Study on quantitative analysis of bracket-induced nonlinear response of labio-cheek soft tissue during the orthodontic process / 生物医学工程学杂志

In the orthodontics process, intervention and sliding of an orthodontic bracket during the orthodontic process can arise large response of the labio-cheek soft tissue. Soft tissue damage and ulcers frequently happen at the early stage of orthodontic treatment. In the field of orthodontic medicine, qualitative analysis is always carried out through statistics of clinical cases, while quantitative explanation of bio-mechanical mechanism is lacking. For this purpose, finite element analysis of a three-dimensional labio-cheek-bracket-tooth model is conducted to quantify the bracket-induced mechanical response of the labio-cheek soft tissue, which involves complex coupling of contact nonlinearity, material nonlinearity and geometric nonlinearity. Firstly, based on the biological composition characteristics of labio-cheek, a second-order Ogden model is optimally selected to describe the adipose-like material of the labio-cheek soft tissue. Secondly, according to the characteristics of oral activity, a two-stage simulation model of bracket intervention and orthogonal sliding is established, and the key contact parameters are optimally set. Finally, the two-level analysis method of overall model and submodel is used to achieve efficient solution of high-precision strains in submodels based on the displacement boundary obtained from the overall model calculation. Calculation results with four typical tooth morphologies during orthodontic treatment show that: ① the maximum strain of soft tissue is distributed along the sharp edges of the bracket, consistent with the clinically observed profile of soft tissue deformation; ② the maximum strain of soft tissue is reduced as the teeth align, consistent with the clinical manifestation of common damage and ulcers at the beginning of orthodontic treatment and reduced patient discomfort at the end of treatment. The method in this paper can provide reference for relevant quantitative analysis studies in the field of orthodontic medical treatment at home and abroad, and further benefit to the product development analysis of new orthodontic devices.

Células madre en odontología: nuevas perspectivas / Stem cells in dentistry: new perspectives

En el campo de la odontología, prevalecen actualmente alternativas terapéuticas con una filosofía conservadora. Sin embargo, con el advenimiento de los tratamientos con células madre (CM), se amplían las posibilidades terapéuticas, que buscan la combinación y el equilibrio entre la intervención tradicional y las posibilidades de reposición de estructuras anatómicas dañadas, a través de la regeneración de tejidos utilizando células madre o sus derivados (AU)

In the dentistry field, therapeutic alternatives with a conservative philosophy currently prevail. However, with the advent of stem cell (SC) treatments, therapeutic possibilities are expanding, seeking a combination and balance between traditional intervention and the pos- sibility of replacing damaged anatomical structures through tissue regeneration, using stem cells or their derivatives (AU)

Autotrasplante de un tercer molar inmaduro: reporte de un caso / Autotransplantation of an immature third molar: a case report

El autotrasplante se refiere a la transferencia quirúrgica de un dientede una posición a otra en el mismo individuo dentro de los alveolosde dientes extraídos o sitios preparados quirúrgicamente. El autotrasplante de un diente inmaduro puede ser una opción para reemplazarmolares con caries extensas en pacientes jóvenes como una alternativaal reemplazo de dientes con prótesis fi ja o implanto-soportada. Es unprocedimiento clínico con un índice de éxito de 98 por ciento cuando los dientes son trasplantados traumáticamente y el tiempo extraoral se mantiene al mínimo. El estado de desarrollo del diente determina ampliamente el potencial de reparación pulpar después del autotrasplante. Para obtener una pulpa vital en un diente autotrasplantado el foramen apical no debe medir menos de1 mm de diámetro. El área receptora debe ser 1-2 mm más grande y profunda que las medidas de las raíces donadoras parapreservar las células del ligamento periodontal, un óptimo contacto entreambas estructuras puede mejorar el suministro sanguíneo y los nivelesde nutrición de las células del ligamento periodontal, el cual puedeincrementar el éxito del autotrasplante. En este artículo se presenta un caso exitoso de autotrasplante de tercer molar inmaduro.

