Stress distribution in lower second molar mesialization using mini-implants: a pilot study using 3D finite element analysis / Distribuição de tensões na mesialização do segundo molar inferior usando mini-implantes: um estudo piloto usando análise de elementos finitos 3D

Objective: to analyze the stress distribution in a 3D model that simulates second molar mesialization using two different types of mini-implants. Material and Methods: a mandible bone model was obtained by recomposing a computed tomography performed by a software program. The cortical and trabecular bone, a lower second molar, periodontal ligament, orthodontic tube, resin cement and the mini-implants were designed and modeled using the Rhinoceros 4.0 software program. The characteristics of self-drilling orthodontic mini-implants were: one with 7 mm length, 1 mm transmucosal neck section and 1.6 mm diameter and another with 5 mm length and 1.5 mm diameter. A total of 235.161 and 224.505 elements were used for the mesh. These models were inserted into the bone block and then subjected to loads of 200 cN (centinewton). The results were calculated and analyzed by the Ansys 17.0 software program for qualitative verification through displacement and maximum principal stress maps. Results: it was possible to observe that the periodontal ligament presented low displacement and stress values. However, the physiological values presented are among those capable to provide orthodontic movement, with compression and tensile area visualization staggered between 0.1 and -0.1 MPa (megapascal). Conclusion: within the limitations of the study, the mini-implants tested showed similar results where the load on the tooth allowed dental displacement (molar mesialization), with a tendency to rotate it, theoretically allowing the second molar to take the location of the first molar. (AU)

Objetivo: analisar a distribuição de tensões em um modelo 3D que simula a mesialização do segundo molar usando dois tipos diferentes de mini-implantes. Material e Métodos: um modelo de osso mandibular foi obtido por recomposição de uma tomografia computadorizada realizada por um software. O osso cortical e trabecular, um segundo molar inferior, ligamento periodontal, tubo ortodôntico, cimento resinoso e os mini-implantes foram projetados e modelados no software Rhinoceros 4.0. As características dos mini-implantes ortodônticos auto perfurantes foram: um com 7 mm de comprimento, 1 mm de secção transmucosa e 1,6 mm de diâmetro e outro com 5 mm de comprimento e 1,5 mm de diâmetro. Para a malha, foram utilizados 235.161 e 224.505 elementos. Esses modelos foram inseridos no bloco ósseo e então submetidos a cargas de 200 cN (centinewton). Os resultados foram calculados e analisados pelo software Ansys 17.0 para verificação qualitativa por meio de mapas de deslocamento e tensões máximas principais. Resultados: foi possível observar que o ligamento periodontal apresentou baixos valores de deslocamento e tensões. Porém, os valores fisiológicos apresentados são capazes de proporcionar movimentação ortodôntica, com visualização da área de compressão e tração escalonada entre 0,1 e -0,1 MPa (megapascal). Conclusão: dentro das limitações do estudo, os mini-implantes testados apresentaram resultados semelhantes onde a carga sobre o dente permitiu o deslocamento dentário (mesialização do molar), com tendência a girá-lo, permitindo teoricamente que o segundo molar ocupe do lugar do primeiro molar (AU)

Non-surgical rapid maxillary expansion with mini-implants in adults: a narrative review / Expansión rápida maxilar no quirúrgica con miniimplantes en adultos: una revisión narrativa

Introduction: In recent years, rapid maxillary expansion (RME) in prepubertal growth stages has been deeply investigated; however, its study has recently been increasing in adults without need for surgery. The objective of this review is to present the results reported in the scientific literature about RME in adults. Material and Methods: Six databases were used to carry out the secondary search of the review. The search was performed virtually and studies from the last six years were considered, with a last search performed until November, 2022. Results: A total of 253 studies were found, from which 20 studies were finally selected. RME in adults can result in substantial expansion similar to that obtained in patients who have not yet completed the ossification of the mid-palatal suture. Conclusion: The reviewed scientific literature shows evidence that there are various devices supported by mini-implants as non-surgical treatment options to correct transverse deficiency and help expand the maxilla in adult patients.

Introducción: En los últimos años se ha investigado profundamente la expansión maxilar rápida (ERM) en etapas de crecimiento prepuberal; sin embargo, recientemente se ha ido incrementando su estudio en adultos sin necesidad de cirugía. El objetivo de esta revisión es presentar los resultados reportados en la literatura científica sobre ERM en adultos. Material y Métodos: Se utilizaron seis bases de datos para realizar la búsqueda secundaria de la revisión. La búsqueda se realizó de manera virtual y se consideraron estudios de los últimos seis años, con una última búsqueda realizada hasta noviembre de 2022. Resultados: Se encontraron un total de 253 estudios, de los cuales finalmente se seleccionaron 20 estudios. La ERM en adultos puede dar como resultado una expansión sustancial similar a la obtenida en pacientes que aún no han completado la osificación de la sutura palatina media. Conclusión: La literatura científica revisada muestra evidencia que existen diversos dispositivos apoyados en mini-implantes como opciones de tratamiento no quirúrgico para corregir la deficiencia transversal y ayudar a generar disyunción maxilar en pacientes adultos.

