Effect of three different attachment designs in the extrusive forces generated by thermoplastic aligners in the maxillary central incisor

ABSTRACT

ABSTRACT Introduction: Orthodontic aligners use have increased in dentistry. The resolution of complex movements such as extrusion demands the use of attachments to reach the aimed force, but just a few studies have been developed to evaluate the biomechanical performance of the aligners and their accessories. Objective: The objective of this study was to evaluate on the three axes (X, Y and Z) the forces generated by three different attachment designs for the extrusion of the maxillary central incisor using esthetic orthodontic aligners. Methods: Three prototypes of maxillary models were developed, each one with a specific attachment inserted in the central incisor. Three aligners were manufactured for each of the three attachment designs, with 0.33-mm activation in the direction of the extrusion. An analytical device was used to evaluate the forces applied to the three axes by each aligner/attachment. The data were assessed by one-way ANOVA and Tukey's test (α = 0.05). Results: All of the studied attachment designs could satisfactorily perform the extrusion movement. However, force intensities were different in the three designs (design 1 = 2.5 N; design 2 = 2.2 N, and design 3 = 1.1 N). Furthermore, two of the three attachment designs (designs 1 and 2) eventually exerted significant forces on the X (mesiodistal) and Y (buccopalatal) axes. Conclusion: The attachment design 3 presents the best distribution of forces for extrusion movement, generating almost null forces on X and Y axes, and lower intensity of force on the Z axis.

RESUMO

RESUMO Introdução: O uso de alinhadores ortodônticos tem aumentado na Odontologia. Porém, para a realização de movimentos complexos, como a extrusão, é necessário usar attachments para se obter as forças desejadas. Apesar disso, há poucos estudos que tenham avaliado o desempenho biomecânico dos alinhadores e de seus attachments. Objetivo: O objetivo do presente estudo foi avaliar nos três eixos (X, Y e Z) as forças geradas por três diferentes designs de attachments para extrusão de um incisivo central superior usando alinhadores ortodônticos. Métodos: Foram confeccionados três modelos superiores prototipados, cada um com um tipo de attachmentinserido no incisivo central. Três alinhadores foram fabricados para cada um dos três designs de attachment, com ativação de 0,33 mm na direção da extrusão. Foi, então, utilizado um equipamento de análise para mensurar, nos três eixos, as forças aplicadas por cada alinhador/attachment. Os dados foram submetidos à ANOVA de fator único e ao teste de Tukey (α?#8197;= 0,05). Resultados: Todos os designs de attachments utilizados foram capazes de exercer satisfatoriamente o movimento de extrusão. Entretanto, a intensidade das forças foi diferente nos três designs (attachment 1 = 2,5 N; attachment 2 = 2,2 N e attachment 3= 1,1 N). Além disso, dois dos três designs (attachments 1 e 2) exerceram forças significativas nos eixos X (mesiodistal) e Y (vestibulopalatino). Conclusões: o design do attachment 3 apresentou a melhor distribuição de forças para o movimento de extrusão, sendo o mais próximo de forças nulas nos eixos X e Y e força de baixa intensidade no eixo Z.