Deficiências biomecânicas dos alinhadores ­ dentes posteriores / Biomechanical limitations of clear aligners ­ posterior teeth

Resumo Nos últimos anos, um número crescente de pacientes adultos tem procurado tratamento ortodôntico e expressado o desejo de alternativas estéticas e confortáveis aos aparelhos fixos convencionais. A possibilidade de usar aparelhos ortodônticos transparentes foi introduzida em 1946, quando Kesling desenvolveu o conceito de usar uma série de posicionadores termoplásticos para mover progressivamente os dentes desalinhados para as posições corretas. Contudo, as deficiências biomecânicas próprias dos alinhadores levaram a se desenvolver, além de planejamentos digitais customizados e inteligentes, ferramentas auxiliares, como attachments otimizados, ancoragem esquelética e tratamentos híbridos combinados com aparelhos fixos com arco contínuo ou segmentado, os quais podem ser incorporados antes, durante ou após o uso dos alinhadores, permitindo que os objetivos ideais pretendidos sejam alcançados. Para ilustrar, apresentamos um caso clínico de segundos molares superiores posicionados em mordida cruzada, torque lingual de coroa e giroversão para mesial, corrigidos com mecânica segmentada, utilizando fios retangulares de TMA com alças em "T" para obtenção de um melhor controle tridimensional do movimento (AU)

Abstract In recent years, an increasing number of adult patients are seeking orthodontic treatment and have expressed a desire for esthetic and comfortable alternatives to conventional fixed appliances. The possibility of using orthodontic clear aligners was introduced by Kesling, in 1946, with the concept of a thermoplastic positioners to progressively move misaligned teeth into correct positions. However, the biomechanical limitations of clear aligners led to the development of auxiliary tools, such as optimized attachments, skeletal anchorage and hybrid treatments combined with fixed appliances with continuous or segmented arches, which can be incorporated before, during, or after the use of the clear aligners. To illustrate, we present a clinical case of maxillary second molars positioned in crossbite, crown lingual torque and mesial rotation, corrected with segmented mechanics, using rectangular TMA archwires with "T" loops to obtain a better three-dimensional control of the movement (AU)

Tratamento de má oclusão de Classe II por meio de distalização sequencial posterior com alinhadores ortodônticos ClearCorrect / Treatment of Class II malocclusion through upper distalization with ClearCorrect aligners

Resumo A segunda mais prevalente má oclusão de Angle na população é a de Classe II. Dentre as abordagens de tratamento consideradas pelos profissionais, está a distalização dos dentes posteriores superiores ou exodontias. A distalização, dependendo do nível de complexidade do caso, pode ser desafiadora e necessitar de mecânicas auxiliares para realizar movimentos translacionais e não somente de inclinação coronária. A escolha da abordagem para esses tratamentos depende diretamente da colaboração do paciente, severidade da má oclusão, caracterização da Classe II, idade do paciente e habilidade técnica do profissional responsável. Com o aumento da procura por tratamentos ortodônticos mais estéticos, os alinhadores ortodônticos têm sido frequentemente uma alternativa aos pacientes. Dependendo da severidade da má oclusão, pode-se associar aos auxiliares comumente utilizados na Ortodontia convencional fixa. Portanto, o objetivo deste trabalho é apresentar a resolução de uma má oclusão de Classe II, divisão 1, com impactação do canino superior direito e desvio de linha média superior para a direita tratada com alinhadores ortodônticos ClearCorrect. (AU)

Abstract The second more prevalent Angle's malocclusion on the population is Class II. Among the continuously considered treatment approaches by clinicians, is the distalization of upper teeth or extractions. The distalizations, depending on the case's complexity, can be challenging and need auxiliary mechanics to perform translation movements and not just crown tipping. The choose of the appliance for these treatments relies directly on the option/collaboration of the patient, malocclusion severeness, patient's age, and technical ability of the main professional taking care of the case. With the crescent search for more aesthetic orthodontic treatments, the clear aligners have been frequently looked for by the patients as an alternative and, regularly related to auxiliaries commonly associated to the conventional fixed appliances. Regarding this context, the objective of this study is to present the case report of a patient with Class II, division 1, upper midline deviation to the right and unerupted upper right canine through the ClearCorrect aligners' system. (AU)

Perceived esthetics and value of clear aligner therapy systems: A survey among dental school instructors and undergraduate students

