measure friction values of brackets of different manufacturers with an 0.018 inch slot sliding along an 0.016×0.022 inch stainless steel arch wire. The results of this study showed that stainless steel brackets had slightly lower values than polycristalline ceramic brackets. The monocristalline bracket however showed significant greater friction values than both stainless steel and polycristalline brackets eventhough its surface, as revealed with the scanning electron microscopy, proved to be quite smooth.
    Notes: Zusammenfassung Aufgrund ihrer ästhetischen Vorteile werden vom Patienten zunehmend Keramikbrakkets als Ersatz für Metallbrackets gefordert und trotz bekannter Nachteile zum Einsatz gebracht. Unbekannt ist bislang noch das Friktionsverhalten von Keramikbrackets bei der bogengeführten Zahnbewegung. Zur Klärung dieser Fragestellung wurden Keramikbrackets verschiedener Hersteller und herkömmliche Metallbrackets miteinander verglichen und in einer Simulationsapparatur entlang eines 0,016×0,022-Inch-Stahlbogens geführt. Alle Brackets gehörten dem 0,018-Inch-Slotsystem an. Stahlbrackets erzeugen im allgemeinen eine etwas geringere Reibung als polykristalline Keramikbrackets. Das monokristalline Keramikbracket verursacht dagegen deutlich höhere Friktionswerte als Stahl- und polykristalline Keramikbrackets, obwohl es im Rasterelektronenmikroskop (REM) sehr glatt erscheint.
    Type of Medium: Electronic Resource
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  • 4
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    Springer
    Journal of orofacial orthopedics 51 (1990), S. 320-326 
    ISSN: 1615-6714
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Medicine
    Description / Table of Contents: Summary Since their introduction in 1971 nickel-titanium wires have been widely used in orthodontics. Today, there is a multitude of new NiTi-alloys, whose properties are described. Beside the memory effect, these alloys have particular elastic properties, which can be characterized by a low modulus of elasticity, excellent springback, and pseudoelasticity (superelasticity). These properties are a consequence of the fact that depending on temperature and mechanical stress NiTi-alloys have two crystalline structures: martensite and austenite. The transition between these two phases, called martensitic transformation, is responsible for the memory effect, where a one way and a two way effect can be distinguished. For orthodontic applications pseudoelasticity is regarded as a highly favourable property. Pseudoelastic behavior is caused by stress induced martensite. Analysing the elastic properties of the available wires two categories can be distinguished: “work hardended martensite” and “pseudoelastic alloy”. The biocompatibility of NiTi is sufficient, it can be used as an implant material.
    Notes: Zusammenfassung Seit ihrer Einführung 1971 finden Nickel-Titan-Legierungen in großem Umfang Anwendung in der Kieferorthopädie. Heute existiert ein breites Angebot weiterentwickelter Legierungen, deren besondere Eigenschaften beschrieben werden. Orthodontische NiTi-Drähte gehören zu den Formgedächtnislegierungen. Neben dem Memory-Effekt zeichnen sie sich durch besondere Elastizitätseigenschaften aus, die durch niedriges Elastizitätsmodul, sehr hohes Deflektionsvermögen und Pseudoelastizität gekennzeichnet sind. Diese Merkmale basieren auf der Tatsache, daß diese Legierungen in Abhängigkeit von Temperatur und mechanischer Spannung in zwei Kristallstrukturen vorliegen: Martensit und Austenit. Der Übergang zwischen diesen Phasen, die martensitische Transformation, ist verantwortlich für den Memoryeffekt, bei dem ein Einweg- und ein Zweiwegeffekt unterschieden werden kann. Die für kieferorthopädische Anwendungen besonders günstig erscheinende Eigenschaft der Pseudoelastizität (Superelastizität) beruht auf der Erzeugung spannungsinduzierten Martensits. Die verfügbaren Drähte können in die Kategorien “aufgehärteter Martensit” und “pseudoelastische Legierung” eingeordnet werden. NiTi-Legierungen besitzen eine gute Biokompatibilität, die sie auch als Implantatmaterial geeignet erscheinen läßt.