Autotransplantation refers to the surgical transfer of a tooth fromone position to another in the same individual onto extracted toothsockets or surgical prepared recipient sites. Autotransplantation of animmature teeth can be an option to replace extensive decayed molarsin young patients as an alternative to immediately replacing teeth withfi xed or implant-supported prosthesis. Autotransplantation is a clinicalprocedure with a success rate of 98% when teeth are transplantedatraumatically and when the extraoral time is keep to a minimum.The developmental stage of the tooth highly determines the potentialof pulpal repair after transplantation. To obtain a vital pulp in anautotransplanted tooth, the apical foramen should not be smaller than1 mm in diameter. The recipient area must be 1-2 mm larger and deeperthan the measurements of the donor roots to preserve the periodontalligament cells, an optimal contact between both structures can improvethe blood supply and the level of nutrition to the periodontal ligamentcells, which can increase the success of autotransplantation. In thispaper, we report one case of successful autotransplantation of animmature third molar.

New methodology for evaluating osteoclastic activity induced by orthodontic load

Orthodontic tooth movement (OTM) is a dynamic process of bone modeling involving osteoclast-driven resorption on the compression side. Consequently, to estimate the influence of various situations on tooth movement, experimental studies need to analyze this cell. Objectives The aim of this study was to test and validate a new method for evaluating osteoclastic activity stimulated by mechanical loading based on the fractal analysis of the periodontal ligament (PDL)-bone interface. Material and Methods The mandibular right first molars of 14 rabbits were tipped mesially by a coil spring exerting a constant force of 85 cN. To evaluate the actual influence of osteoclasts on fractal dimension of bone surface, alendronate (3 mg/Kg) was injected weekly in seven of those rabbits. After 21 days, the animals were killed and their jaws were processed for histological evaluation. Osteoclast counts and fractal analysis (by the box counting method) of the PDL-bone interface were performed in histological sections of the right and left sides of the mandible. Results An increase in the number of osteoclasts and in fractal dimension after OTM only happened when alendronate was not administered. Strong correlation was found between the number of osteoclasts and fractal dimension. Conclusions Our results suggest that osteoclastic activity leads to an increase in bone surface irregularity, which can be quantified by its fractal dimension. This makes fractal analysis by the box counting method a potential tool for the assessment of osteoclastic activity on bone surfaces in microscopic examination. .

Extreme root resorption associated with induced tooth movement: A protocol for clinical management

Cases in which teeth have only the cervical third remaining from orthodontically induced external root resorption, cast the following doubts: 1) What care should be taken to keep these teeth in mouth with the least risk possible? 2) What care should be taken with regards to reading of imaging exams, particularly in terms of accurately determining cervical root and bone loss? 3) Why is not endodontic treatment recommended in these cases? The present study aims at shedding light on the aforementioned topics so as to induce new insights into the theme.

Nos casos em que os dentes têm apenas o terço cervical remanescente de uma reabsorção radicular externa induzida ortodonticamente: 1) Quais seriam os cuidados para que permaneçam na boca, com o menor risco possível de perda? 2) Quais seriam os cuidados na interpretação imaginológica desses casos, quanto à determinação precisa da perda radicular e óssea cervical? 3) Por que o tratamento endodôntico não estaria indicado? No presente trabalho, procura-se esclarecer esses pontos e respondendo os questionamentos, para induzir novos insights sobre o assunto.

Tratamiento integral de las avulsiones dentarias: evolución y seguimiento / Comprehensive treatment of tooth avulsions: evolution and follow-up

El estudio incluyó 66 pacientes cuyuas edades oscilaban entre los 7 y 15 años, 44 varones y 22 mujeres, con 70 avulsiones en piezas dentarias permanentes, de las cuales 67 se produjeron en el maxilar superior y 3 en el maxilar inferior; 57 fueron incisivos centrales superiores, 10 incisivos laterales superiores y 3 incisivos centrales inferiores. Los pacientes bajo estudio fueron tratados de urgencia y tu y tuvieron un seguimiento mínimo de dos años en el área de residencia del Hospital Zonal Especializado en Odontología Infantil Dr. A. Bollini, de la ciudad de La Plata, en el período comprendido entre junio de 2003 y diciembre de 2009. Del total de piezas dentarias avulsionadas, 19 presentaban ligamento periodontal vital y 51 ligamento periodontal no vital. En los casos de avulsiones con ligamento periodontal vital, luego del tratamiento integral adecuado se detectó un 21,05 por ciento (N=4) con reabsorción sustitutiva y un 5.26 por ciento (N=1) con reabsorción inflamatoria, mientras que en el 73,68 por ciento (N=14) de los casos se observáo reabsorción superficial transitoria. En cuanto al pronóstico pulpar, todas las piezas dentarias sufrieron necrosis. En aquellos casos con ligamento periodontal no vital (N=51), luego del tratamiento integral adecuado, un 96,07 por ciento (N=49) de los casos presentaron reabsorción sustitutiva y un 3, 92 por ciento (N=2) reabsorción superficial. No se detectaron, en ningún caso, reabsorciones inflamatorias. Todos los casos tuvieron un seguimiento mínimo de dos años. Los pacientes con lesiones traumáticas deben ser tratados en forma integral, esto significa resolver no sólo correctamente la situación de urgencia, sino también hacer un adecuado seguimiento para realizar las intervenciones pertinentes en cada caso en particular, mejorando así el pronóstico.

