加速牙齒移動(dòng)背后的生物學(xué)原理外文文獻(xiàn)翻譯、中英文翻譯

1、 附錄 1：外文翻譯加速牙齒移動(dòng)背后的生物學(xué)原理由于周圍骨和軟組織的重塑，正畸牙齒移動(dòng)是可能的。沒有顯著的生物學(xué)現(xiàn)象，事實(shí)上，實(shí)踐中，運(yùn)輸?shù)母拍顚⑹遣豢赡艿?。然而，正畸裝置不是故意建立激活或抑制特定的重塑途徑和特定的細(xì)胞。相反，它們是建立產(chǎn)生機(jī)械力系統(tǒng)，產(chǎn)生所需的牙齒和顎的運(yùn)動(dòng)需要建立一個(gè)理想的咬合的反應(yīng)的細(xì)胞因子。這引出了一個(gè)問題，我們應(yīng)該設(shè)計(jì)矯正裝置，以目標(biāo)特定的重塑途徑，將牙齒和頜骨成一個(gè)理想的咬合速度更快？牙齒移動(dòng)的生物學(xué)是不是新領(lǐng)域，我們現(xiàn)在設(shè)計(jì)的新型設(shè)備和治療優(yōu)化骨骼靶細(xì)胞反應(yīng)，牙科生產(chǎn)控制，安全加速牙齒移動(dòng)，治理反應(yīng)的靶細(xì)胞，我們可以發(fā)展加快牙齒移動(dòng)速度的兩種不同的方法：直接刺激

2、靶細(xì)胞通過人工、物理或化學(xué)手段來增加他們的數(shù)量和活動(dòng)，或間接刺激人體來招募和激活更多的靶細(xì)胞。在任一研究方案，確定目標(biāo)細(xì)胞，了解他們是如何激活是至關(guān)重要的。治療骨質(zhì)疏松癥的振動(dòng)運(yùn)動(dòng) 一個(gè)理論模型M Aleyaasin 和 J J 哈里根 *工程學(xué)校: 阿伯丁大學(xué)、 英國阿伯丁大學(xué)國王學(xué)院這份手稿于 2008 年 4 月 18 日接獲，并在 2008 年 6 月 13 日發(fā)布修訂后接納。DOI: 10.1243/09544119JEIM439文摘 骨科康復(fù)的骨質(zhì)疏松癥肌肉振動(dòng)運(yùn)動(dòng)是探討不等式理論上運(yùn)用的應(yīng)變誘導(dǎo)骨 重塑 沃爾夫的理論。有限振幅振動(dòng)傳遞到通過肌肉骨的改造方程對(duì)應(yīng)于一個(gè)慢時(shí)變的非線性

3、動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。這慢時(shí)變的系統(tǒng)被受振蕩與應(yīng)用振動(dòng)頻率累加的快變系數(shù) Riccatti 方程。平均技術(shù)用來確定有效的力量傳送到骨。分析結(jié)果預(yù)測(cè)，為了獲得骨加固的頻率和振幅的振動(dòng)都應(yīng)不超過規(guī)定的水平。此外，低頻率振動(dòng)不刺激骨足以導(dǎo)致重大改建。本文的理論模型證實(shí)關(guān)于振動(dòng)運(yùn)動(dòng)及其對(duì)康復(fù)的臨床建議。在數(shù)值示例中，該模型預(yù)測(cè)股骨與減少的骨量由于臥床休息會(huì)愈合的 com 完全由振動(dòng)加速度的 2 g 應(yīng)用 30 赫茲的頻率，在 250 天內(nèi)組成。關(guān)鍵詞 骨改建、 理論力學(xué)、 肌肉震顫、 骨質(zhì)疏松1 引言自 80 年代后期已被已知振動(dòng)運(yùn)動(dòng)能有效地治療低骨大規(guī)?；虻凸堑V物質(zhì)密度，造成長(zhǎng)期固定。臨床與實(shí)驗(yàn)兔斷骨 1 表明