Resultados del uso de mini-implantes como anclaje para el movimiento de intrusión molar en Ortodoncia / Outcomes on the use of mini-implants as an anchorage in Orthodontics molar intrusion movement

RESUMEN Fundamento: La intrusión dentaria es uno de los movimientos más peligrosos en ortodoncia, para lograrlo se requiere, en ocasiones, del anclaje máximo que ofrecen los mini-implantes. Objetivo: Evaluar el uso de mini-implantes como anclaje en el movimiento de intrusión molar. Metodología: Se realizó un estudio de tipo preexperimental con 6 pacientes que necesitaban intrusión del molar, en la Clínica Estomatológica Provincial de Sancti Spíritus en el periodo de 2011 a 2014. Se utilizaron métodos del nivel teórico y empírico y se estudiaron las variables: estabilidad, ubicación del mini-implante, magnitud de la fuerza, tiempo para lograr el movimiento de intrusión, alteraciones clínicas asociadas y aceptación del paciente. Resultados: Presentaron alta estabilidad de los mini-implantes 3 pacientes y movilidad inferior a 1 mm los 3 restantes. Las complicaciones clínicas más frecuentes fueron la inflamación y el sangrado; el movimiento de intrusión en un tiempo promedio de 8 a 9 meses se logró en 5 pacientes y solo 1 paciente requirió el retiro del mini-implante. El nivel de aceptación por parte de los pacientes fue Medio. Conclusiones: Los resultados del uso de los mini-implantes como anclaje para el movimiento de intrusión molar fueron favorables en los pacientes tratados.

ABSTRACT Background: Tooth intrusion is one of the most dangerous movements in orthodontics, it requires sometimes the maximum anchorage offered by mini-implants. Objective: To evaluate the use of mini-implants as anchorage in molar intrusion movement. Methodology: It was conducted a pre-experimental study with 6 patients who needed molar intrusion, at the Sancti Spíritus Provincial Stomatology Clinic from 2011 to 2014. Theoretical and empirical methods were used and the succeeding variables were studied: stability, mini-implant location, force magnitude, intrusion movement time, associated clinical alterations and patient acceptance. Results: 3 patients showed mini-implants high stability and mobility lower than 1 mm in the remaining 3. The most frequent clinical complications were inflammation and bleeding; intrusion movement was achieved in an average time from 8 to 9 months in 5 patients and only 1 patient required the mini-implant removal. The patient´s level of acceptance was Medium. Conclusions: Outcomes on the use of mini-implants as anchorage in molar intrusion movement were satisfactory in the treated patients.

Método de extrusión dentaria unitaria con fines protésicos: caso clínico / Single tooth extrusion method for prosthetic purposes: a clinical case

La pérdida de estructura dentaria por debajo del margen gingival y de la cresta ósea alveolar, ya sea por caries, fracturas traumáticas, desgaste, reabsorción radicular o perforaciones iatrogénicas, dificulta el tratamiento protésico y requiere un abordaje multidisciplinario para conseguir resultados óptimos y estables a largo plazo. Se presenta el caso de una paciente adulta que acude a consulta con la pieza 2.3, que no permite una adecuada restauración protésica sin invadir el espacio biológico. Dentro del abanico de posibilidades terapéuticas se selecciona la extrusión dentaria unitaria guiada, para poder exponer un remanente dentario adecuado supragingival, y conseguir un adecuado efecto ferrule para la posterior rehabilitación protésica. La técnica presentada es eficaz, simple, cómoda, higiénica y útil en pacientes que no desean realizarse tratamiento de ortodoncia en ambas arcadas (AU)

Stability of immediately loaded 3 mm long miniscrew implants: a feasibility study

ABSTRACT Introduction: Shorter miniscrew implants (MSIs) are needed to make orthodontics more effective and efficient. Objective: To evaluate the stability, insertion torque, removal torque and pain associated with 3 mm long MSIs placed in humans by a novice clinician. Methods: 82 MSIs were placed in the buccal maxillae of 26 adults. Pairs of adjacent implants were immediately loaded with 100g. Subjects were recalled after 1, 3, 5, and 8 weeks to verify stability and complete questionnaires pertaining to MSI-related pain and discomfort. Results: The overall failure rate was 32.9%. The anterior and posterior MSIs failed 35.7% and 30.0% of the time, respectively. Excluding the 10 MSIs (12.2%) that were traumatically dislodged, the failure rates in the anterior and posterior sites were 30.1% and 15.2%, respectively; the overall primary failure rate was 23.6%. Failures were significantly (p= 0.010) greater (46.3% vs 19.5%) among the first 41 MSIs than the last 41 MSIs that were placed. Excluding the traumatically lost MSIs, the failures occurred on or before day 42. Subjects experienced very low pain (2.2% of maximum) and discomfort (5.5% of maximum) during the first week only. Conclusions: Shorter 3 mm MSIs placed by a novice operator are highly likely to fail. However, failure rates can be substantially decreased over time with the placement of more MSIs. Pain and discomfort experienced after placing 3 mm MSIs is minimal and temporary.

RESUMO Introdução: Mini-implantes (MIs) mais curtos são necessários para uma Ortodontia mais eficiente e efetiva. Objetivo: Avaliar a estabilidade, torque de inserção e de remoção e dor associada a MIs de 3mm instalados em humanos por um ortodontista principiante. Métodos: 82 MIs foram instalados na região vestibular da arcada superior de 26 adultos. Pares de mini-implantes adjacente receberam carga imediata de 100g. Após 1, 3, 5 e 8 semanas, os pacientes foram reavaliados para verificar a estabilidade e preencher um questionário sobre a dor e o desconforto relacionados aos MIs. Resultados: A taxa geral de falhas foi de 32,9%, sendo de 35,7% para os MIs anteriores e 30% para os MIs posteriores. Excluindo os 10 MIs que foram perdidos por trauma (12,2%), a taxa de falha nas regiões anterior e posterior foram de 30,1% e 15,2%, respectivamente e ocorreram no 420 dia ou antes. A taxa geral de falha primária foi de 23,6%. A taxa de falha foi significativamente maior (p=0,010) nos primeiros 41 MIs do que nos 41 últimos (46,3% vs. 19,5%). As experiências relacionadas à dor foram baixas (2,2% máximo), assim como ao desconforto (5,5% máximo) durante a primeira semana. Conclusão: MIs de 3mm instalados por um novato são mais propensos a falhas. Porém, as taxas de falha podem diminuir substancialmente com a instalação de mais MIs com o decorrer do tempo. A dor e o desconforto após a instalação desses dispositivos são mínimos e temporários.