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  • 5
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    Springer
    Journal of orofacial orthopedics 53 (1992), S. 286-296 
    ISSN: 1615-6714
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Medicine
    Description / Table of Contents: Summary Uprighting inclined molars is one of the most common problems encountered in pre-restorative orthodontics. To prevent occlusal trauma, an intrusive force has to be applied to the molar in addition to the uprighting moment. Owing to their construction, current mechanical devices for uprighting either to not meet this requirement, or are difficult to adjust when in place. For this reason, an improved uprighting spring is described which utilizes the properties specific to superelastic (pseudo-elasic) NiTi alloys. The most important property of superelastic wires is the fact that they produce constant forces or moments within a specific deformation range. In order to utilize this useful property, certain design criteria have to be met. Recent measurements have shown that a superelastic wire (Sentalloy, 0.016″×0.022″) having a length of 10 mm generates a constant moment of 7 to 8 Nmm within a bending angle of 50o to 180o. On the basis of these results, a table that permits the determination of the proper wire length needed to provide a constant moment within a given range of bending angles is proposed. The superelastic uprighting spring described here comprises an NiTi wire segment having a length of 7 mm and a mesial and distal steel wire segment. In the active state, the spring generates an uprighting moment of 8 Nmm and an intrusive force of 0.6 N. Numerical analysis using the finite element program, SOLF/MESY, and biomechanical testing with the orthodontic measuring and simulation system (OMSS) have shawn that this force system remains stable throughout the entire uprighting process. The clinical application of the spring is demonstrated in a specific case.
    Notes: Zusammenfassung Im Rahmen der prärestaurativen Kieferorthopädie gehört die Aufrichtung gekippter Molaren zu den am häufigsten auszuführenden Behandlungsaufgaben. Um eine okklusale Traumatisierung zu vermeiden, ist es erforderlich, zusätzlich zum Aufrichtemoment eine intrusiv wirkende Kraft zu applizieren. Bislang gebräuchliche Aufrichtemechaniken können diese Anforderung konstruktionsbedingt nicht immer erfüllen oder bereiten Probleme bei der intraoralen Justage. Aus diesem Grund wird eine neue Aufrichtefeder vorgestellt, die die Materialeigenschaften pseudoelastischer NiTi-Legierungen klinisch nutzbar macht. Bedeutsamstes Merkmal pseudoelastischer Drähte ist die Eigenschaft, innerhalb eines bestimmten Verformungsbereichs konstante Kräfte bzw. Drehmomente abzugeben. Um diese vorteilhafte Eigenschaft anwenden zu können, müssen bestimmte Entwurfskriterien eingehalten werden. Ausgehend von der Tatsache, daß ein pseudoelastischer Draht (Sentalloy, 0,016″×0,022″) mit einer Länge von 10 mm in einem Biegewinkelbereich von 50o bis 180o ein konstantes Drehmoment von 7 bis 8 Nmm abgibt, wird eine Entwurfstabelle zur Dimensionierung auf Biegung beanspruchter NiTi-Drähte angegeben. Die vorgestellte pseudoelastische Aufrichtefeder besteht aus einem 7 mm langen NiTi-Drahtsegment und einem mesialen und distalen Stahlsegment. Im aktiven Zustand entwickelt die Feder ein Aufrichtemoment von 8 Nmm und eine intrusive Kraft von 0,6 N. Die rechnerische Analyse mit dem Finite-Elemente-Programmsystem SOLF/MESY und die biomechanische Vermessung mit dem orthodontischen Meß- und Simulations-System (OMSS) zeigen, daß dieses Kraftsystem während des gesamten Aufrichtungsvorgangs stabil bleibt. Die klinische Anwendung der NiTi-Aufrichtefeder wird anhand eines Fallbeispiels demonstriert.