4、振動(dòng)的有益影響骨改建。此后，對(duì) 去卵巢大鼠群體生理實(shí)驗(yàn)揭示了那塊骨頭彌撒曲是由于應(yīng)用振動(dòng)增加引起的2。最近，振動(dòng)肌肉練習(xí)是在人類患者身上試用在 56 天的水平臥床休息 3。結(jié)果表明，在 19 和 26 赫茲之間的頻率振動(dòng)并有效防止肌肉萎縮。治療是臨床上為人類修建議。通訊作者 工程學(xué)院、 物理科學(xué)學(xué)院、 阿伯丁大學(xué)、 弗雷澤貴族建筑、 國王學(xué)院，香港仔，AB24 3UE，英國。電子郵件 j.harrigan abdn.ac.uk作者所知，是沒有生理或工程的模型來解釋為治療骨質(zhì)疏松癥 1-3 振動(dòng)的改造作用。然而，自從 19 世紀(jì) 4 研究了靜態(tài)力學(xué)負(fù)荷對(duì)骨改建的結(jié)果。沃爾夫的法律提出了同創(chuàng)偉業(yè)和

5、赫耶迪斯 4 作為考慮骨是一種自適應(yīng)的彈性材料，可以由應(yīng)用程序的小機(jī)械應(yīng)變 5 改建 eng 適用模型。自適應(yīng)彈性理論既然已被用來解釋許多臨床骨科康復(fù)技術(shù);例如，F(xiàn)iroozbakhsh 和 Aleyaasin6 前解釋的演變?cè)谌y關(guān)節(jié)置換術(shù)后股骨上的不均勻性。此處顯示，自適應(yīng)彈性理論 和 平均振動(dòng)傳遞 的組合，通過工程的模型可以出讓來解釋為什么振動(dòng)可以用于治療骨質(zhì)疏松癥。最初，模型出現(xiàn)在 com 復(fù)雜的形式，即慢時(shí)變Riccatti 方程與快速時(shí)變系數(shù)。振動(dòng)周期 (10 20 ms) 是所需的振動(dòng)周期和列入改造方程的系數(shù)。緩慢的時(shí)間刻度是改造方程的時(shí)間常數(shù)，是在 1-2 個(gè)月的范圍。采用平均

6、技術(shù) 7，大大簡(jiǎn)化初始模型。這種做法合理的快速比對(duì)緩慢的時(shí)間尺度 (通常情況下，461026)。這使振蕩方程系數(shù)的改造以近似和交換的常系數(shù)。此后，常系數(shù)簡(jiǎn)單的非線性 Ric caatti 方程描述了改造方程。通過使用物理的平均技術(shù)，應(yīng)用于肌肉的鰭-ite 振幅振動(dòng)是 con 激越到恒定的力傳送到骨頭。這傳播的力產(chǎn)生骨，導(dǎo)致改建和加固低密度區(qū)域在骨中的小機(jī)械應(yīng)變。它是表明肌肉 8 和對(duì)骨的傳播的力剛度和阻尼參數(shù)頻率特性。這種依賴性被更新中建立的模型預(yù)測(cè)的頻率和骨質(zhì)疏松癥的治療是有效的振動(dòng)加速度。2 沃爾夫的規(guī)律的數(shù)學(xué)模型根據(jù)沃爾夫 9，長(zhǎng)期機(jī)械應(yīng)變可以激活成骨細(xì)胞，從而造成內(nèi)部骨改建。工程模型來

7、描述這一過程 4，5 的推導(dǎo)開始與小變形應(yīng)變，北而南的一般定義ui(t) 是小位移分量，ui，j(t) 導(dǎo)數(shù)關(guān)于 xj，和 eij(t) 是應(yīng)變張量。骨的體積分?jǐn)?shù)列入平衡方程在方程 (2) f 0 是骨材料的參考體積分?jǐn)?shù)和取值是添加到要給總體積分?jǐn)?shù)的引 用附加體積分?jǐn)?shù) b我是身體的力量，而 c 是 s 密度。 ij (t) 是導(dǎo)致骨中的應(yīng)變，線性相關(guān)的自適應(yīng)彈性張量 c 應(yīng)變的應(yīng)力場(chǎng)張 ijkm(e) 為骨根據(jù)材料請(qǐng)注意，在方程 (3)，由應(yīng)力引起的應(yīng)變將減少的體積分?jǐn)?shù)增大。換句話說，孔隙度會(huì)造成骨的弱化。當(dāng)骨被勞損時(shí)，成骨細(xì)胞導(dǎo)致重構(gòu)的骨作為 Riccatti 方程表示的體積分?jǐn)?shù) e(t)