Periodontal ligament influence on the stress distribution in a removable partial denture supported by implant: a finite element analysis

OBJECTIVES: The non-homogenous aspect of periodontal ligament (PDL) has been examined using finite element analysis (FEA) to better simulate PDL behavior. The aim of this study was to assess, by 2-D FEA, the influence of non-homogenous PDL on the stress distribution when the free-end saddle removable partial denture (RPD) is partially supported by an osseointegrated implant. MATERIAL AND METHODS: Six finite element (FE) models of a partially edentulous mandible were created to represent two types of PDL (non-homogenous and homogenous) and two types of RPD (conventional RPD, supported by tooth and fibromucosa; and modified RPD, supported by tooth and implant [10.00x3.75 mm]). Two additional Fe models without RPD were used as control models. The non-homogenous PDL was modeled using beam elements to simulate the crest, horizontal, oblique and apical fibers. The load (50 N) was applied in each cusp simultaneously. Regarding boundary conditions the border of alveolar ridge was fixed along the x axis. The FE software (Ansys 10.0) was used to compute the stress fields, and the von Mises stress criterion (svM) was applied to analyze the results. RESULTS: The peak of svM in non-homogenous PDL was higher than that for the homogenous condition. The benefits of implants were enhanced for the non-homogenous PDL condition, with drastic svM reduction on the posterior half of the alveolar ridge. The implant did not reduce the stress on the support tooth for both PDL conditions. Conclusion: The PDL modeled in the non-homogeneous form increased the benefits of the osseointegrated implant in comparison with the homogeneous condition. Using the non-homogenous PDL, the presence of osseointegrated implant did not reduce the stress on the supporting tooth.

Alterações morfológicas das células de ligamento periodontal após contato com materiais endodônticos / Morphological cell changes at periodontalligament cells after contact with endodontic materiais

Objetivo: O objetivo deste trabalho foi avaliar as alterações volumétricas e a viabilidade dascélulas do ligamento periodontal humano após contato com o extrato de materiais endodônticos. Metodologia: As alterações volumétricas e a viabilidade foram analisadas por citometria de fluxo. As células (6 x 104 células/poço) foram incubadas por 24 horas a 37°C, com extratos dos materiais em duas condições de presa (recém espatulados e após 24 horas de presa). Foram analisados Endo¬fill, Sealer 26, Cimento de Portland Branco e cimento de óxidos bioativos. A extração foi executada em dois períodos distintos (48 e 72 horas para materiais frescos; 72 e 96 horas para materiais com presa inicial de 24 horas). Depois do contato das células com os extratos, as células L de Rodamina 123 e analisadas sob um ~ foram tripsinizadas e incubadas com três comprimentos de onda entre 515-530nm (FL 1). O software CellQuest v 3.0.1 foi utilizado para análise dos dados. A análise esta¬tística foi realizada usando teste ANOVA com três fatores de interação. Resultados: Os resultados e Endofill provocaramademonstraram que os materiais Sealer 26, Sealer acentuada redução vo¬lumétrica (p < 0,0001) das células sugestivas de processo e Cimento de Portland não causaram alterações no potencialaapoptótico. Sealer de membrana mitocondrial das células. Conclusões: Conclui-se que as células do ligamento periodontal sofrem modificação de volume após contato com materiais endodônticos. Quanto à viabilidade, os cimentos endodônticos alteram significati¬vamente as células. Cimento de Portland branco demonstrou os melhores resultados.

