Flexural strength of mini-implants developed for Herbst appliance skeletal anchorage: a study in Minipigs br1 cadavers

OBJECTIVE: The present study was designed to verify if mini-implant prototypes (MIP) developed for Herbst appliance anchorage are capable of withstanding orthopedic forces, and to determine whether the flexural strength of these MIP varies depending on the site of insertion (maxilla and mandible). METHODS: Thirteen MIP were inserted in three minipig cadavers (six in the maxilla and seven in the mandible). The specimens were prepared and submitted to mechanical testing. The mean and standard deviation were calculated for each region. A two-way Student's t test was used to compare the strength between the sites. A one-way Student's t test was performed to test the hypothesis. Orthopedic forces above 1.0 kgf were considered. RESULTS: The MIP supported flexural strength higher than 1.0 kgf (13.8 ± 2.3 Kg, in the posterior region of the maxilla and 20.5 ± 5.2 Kg in the anterior region of the mandible) with a significantly lower flexural strength in the anterior region of the mandible (P < 0.05). CONCLUSION: The MIP are capable of withstanding orthopedic forces, and are more resistant in the anterior region of the mandible than in the posterior region of the maxilla in Minipigs br1 cadavers.

OBJETIVO: o presente estudo foi delineado para verificar se protótipos de mini-implantes (PMI) desenvolvidos para a ancoragem esquelética do aparelho de Herbst são capazes de suportar forças ortopédicas e, também, determinar a variação da força de flexão desses PMI de acordo com o local de inserção (maxila ou mandíbula). MÉTODOS: após o cálculo do tamanho da amostra, 13 PMI foram colocados em três cadáveres de Minipigs br1 (seis na maxila e sete na mandíbula). Os corpos de prova foram preparados e submetidos a um teste mecânico. Cálculos da média e o do desvio-padrão foram realizados para cada região. O teste t de Student para duas amostras não pareadas foi utilizado para comparar a resistência dos PMI entre as regiões de inserção. O teste t de Student para uma amostra foi realizado para o teste de hipótese. Foram consideradas forças ortopédicas aquelas acima de 1,0kgf. RESULTADOS: os PMI foram capazes de suportar forças de flexão maiores que 1,0kgf (13,8 ± 2,3Kg na região posterior da maxila, e 20,5 ± 5,2Kg na região anterior da mandíbula), apresentando significativa menor força de flexão na região anterior da mandíbula (p < 0,05). CONCLUSÃO: os PMI são capazes de suportar forças ortopédicas, sendo mais resistentes quando utilizados na região anterior da mandíbula do que na posterior da maxila, em cadáveres de Minipigs br1.

Avaliação da resistência à flexão de mini-implantes desenvolvidos para ancoragem esquelética do aparelho de Herbst: estudo em Minipig br1 / Flexure resistance evaluation of mini implants protolypes developed for Herbst appliance ancorage: study in Minipig br1