Failure rates of miniscrews inserted in the maxillary tuberosity

ABSTRACT Introduction: Anchorage conservation in orthodontics has always been a challenge. Objective: The aim of this current study was to find out the failure rate of miniscrews inserted in the maxillary tuberosity (MT) region. Methods: This pilot study consisted of 40 patients (23 female, 17 male; mean age = 20.1±8.9 years) that had received 60 MT miniscrews for orthodontic treatment. Clinical notes and pictures were used to find out the primary outcome of miniscrew failure. Independent failure factors were also investigated. Logistic regression analysis was done for predictor's relation with MT miniscrews failure. Results: There was no significant correlation in failure rate according to various predictor variables, except for miniscrews installed by lesser experienced operators, which showed significantly more failure. The odds ratio for miniscrew failure placed by inexperienced operators was 4.16. Conclusion: A 26.3% failure rate of mini-implants inserted in the MT region was observed.

RESUMO Introdução: a manutenção da ancoragem sempre foi um desafio na Ortodontia. Objetivo: o objetivo do presente estudo foi descobrir a taxa de falhas dos mini-implantes instalados na região da tuberosidade maxilar (TM). Métodos: o presente estudo piloto avaliou 40 pacientes (23 mulheres, 17 homens; idade média = 20,1 ± 8,9 anos) que receberam 60 mini-implantes na TM durante o tratamento ortodôntico. Anotações clínicas e fotografias foram usadas para investigar o principal motivo para a falha do mini-implante. Fatores de insucesso independentes também foram investigados. Uma análise de regressão logística foi realizada para medir o impacto de cada fator preditivo sobre a falha na instalação dos mini-implantes na TM. Resultados: as diferentes variáveis preditivas não demonstraram correlação significativa com a taxa de falhas, com exceção da instalação dos mini-implantes realizada por operadores inexperientes, que mostrou quantidade significativamente maior de falhas. A razão de chances para a falha dos mini-implantes instalados por operadores inexperientes foi de 4,16. Conclusão: observou-se uma taxa de falhas de 26,3% para os mini-implantes instalados na região da TM.

Biomechanics of extra-alveolar mini-implants

ABSTRACT It is undeniable that extra-alveolar mini-implants anchorage has revolutionized Orthodontics. Correspondingly, the proper understanding of mini-implants biomechanics allowed to broaden the range of dental movements as never seen before in clinical practice. However, in order to produce better treatments, especially regarding the effects in occlusal plane, it is important to be aware of the numerous possibilities of applying force systems based on skeletal anchorage. Thus, this paper aims to address, by means of clinical cases, the application of biomechanics concepts that are extremely relevant to the proper employment of extra-alveolar mini-implants.

RESUMO É inegável que a ancoragem com mini-implantes extra-alveolares revolucionou a nossa especialidade. No mesmo sentido, o correto entendimento da biomecânica com mini-implantes permitiu ampliar a gama de movimentos dentários como nunca visto na prática clínica. Deve-se, porém, atentar às diversas possibilidades dos sistemas de aplicação das forças decorrentes do uso da ancoragem esquelética, com vistas a produzir tratamentos cada vez mais eficientes, principalmente em relação aos efeitos no plano oclusal. Assim, o presente artigo versa, por meio de casos clínicos, sobre a aplicação de conceitos da biomecânica que são extremamente relevantes para o correto emprego dos mini-implantes extra-alveolares.

Resolución de clase II mordida profunda con distalamiento molar mini-iimplantoasistida: reporte de caso clínico / Resolution of a class II deep bite with mini-implant-assisted molar distal movement; report of a clinical case

En todos los tratamientos ortodónticos, el primer objetivo a cumplir es alinear y nivelar las piezas dentales. Para tal fin, deberíamos generar espacio dentro del arco dentario. Existen tres procedimientos diferentes para lograr este objetivo, según el grado de apiñamiento dental o Índice de nance, que son los siguientes: a) stripping o desgaste interproximal, b) exodoncia de piezas dentales y c) distalamiento. La distalización de los molares es una de las técnicas más antiguas de la terapéutica ortodóntica y se han empleado distintos recursos terapéuticos para tal fin, como pendulum, jig de jans, first class, entre otros; cada uno con sus ventajas y desventajas. La introducción de los mini-implantes dentro de nuestra especialidad ha revolucionado en forma drástica los conceptos de anclaje, brindándonos movimientos dentarios sin generar efectos colaterales indeseables. El objetivo de este caso clínico, es mostrar la utilización de un Orthorama modificado y mini-implantes como distaladores de los molares superiores (AU)

Three-dimensional assessment of external apical root resorption after maxillary posterior teeth intrusion with miniscrews in anterior open bite patients

ABSTRACT Objective: The objective of this study was to assess the external apical root resorption (EARR) of the maxillary posterior teeth after intrusion with miniscrews. Methods: Fifteen patients (13 females and 2 males) with age ranging from 14.5 to 22 years (mean 18.1 ±2.03 years) were selected to participate in this study. All patients presented with anterior open bite of 3 mm or more. An intrusion force of 300 g was applied on each side to intrude the maxillary posterior teeth. Cone beam computed tomography (CBCT) scans were taken pretreatment and post-intrusion and were analyzed to evaluate the EARR. Results: The maxillary posterior teeth were intruded in average 2.79 ± 0.46 mm (p< 0.001) in 5.1 ± 1.3 months, and all examined roots showed statistically significant EARR (p< 0.05) with an average of 0.55 mm, except the distobuccal root of the left first permanent molars and both the palatal and buccal roots of left first premolars, which showed no statistically significant changes. Conclusions: The evaluated teeth presented statistically significant EARR, but clinically, due to the small magnitude, it was not considered significant. Moreover, the CBCT provided a good visualization of all roots in all three planes, and it was effective in detecting minimal degrees of EARR.