Objective: The aims of this study were to evaluate the cell shrinkage at human periodontalligamentcells following contact with endodontic materiais and cell viability. Material and Methods: Cell skrinkage and cell viability were evaluated by observing a loss of cellular volume by flow cytometry. The cells (6 x 104 cells/well) were incubated for 24 hours at 37°(, with material extracts in two conditions (fresh or set stage).The materiais were Endofill, Sealer 26, White Portland cement and bioactive oxide-based endodontic material. The extraction was executed in two distinct time point after mixed (48 e 72 h for fresh material; 72 e 96 h for set stage). After contact, the cells were L rodhamine 123 solution and the emission~harvested and incubated with 3 wavelength was adjusted to 515-530 nm (FU). The CellQuest software v 3.0.1 was used for data analysis. The values obtained were compared using ANOVA with three facto r interactions. Results: Sealer 26, Endofill and a new bioactive oxide-based endodontic material caused significant cell skrinkage (p < 0.0001) that suggest apoptosis. However, new bioactive oxide-based endodontic material and white Portland cement do not cause change the mitochondrial membrane po¬tential. Conclusion: Endodontic materiais can cause cell volume changes. Root canal sealers caused some type of change that decreases the cell viability. The whithe Portland cement showed the best results.

Three-dimensional finite element analysis of the stress distribution pattern in the design modifications of U-shaped palatal major connector.

Background: The U-shaped maxillary major connector is considered to be the least-desirable design by many prosthodontists as it lacks rigidity, which is a primary requisite for a major connector. Aims and Objectives: Design modifications in the U-shaped palatal major connector are desired because it lacks rigidity. The study also aimed to determine the best design when a U-shaped palatal major connector is indicated for clinical use. Materials and Methods: The normal design and the design-modified models (modification 1, 2, 3, 4) were loaded at the functional cusps of the premolars and the molars with a magnitude of 200 N, 250 N and 300 N at angulations of 60 o and 90 o on both sides of the maxillary arch. Results for each loading were obtained as stress distribution colored images and numerical values were recorded. A three-dimensional finite element analysis study of the design-modified models was performed using two finite element softwares, namely PRO-E and IDEAS. Results: The least stress value of 7.86 Megapascals (MPa) at 200 N, 60 o was recorded for the double-thickness design, followed by design 1, which was 8.03 MPa. The least stress value for the palatal mucosa and ligament was provided by design modification 1 (0.5 mm-thick U-shaped connector, 9 mm anteroposteiorly, 14.6 mm laterally), which was 9.78 MPa and 2.98 MPa, respectively. Conclusion: The double-thickness group exhibited the least internal stress for the U-shaped major connector. However, it delivered the greatest stress to the palatal mucosa and the periodontal ligaments.

Proporción de tenascina y fibronectina en el ligamento periodontal de dientes sometidos a fuerzas ortodónticas / Tenascin and fibronectin proportions in human periodontal ligament of teeth undergoing orthodontic forces

El presente estudio tuvo como objetivo comprobar los cambios en la proporción de tenascina (T) y fibronectina (F) en la zona de tensión del ligamento periodontal humano (LPH) de dientes sometidos a fuerzas ortodónticas. Se tomaron muestras de LPH en 20 pacientes entre 18 y 25 años. A los dientes del grupo experimental se les aplicó una fuerza con intervalos de 1, 21 y 40 días. Las muestras fueron congeladas en nitrógeno líquido y posteriormente sometidas a tinción inmunohistoquímica. Para el grupo de F, el primer día se observó que los dientes del grupo control presentaban una tinción leve. En el grupo experimental se observó que las siete muestras presentaban una tinción leve. En el día 21, cinco de las siete muestras presentaban una tinción moderada y las dos restantes, una tinción intensa. En el día 40, en todas se observó una tinción intensa. En el grupo control de T, las muestras presentaron una tinción leve. En el primer día se observó una tinción moderada. En el día 21, cuatro presentaron una tinción intensa y las tres restantes, una tinción moderada. En el día 40 fue leve. Los resultados sugieren la posible relación de la F y la T en los procesos de neoformación en la zona de tensión, contribuyendo a la mejor comprensión de los procesos moleculares involucrados al aplicar fuerzas ortodónticas en los dientes

Regeneración tisular guiada: primera parte / Guided tissue regeneration: first part