Um efeito colateral indesejável do uso do aparelho de Herbst é a vestibularização excessiva dos incisivos inferiores que pode estar relacionada à retração gengival, à perda óssea marginal e à reabsorção radicular. A ancoragem esquelética do aparelho de Hebst poderia evitar estes problemas. O objetivo do presente estudo foi o de avaliar, em Minipigs br1, a resistência à flexão de protótipos de mini-implantes desenvolvidos para ancoragem do aparelho de Herbst, compara a resistência dos protótipos entre as duas regiões escolhidas para inserção e avaliar se os protótipos de mini-implantes seriam capazes de suportar forças ortopédicas. Após o cálculo do tamanho da amostra, 13 protótipos de mini-implantes foram colocados nas regiões posterior da maxila e anterior da mandíbula de três Minipigs br1, após terem sido mortos. Corpos de prova contendo os protótipos de mini-implantes inseridos em osso foram submetidos a uma força de flexão por engastamento simples utilizando-se uma máquina universal de ensaios mecânicos Instron, calculando-se a média e o desvio padrão para cada região. Com o objetivo de comparar a resistência dos protótipos entre as regiões de inserção foi utilizado o Teste T de Student para duas amostras não pareadas. O teste de hipótese foi realizado para cada região para avaliar se os protótipos de mini-implantes seriam capazes de suportar forças ortopédicas. Para fins de comparação foram consideradas forças ortopédicas acima de 1,0 kgf. O nível de significância adotado foi P< 0,05. Os protótipos de mini-implantes apresentaram resistência à força de flexão de 13,86kgf (DP=2,3) para a região posterior da maxila e 20,55 kgf (DP=5,2) para a região anterior da mandíbula. Houve diferença estatisticamente significativa entre as duas regiões com relação a força de resistência dos mini-implantes (P=0,015), sendo que a resistência anterior da mandíbula. A hipótese de que os protótipos de mini-implantes seriam capazes de suportar forças ortopédicas foi confirmada para as regiões posterior da maxila e anterior da mandíbula. Os autores concluíram que, em Minipigs br1, os protótipos de mini-implantes desenvolvidos para a ancoragem do aparelho de Herbst foram capazes de resistir a forças entre 13,86 e 20,55 kgf, sendo estatisticamente mais resistentes na região anterior da mandíbula e capazes de suportar forças ortopédicas.

An undesirable tooth movement resulting from use of the Herbst appliance is the excessive proclination of the anterior mandibular teeth, which is commonly associated with gingival recession, marginal bone loss, and root resorption. Skeletal anchorage of the Hesbst appliance could prevent these problems. The present study was designed to evaluate, in Minipigs br1, the flexure resistance of prototype mini-implants develooped for Herbst appliance anchorage, to compare the prototype resistence between the regions in which the mini-implants were palced, and to test the hypothesis that these mini-implant prototypes can withstand orthopedic forces. After calculation of sample size, 13 mini-implant prototypes (2mm in diameter x 10 mm long) were inserted in the posterior region of the maxila and the anterior region of the mandible, in three recently kiled minipigs. The specimens were submited to a single cantilever flexure test using an Instron testing machine. Mean and standard deviation were calculated for each region. To compare the resistance of the prototypes between the sites of mini-implant insertion, a 2-Sample Student's t test was calculated. The test was carried out individually for each region, to evaluate if the prototype mini-implants developed for Herbst appliance anchorage could withstand orthopedic forces. Orthopedic forces above 1.0 kgf were considered. The level of significance was set at P < 0,05. The prototype mini-implant showed a flexure stength of 13,86 kgf (SD=2,3) for the posterior region of the maxilla, and 20,55 kgf (SD=5,2) for the anterior region of the mandible. A significant statistically difference was foud in the resistence of the prototypes between the two regions (P = 0,015). The hypothesis that the prototype mini-implants can withstand orthopedic forces was confirmed. The authors concluded that, in Minipigs br1, the prototype mini-implants developed for Herbst appliance anchorage could resist forces from 13,86 to 20,55 kgf, were statiscally more resistant in the anterior region of the mandible, and were capable of withstanding orthopedic forces.

Análise do comprimento do lábio superior e da exposição dos incisivos superiores após o tratamento ortodôntico / Analysis of upper lip lenght and upper incisor exposure after orthodontic treatment

