ما هو تصميم أطقم الأسنان القائم على طريقة العناصر المحدودة؟
تصميم أطقم الأسنان القائم على طريقة العناصر المحدودة مفهوم لتصميم أطقم الأسنان الجزئية، وضعه البروفيسور رودولف سلافيتشيك، الذي شغل منصب أستاذ التعويضات السنية في جامعة فيينا، استنادًا إلى تحليلات بطريقة العناصر المحدودة.
ويُحدَّد فيه شكل طقم الأسنان بحيث لا تقع على الأسنان الداعمة للطقم الجزئي، قدر الإمكان، إلا قوى ذات اتجاه ومقدار فسيولوجيين.
يُستخدم طقم الأسنان الجزئي بتثبيت الأجزاء التي تُمسكه (أدوات الاحتفاظ) على الأسنان المتبقية.
وتُسمّى السن التي تُثبَّت عليها أداة الاحتفاظ «السن الداعمة» (abutment tooth).
طريقة العناصر المحدودة هي عمومًا طريقة تُطبَّق فيها ظروف القوة على نموذج لشكلٍ ما مبنيّ على الحاسوب، وتُحسب القوى الداخلية الناشئة فيه (الإجهاد) والتشوّه (الانفعال).
وتُسمّى «طريقة العناصر المحدودة» لأن الحساب يُجرى بتقسيم الشكل إلى عناصر صغيرة.
وتُستخدم في طب الأسنان أيضًا في الأبحاث التي تدرس القوى الواقعة على الأسنان وأطقم الأسنان.
وفي عيادتنا نصمّم طقم الأسنان الجزئي لكل شخص على حدة، وفق مفهوم التصميم هذا القائم على تحليلات البروفيسور.
وقد تعلّم مدير العيادة هذا المفهوم مباشرةً من البروفيسور عام 2000.
وفي عيادتنا نستند في الإطباق إلى مفاهيم البروفيسور ساداو ساتو، وفي تصميم أطقم الأسنان إلى مفاهيم البروفيسور سلافيتشيك (علم الإطباق النمساوي).
آلية تصميم أطقم الأسنان القائم على طريقة العناصر المحدودة
ينغمس طقم الأسنان الجزئي ويدور عند العضّ
الأجزاء من طقم الأسنان الجزئي التي تعوّض مواضع مثل الأسنان الخلفية المفقودة تستند إلى اللثة.
وعند العضّ، تضغط هذه الأجزاء على اللثة وتنغمس.
وعندئذٍ يتحرك طقم الأسنان كأنه يدور حول محور قرب الأسنان الداعمة.
وفي الصورة، الخط الذي يمرّ عرضيًا قرب الأسنان الداعمة الأمامية هو محور الدوران، وينغمس جزء الأسنان الاصطناعية الخلفية نحو اللثة.
ثلاث قوى تقع على الأسنان الداعمة
عندما يتحرك طقم الأسنان على هذا النحو الدوراني، تقع على الأسنان الداعمة القوى الثلاث التالية.
| القوة | اتجاهها على السن | رأي مدير العيادة |
|---|---|---|
| قوة الرفع | في اتجاه رفع السن | ليست فسيولوجية حتى لو كانت صغيرة |
| قوة الإمالة | في اتجاه إمالة السن | فسيولوجية ضمن نطاق معيّن |
| قوة الدفع نحو الجذر | في اتجاه دفع السن نحو جذرها | فسيولوجية ضمن نطاق معيّن |
حول جذر السن نسيج رقيق يُسمّى الرباط حول السني، يعمل عمل مستشعر (مستقبِل ميكانيكي) يلتقط الضغط الواقع على السن.
ويرى مدير العيادة أن الجسم يستطيع، عندما تُدفع السن نحو جذرها، أن يستجيب لهذه القوة بآليات المنعكسات.
أما قوة الرفع التي تسحب السن إلى الأعلى، فيشرح مدير العيادة أنها قوة لم تبدأ الأسنان في تلقّيها إلا مع ظهور أطقم الأسنان، وأن الجسم لم يكوّن بعدُ نمطًا من المنعكسات للاستجابة لها.