8、的變化率在哪里 B ij (e) 和資料重構(gòu)矩陣和重構(gòu)功能，分別是 a(e)。聯(lián)立 1 到 4 都是可以用來表達(dá)一種自適應(yīng)的彈性材料體內(nèi)骨等的一般表達(dá)式。3 振動(dòng)引起的骨重塑各種類型的可能發(fā)生在骨的身體力通常被假設(shè)可以忽略不計(jì) 4，5 所以，方程(2) 被簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)單的單軸加載的股骨，例如，組件的應(yīng)變張量的簡(jiǎn)化到其中 n 是泊松比和 E 是楊氏冒頓 lu 骨材料和 k(e) 是孔隙度校正功能。它已經(jīng)證明臨床扭轉(zhuǎn)加載，即產(chǎn)生的剪切應(yīng)力和應(yīng)變，不會(huì)引起骨重塑 6，9。因此，改造矩陣為非零只為直接的菌株，其中可以表示使用克羅內(nèi)克符號(hào) dij 作為振動(dòng)運(yùn)動(dòng)對(duì)治療骨質(zhì)疏松癥結(jié)果表明在文獻(xiàn) 5 的改造功能描

9、述的二階多項(xiàng)式 在這里 Ci是系數(shù)。代入方程 (4) 方程 8 到 10 定義中二階非線性 Riccatti 方程的體積分?jǐn)?shù)的變化率若要獲取取值的解析解，方程 (11) 是改寫以標(biāo)準(zhǔn)形式(12) 的特征方程是其中有兩個(gè)不同的根 e 1 e 2 給定的時(shí)間常數(shù)可以依據(jù)這些兩根定義并給出了由使用的初始條件，e 5e 0 在 t 50，方程 (12) 中給出了肌肉，像任何其他軟的彈性材料，可以接收振動(dòng)，并作為一種媒介，將振動(dòng)傳輸?shù)剿麄兊闹С?，即骨。最近，它被證明可以考慮肌肉，如大規(guī)模，春天，和阻尼器系統(tǒng) 8 與剛度和阻尼值實(shí)驗(yàn)強(qiáng)烈取決于應(yīng)用振動(dòng)的頻率。目前，支配肌肉的非線性行為接觸面的機(jī)制還不完全清

10、楚。然而，在本研究中，興趣是在應(yīng)用肌肉振動(dòng)文正的恒定振幅和頻率。因此，在每個(gè)卡易線性分析是足以確定跨日期到骨力。質(zhì)量、 彈簧和阻尼器肌肉模型如圖 1 所示。骨被假定為肌肉系統(tǒng)的基礎(chǔ)。如果一個(gè)振動(dòng)器提供對(duì)肌肉系統(tǒng)的正弦力 F sin(vt)，對(duì)鉬的方程是其中 m 是肌肉的有效質(zhì)量，c(v) 是阻尼系數(shù)，檢測(cè)是彈簧的剛度。位移和速度的振動(dòng)的系統(tǒng)反應(yīng)是 傳送到春天通過肌肉的力量是傳輸?shù)郊∪馔ㄟ^阻尼器的力是因此，總的傳播的力是圖 1 質(zhì)量、 彈簧和阻尼器模型的肌肉和骨骼系統(tǒng)這產(chǎn)生應(yīng)力骨被這種力量是 A m 是骨的橫截面。替換成方程 (11) (24) 方程給出了振蕩系數(shù)取值，額外的體積分?jǐn)?shù)，可以由 R