O objetivo do presente trabalho foi analisar a exposição dos incisivos superiores, a projeção e o comprimento do lábio superior ao inicio e ao final do tratamento ortodôntico, bem como correlacionar as possíveis alterações encontradas nestas estruturas. Para isto, foram selecionadas 13 Documentações ortodônticas de pacientes dos gêneros masculino e feminino, brasileiros, leucodermas, com idades entre nove e 16 anos, tratados com extrações dos quatro primeiros pré-molares. Os pacientes da amostra foram selecionados subjetivamente por meio das suas fotografias de frente e de perfil, nas quais se observaram, visualmente, alteração favorável da posição do lábio superior ao final do tratamento ortodôntico. Foram desenhados e analisados os cefalogramas sobre as telerradiografias em norma lateral de cada paciente. As médias das medidas obtidas ao inicio e ao termino do tratamento ortodôntico foram analisadas por meio do teste t de Student para dados pareados e adotou-se o nível de significância de 5%. Após a analise estatística dos valores encontrados, conclui-se que, ao final do tratamento, houve diminuição, estatisticamente, significativa da exposição dos incisivos superiores e da projeção do lábio superior. Não houve aumento, estatisticamente, significativo do comprimento do lábio superior. Correlação positiva, estatisticamente, significativa foi encontrada entre a projeção do lábio superior e a exposição dos incisivos superiores e o comprimento do lábio superior.

The purpose of this study was to analyze the upper incisor exposure, the upper lip protrusion and the vertical upper lip length after orthodontic treatment and to correlate any changes in these structures. Thirteen records were obtained from male and female Brazilian patients, age 9-16 years, who were leucoderms, with the extraction of the four first bicuspid teed. Front and lateral photos were used to select the patients in which a positive retraction of the upper lip was observed at the end of the orthodontic treatment. Initial and final cephalograms of each patient were designed and analyzed and the t test used to analyze the average of the initial and final measures. The findings of this investigation revealed a statistically significant decrease of the upper incisor exposure and upper lip projection. No statistical changes were found in the length of upper lip at the end of treatment. Positive correlation statistically significant was observed between the upper lip projection and upper incisor exposure. Negative correlation was observed between the upper lip projection and the upper lip length and between the upper incisor exposure and upper lip length.

Análise do lábio superior após tratamento ortodôntico / Analysis of upper lip after orthodontic treatment

O objetivo, no presente trabalho, é analisar a posição do lábio superior e dos incisivos superiores ao inicio e ao final do tratamento ortodôntico e correlacionar as possíveis alterações encontradas nestas estruturas. Para isso, foram selecionadas 13 documentações ortodônticas de pacientes dos gêneros masculino e feminino, brasileiros, leucodermas, com idades entre 9 e 16 anos, tratados com extrações dos quatro primeiros premolares. As documentações dos pacientes foram selecionadas subjetivamente, por meio de suas fotografias de gente e de perfil, nas quais foi observada uma nítida alteração da projeção do lábio superior entre as fases inicial e final do tratamento ortodôntico. Utilizando-se telerradiografias em norma lateral, foram desenhados os cefalogramas de cada paciente e medidas as grandezas cefalométricas 1.NA, 1-NA e SnPerp-ls. Após a análise estatística dos valores encontrados, conclui-se que houve diminuição estatisticamente significativa da projeção do lábio superior e dos valores lineares dos incisivos superiores ao final do tratamento. Embora, tenha ocorrido diminuição dos valores angulares dos incisivos superiores, não foi significante estatisticamente. Houve correlação positiva entre as medidas 1.NA e Sn-Perp-Ls, isto é, quanto maior a protrusão dos incisivos superiores maior a projeção do lábio superior.

The purpose of this study is to observe the upper lip and incisor positions after orthodontic treatmente and to correlate any changes in these structures. Thirteen records were obtained from male and female Brazilian patients, ages 9-16 years, who were leucoderms, with the extraction of yhe four first bicuspid teeth. Front and lateral photos were used to select the patients in which a clear change of the upper lip was observed between the beginning and the end of the orthodontic treatment. Two cephalometric films were traced for each of the subjects. The findings of this investigation revealed a statistically significant decrease of the upper lip projection and linear values of upper inciors at the end of treatment. A decrease of the angular values was also found, but not statistically significant. Positive correlation was observed between the angular values of the upper incisor and the upper lip, which means that the bigher the inclination of the bigher is the upper lip protrusion. Positive correlation was also observed between the linear values of the upper incisor and the upper lip, which means that the bigher the protrusion of the upper incisor, the bigher is the upper lip protrusion.