RESUMO Objetivo: o objetivo desse estudo foi verificar a existência de reabsorção radicular apical externa (RRAE) em dentes posterossuperiores após intrusão ancorada em mini-implantes. Métodos: quinze pacientes (13 mulheres e 2 homens) com a idade variando entre 14,5 e 22 anos (média de 18,1 ± 2,03 anos) foram selecionados para participar desse estudo. Todos os pacientes possuíam mordida aberta anterior de 3mm ou mais. Uma força de 300 gramas foi aplicada em cada lado para intruir os dentes posterossuperiores. Tomografias computadorizadas de feixe cônico (TCFC), adquiridas antes do tratamento e após a intrusão, foram comparadas para se avaliar a RRAE. Resultados: os dentes posterossuperiores foram intruídos em média 2,70 ± 0,46 mm (p< 0,001) em 5,1 ± 1,3 meses, e todas as raízes examinadas mostraram RRAE estatisticamente significativa (p< 0,05), com média de 0,55 mm, exceto pela raiz distovestibular dos primeiros molares permanentes esquerdos, e pelas raízes palatina e vestibular dos primeiros pré-molares esquerdos, que não apresentaram mudanças estatisticamente significativas. Conclusões: os dentes avaliados apresentaram RRAE estatisticamente significativa, a qual, porém, não foi considerada clinicamente significativa, devido à sua reduzida magnitude. Além disso, a TCFC possibilitou uma boa visualização de todas as raízes nos três planos espaciais, e foi eficaz para detecção de níveis mínimos de RRAE.

Determinación del área en diferentes sitios utilizados para colocación de mini implantes en la cresta infracigomática / Determination of the area in different sites used for the placement of mini-implants in the infrazygomatic crest

RESUMEN Introducción: estudios recientes indican que la cresta infracigomática es un sitio favorable para la colocación de mini implantes, sin embargo es importante conocer sus dimensiones anatómicas para colocarlos en una posición segura y lograr buena estabilidad. Objetivo: determinar el área, en diferentes zonas de la cresta infracigomática, que son utilizadas para la colocación de miniimplantes. Materiales y métodos: estudio descriptivo, observacional y transversal de 60 casos, con previo tratamiento de Ortodoncia y que reunieron los criterios de inclusión. Se utilizaron archivos radiográficos y de tomografías con tecnología cone-beam. Se realizó la estadística descriptiva y pruebas ANOVA, t de Student y método de comparación de Tukey para relacionar las variables. Resultados: la zona de mayor área de hueso se encontró a nivel de la cúspide mesiovestibular del segundo molar (30.2+12.1mm2). La clase esqueletal II presentó mayor área (33.6+11.2mm2). Se encontraron diferencias estadísticamente significativas al relacionar las variables área y zona, así como área y clase esqueletal, pero no hubo significancia estadística al relacionar el área con el sexo. Conclusiones. a nivel de la segunda molar superior es la referencia ideal para la colocación de mini implantes, en la cresta infracigomática, ya que esta tiene mayor área. Los casos Clase II presentan también un área mayor. El sexo no fue determinante (AU).

ABSTRACT Introduction: recent studies indicate that the infrazygomatic crest is a favorable site for the placement of miniscrew (mini implante), however it is important to know its anatomical dimensions to place them in a secure position and to obtain good stability. Objective: to determine the area in different sites of the infrazygomatic crest that is used for the placement of mini-implants. Materials and methods: descriptive, observational and cross-sectional study of 60 cases, with previous orthodontic treatment, that fulfilled the inclusion criteria. Radiographic and tomographic files with cone-beam technology were used. Descriptive statistics, ANOVA and t-Student tests, and Tukey's comparison method were used to relate the variables. Results: The zone with the largest area was found at the level of the second molar in the mesiovestibular cusp (30.2 + 12.1 mm2). Skeletal class II showed the largest area (33.6 + 11.2mm2). Statistically significant differences were found when relating the area and site variables as well as area and skeletal class, but there was no statistical significance in relating the area to sex. Conclusions: the level of the upper second molar is the ideal reference for the placement of mini-implants in the infrazygomatic crest since it has a larger area. Class II cases also have a larger area. Sex was not determinant (AU).

Correlation between tooth size-arch length discrepancy and interradicular distances measured on CBCT and panoramic radiograph: an evaluation for miniscrew insertion

Abstract Introduction: The selection of appropriate sites for miniscrew insertion is critical for clinical success. Objectives: The aim of the present study was to evaluate how interradicular spaces measured on panoramic radiograph compare with Cone-Beam Computed Tomography (CBCT), and how crowding can influence the presence of available space for miniscrew insertion, in order to define a new "safe zones" map. Methods: A total of 80 pre-treatment panoramic radiographs and 80 CBCT scans with corresponding digital models were selected from the archives of the department of Dentistry, Aarhus University. Crowding was measured on digital models, while interradicular spaces mesial to the second molars were measured on panoramic radiographs and CBCTs. For panoramic radiographs, a magnification factor was calculated using tooth widths measured on digital models. Statistical analyses were performed to investigate the correlation between the amount of crowding and the available interradicular space. Visual maps showing the amount of interradicular spaces measured were drawn. Results: The most convenient interradicular spaces are those between the second molar and the first premolar in the mandible, and between the central incisors in the maxilla. However, some spaces were revealed to be influenced by crowding. Conclusions: Calibration of panoramic radiographs is of utmost importance. Generally, panoramic radiographs underestimate the available space. Preliminary assessment of miniscrew insertion feasibility and the related selection of required radiographs can be facilitated using the new "safe zone" maps presented in this article.

