Stability of the anterior arm of three different Hyrax hybrid expanders: an in vitro study

ABSTRACT Introduction: The force applied to the teeth by fixed orthopaedic expanders has previously been studied, but not the force applied to the orthodontic mini-implant (OMI) used to expand the maxilla with Hyrax hybrid expanders (HHE). Objective: The aim of this article was to evaluate the clinical safety of the components (OMI, abutment and double wire arms) of three different force-transmitting systems (FTS) for conducting orthopaedic maxillary expansion: Jeil Medical & Tiger Dental™, Microdent™ and Ortholox™. Methods: For the realization of this in vitro study of the resistance to mechanical load, three different abutment types (bonded, screwed on, and coupling) and three different OMIs' diameters (Jeil™ 2.5 mm, Microdent™ 1.6 mm and Ortholox™ 2.2 mm) were used. Ten tests for each of these three FTS were carried out in a static lateral load in artificial bone blocks (Sawbones™) by a Galdabini universal testing machine, then comparing its performance. Comparisons of loads, deformations and fractures were carried out by means of radiographs of FTS components in each case. Results: At 1- mm load and within the elastic deformation, FTS values ranged from 67 ± 13 N to 183 ± 48 N. Under great deformations, Jeil & Tiger™ was the one who withstood the greatest loads, with an average 378 ± 22 N; followed by Microdent™, with 201 ± 18 N, and Ortholox™, with 103 ± 10 N. At 3 mm load, the OMIs shaft bends and deforms when the diameter is smaller than 2.5 mm. The abutment fixation is crucial to transmit forces and moments. Conclusions: The present study shows the importance of a rigid design of the different components of HHEs, and also that HHEs would be suitable for maxillary expansion in adolescents and young adults, since its mean expansion forces exceed 120N. Furthermore, early abutment detachment or smaller mini-implants diameter would only be appropriate for children.

RESUMO Introdução: a força aplicada sobre os dentes por expansores ortopédicos fixos já foi estudada antes, mas não a força aplicada sobre os mini-implantes ortodônticos (MIOs) usados para expandir a maxila com expansores do tipo Hyrax híbrido (EHH). Objetivo: o objetivo desse artigo foi avaliar a segurança clínica dos componentes (MIO, abutment de fixação, e braços de fio duplo) de três sistemas de transmissão de força (STF) usados para expansão ortopédica da maxila: Jeil Medical & Tiger Dental™, Microdent ™ e Ortholox ™. Métodos: para realizar esse estudo in vitro sobre a resistência à carga mecânica, foram usadas três tipos de sistema de fixação (colado, aparafusado e coupling) e MIOs de três diâmetros diferentes (Jeil™ 2,5 mm; Microdent™ 1,6 mm e Ortholox™ 2,2 mm), com suas respectivas mecânicas de STF. Foram realizados 10 testes para cada STF, usando uma carga lateral estática em blocos de osso artificial (Sawbones™), com uma máquina universal de testes e, depois, comparou-se, por meio de radiografias, os desempenhos, levando-se em consideração as cargas, deformações e fraturas dos componentes de cada STF. Resultados: com a carga a 1 mm e sem exceder o limite de deformação elástica, os valores dos STFs variaram de 67 ± 13 N a 183 ± 48 N. Sob deformações maiores, o sistema Jeil & Tiger™ foi o que apresentou maior resistência às cargas elevadas, com valor de 378 ± 22 N; seguido pelo Microdent™, com 201 ± 18 N, e Ortholox™, com 103 ± 10 N. Com a carga a 3 mm, o eixo do MIO se dobrou e deformou quando seu diâmetro era menor que 2,5 mm. O abutment de fixação é crucial para a transmissão das forças e momentos. Conclusões: o presente estudo evidenciou a importância da rigidez no design dos diferentes componentes dos STFs dos EHH. Também revelou que eles são adequados para a expansão da maxila em adolescentes e adultos jovens, pois as forças de expansão, em média, excederam os 120N. Além disso, a desconexão precoce do abutment ou o uso de mini-implantes de menor diâmetro no design do STF seriam apropriados apenas em crianças.

Reasons for mini-implants failure: choosing installation site should be valued!

Mini-implant loss is often associated with physical and mechanical aspects that result from choosing an inappropriate placement site. It is worth highlighting that: a) Interdental alveolar bone crests are flexible and deformable. For this reason, they may not offer the ideal absolute anchorage. The more cervical the structures, the more delicate they are, thus offering less physical support for mini-implant placement; b) Alveolar bone crests of triangular shape are more deformable, whereas those of rectangular shape are more flexible; c) The bases of the alveolar processes of the maxilla and the mandible are not flexible, for this reason, they are more likely to receive mini-implants; d) The more cervical a mini-implant is placed, the higher the risk of loss; the more apical a mini-implant is placed, the better its prognosis will be; e) 3D evaluations play a major role in planning the use of mini-implants. Based on the aforementioned considerations, the hypotheses about mini-implant loss are as follows: 1) Deflection of maxillary and mandibular alveolar processes when mini-implants are more cervically placed; 2) Mini-implants placed too near the periodontal ligament, with normal intra-alveolar tooth movement; 3) Low bone density, low thickness and low alveolar bone volume; 4) Low alveolar cortical bone thickness; 5) Excessive pressure inducing trabecular bone microfracture; 6) Sites of higher anatomical weakness in the mandible and the maxilla; 7) Thicker gingival tissue not considered when choosing the mini-implant.