لذلك نصمّم بهدف إزالة قوة الرفع، أو تقليلها قدر الإمكان.
وقد حلّل البروفيسور طريقة وقوع هذه القوى تحليلًا فيزيائيًا، وحوّل نتائجه إلى صورة يمكن استخدامها في التصميم الفعلي لأطقم الأسنان.
تختلف طريقة الانغماس بين الأسنان واللثة
يُدعَم طقم الأسنان الجزئي بالأسنان المتبقية، وباللثة في مواضع الأسنان المفقودة، معًا.
وبحسب شرح مدير العيادة، تتحرك اللثة عند العضّ نحو عشرة أضعاف حركة الأسنان.
ويُقال عمومًا إنه في أطقم الأسنان الجزئية التي تعوّض أسنانًا خلفية مفقودة، ولأن الأسنان الداعمة واللثة تنغمسان بطريقة مختلفة، قد تقع عبر الهيكل المعدني الصلب قوة كبيرة تميل إلى إمالة السن الداعمة المجاورة لموضع الأسنان المفقودة نحو الخلف.
وفي عيادتنا نوزّع هذا الفرق في الانغماس من خلال تصميم الهيكل والوصلات.
نفصل داخل الهيكل بين الأجزاء الصلبة والأجزاء المتحركة
الجزء المعدني الذي يشكّل البنية الأساسية لطقم الأسنان (الهيكل) لا يُجعل بالصلابة نفسها في كل مواضعه.
فالجزء المحاط بالدائرة الحمراء في الصورة هو الموضع الذي يمنح الهيكل كله صلابة عالية.
وبجعل هذا الجزء صلبًا، نجعل حركة الأجزاء المتحركة، المشار إليها بالأسهم الصفراء، ثابتة.
ويرى مدير العيادة أن تحرّك طقم الأسنان بالطريقة نفسها في كل مرة عضّ يجعل المعلومات التي تنتقل من الفم إلى الدماغ ثابتة أيضًا.
نغيّر طريقة الانثناء بشكل المقطع العرضي
حتى مع المعدن نفسه، تتغيّر طريقة الانثناء بتغيّر شكل المقطع العرضي.
فالأجزاء ذات المقطع المسطح تنثني عند وقوع القوة عليها.
أما الأجزاء ذات المقطع نصف الدائري فتقاوم الانثناء، وتنقل القوة كما هي.
لذلك نصنع، للأسنان التي يُرجَّح أن يقع عليها الضغط، آليةً تصرّف الضغط عبر جزء ذي مقطع مسطح.
وعلى العكس، نستخدم في المواضع التي نريد أن تنتقل فيها القوة بثبات هيكلًا ذا مقطع نصف دائري، لمنع التشوّه.
دور الهيكل الذي يصل بين الجانبين الأيمن والأيسر
نجمع في الهيكل المعدني الذي يصل بين الجانبين الأيمن والأيسر الوظائف التي يحتاج إليها طقم الأسنان.
وفي أطقم الأسنان الجزئية، تُسمّى عمومًا الوظيفة التي تمنع خروج طقم الأسنان «الاحتفاظ»، والوظيفة التي تمنع تمايله إلى الجانبين «التثبيت الجانبي».
والقطعة التي تصل بين الجانبين الأيمن والأيسر في طقم الأسنان السفلي (القضيب اللساني، lingual bar) من أكثر أجزاء الطقم حاجةً إلى الصلابة.
ومنها ما صُنع من سبيكة الذهب والبلاتين وسبيكة الكوبالت والكروم ببنية مجوّفة تشبه الأنبوب، لزيادة صلابته الإجمالية (سبيكة الذهب والبلاتين).
صور: هياكل تصل بين الجانبين الأيمن والأيسر
لماذا نعتمد في عيادتنا تصميم أطقم الأسنان القائم على طريقة العناصر المحدودة
لأننا نريد ضبط القوى الواقعة على الأسنان الداعمة
يرى مدير العيادة أن التحكم في القوى الواقعة على الأسنان الداعمة لا غنى عنه في تصميم أطقم الأسنان الجزئية.