El objetivo de la terapia reconstructiva periodontal es obtener la maduración del periodonto, en sitios en donde existe lesión periodontal previa, con formación de nuevo cemento, nuevo ligamento periodontal y nuevo hueso alveolar. El tema de este trabajo intenta abordar cuáles son los materiales y procedimientos para retardar la proliferación apical del epitelio gingival y permitir la formación de una nueva inserción. El uso de membranas y de rellenos óseos da lugar al principio de RTG. La membrana impide que el tejido conjuntivo entre en contacto con la superficie radicular, dejando un espacio cerrado entre la barrera, la raíz y las paredes del defecto óseo, y actuando como barrera selectiva y mantenedor de espacio. Los rellenos óseos contienen células que pueden forma nuevo hueso cuando son implantadas en defectos periodontales intraóseos. La utilización de RTG posibilita la rehabilitación en cuanto a arquitectura y función del periodonto destruido por la infección

Utilización de un implante oseointegrado como anclaje para la retracción ortodóncica de un canino: un estudio con elementos finitos / Utilization of an osseointegrated implant as anchorage for an orthodontic canine retraction: a finite element study

El logro de un anclaje ortodóncico intraoral adecuado se dificulta o llega a ser casi imposible cuando están ausentes los dientes claves para lograrlo. En estas circunstancias, sería adecuado poder colocar una unidad de anclaje, como un implante oseointegrado, capaz de resistir fuerzas de magnitud suficiente para efectuar el movimiento de otros dientes, sin que el anclaje sufra desplazamientos. Para el presente estudio se diseñó un modelo matemático tridimensional, el cual incluye un implante oseointegrado y un canino con sus respectivas estructuras de soporte, y se aplicaron, por separado, fuerzas y momentos únicos y condiciones de carga combinadas con relaciones M/F de 6.1:1, 10.3:1, 13.9:1 y 26.4:1 para simular la retracción del canino, con cadenas elósticas y ansas en T de TMA (titanio molibdeno) de 0.017 x 0.025 de pulgada. El método de análisis de elementos finitos permitió calcular los esfuerzos y desplazamientos del modelo, cuyos resultados mostraron una distribución de esfuerzos más uniforme y de baja magnitud cuando se utilizaron cargas que combinaban fuerza y momento. El sitio de mayor concentración de esfuerzos fue el tercio cervical del implante y el hueso que lo rodea, seguido por el diente, el cual se comportó como una estructura rígida con predominio del esfuerzo de flexión; luego, el hueso cortical y por último el ligamento periodontal. Una relación de M/F 6.1:1 produjo la mejor distribución de esfuerzos en el implante y en el hueso cortical que lo rodea, mientras que para el diente y sus tejidos de soporte una relación de M/F 10.3:1 fue la que produjo los esfuerzos de menor magnitud y de distribución uniforme. Basados en estos resultados, es posible afirmar que cuando la unidad de anclaje es un implante oseointegrado resulta mejor utilizar un sistema de retracción precalibrado sin fricción

Revisión de los factores de crecimiento en la cicatrización periodontal / A review of the growth factors in periodontal healing

Para que se produzca regeneración periodontal, tanto las células progenitoras del ligamento periodontal como las óseas, deben migrar a la superficie radicular, unirse a ella, madurar y proliferar. La selección de un factor de crecimiento es fundamental para dicha regeneración. Estos factores de crecimiento (FGFs, PDGF, IFGs, TGFs, EFG, fibronectina), junto a ciertas proteínas de inserción, tienen un papel relevante en la cicatrización periodontal

El autotransplante en el tratamiento de ortodoncia: presentación de un caso clínico en control durante 10 años / Autotransplantation in orthodontic treatment: introduction of a ten-year follow-up clinical case

En este artículo se detalla el trabajo en equipo de un tratamiento de ortodoncia, desde el plan de tratamiento hasta el postoperatorio y fase de mantenimiento. El papel del periodoncista, endodoncista y prostodoncista fue de mucha importancia para llegar a obtener éxito en la presente investigación

Movilidad dentaria y amortiguación del periodonto: sistemas de evaluación / Tooth mobility and damping characteristics of the periodontium: evaluation systems

El examen clínico de la movilidad dentaria es uno de los elementos de juicio utilizado con mayor frecuencia para determinar, junto con las radiografías y el sondaje periodontal, la pérdida de los tejidos de soporte. Los métodos de evaluación desarrollados son variados y se clasifican como clínicos, mecánicos, electrónicos y ópticos. El sistema Periotest (Siemens AG, Bensheim, Alemania) si bien puede usarse para medir la movilidad dentaria, tiene gran importancia para evaluar la amortiguación del ligamento periodontal. Las variaciones cuantitativas en el valor Periotest (PTV) pueden reflejar cambios fisiológicos y/o patológicos de las estructuras periodontales