ABSTRACT Objective: To investigate the attractiveness, acceptability, visibility and willingness-to-pay for clear aligner therapy (CAT) systems in first-year and final-year dental students and instructors. Methods: A questionnaire designed to collect information regarding esthetic preferences and intentions related to seven CAT systems was handed out to 120 undergraduate students and instructors at the Academic Centre for Dentistry Amsterdam (ACTA). Proportional odds models and population average generalized estimating equation models were used to examine potential association between participant characteristics, esthetic perceptions and CAT systems. Results: Overall, the examined CAT systems received favorable esthetic ratings. Expertise status was significantly associated with willingness-to-pay additionally for CAT, compared to fixed orthodontic appliances. There was no association between sex, previous orthodontic treatment history, satisfaction with own dental appearance and potential interest in treatment and aligner visibility and willingness-to-pay. CAT system was significantly associated with the perceived aligner visibility, acceptability and attractiveness by students and instructors. Conclusions: CAT systems were considered to a great extent attractive and acceptable for future treatment by dental school instructors and students. Willingness-to-pay for CAT systems was significantly associated with expertise status, with instructors appearing more reluctant to pay for CAT.

RESUMO Objetivo: Comparar diferentes sistemas de tratamento com alinhadores transparentes (CAT), quanto à atratividade, aceitabilidade, visibilidade e disposição a pagar, por parte de alunos (primeiro e último anos) e instrutores de Odontologia. Métodos: Um questionário elaborado para coletar informações sobre preferências e intenções estéticas, em relação a sete sistemas CAT, foi distribuído para 120 alunos de graduação e instrutores do Academic Centre for Dentistry Amsterdam (ACTA). Modelos de riscos proporcionais e modelos de equação de estimação generalizada para a média da população foram usados para examinar a possível associação entre as características dos participantes, percepções estéticas e os sistemas CAT. Resultados: No geral, os sistemas CAT examinados receberam avaliações estéticas favoráveis. O nível de experiência foi significativamente associado com a disposição em pagar mais por sistemas CAT do que por aparelhos ortodônticos fixos. Não houve associação entre sexo, histórico de tratamento ortodôntico anterior, satisfação com a própria aparência dentária, potencial interesse em tratamento, visibilidade do alinhador e disposição em pagar mais. Os sistemas CAT foram significativamente associados à visibilidade percebida, aceitabilidade e atratividade dos alinhadores por alunos e instrutores. Conclusões: Os sistemas CAT foram considerados, em grande parte, atraentes e aceitáveis para tratamentos futuros pelos instrutores e alunos do curso de Odontologia. A disposição em pagar mais pelos sistemas CAT foi significativamente associada ao nível de especialização, com os instrutores parecendo mais relutantes em pagar mais pelo CAT.

Response of masticatory muscles to treatment with orthodontic aligners: a preliminary prospective longitudinal study

ABSTRACT Introduction: The emergence of orthodontic aligners has provided an aesthetic and comfortable option for orthodontic treatment. However, the encapsulated design of the aligners can influence the masticatory muscles, and might compromise safe treatment. Objective: This preliminary longitudinal study aimed to investigate whether the use of orthodontic aligners affects the biting force and myoelectric activity of the superficial masseter and anterior temporal muscles. Methods: Ten subjects participated in the study and underwent treatment during an 8-month follow-up period. The root mean square (RMS), the median power frequency (MPF) of the surface electromyography (sEMG) signals, and the biting force (kgf) were recorded and normalized relative to the pretreatment condition. The data were analyzed by repeated-measure analysis of variance (ANOVA), with the significance level set at 5%. Results: Both the superficial masseter and the anterior temporal muscles presented an increase in sEMG signal activity during the treatment, with a marked increase in the latter compared to the former (p<0.05). Moreover, a significant decrease in bite force was evidenced (p<0.05). Conclusions: This preliminary study observed that the orthodontic aligners affected the muscle recruitment pattern of masticatory muscles, and reduced biting performance during the 8-month follow-up period.

RESUMO Introdução: O surgimento dos alinhadores ortodônticos tem proporcionado uma opção estética e confortável para o tratamento ortodôntico. No entanto, o design encapsulado dos alinhadores pode influenciar os músculos mastigatórios e comprometer a segurança do tratamento. Objetivo: Este estudo longitudinal preliminar teve como objetivo investigar se o uso de alinhadores ortodônticos afeta a força de mordida e a atividade mioelétrica dos músculos masseter superficial e temporal anterior. Métodos: Dez indivíduos participaram do estudo e foram submetidos a tratamento durante um período de acompanhamento de 8 meses. A raiz quadrada média (RMS), a frequência mediana de potência (FMP) dos sinais de superfície da eletromiografia (sEMG) e a força de mordida (kgf) foram registradas e normalizadas em relação à condição de pré-tratamento. Os dados foram analisados por análise de variância para medidas repetidas (ANOVA), com nível de significância estabelecido em 5%. Resultados: Tanto o masseter superficial quanto o temporal anterior apresentaram aumento da atividade do sinal sEMG durante o tratamento, com aumento acentuado desse último em comparação ao primeiro (p<0,05). Além disso, foi evidenciada uma diminuição significativa da força de mordida (p<0,05). Conclusões: Esse estudo preliminar observou que os alinhadores ortodônticos afetaram o padrão de recrutamento muscular dos músculos mastigatórios e reduziram o desempenho da mordida durante o período de acompanhamento de oito meses.