ويكتسب تصميم الأجزاء التي تربط طقم الأسنان بالأسنان، مثل الوصلات، أهمية خاصة، لأن القوة تقع مباشرةً على الأسنان المتبقية والأنسجة المحيطة بها.
لأننا نريد أن تنتقل قوى فسيولوجية إلى الرباط حول السني
الرباط حول السني مستشعر يلتقط الضغط.
ويرى مدير العيادة أن نوع القوة التي تنتقل إليه يؤثر في مسار طقم الأسنان على المدى الطويل.
لأننا نراعي الوظيفة في النهار وصرير الأسنان أثناء النوم معًا
في عيادتنا، نُتمّ التفاصيل الدقيقة لشكل الهيكل والأسنان الاصطناعية مع مراعاة الوظيفة في النهار والليل معًا.
ففي النهار، نشكّلها بحيث يمكن أداء وظائف مثل المضغ والبلع والكلام دون إرهاق للجسم.
وفي الليل، نعطيها شكلًا تتناغم فيه أسطح العضّ مع حركة المفصل الصدغي الفكي، لكي يبقى صرير الأسنان أثناء النوم ضمن النطاق الفسيولوجي.
لأن مدير العيادة نفسه راجع نهجه في التصميم
نحو عام 1991، كان مدير العيادة يصنع أطقم الأسنان أساسًا من نوع يُدعَم فيه الطقم بتثبيت طريقة وقوع القوة على الأسنان الداعمة تثبيتًا تامًا (الدعم الصلب، rigid support).
ثم تبنّى مفهوم البروفيسور سلافيتشيك الذي ينظر إلى الرباط حول السني بوصفه «مستقبِلًا للإحساس»، وراجع نهجه في التصميم.
ويرى مدير العيادة أن جودة التصميم لا يمكن الحكم عليها في مدة قصيرة مثل 4–5 سنوات، بل يُحكم عليها بالنظر إلى المسار الطويل لعدد كبير من أطقم الأسنان.
ويرى أيضًا أن العمل لا ينتهي بصنع الطقم مرة واحدة، وأن الأجهزة أيضًا ينبغي مراجعتها بما يواكب تقدّم العلم.
الممارسة الفعلية في عيادتنا
ما نراعيه في تصميم طقم الأسنان الجزئي
عند تصميم طقم الأسنان الجزئي، نراعي في عيادتنا أساسًا ما يلي.
- تسجيلات الفحص: الأسنان المتبقية، واللثة (الغشاء المخاطي)، والبنية الهيكلية، وحركة الفك (النموذج المُقسَّم وتسجيل الغشاء المخاطي وتحليل السيفالومتري الجانبي وCadiax)
- كيف ينغمس طقم الأسنان عند العضّ، وحول أي محور يدور
- اتجاه القوى الواقعة على الأسنان الداعمة ومقدارها، وموضع أدوات الاحتفاظ والوصلات وشكلها بما يتوافق مع ذلك
- الأجزاء التي نجعلها صلبة والأجزاء التي نتيح لها الحركة داخل الهيكل، وشكل المقاطع العرضية
- اتجاه التركيب والنزع، والاتجاه الذي تنتقل فيه القوة عند العضّ (التفريز المتوازي)
التجسيد، ثم التحقق
يُصنع الشكل المصمَّم بالشمع، ثم يُحوَّل إلى معدن بالصب (النمذجة بالشمع والصب).
ونعطي طقم الأسنان المؤقت أيضًا الآليات نفسها التي في الطقم النهائي، ونتحقق منه أثناء استخدامكم له (الترميمات المؤقتة وطقم الأسنان المؤقت).
وبعد تركيب الطقم أيضًا، نتابع حالته، ونُجري التعديلات أو الإصلاحات عند الحاجة.
ولا يتغيّر نهج التصميم حتى لو تغيّر نوع المعدن المستخدم.
صور: أطقم أسنان جزئية صُمّمت وفق هذا النهج
أطقم أسنان تعوّض فجوات بقيت أمامها وخلفها أسنان
طقم الأسنان الجزئي الذي يعوّض فجوة بقيت أمامها وخلفها أسنان ينغمس عند العضّ في اتجاه الجذور، كما تفعل الأسنان الطبيعية.