    Type of Medium: Electronic Resource
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  • 6
    Electronic Resource
    Electronic Resource
    Springer
    Journal of orofacial orthopedics 52 (1991), S. 141-152 
    ISSN: 1615-6714
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Medicine
    Description / Table of Contents: Summary Canine retraction on a continuous arch wire was simulated using the OMSS. The influence of wire dimension, force generating element (power chain, coil spring, powerhook, uprighting spring), bracket width and the position of the center of resistance on the effectiveness of the distalization of the canine and its side effects such as extrusion, rotation and tipping were examined. Stainless steel, nickel titanium and multistranded wires were tested. Employing the 0.018″-slot system, the use of an 0.016″×0.022″-arch wire gave the best results. Comparing the NiTi coil spring with the elastic chain, the former should be preferred, because, due to its low load deflection it generates a nearly constant force over a wide range of activation. Using powerhooks or uprighting springs, a nearly bodily movement could be achieved. On the other hand, friction may increase if the uprighting is too strong. The rate of tooth movement decreases by increasing length of tooth root represented by the position of the center of resistance. Arch guided tooth movement along multi-stranded wires shows a high effectiveness, nevertheless, these wires should not be used for canine retraction because of the above mentioned side effects.
    Notes: Zusammenfassung Im Rahmen der vorliegenden Studie werden die Einflüsse der Parameter Drahtdimension (Rund- oder Kantdraht), krafterzeugendes Element (elastische Kette, Zugfeder, Zugfeder am Powerhook, Zugfeder mit Aufrichtefeder), Bracket (schmal, breit) und Lage des Wderstandszentrums auf die Bewegungseffektivität und Nivellierungsverluste (Kippung, Rotation, Extrusion) bei der bogengeführten Eckzahnretraktion untersucht. Neben Messungen am Stahldraht wurden vergleichsweise auch verseilte Drähte und Nickel-Titan-Drähte einbezogen. Die Simulation der Bewegung erfolgte mit Hilfe des orthodontischen Meßund Simulationssystems (OMSS). Die für das 0,018-Inch-Slotsystem ermittelten Ergebnisse bestätigen das allgemein übliche klinische Vorgehen der Eckzahndistalisation an einem 0,016×0,022-Inch-Vierkantstahlbogen, solange man mit der bogengeführten Technik arbeitet. Empfehlenswert ist der Einsatz einer Nickel-Titan-Zugfeder. Durch ihre relativ konstante Kraft über einen großen Aktivierungsbereich ermöglicht sie eine effektivere Distalisierung als eine elastische Kette. Bei Anwendung eines Powerhook bzw. einer Aufrichtefeder lassen sich Nivellierungsverluste weitgehend vermeiden und somit eine körperliche Bewegung am ehesten garantieren. Der Distalisierungseffekt wird dabei jedoch nur unwesentlich verstärkt. Die Gefahr eines zu groß gewählten Antitipmomentes ist streng zu beachten. Einen deutlichen Einfluß auf die Bewegungseffizienz zeigt die Lage des Widerstandszentrums. Je weiter apikal das Widerstandszentrum lokalisiert ist, wie beispielsweise bei einer längeren Zahnwurzel, desto geringer erweist sich die Distalisierungseffektivität. Gute Ergebnisse in bezug auf die Effizienz der Distalisierung wurden in Verbindung mit einem verseilten Bogen ermittelt. Seine Anwendung ist jedoch wegen zu starker Nivellierungsverluste in der Führungsphase abzulehnen.
    Type of Medium: Electronic Resource
    Library Location Call Number Volume/Issue/Year Availability
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  • 7
    Electronic Resource
    Electronic Resource
    Springer
    The European physical journal 7 (1987), S. 129-132 
    ISSN: 1434-6079
    Keywords: 35.10. Fk ; 21.10. Ft
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Physics
    Notes: Abstract Isotope shifts in 17 transitions of ZrI have been measured by Doppler-free laser polarization spectroscopy in a hollow cathode discharge. The results were combined with other known isotope shift data of ZrI and tested for consistency in a multidimensional King plot. By including values ofδ〈r 2〉 deduced from optical isotope shifts mass and field shifts were separated, and improved values ofδ〈r 2〉 could be determined from the King plot. The results for the isotope pairs A, A′ are as follows; 90, 92: 0.244(43) fm2; 92, 94: 0.176(20) fm2; 94, 96: 0.126(23) fm2.
    Type of Medium: Electronic Resource
    Library Location Call Number Volume/Issue/Year Availability
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