11、iccatti 方程。由于振動(dòng)產(chǎn)生應(yīng)變，有效 （阻性） 應(yīng)變方程 (11) 中使用。這是類似于阻性值用于交流電氣元件中電流和電壓。4 數(shù)值算例考慮，可以為具有恒定的截面積是理想化的股骨 m 在其長(zhǎng)度 l。由于骨質(zhì)疏松癥和長(zhǎng)期的固定化方法，股骨已隨軸向的坐標(biāo) x 的初始體積分?jǐn)?shù)這樣初始額外的體積分?jǐn)?shù)是振動(dòng)加速度幅值的 2 g 適用于根據(jù)股骨周圍肌肉因此為 30 赫茲 (v 5 60 p rad/s) 勵(lì)磁頻率、 位移幅值在文獻(xiàn) 6 作為 C 給出了方程 (10) 中系數(shù)的值 0 5 1.5610 28 s 21 C 1 521.5610 27 s 21，和 C 2 5 2.5610 27 s 2

12、1是方程 (10) 的最小根 (e2) 0 50.1267。此外，從文獻(xiàn) 6，參考體積分?jǐn)?shù) j0 5 0.7 和 B 5 22.561025 s21方程 (11) 中。骨的楊氏模量 E 5 18.4 GPa，泊松比是 n 5 0.302 3-6，并參考 6 作為給出孔隙度校正函數(shù) k(e) （方程 6 到 8）從文獻(xiàn) 8，v 5 60 p rad/s 的肌肉材料的動(dòng)態(tài)屬性是從方程 (22) 的有效傳播的力是 F te 5 198.5 N.此后，com 截肢的重塑歷史從方程 (16) 是簡(jiǎn)單明了。圖 2 中的情節(jié)說明了如何附加骨分?jǐn)?shù)隨沿骨和時(shí)間這兩個(gè)位置。每個(gè)線在此圖中的顯示更多的骨分?jǐn)?shù)作為一個(gè)

13、功能的地位，與每個(gè)線繪制為一個(gè)不同的即時(shí)在時(shí)間。 圖 2 中沿骨的附加體積分?jǐn)?shù)的變化。每條曲線的繪制不同的時(shí)間段。（股骨的素描是取自圖隨著時(shí)間的增加情節(jié)移動(dòng)從左到右與兩個(gè)初始值 e 0 和最終值 ef 顯示在圖表上。時(shí)間常數(shù)是 T 5135 天和最后的曲線，在圖 2 中顯示初始的 inhomo 性已經(jīng)消失在 ef 為時(shí)間 t 52 t。無論在截面的初始體積分?jǐn)?shù)，最后附加體積分?jǐn)?shù)價(jià)值 ef 在所有截面方法相同的值。5 討論在成熟骨組織是不斷通過替換了吸收和形成。骨 remodell ing 是由各種生物化學(xué)和機(jī)械因素控制的。這里使用的方程不要試圖涉及所有可能的機(jī)制 incor 和的骨重塑在細(xì)胞水

14、平與骨密度的變化，因?yàn)檫@些關(guān)系不充分的認(rèn)識(shí)。進(jìn)一步的并發(fā)癥出現(xiàn)時(shí)考慮增長(zhǎng)或不成熟骨作為骨質(zhì)量隨時(shí)間而沒有振動(dòng)鍛煉。因此，骨模型方程很可能要更復(fù)雜，但有病目前定義。分析本報(bào)告所述數(shù)學(xué)更領(lǐng)域的應(yīng)變誘導(dǎo)骨改建的重點(diǎn)。數(shù)值例如這里，考慮初始骨質(zhì)量是最低骨兩端。已運(yùn)行了其他情況下，來表明，改建不受如何體積分?jǐn)?shù)變化沿骨的長(zhǎng)度的選擇。加速度幅值和頻率選取的數(shù)值算例均符合那些動(dòng)物 1，2 和 3 名男性志愿者的測(cè)試中使用。不審議了骨質(zhì)疏松的老年患者的能力，以應(yīng)付振動(dòng)行使政權(quán)。這是故意的不作為。有幾個(gè)可以用于指導(dǎo)不同組患者能承受的振動(dòng)水平的數(shù)據(jù)。此外，必須考慮系數(shù)和常數(shù)在示例中使用的所有數(shù)值一樣非常近似和需要標(biāo)定模型的數(shù)據(jù)不可用目前。這里提供的數(shù)值例子，只是為了說明使用振動(dòng)運(yùn)動(dòng)治療骨質(zhì)疏松癥的概念。很多工作是必需的可以提