Quantification of intrusive/retraction force and moment generated during en-masse retraction of maxillary anterior teeth using mini-implants: A conceptual approach

ABSTRACT

ABSTRACT Objective: The aim of the present study was to clarify the biomechanics of en-masse retraction of the upper anterior teeth and attempt to quantify the different forces and moments generated using mini-implants and to calculate the amount of applied force optimal for en-masse intrusion and retraction using mini-implants. Methods: The optimum force required for en-masse intrusion and retraction can be calculated by using simple mathematical formulae. Depending on the position of the mini-implant and the relationship of the attachment to the center of resistance of the anterior segment, different clinical outcomes are encountered. Using certain mathematical formulae, accurate measurements of the magnitude of force and moment generated on the teeth can be calculated for each clinical outcome. Results: Optimum force for en-masse intrusion and retraction of maxillary anterior teeth is 212 grams per side. Force applied at an angle of 5o to 16o from the occlusal plane produce intrusive and retraction force components that are within the physiologic limit. Conclusion: Different clinical outcomes are encountered depending on the position of the mini-implant and the length of the attachment. It is possible to calculate the forces and moments generated for any given magnitude of applied force. The orthodontist can apply the basic biomechanical principles mentioned in this study to calculate the forces and moments for different hypothetical clinical scenarios.

RESUMO

RESUMO Objetivo: o objetivo do presente estudo foi explicar o funcionamento da biomecânica de retração em massa dos dentes anterossuperiores e tentar quantificar as diferentes forças e momentos gerados ao se usar mini-implantes, além de calcular a quantidade ideal de força a ser aplicada para se obter a intrusão/retração em massa ancorada em mini-implantes. Métodos: a força ideal necessária para se realizar a intrusão/retração em massa pode ser calculada por meio de fórmulas matemáticas simples. Dependendo da posição do mini-implante e da posição do acessório, a ele conectado, com relação ao centro de resistência do segmento anterior, obtêm-se desfechos clínicos diferentes. Aplicando certas fórmulas matemáticas, pode-se calcular com precisão a magnitude da força e do momento gerado nos dentes, para cada desfecho clínico. Resultados: a força ideal para se obter a intrusão/retração em massa dos dentes anterossuperiores é de 212 gramas por lado. A força aplicada em um ângulo de 5° a 16° em relação ao plano oclusal produz componentes de força de intrusão/retração que se encontram dentro dos limites fisiológicos. Conclusão: podem ser encontrados diferentes desfechos clínicos dependendo da posição do mini-implante e do comprimento do acessório. É possível calcular as forças e os momentos gerados para qualquer magnitude de força aplicada. Assim, o ortodontista clínico pode aplicar os princípios biomecânicos básicos apresentados nesse estudo para calcular as forças e os momentos em diferentes cenários clínicos hipotéticos.