وعندئذٍ نضبط أسطح الوصلات بالتفريز، بحيث تنتقل القوة إلى الأسنان المتبقية أيضًا في اتجاه جذورها.
عندما يكون بين القوسين السنيتين العلوية والسفلية انحراف كبير
عندما يكون بين القوسين السنيتين العلوية والسفلية انحراف جانبي كبير، يصعب الحصول على إسناد عمودي للإطباق.
وفي هذه الحالات، هناك تصميم يُمدّ فيه الهيكل المعدني نحو الجهة الداخلية للفك العلوي (جهة الحنك)، ليصبح قاعدةً للإطباق تتلقى الأسنان السفلية.
في الصورة، تمثّل الدائرة الحمراء المنطقة التي تقع فيها القوس السنية العلوية أصلًا، وتمثّل الدائرة الخضراء المنطقة التي تقع فيها القوس السنية السفلية.
استعدادًا للتغيّرات المستقبلية
مع التقدّم في العمر، قد تظهر لاحقًا أسنان لا يمكن الحفاظ عليها.
وفي هذه الحالات، نفكّر في إصلاح يُضيف أسنانًا اصطناعية إلى طقم الأسنان.
لذلك نصنع أطقم الأسنان من مواد وببنية تسمح بالإصلاح لاحقًا.
ونستخدم في الإصلاح اللحام بالليزر داخل العيادة.
مدة العلاج وعدد الجلسات والتكلفة والمخاطر ← الأسعار
ما يمكن وما لا يمكن فعله بتصميم أطقم الأسنان القائم على طريقة العناصر المحدودة
ما يمكن فعله بتصميم أطقم الأسنان القائم على طريقة العناصر المحدودة
- ضبط اتجاه القوى الواقعة على الأسنان الداعمة ومقدارها، مع مراعاة كيفية انغماس طقم الأسنان عند العضّ، والمحور الذي يدور حوله
- السعي إلى إزالة القوة التي ترفع الأسنان الداعمة (قوة الرفع)، أو تقليلها قدر الإمكان
- توزيع الفرق في الانغماس بين الأسنان واللثة من خلال تصميم الهيكل والوصلات
- الفصل داخل الهيكل بين الأجزاء الصلبة والأجزاء المتحركة، وتغيير طريقة الانثناء بشكل المقطع العرضي
- التصميم بالنهج نفسه حتى لو تغيّر المعدن المستخدم
ما لا يمكن فعله، وكيف نستكمله في عيادتنا
| ما لا يمكن فعله | كيف نستكمل ذلك في عيادتنا |
|---|---|
| الوعد بمستقبل طقم الأسنان من خلال التصميم وحده | متابعة الحالة بعد التركيب، وإجراء التعديلات والإصلاحات («من أجل استخدامها مدة طويلة» في صفحة أطقم الأسنان) |
| علاج أمراض الأسنان الداعمة نفسها (مثل التسوّس وأمراض اللثة) | إدراج علاج الأسنان المتبقية في خطة العلاج (صفحة علاج أمراض اللثة) |
| معرفة سماكة لثة كل شخص وخصائصها من الحساب وحده | تسجيل الغشاء المخاطي |
| تحديد موضع الإطباق وزوايا الأسنان الاصطناعية | Cadiax وتحليل السيفالومتري الجانبي وترتيب الأسنان الاصطناعية |
| إيقاف التغيّرات في الفم، مثل فقدان أسنان لاحقًا | الصنع من مواد وببنية تسمح بالإصلاح لاحقًا (اللحام بالليزر) |
ويُقال عمومًا إن تحليل العناصر المحدودة يُجرى بنماذج تُبسَّط فيها أنسجة الجسم إلى حدٍّ ما، ولذلك قد تختلف نتائجه عن القوى الفعلية داخل الجسم.
كما أُشير إلى أن خصائص اللثة، مثل سماكتها ولزوجتها، لا تكاد تُدرج في نماذج التحليل.
الأسئلة الشائعة
- ما هي السن الداعمة؟
هي السن التي يُثبَّت عليها الجزء الذي يُمسك طقم الأسنان الجزئي (أداة الاحتفاظ).