Resumo Introdução: a seleção de locais apropriados para a inserção de mini-implantes é crítica para o sucesso clínico. Objetivo: os objetivos do presente estudo foram avaliar as medições de espaços inter-radiculares feitas em radiografias panorâmicas e compará-las com as medições feitas com tomografia computadorizada de feixe cônico (TCFC), além de avaliar como o apinhamento pode influenciar na disponibilidade de espaços para inserção dos mini-implantes, no intuito de definir um novo mapa de "áreas seguras". Métodos: foram selecionadas, nos arquivos do departamento de Ortodontia da Aarhus University, 80 radiografias panorâmicas pré-tratamento e 80 imagens de TCFC com os modelos digitais correspondentes. O apinhamento foi medido nos modelos digitais, enquanto os espaços inter-radiculares mesiais aos segundos molares foram medidos nas radiografias panorâmicas e na TCFC. O fator de magnificação das radiografias panorâmicas foi calculado utilizando-se as larguras dentárias medidas nos modelos digitais. Análises estatísticas foram realizadas para investigar a correlação entre a quantidade de apinhamento e o espaço inter-radicular disponível. Foram desenhados mapas visuais mostrando a quantidade dos espaços inter-radiculares medidos. Resultados: os espaços inter-radiculares mais adequados são aqueles entre o segundo molar e o primeiro pré-molar inferior, e entre os incisivos centrais superiores. Porém, verificou-se que alguns espaços são influenciados pelo apinhamento. Conclusões: A calibração das radiografias panorâmicas é de suma importância, pois, geralmente, as radiografias panorâmicas subestimam o espaço disponível. A avaliação preliminar da viabilidade de inserção dos mini-implantes e a seleção das radiografias necessárias para isso podem ser facilitadas utilizando-se os novos mapas de "áreas seguras" aqui apresentados.

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.

Non-surgical treatment of transverse deficiency in adults using Microimplant-assisted Rapid Palatal Expansion (MARPE)

ABSTRACT Introduction: Maxillary transverse deficiency is a highly prevalent malocclusion present in all age groups, from primary to permanent dentition. If not treated on time, it can aggravate and evolve to a more complex malocclusion, hindering facial growth and development. Aside from the occlusal consequences, the deficiency can bring about serious respiratory problems as well, due to the consequent nasal constriction usually associated. In growing patients, this condition can be easily handled with a conventional rapid palatal expansion. However, mature patients are frequently subjected to a more invasive procedure, the surgically-assisted rapid palatal expansion (SARPE). More recently, researches have demonstrated that it is possible to expand the maxilla in grown patients without performing osteotomies, but using microimplants anchorage instead. This novel technique is called microimplant-assisted rapid palatal expansion (MARPE). Objective: The aim of the present article was to demonstrate and discuss a MARPE technique developed by Dr. Won Moon and colleagues at University of California - Los Angeles (UCLA). Methods: All laboratory and clinical steps needed for its correct execution are thoroughly described. For better comprehension, a mature patient case is reported, detailing all the treatment progress and results obtained. Conclusion: It was concluded that the demonstrated technique could be an interesting alternative to SARPE in the majority of non-growing patients with maxillary transverse deficiency. The present patient showed important occlusal and respiratory benefits following the procedure, without requiring any surgical intervention.

RESUMO Introdução: a deficiência transversa da maxila é uma má oclusão com alta prevalência em todas as faixas etárias, da dentição decídua à permanente. Se não for corrigida, pode agravar-se com o passar do tempo, prejudicando o crescimento e desenvolvimento facial. Além dos prejuízos oclusais, essa deficiência pode trazer problemas respiratórios também severos, devido à consequente constrição da cavidade nasal. Em pacientes em crescimento, a sua resolução é relativamente simples, por meio da expansão rápida convencional da maxila. Porém, os pacientes já maduros geralmente são encaminhados para um procedimento mais invasivo, a expansão rápida de maxila assistida cirurgicamente (SARPE). Mais recentemente, pesquisadores têm demonstrado que é possível executar a expansão palatal esquelética em pacientes adultos sem auxílio de osteotomias, mas sim com auxílio de mini-implantes. Essa técnica é denominada Microimplant-Assisted Rapid Palatal Expansion, ou MARPE. Objetivo: o objetivo do presente artigo é demonstrar e discutir uma das técnicas disponíveis de MARPE, desenvolvida por Won Moon e colaboradores, na University of California, Los Angeles (UCLA). Métodos: a técnica encontra-se detalhadamente descrita, com as etapas laboratoriais e clínicas que devem ser seguidas para sua correta execução. Para descrevê-la, é apresentado o caso clínico de uma paciente adulta, detalhando toda a sequência do tratamento e os resultados obtidos. Conclusão: a técnica apresentada pode ser uma alternativa não invasiva à SARPE na resolução da deficiência transversa de maxila, podendo ser empregada na maioria dos pacientes com crescimento facial finalizado. A paciente apresentada demonstrou benefícios significativos nos aspectos oclusal e respiratório, sem a necessidade de intervenção cirúrgica.

Aparelho forsus ancorado em mini-implante para correção da má oclusão de classe II / Forsus anchored appliance in mini-implants for class II maloclusion correction

