2. QUAD-HELIX DECESARI - INNOVAZIONE TECNOLOGICA
descrizione del dispositivo
Il quad-helix è un dispositivo ad azione meccanica utilizzato nella terapia ortodontica
di prima fase per espandere trasversalmente l'arcata dentaria superiore.
Questo dispositivo è essenzialmente costituito da una molla di norma realizzata con
filo a sezione circolare (0.9 m/m) in lega Cr-Co. (fig.1)
La molla è formata da quattro volute, due anteriori (a) e due posteriori (b); dal ponte
anteriore che collega trasversalmente le prime due volute (c); da due ponti laterali che
si estendono longitudinalmente dalle volute anteriori a quelle posteriori (d) e da due
appendici, anch'esse laterali (e), atte a distribuire la pressione esercitata dalla molla
(dall'interno verso l'esterno) sul complesso dei molari e premolari, allo scopo di
produrre l'allargamento dell'arcata. (fig.2)
La molla è stabilizzata alle bande, cementate ai primi molari, mediante saldatura
taratura del dispositivo
Il ponte anteriore costituisce il segmento di taratura della molla e può essere
facilmente plasmato con una pinza a tre punte.(fig.3)
La deformazione plastica del ponte anteriore provoca una rotazione localizzata(fig.4),
quindi una taratura della forza con la quale la molla agisce sui denti.
Il dispositivo deve agire simmetricamente col piano dell'arcata.(fig.5)
a a
b b
c
d d
e e
fig.1 fig.2
3. Frequentemente, a causa delle caratteristiche geometriche della sezione di filo
utilizzato, accade che all'atto della taratura la rotazione impressa con la pinza a tre
punte genera un sisteme di forze non simmetriche difficilmente controllabili
provocando la torsione del ponte anteriore e la conseguente alterazione della posizione
dei ponti palatali(figg.6/7), sbilanciando così l'azione del dispositivo.
fig.3 fig.4
fig.5
4. modifica del segmento di taratura
La modifica consiste nello schiacciamento in senso anteriore/posteriore del segmento
di taratura (ponte anteriore).(figg.8/9)
fig.6
fig.7
5. Con lo schiacciamento si è prodotto un cambiamento nella sezione del filo quindi
anche un cambiamento nelle caratteristiche geometriche; seguente confronto:
fig.8
fig.9
6. prima D = 0.9 mm dopo Ix = 0.02204 mm4
prima Ix = 0.0322 mm4 = Iy dopo Iy = 0.07289 mm4
prima Wx = 0.0716 mm3 dopo Wx = 0.06299 mm3
prima Ip = 0.0644 mm4 dopo Ip = 0.09493 mm4
analisi delle conseguenze delle modifiche
forza massima esercitabile dal quad-helix dipende da Wx
apparentemente diminuisce, tuttavia occorre compensare l'apparenza con un
aumento della tensione limite di snervamento, conseguente alla lavorazione plastica
di schiacciamento.
La modifica comunque non ha prodotto una riduzione della forza elastica che il quad-
helix può produrre.
deformabilità sul piano dell'arcata (x) dipende da Ix in modo inverso
la modifica ha reso il quad-helix più elastico sul piano dell'arcata, ciò significa che
una data espansione dell'arcata la forza varia meno.
deformabilità sul piano ortogonale dell arcata (y) dipende da Iy in modo
inverso
la modifica ha reso il quad-helix molto più rigido sul piano normale dell'arcata.
7. deformabilità torsionale secondo un asse normale al piano(y) dipende da Ip
in modo inverso
la modifica ha reso il quad-helix più rigido, migliorandolo.
spiegazione della modifica
Il quad-helix convenzionale ha il segmento di taratura (ponte anteriore) con sezione
circolare identica al resto del filo.
Durante la taratura, la pinza a tre punte preme il filo in tre punti diametralmente
opposti e fornisce un momento flettente maggiore del momento al limite elastico,
provocando una rotazione permanente dei due estremi.
Lo schiacciamento del segmento anteriore ha come risultato che le pinze anziché su
tre punti poggiano su tre linee che definiscono la superficie cilindrica su cui viene
applicato il tratto di taratura per produrne la deformazione permanente.
In questo modo si impedisce che la rotazione avvenga su un piano diverso da quello
dell'arcata dentaria e di conseguenza che il sistema di forze sia simmetrico come è
richiesto dal quad-helix.
Davide Decesari
disegni di Davide Decesari con Rhinoceros 4.0