ويُدعَم طقم الأسنان الجزئي بهذه الأسنان، وباللثة في مواضع الأسنان المفقودة.
وفي عيادتنا نصمّم مع مراعاة اتجاه القوى الواقعة على الأسنان الداعمة ومقدارها.
- هل يتغيّر التصميم بحسب نوع المعدن؟
نهج التصميم واحد بصرف النظر عن نوع المعدن المستخدم.
وعلى هذا الأساس، نختار المادة بحسب الشكل والصلابة المطلوبين.
- ماذا يحدث إذا فقدت إحدى الأسنان المتبقية بعد صنع طقم الأسنان؟
بحسب الحالة، نفكّر في إصلاح يُضيف سنًّا اصطناعية إلى طقم الأسنان.
وفي عيادتنا نصنع أطقم الأسنان من مواد وببنية تسمح بالإصلاح لاحقًا، ونستخدم في الإصلاح اللحام بالليزر داخل العيادة.
أما إمكان الإصلاح من عدمه، فيتوقف على حالة طقم الأسنان والفم في ذلك الوقت.
- كم يمكن استخدام طقم أسنان بهذا التصميم؟
تختلف مدة استخدام طقم الأسنان من شخص لآخر، ولا يمكننا أن نعد بها.
وفي عيادتنا نسجّل مسار أطقم الأسنان التي نصنعها ونتحقق منه، ونواصل تعديلها وإصلاحها.
ويرى مدير العيادة أن جودة التصميم يُحكم عليها بالنظر إلى مساره على المدى الطويل.
التقنيات والعلاجات ذات الصلة
- الوصلات (attachments)
- التفريز المتوازي
- تسجيل الغشاء المخاطي
- علم الإطباق النمساوي (Austrian gnathology)
- قائمة التقنيات التي نستخدمها
- أطقم الأسنان (أطقم الأسنان الدقيقة): نعكس معلومات الفحص على شكل طقم الأسنان
- أطقم الأسنان (أطقم الأسنان الدقيقة): نهجنا في طقم الأسنان الكامل وطقم الأسنان الجزئي
المصادر التي رجعنا إليها
اعتمدنا في الشرح العام (ما طريقة العناصر المحدودة، وكيف تقع القوى عمومًا في أطقم الأسنان الجزئية، ومعنى مصطلحَي «الاحتفاظ» و«التثبيت الجانبي») على المصادر المنشورة التالية. أما ما نذكره عن طريقتنا في عيادتنا فيستند إلى منشورات مدير العيادة وشروحه.
- Wakabayashi N. Advanced applications of finite element method in dental research: recent progress in non-linear analysis. Journal of the Japanese Society for Dental Materials and Devices. 2013;32(3):226-239 (باليابانية)
- Yamashita S. Rethink the mechanical principles associated with removable partial dentures. Annals of Japan Prosthodontic Society. 2020;12(1):16-22 (باليابانية)
- Zhu Y, et al. Biomechanical considerations in RPD design: application and perspective of finite element method in distal extension removable partial denture rehabilitation. Frontiers in Dental Medicine. 2025;6:1667504 (بالإنجليزية)
الاستشارات والاستفسارات
المؤسسة الطبية «غيباكاي»
عيادة يوشيمي لطب الأسنان
مبنى Square 2، الوحدة 302 (الطابق الثالث)
1-29-1 تسوكوشينو، مدينة ماتشيدا،
طوكيو 194-0001، اليابان
هاتف 042-795-1359 · فاكس 042-795-1398
أيام العمل: الاثنين · الثلاثاء · الخميس · الجمعة
10:00–13:00 / 14:30–18:00
تبدأ الزيارة الأولى بالاستشارة الأولى (خدمة خاصة غير مشمولة بالتأمين، مدتها من 30 دقيقة إلى ساعة)، وفيها نُجري الفحص والتشخيص. ويمكنكم خلالها أيضًا استشارتنا بشأن تشخيص حصلتم عليه في عيادة أخرى.
في الحالات العاجلة، مثل عدم القدرة على المضغ أو شدة الأعراض، يُرجى الاتصال بنا هاتفيًا (042-795-1359).