Introdução: Os aparelhos de protração mandibular fixos, como o Forsus Fatigue Resistant Device, constituem uma alternativa para o tratamento da má oclusão de Classe II, sobretudo nos casos de pacientes pouco colaboradores. Contudo, assim como outros aparelhos de protração mandibular, o Forsus apresenta tendência à vestibularização dos dentes anteroinferiores, o que o contraindica para pacientes que apresentem essa característica prévia. Com o intuito de controlar esse processo, dispositivos de ancoragem esquelética podem ser associados aos aparelhos de protração mandibular fixos como método de ancoragem. Objetivo: Apresentar a aplicação conjunta do aparelho Forsus com reforço de ancoragem por meio de mini-implantes para o controle da vestibularização de incisivos inferiores. Método: Foram instalados 2 mini-implantes (Neodent 1,6 x 10 mm) na região mesial ao primeiro molar e, em seguida, esses dispositivos foram conectados ao fio ortodôntico e associados ao aparelho Forsus. Para avaliação da posição dos incisivos inferiores com a utilização do conjunto Forsus/mini-implante foram realizadas medidas cefalométricas (IMPA, 1.NB, 1-NB, ANB, trespasses vertical e horizontal) em 4 momentos: inicial (T0), antes da instalação do conjunto (T1), final de tratamento (T2) e 1 ano após remoção (T3), por meio do programa Dolphin 11.5. Resultados: Ao avaliar os dados cefalométricos obtidos pela diferença entre T2 e T1, observou-se aumento do IMPA (3,7°) e do 1.NB (0,7°), além da diminuição dos trespasses horizontal (3,2 mm) e vertical (2,5 mm), do 1-NB (1,5 mm) e do ANB (2,9°). Verificou-se ainda, que um ano após o término do tratamento (T3), os valores relacionados à inclinação dos incisivos inferiores foram mantidos. Conclusão: O conjunto Forsus/mini-implante permitiu o controle da inclinação dentária anteroinferior por meio do reforço de ancoragem oferecido pelos dispositivos de ancoragem esquelética temporários. Estudos clínicos prospectivos randomizados são necessários para demonstrar de forma mais abrangente os efeitos desta proposta terapêutica. (AU)

Introduction: Fixed mandibular protraction appliances, such as the Forsus Fatigue Resistant Device, are an alternative for Class II maloclusion treatment, especially in cases of non-cooperative patients. However, similarly to other mandibular protraction appliances, the Forsus device shows a tendency to vestibularization of the anterior inferior teeth that contraindicates it for patients who have this previous characteristic. In order to control this process, skeletal anchoring devices can be associated with fixed mandibular protraction appliances as an anchoring method. Objective: To introduce the joint application of Forsus appliance with anchorage reinforcement through mini-implants to control the vestibularization of lower incisors. Method: Two mini-implants (Neodent 1.6 x 10 mm) were installed in the mesial region of the first molar, and then these devices were connected to the orthodontic wire and associated with the Forsus appliance. In order to assess the position of the lower incisors using the Forsus/mini-implant assemblage, cephalometric measures (IMPA, 1NB, 1-NB, ANB, vertical and horizontal trespasses) were performed at 4 moments: initial (T0), before the installation of the assemblage (T1), end of treatment (T2), and 1 year after removal (T3), using Dolphin 11.5 program. Results: When evaluating cephalometric data obtained by the difference between T2 and T1, an increase in IMPA (3,7 °) and 1NB (0,7 °) was observed, in addition to a decrease in horizontal (3,2 mm) and vertical trespasses (2,5 mm), in 1-NB (1,5 mm) and of ANB (2,9°). Moreover, it was observed that one year after the end of the treatment (T3), the values related to the inclination of the lower incisors were maintained. Conclusion: The Forsus/ mini-implant assemblage allowed the control of the anterior-inferior tooth inclination by reinforcing the anchorage offered by the temporary skeletal anchorage devices used. Randomized prospective clinical trials are needed to demonstrate more comprehensively the effects of this therapeutic proposition.(AU)

Control de anclaje durante la retracción en masa de dientes superiores: una revisión sistemática / Anchorage control during maxillary en-masse retraction: a sistematic review

OBJETIVO: Comparar la eficacia para el control de anclaje, tiempo de retracción efectos secundarios y duración del tratamiento de diversos métodos empleados durante la práctica diaria como minitornillos, casquetes, arco transpalatino (ATP) y onplant en tratamiento de maloclusiones clase I y clase II con extracciones. MATERIALES Y MÉTODOS: Una búsqueda electrónica de estudios controlados aleatorios (ECA), estudios prospectivos controlados fue hecha a través de Cochrane Central Register of controlled Trials (CENRAL), PUBMED, MEDLINE, EMBASE, SCIELO, así como las bases específicas de ortodoncia de American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics, European Journal of Orthodontics, Korean Journal of Orthodontics y Dental Press Journal of Orthodontics. RESULTADOS: Se identificaron 56 artículos, de los cuales 15 fueron seleccionados después de la evaluación según los criterios de inclusión. Los dispositivos de anclaje que se utilizaron para la retracción fueron mitornillos, ATP, Onplant y casquete; donde los minitornillos mostraron ser más efectivos en el control de anclaje al compararlos con los métodos de anclaje ortodóntico convencional. CONCLUSIONES: 1. Los minitornillos logran menor tiempo de retracción con un promedio de 8.6 a 9.7 meses. 2. El tiempo total de tratamiento en pacientes tratados con minitornillos fue menor, oscilando entre los 21 meses. 3. Los minitornillos logran un mejor control vertical y sagital. 4. Los métodos de anclaje convencional (ATP y casquete), presentaron mayores efectos secundarios, como pérdida de control posterior y extrusión de incisivos superiores. 5. Los minitornillos son una buena opción para control de anclaje magnifica, ya que no depende de la colaboración del paciente. (AU)

OBJECTIVE: Compare the anchorage control effectiveness retraction time, secondary effects and treatment time methods employed in the daily practice, like micro screws, headgears, traspalatal arches (TPA) and Onplant for Class I and Class II with extractions treatment. MATERIALS AND METHODS: A thorough electronic search was made looking for randomized controlled trials (RCTs), prospective controlled studies through the Cochrane Central Register of Controlled Trials (CENTTRAL), PUBMED, MEDLINE, EMBASE, SCIELO, as well as specific basis of orthodontics on the Angle of Orthodontics, American Journal of Orthodontics, European Journal of Orthodontics, Korean Journal of Orthodontics and Dental Press Journal of Orthodontics. RESULTS: 5 articles were identified, after evaluation, 15 where selected after evaluation according to the inclusion criteria. The anchorage appliances used for retraction were microscrews, headgears, TPA and Onplant. Microscrews showed to be more effective for anchorage control than the other methods. CONCLUSIONS 1. Microscrews allow making the retraction in less time, with an average of 8.6 to 9.7 months. 2. The total treatment time was less in patients with microscrews, about 21 months. 3. Better sagital and vertical control was achieved with microscrews. 4. More secondary effects where found with conventional anchorage control appliances, like posterior control loss and upper anterior extrusion.5. Microscrews offer a great anchorage control as it does not rely an patient collaboration. (AU)

