Das funktionskieferorthopädische Magnetsystem (FMS) nach Vardimon

Zusammenfassung

Das funktionskieferorthopadische Magnetsystem (FMS) besteht aus einer Vorschubdoppelplatte, in die ein Paar anziehender Magnete eingesetzt wird. Sowohl für die Ober als auch für die Unterkieferplatte werden jeweils zwei Kobalt-Samarium-Magnete von 4 mm Durchmesser und 3 mm Höhe in ein Edelstahlgehäuse eingeschweißt. Diese haben die Aufgabe, den Mundschfuß in der therapeutischen Unter-kieferposition über eine möglichst lange Zeitdaner zu gewährleisten. Im Rahmen dieser Studie wurde das Kraftsystem der veiwendeten Magnetkonfiguration mit Hilfe des orthodontischen Meß- und Simulationsyssystems (OMSS) untersucht, Zur Simulation der Unterkieferhewegungen wurden in einem Bereich der einer maximalen Mundöffnung von X=−10 mm entspricht die auf die Ober- und Unterkieferplatte wirkenden Kräfte gemessen. Gleichzeitig erfolgte eine Bewegung des Unterkiefers im Verhälmis zum Oberkiefer in transyersaler (rechts/links) Richtung um Y=±10 mm und in sagittaler Richung (anterior/posterior) um ebenfalls Z=±10 mm. Die Analyse der Kräfte in Abhängigkeit von den Verschiebungen verdeutlicht die ausgezeichneten zentrierenden Eigenschaften des FMS. Als maximale zentrierende Kraftkomponenten ergaben sich für die vertikale anziehende Kraft F_{X, max}=2,5 N bei einem vollständigen Überdecken der Magnete (X=0,5 mm, Y=Z=0 mm), für die mediale. Scherkraft, F_Y,max=0,65 N bei einem teilweisen Überlappen der Magnete in transversaler Richtung (Z=0, Y=±2 mm sowie Y=±6 mm) und für die sagitale Scherkraft ein Wert von F_{Z, max}=1,2 N bei einem halben Überlappen der Magnete in sagittaler Richtung (Y=0 mm, Z=±2 mm). Die zentrierende Wirkung des FMS ist auf einen Bereich begrenzt, der defimert ist durch eine Mundöffnung von X=−6 mm (bei Y=Z=0), eine Transversalveischiebung von Y=±10 mm und ein Overjet von Z=−6 mm. In diesem Bereich wird der Unterkiefermagnet in Richtung einer vollständigen Überlappung mit dem Oberkiefermagneten bzw. der Unterkiefer in die therapeutische Unterkieferposition bewegt. Bei Überschreiten der genannten Grenzen sinkt die anziehende Kraft auf O N ab, und in Z-Richtung kann das anziehende Kraftsystem teilweise in ein schwach abstoßendes unschlagen. Durch geeignete mechanische Hilfsmittel sind daher die Bewegungsmoglichkeiten des Unterkiefers einzugrenzen, so daß die abstoßenden Kräfte vermieden werden. Durch die Kombination einer Vorschubdoppelplatte mit den hier untersuchten Magnetsystemen ist ein effektiverer Vorschub des Unterkiefers in Verbindung mit einer Korrektur von skelettalen oder funktionellen Mittellinienabweichungen zn erwarten.

Summary

The functional magnetic system (FMS) is a removable functional applianee which induces mandibular advance by means of mandibular and maxillary magnets in an attracting configuration. The maxillary and mandibular plates are each equipped with 2 cylindrically shaped cobalt-samarium magnets 4 mm in diameter and 3 mm in height, which are welded into stainless steel housings. The foice system of this magnetic configuration was analyzed using the orthodontic measurement and simulation system (OMSS). OMSS simulated the mandibular jaw movements by separating the installed magnets vertically corresponding to a mouth opening of X=−10 mm, transversally (right excursion. +/left excursion. −) at Y=±10 mm and sagittally (anterior dispfacement.+/posterior displacement, −) at Z=±10 mm. The resolting 2D and 3D force/displacement diagrams elucidate the outstanding centripetal-spatial orientation characferistics of the funetional magnetic appliance in eference to the full overlap bronght about by the attraction of the mandibular magnet by the maxillary magnet. The maximum centripetal forces reached a value of approximately F_Y,max=0.65 N for the vertical attracting force at full overlap of the mandibular and maxillary magnets (X=0.55 mm, Y=Z=0 mm) a value of F_{Y, max}=0.65 N for the medial shearing force at a partial transversal overlap (Z=0, Y=±2 mm and Y=±6 mm), and for the sagittal shearing force a value of F_{Z, max}=1.2 N at a partial sagiftal overlap of the magnets (Y=0 mm, Z=±2 mm). The maximum displacements from which the mandibular magnet is attracted to the constructive protrusive closed position, which is the point at which the mandible is postured in the predetermined advanced closed position and which equals X=Y=Z=0, were found to be at a mouth, opening of X=−6 mm (at Y=Z=O) a transversal shift of Y=±10 mm. and an overjet of Z=−6 mm. Beyond these boundaries the attractive force system reaches almost zero level and converts in the Z direction in part into weak repulsive forces. Additional mechanical aids, which counteract the repulsive force and increase the mandibular guidance, have to be incorporated into the FMS Thus the FMS as an adunct to functional or skeletal correction of mid-line deviation results in an improved performance of mandibular advancement.