Efeito das irradiações ultravioleta (UV) e light emitting diode (LED) nas propriedades mecânicas dos alinhadores transparentes de poliuretano (PU) / Effect of ultraviolet (UV) and light emitting diode (LED) irradiations on the mechanical properties of transparent polyurethane (PU) aligners

O objetivo do presente estudo in vitro é investigar possíveis alterações nas propriedades mecânicas de alinhadores transparentes de poliuretano (PU). Em um estudo piloto, amostras de alinhadores foram submetidas à Espectroscopia Raman antes e depois de irradiações de UV e de LED, e os resultados demonstraram evidente alteração da estrutura molecular. Em virtude disso, foi levantada a hipótese de que as radiações também provoquem alterações nas propriedades mecânicas. Foram confeccionados trinta alinhadores, pela empresa Align Technology Inc. (Invisalign ®), distribuídos em três grupos de dez alinhadores cada. Um grupo controle não sofreu irradiação, e os outros dois grupos foram irradiados: um com radiação UV dentro de uma câmara construída para esse tipo de experimento e um terceiro grupo com radiação LED por fotopolimerizador específico. Os grupos foram definidos, as irradiações foram efetuadas sob sigilo por um operador e as identificações, armazenadas em envelopes lacrados, somente foram reveladas após a conclusão dos testes e tabulação dos dados obtidos. Para avaliação das propriedades mecânicas, neste caso resistência à deformação, utilizou-se uma máquina de ensaio universal para o teste de carga. Os alinhadores foram preenchidos com gesso, com um alívio que deixou livres as áreas a serem testadas. O teste de tensão mostrou que tendo como referência o grupo controle, os alinhadores submetidos à radiação UV tornaram-se menos rígidos e os submetidos à radiação LED tornaram-se mais rígidos. O teste de H de Kruskal-Wallis foi realizado e evidenciou não haver diferença estatisticamente significativa na carga aplicada nas amostras dos diferentes grupos. O mesmo teste foi utilizado para avaliar a diferença entre a deformação ocorrida e o módulo de elasticidade nos três grupos. A hipótese nula foi rejeitada em ambos os testes, considerando o nível de 5% de significância, o que assegura que há uma diferença significativa entre os três grupos quanto à irradiação de UV ou LED. Ainda assim, para uma avaliação mais minuciosa utilizou-se o teste de Mann-Whtiney comparando os grupos dois a dois. O resultado apontou que as irradiações aplicadas neste estudo são responsáveis pelas diferenças estatísticas apresentadas. (AU)

The aim of the present in vitro study is to investigate possible changes in the mechanical properties of transparent polyurethane (PU) aligners. In a pilot study, specimens of aligners were subjected to Raman Spectroscopy before and after UV and LED irradiation, and the results showed evident alteration of the molecular structure. Because of this, it was hypothesized that the radiations also cause changes in the mechanical properties. Thirty aligners were made by Align Technology Inc. (Invisalign®), distributed in three groups of ten aligners each. A control group was not irradiated, and the other two groups were irradiated: one with UV radiation inside a chamber built for this type of experiment, and the third group with LED radiation by a specific photopolymerizer. The groups were defined, the irradiations were done under confidentiality by an operator and the identifications, stored in sealed envelopes, were only revealed after the completion of the tests and tabulation of the data obtained. To evaluate the mechanical properties, in this case resistance to deformation, a universal testing machine was used for the load test. The aligners were filled with plaster, with a relief that left free the areas to be tested. The tension test showed that taking the control group as reference, the aligners submitted to UV radiation became less rigid and those submitted to LED radiation became more rigid. The Kruskal-Wallis H test was performed and showed that there was no statistically significant difference in the load applied to the samples of the different groups. The same test was used to evaluate the difference between the deformation occurred and the modulus of elasticity in the three groups. The null hypothesis was rejected in both tests, considering the 5% significance level, which ensures that there is a significant difference between the three groups regarding UV or LED irradiation. Even so, for a more detailed evaluation the Mann-Whtiney test was used, comparing the groups two by two. The result pointed out that the irradiations applied in this study are responsible for the statistical differences presented (AU)