As perdas de mini-implantes estão quase sempre relacionadas aos aspectos físicos e mecânicos decorrentes de uma escolha inadequada do local de inserção. Deve se destacar que: a) As cristas ósseas alveolares interdentárias têm flexão e se deformam, e podem não oferecer ancoragem tão absoluta. Quanto mais cervicais, as estruturas são mais delicadas e oferecem menos suporte físico para os mini-implantes; b) as cristas ósseas alveolares triangulares se deformam mais, e as retangulares são menos flexíveis; c) as bases do processo alveolar nos corpos da maxila e mandíbula não têm capacidade flexiva, e seu volume e estruturas são maiores, logo, são mais receptivas para mini-implantes; d) quanto mais próximo da cervical se coloca um mini-implante, maior é o risco de se perdê-lo; quanto mais apical se coloca o mini-implante, melhor é o seu prognóstico; e) avaliar a região tridimensionalmente representa um passo fundamental no planejamento do uso de mini-implantes. Com base nessas considerações, as hipóteses para a perda de mini-implantes são: 1) Deflexão do processo alveolar da maxila e mandíbula, quando fixados em posições mais cervicais; 2) proximidade com o ligamento periodontal e o movimento dentário intra-alveolar normal; 3) densidade óssea menor, pouca espessura e menor volume ósseo alveolar; 4) espessura menor da cortical óssea alveolar; 5) pressão excessiva, induzindo microfraturas ósseas trabeculares; 6) locais de maior fragilidade anatômica mandibular e maxilar; 7) espessura maior do tecido gengival não considerada na escolha do mini-implante.

Utilização de microparafuso ortodôntico autoperfurante para reabilitação temporária de incisivo lateral superior / Use of orthodontic self-drilling micro-screw for temporary rehabilitation of maxillary lateral incisor

A ausência de laterais superiores cria um problema estético que traz implicações tanto ortodônticas quanto protéticas. Isto porque se trata de uma situação cujo sucesso no tratamento dependerá de fatores como a idade do paciente, a má-oclusão que ele possui, a quantidade de diastemas presentes e a quantidade e qualidade do suporte ósseo da região. Este artigo apresenta uma nova possibilidade de reabilitação temporária de laterais superiores para pacientes adolescentes nos quais o crescimento ósseo não está finalizado. Esta possibilidade se traduz na utilização de recursos de ancoragem esquelética, particularmente os microparafusos ortodônticos autoperfurantes, os quais, pelo seu ineditismo, revolucionaram a prática clínica ortodôntica. Além de expandir as possibilidades terapêuticas existentes, este novo método pode auxiliar sobremaneira a reabilitação de pacientes que ainda não possuem idade óssea adequada para se submeter a tratamento implantodôntico definitivo. No artigo em apreço também serão descritas todas as vantagens e facilidades proporcionadas por este novo tipo de tratamento.

Tooth agenesis of maxillary lateral incisors creates an esthetic problem that has orthodontic and prosthetic implications. This is a situation where successful treatment depends on factors such as patient´s age, malocclusion, amount of diastema and the quantity and quality of bone support. This article presents a new possibility for temporary rehabilitation of maxillary lateral incisors for adolescent patients in whom bone growth has not ceased. This possibility is reflected in the use of skeletal anchorage devices, particularly with the orthodontic self-drilling micro-screw, which due to its singular properties, has revolutionized the practice of orthodontics. Besides broadening new parameters on orthodontic therapy, this new method can greatly assist the rehabilitation of patients who do not have adequate bone age to undergo to a definitive implantodontic treatment. This article also describes all the advantages and facilities offered by this new treatment.

Utilização de microparafusos ortodônticos na correção de assimetrias / The use of orthodontic microscrews in the asymmetries correction

INTRODUÇÃO: o controle da ancoragem é de fundamental importância para o sucesso do tratamento ortodôntico, principalmente na correção das assimetrias, onde se torna ainda mais crítico. Os métodos convencionais de ancoragem utilizados para tratar estes tipos de anomalia são mais complexos e podem causar movimentos indesejáveis na unidade de reação ou, ainda, ser rejeitados pelos pacientes, devido ao comprometimento estético. A utilização de microparafusos como unidades de ancoragem, além de anular os efeitos colaterais indesejáveis, simplifica a mecânica ortodôntica, fornece uma maior previsibilidade ao resultado do tratamento, proporciona maior conforto e estética ao paciente, reduz o tempo de tratamento e possibilita a correção de casos com perdas dentárias, já que fornece uma ancoragem direta. OBJETIVO: realizar uma revisão de literatura sobre o tratamento das assimetrias dentárias com o uso de microparafusos ortodônticos de titânio como ancoragem, ilustrando-a com alguns casos clínicos.

INTRODUCTION: The control of anchorage is of crucial importance to the success of the orthodontic treatment, specially in the correction of asymmetries, where it plays a most critical role. The conventional anchorage methods used to treat those types of anomaly are more complex and may cause undesirable movements in the reaction unit, or else, be rejected by the patients due to the esthetic involvement. The use of microscrews as anchorage unit not only nullifies the undesirable side effects, but also simplifies the orthodontic mechanics, provides a greater predictability of the treatment outcome, gives the patient more comfort and better esthetic results, shortens the treatment length, and enables the correction of dental loss cases, since it provides direct anchorage. AIM: To carry out a review of the literature on the treatment of dental asymmetries using titanium orthodontic microscrews as anchorage, illustrating it with some clinical cases.