Evaluation of cytotoxicity and corrosion resistance of orthodontic mini-implants

ABSTRACT Objective: To evaluate and compare in vitro cytotoxicity and corrosion resistance of mini-implants from three different commercial brands used for orthodontic anchorage. Methods: Six mini-implants (Conexão(tm), Neodent(tm) and SIN(tm)) were separately immersed in artificial saliva (pH 6.76) for 30 and 60 days. The cytotoxicity of the corrosion extracts was assessed in L929 cell cultures using the violet crystal and MTT assays, as well as cell morphology under light microscopy. Metal surface characteristics before and after immersion in artificial saliva were assessed by means of scanning electron microscopy (SEM). The samples underwent atomic absorption spectrophotometry to determine the concentrations of aluminum and vanadium ions, constituent elements of the alloy that present potential toxicity. For statistical analysis, one-way ANOVA/Bonferroni tests were used for comparisons among groups with p < 0.05 considered significant. Statistical analysis was carried out with Graph Pad PRISM software Version 4.0. Results: No changes in cell viability or morphology were observed. Mini-implants SEM images revealed smooth surfaces with no obvious traces of corrosion. The extracts assessed by means of atomic absorption spectrophotometry presented concentrations of aluminum and vanadium ions below 1.0 µg/mL and 0.5 µg/mL, respectively. Conclusion: Orthodontic mini-implants manufactured by Conexão(tm), Neodent(tm) and SIN(tm) present high corrosion resistance and are not cytotoxic.

RESUMO Objetivo: avaliar, in vitro, e comparar a citotoxicidade e a resistência à corrosão de mini-implantes de três marcas comerciais diferentes, utilizados para ancoragem ortodôntica. Métodos: seis mini-implantes fabricados pelas empresas Conexão(r), Neodent(r) e SIN(r) foram imersos, separadamente, em saliva artificial (pH = 6,76), por 30 e 60 dias, de forma a obter os extratos da corrosão. A citotoxicidade dos extratos foi avaliada em cultura de células L929, empregando-se a análise de ensaios do cristal violeta e MTT, bem como da morfologia celular sob microscopia óptica. As características da superfície do metal antes e após a imersão em saliva artificial foram avaliadas usando microscopia eletrônica de varredura. Os extratos foram submetidos a espectrofotometria de absorção atômica, para determinar as concentrações dos íons alumínio e vanádio, elementos constituintes da liga e que apresentam toxicidade em potencial. Para análise estatística, os testes one-way ANOVA/Bonferroni foram usados para comparação entre os grupos, com p < 0,05 sendo considerado significativo. A análise estatística foi realizada com o programa Graph Pad PRISM v. 4.0. Resultados: não foi observada alteração na viabilidade ou morfologia celular após a exposição dos mini-implantes aos extratos. A análise dos mini-implantes por microscopia eletrônica de varredura revelou superfícies lisas e sem traços evidentes de corrosão. Os extratos analisados usando espectrofotometria de absorção atômica apresentaram concentrações de íons alumínio e vanádio inferiores a 1,0 µg/ml e 0,5 µg/ml, respectivamente. Conclusão: os mini-implantes fabricados pelas empresas Conexão(r), Neodent(r) e SIN(r) apresentam alta resistência à corrosão e não são citotóxicos.

Remodelação óssea no preparo para cirurgia ortognática: a compreensão otimiza o resultado final / Bone remodeling in preparation for orthognathic surgery: understanding optimizes the final result

Miniplacas cirúrgicas e mini-implantes permitem um preparo ortodôntico mais amplo e detalhista, que facilitará a ação e o resultado final de uma cirurgia ortognática. Os casos esqueléticos com indicações ortognáticas não são resolvidos de outra forma. As ancoragens mais amplas permitem que correções ortodônticas maiores e mais rápidas levem em conta a movimentação dos dentes em conjunto com o osso, e não mais apenas, e exclusivamente, dente a dente. A Ortodontia com base na remodelação óssea e ancoragens mais amplas não veio para substituir a Cirurgia Ortognática, mas sim para otimizar o preparo ortodôntico para sua realização. Isso não é uma controvérsia, apenas a realidade contemporânea de uma Ortodontia avançada!

Miniplates and mini-implants: bone remodeling as their biological foundation

Abstract The tridimensional network formed by osteocytes controls bone design by coordinating cell activity on trabecular and cortical bone surfaces, especially osteoblasts and clasts. Miniplates and mini-implants provide anchorage, allowing all other orthodontic and orthopedic components, albeit afar, to deform and stimulate the network of osteocytes to command bone design remodeling upon "functional demand" established by force and its vectors. By means of transmission of forces, whether near or distant, based on anchorage provided by miniplates, it is possible to change the position, shape and size as well as the relationship established between the bones of the jaws. Understanding bone biology and the continuous remodeling of the skeleton allows the clinician to perform safe and accurate rehabilitation treatment of patients, thus increasing the possibilities and types of intervention procedures to be applied in order to restore patient's esthetics and function.

Resumo A rede tridimensional formada pelos osteócitos controla o designósseo ao coordenar a atividade das células nas superfícies trabeculares e corticais, especialmente os osteoblastos e os clastos. Miniplacas e mini-implantes servem de ancoragem para que os demais componentes ortodônticos e ortopédicos possam - mesmo que à distância - deformar e estimular a rede de osteócitos a comandar uma remodelação no design de acordo com a "demanda funcional" criada pela forças aplicadas e seus vetores. Na transmissão próxima ou longínqua de forças, com base na ancoragem oferecida pela miniplacas, pode-se mudar a posição, o formato, tamanho e relação entre os ossos maxilares. Compreender a biologia óssea e a remodelação constante do esqueleto permite atuar com segurança e precisão nesse tipo de planejamento reabilitador dos pacientes, aumentando as possibilidades e tipos de intervenção para devolver a estética e função a eles.

