Risk factors associated with the failure of miniscrews - A ten-year cross sectional study

Abstract The aims of this study were to identify (1) patient-related factors (sex, age, craniofacial pattern and smoking habit), (2) miniscrews implants (MSI)-related factors (length and diameter) and (3) location-related factors [bone (maxilla or mandible) and area (buccal, lingual and alveolar ridge)] that may be associated with MSI loss of stability. A total of 1356 MSI were installed in 570 patients (423 females and 147 males) with mean age of 42.7 during a 10-year period and were clinically evaluated once a month until the end of the proposed movement. Length (5, 7, 9 and 11 mm) and diameter (1.3, 1.4 and 1.6 mm) of the MSI were selected according to insertion site. The evidence of clinical mobility during treatment or fracture during insertion was considered as failure. A total success rate of 89.1% was observed. There was no statistically significant difference in loss of stability when considering age, sex, craniofacial pattern or smoking habit. Considering diameter, there was no statistically significant difference (p = 0.645), but the shorter miniscrews (5 mm) showed higher failure rates (p < 0.001) than the longer ones. There were more loses (p < 0.001) in the mandible than in the maxilla, but the area (buccal, lingual or alveolar ridge) did not interfere in the results (p = 0,421). It can be concluded that MSIs are effective for skeletal anchorage in orthodontics. Patient-related factors, such as sex, age, smoking habit and craniofacial pattern, did not affect MSI success. However, the use of shorter MSIs (5 mm) was inversely proportional to failure probability, and loss of stability was greater in the mandible.

Análise tomográfica quantitativa linear de espessuras ósseas alveolares com vistas ao diagnóstico em Ortodontia - proposta de método / A quantitative linear tomographic analisys of the alveolar bone thicknesses and its implications to diagnosis in Orthodontics - A method proposal

O objetivo principal nesta pesquisa foi justificar a proposta de utilização de um novo método tomográfico (cone beam) de avaliação das espessuras ósseas alveolares, maxilares e mandibulares, por meio de testes objetivos das Condições de Repetitividade e de Precisão Intermediária associadas à variação intra e inter- operadores, e conforme a utilização de programa computacional independente (A utoCAO®) para a realização das medições, aplicadas à sequência do Procedimento Operacional Padrão (POP) definido para este experimento. A Fase I da pesquisa registrou os critérios de obtenção da qualidade final das imagens tomográficas definitivas, a partir de equipamento iCA fID (lmaging Sciences International, Hatfield, Pa), com parâmetros de aquisição de 120kVp, 37,7mA e 26,9s, e considerando FOV cilíndrico de 13cm e matriz de 512x512 pixels. A resolução do voxel foi de 0,25mm; A Fase li registrou os critérios exploratórios relativos às condições operacionais do software de visualização, registro (inspeção e identificação) e medição das grandezas selecionadas. A Fase 111 registrou a realização dos testes de repetitividade e de reprodutibilidade das medidas. Um total de 72 grandezas lineares foram previamente definidas e metodologicamente testadas em sua qualidade de inspeção, identificação e medição, a partir da avaliação de sete (7) operadores independentes, cinco dos quais eram especialistas e com Mestrado Acadêmico em Ortodontia pela FOUSP e, o outro, especialista em Radiologia Odontológica e Doutor em Diagnóstico Bucal (FOUSP). Os examinadores foram previamente instruídos e treinados considerando os requerimentos necessários à execução dos testes propostos. O protocolo de pesquisa foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Faculdade de Odontologia da Universidade de São Paulo (Parecer 102/11-CAAE 0120.0.017.000-11). A análise estatística dependeu da utilização de Modelo de Componentes de Variância (hierárquico), e foram consideradas como fontes de variação: as medidas, efetuadas por um mesmo operador ou por diferentes operadores; a face considerada, vestibular ou lingual/palatina; os locais (três níveis de espessura óssea alveolar) em cada uma das faces e, ainda, os diferentes dentes. Esta análise foi realizada de forma separada para mandíbula e maxila. Valores de p<0,05 indicaram significância estatística. Os resultados indicaram significativa confiabilidade geral no método proposto, considerando a Condição de Repe titivida de, com apenas 0,24% da variabilidade maxilar total atribuível a um único operador, e mandibular de 0,53%; e com valores expressivos relativos às incertezas de medida maxilares (0,156mm) e mandibulares (0,091 mm), desse modo atestando significativa consistência interna ("repetibilidade") do método. Os testes da Condição de Precisão Intermediária também indicaram significativa confiabilidade geral no método proposto, com apenas 1,52% da variabilidade total mandibular atribuível à participação de diversos operadores, e maxilar de 0,25%; e com valores também expressivos relativos às incertezas de medida mandibulares (O, 149mm) e maxilares (O, 158mm), desse modo atestando significativa condição final de "reprodutibilidade". Conclui-se que a utilização de imagens provenientes de tomógrafo iCA r®, conforme indicação de resolução de imagem com voxel de 0,25mm, em humanos vivos e a partir de cortes trans-axiais sistematicamente operacionalizados com auxílio de Software AutoCAO®, propicia a geração de condições metodológicas suficientemente favoráveis à obtenção de mapeamento quantitativo linear de espessuras ósseas alveolares, vestibulares e palatinas/linguais, tanto para a maxila quanto para a mandíbula.

This research aimed to justify the proposed use of a new tomography method (cone beam) in the clinical assessment of alveolar, maxillary and mandibular bone width, through objective tests of the Conditions of Repetitiveness and Intermediate Precision associated with intra- and inter-operator variation, using the independent computer program (AutoCAO®) for the execution of the measurements according to the Standard Operating Procedure (SOP) sequence defined for this experiment. Phase I of the research recorded the criteria for obtaining the final quality of the tomography images, using iCA r® (lmaging Sciences International, Hatfield, Pa, USA) equipment with acquisition parameters 120kVp, 37.7mA, and 26.9s, and considering cilindric field-of-view (FOV) of 13cm and 512x512 pixels matrix. The voxel resolution was 0.25mm. Phase /I recorded the exploratory criteria relative to the operational conditions of the visualization software, registry (visual inspection and landmark identification) and measurement of the selected magnitudes. Phase 11I recorded the tests of repeatability and reproducibility of the measurements. A total of 72 linear magnitudes were previously defined and methodologicaliy tested for their quality of inspection, identification and measurement, based on assessment by seven (7) independent examiners, five of whom were specialists, with masters' degrees in Orthodontics; and the other, a specialist in Dental Radiology and Doctor of Oral Diagnosis. The examiners were previously instructed, calibrated and trained according to the requirements for performing the proposed tests. The research protocol was approved by the Committee for Ethics in Research of the Faculty of Dentistry at the University of São Paulo (Protocol # 102/11-CAAE 0120.0.017.000- 11). Statistical analysis used the (hierarchica/) Components of Variation Model, and the sources of variation were considered to be: the measurements, made by the same operator or by different operators; the face considered, whether vestibular or lingual/palatal; the locations (three levels of alveolar bone thickness) in each of the faces and, also, the different teeth.