Remodelação óssea e os planejamentos reabilitadores bucais com mini-implantes e miniplacas: algumas analogias para facilitar a compreensão / Bone remodeling and oral rehabilitation plans with mini-implants and mini-plates: a few analogies to facilitate understanding

Os ossos renovam-se constantemente e o turnover permite uma grande capacidade de adaptação a novas demandas físicas e metabólicas. A renovação óssea é completa em 4 a 5 anos no esqueleto do adulto jovem, comportando-se no dia a dia como o poeta disse "... prefiro ser uma metamorfose ambulante!". No simples movimento ortodôntico, na colocação de um implante osseointegrável, na aplicação do aparelho ortopédico, no movimento dentário com ganho de osso ou mudança de forma pela ancoragem em mini-implantes, e quer seja na transmissão longínqua de forças com base na ancoragem oferecida pela miniplacas, os osteócitos estão implicados, com sua rede tridimensional, no controle do design ósseo, por coordenarem a atividade de seus comandados nas superfícies trabeculares e corticais: os osteoblastos e os clastos. Compreender a biologia óssea e a remodelação constante do esqueleto permite atuar com segurança e precisão nos planejamentos reabilitadores dos pacientes e aumenta, também, as possibilidades de tipos de intervenção para devolver a estética e função a eles...

Bones are under continuous remodeling, and turover allows them to greatly adapt to new physical and metabolic demands. Bone remodeling ceases within 4 to 5 years in a young adult skeleton, and behaves as mentioned by the poet: “an ongoing metamorphosis.”Whether in orthodontic movement, osseointegrated implant placement, orthopedic appliance placement, tooth movement with bone gain or format changes caused by anchorage and mini-implants, or in the transmission of forces by means of miniplate-based anchorage, osteocytes are involved, by means of their tridimensional network, with bone design control, as they rule the activity of those which they command on trabecular and cortical bone surfaces: osteoblasts and clasts. Understanding bone biology and continuous remodeling of the skeleton allows us to perform safe and accurate rehabilitation treatment planning, thus increasing the number of intervention procedures to be applied in order to restore patient’s esthetics and function...

A digital volumetric tomography (DVT) study in the mandibular molar region for miniscrew placement during mixed dentition

OBJECTIVE: To assess bone thickness for miniscrew placement in the mandible during mixed dentition by using digital volumetric tomograph (DVT). MATERIAL AND METHODS: A total of 15 healthy patients aged 8-10 years old, with early exfoliated mandibular second deciduous molar, were included. DVT images of one quadrant of the mandible were obtained using Kodak extraoral imaging systems and analyzed by Kodak dental imaging software. The error of the method (EM) was calculated using Dahlberg's formula. Mean and standard deviation were calculated at 6 and 8 mm from the cementoenamel junction (CEJ).Paired t-test was used to analyze the measurements. RESULTS: Buccal cortical bone thickness, mesiodistal width and buccolingual bone depth at 6 mm were found to be 1.73 + 0.41, 2.15 + 0.49 and 13.18 + 1.22 mm, respectively; while at 8 mm measurements were 2.42 + 0.34, 2.48 + 0.33 and 13.65 + 1.25 mm, respectively. EM for buccal cortical bone thickness, mesiodistal width and buccolingual bone depth was 0.58, 0.40 and 0.48, respectively. The difference in measurement at 6 and 8 mm for buccal cortical plate thickness (P < 0.05) and buccolingual bone thickness (P < 0.05) was found to be significant, whereas for mesiodistal width it was insignificant (P > 0.05). CONCLUSION: Bone thickness measurement has shown promising evidence for safe placement of miniscrews in the mandible during mixed dentition. The use of miniscrew is the best alternative, even in younger patients. .

OBJETIVO: avaliar, por meio de tomografia volumétrica digital (TVD), a espessura óssea necessária para a instalação de mini-implante na arcada inferior durante a fase de dentição mista. MÉTODOS: um total de 15 pacientes saudáveis, com idades entre 8 e 10 anos, com segundo molar inferior decíduo irrompido recentemente, foram incluídos no presente estudo. Imagens de TVD da hemiarcada inferior foram obtidas utilizando sistemas de imagens extrabucais Kodak. As imagens foram analisadas por meio do programa de imagens Kodak. O erro do método (EM) foi calculado utilizando a fórmula de Dahlberg. Médias e desvios-padrão foram calculados de 6 a 8mm aquém da junção amelocementária. O teste t foi utilizado para a análise das medidas. RESULTADOS: a espessura do osso cortical vestibular, largura mesiodistal e profundidade óssea vestibulolingual, a 6mm, foram de 1,73 + 0,41; 2,15 + 0,49; e 13,18 + 1,22 mm, respectivamente. Já a 8mm, os valores foram de 2,42 + 0,34; 2,48 + 0,33; e 13,65 + 1,25mm. O EM para a espessura do osso cortical vestibular, largura mesiodistal e profundidade óssea vestibulolingual foi de 0,58, 0,40 e 0,48mm, respectivamente. A diferença entre as medidas a 6 e 8mm para a espessura do osso cortical vestibular (p < 0,05) e a espessura óssea vestibulolingual (p < 0,05) foi significativa, embora não tenha sido significativa para a largura mesiodistal (p < 0,05). CONCLUSÃO: a mensuração da espessura óssea demonstra evidências promissoras para a segura instalação de mini-implantes na arcada inferior e na fase de dentição mista. O uso de mini-implantes tem se mostrado a melhor alternativa, mesmo nos casos de pacientes mais jovens. .