Space closure using aligners

ABSTRACT Introduction: Due to the search for more aesthetic and comfortable alternatives to perform orthodontic treatments and to the great technological development, orthodontic aligners have assumed great importance. More and more complex treatments have been carried out with these appliances without, however, having all aspects involved in their use being studied in depth. Its biomechanical planning requires different approaches than those used in fixed orthodontics, as the force systems involved in movements, responses and side effects are distinct, and the professional must be prepared when opting for the technique. Objective: The objective of this article is to perform an evaluation of the force systems created on the space closure with aligners, its characteristics, and problems, as well as make some suggestions to overcome the difficulties inherent to its use. Conclusion: Space closure with aligners is possible, but depends on the correct selection of the patient, in addition to requiring the proper planning of the applied forces. The use of auxiliary resources and overcorrections to address the deficiencies of the aligner systems should always be considered. Digital planning should be used as a map of the force systems that will be applied, and not just as a marketing tool, keeping in mind that determining the objectives and the way to achieve them is the responsibility of the orthodontist, and that treatment plans must be individualized for each situation, following appropriate biomechanical precepts.

RESUMO Introdução: Devido à busca por alternativas mais estéticas e confortáveis para realizar tratamentos ortodônticos e ao grande desenvolvimento tecnológico, os alinhadores ortodônticos assumiram uma grande importância. Tratamentos cada vez mais complexos vêm sendo realizados com esses dispositivos sem que, no entanto, sejam estudados em profundidade todos os aspectos envolvidos na sua utilização. Seu planejamento biomecânico requer abordagens diferentes da Ortodontia fixa, pois os sistemas de forças envolvidos nas movimentações, respostas e efeitos colaterais são distintos, e o profissional deve estar preparado ao optar por essa técnica. Objetivo: O objetivo deste artigo é fazer uma avaliação dos sistemas de forças envolvidos no fechamento de espaços com alinhadores, suas características e problemas, bem como apresentar algumas sugestões para contornar as dificuldades decorrentes de seu uso. Conclusão: O fechamento de espaços com alinhadores é possível, mas depende da correta seleção do paciente, além de exigir o adequado planejamento das forças aplicadas. O uso de recursos auxiliares e sobrecorreções para suprir as deficiências dos sistemas de alinhadores deve ser sempre considerado. O planejamento digital deve ser usado como um mapa dos sistemas de forças que serão aplicados, e não apenas como ferramenta de marketing, tendo em mente que a determinação dos objetivos e da maneira de atingi-los é de responsabilidade do ortodontista e que os planejamentos devem ser individualizados para cada situação, seguindo preceitos biomecânicos adequados.

Tratamento da má oclusão de Classe II/2 com alinhadores ClearCorrect ­ relato de caso / Class II/2 maloclusion treatment with ClearCorrect aligners ­ case report

Resumo O objetivo deste trabalho foi abordar o planejamento e o tratamento de uma má oclusão de Classe II/2 tratada sem extrações, utilizando alinhadores transparentes. No tratamento dessa má oclusão é necessário considerar o grau de severidade, se é dentária ou esquelética (avaliar se acomete somente a maxila, somente a mandíbula ou ambas), se há ou não crescimento, a colaboração do paciente, dentre outros fatores. Atualmente, muitos pacientes que procuram o tratamento ortodôntico desejam utilizar aparelhos mais estéticos, principalmente aqueles que já utilizaram o aparelho fixo convencional. Dessa forma houve um grande incremento na demanda pelos alinhadores transparentes removíveis, proporcionando benefícios como estética, maior facilidade de higienização e menor tempo de tratamento. No presente caso clínico, procurou-se manter o bom relacionamento maxilo-mandibular, o perfil e o bom selamento labial. Para tanto foram utilizados os alinhadores da ClearCorrect®, optou-se por não extrair pré-molar e realizar a distalização sequencial do lado da má oclusão de Classe II, associando com elásticos intermaxilares de Classe II, desgastes interproximais (IPR) e attachments. Os resultados alcançados foram altamente satisfatórios, restabelecendo o bom engrenamento dos molares e caninos, as inclinações vestíbulo-linguais adequadas dos incisivos superiores e inferiores, o overjet, o overbite e a correção das linhas médias. Portanto se concluiu que o tratamento desse caso clínico com alinhadores foi relativamente rápido, tão eficiente quanto o tratamento com aparelho fixo convencional e atendeu às expectativas estéticas da paciente. (AU)

Abstract The aim of this research was to address the planning and treatment of a Class II/2 malocclusion treated without extractions, using orthodontic clear aligners. For this malocclusion treatment it is necessary to consider the severity degree, whether it is dental or skeletal (assess whether it affects only maxilla, mandible, or both), whether there is growth or not, patient collaboration, among other factors. Currently, many patients that search for orthodontic treatment seek more aesthetic appliances, mainly those who have already used the conventional fixed appliance. Thus, there was a great increase in the demand for removable clear aligners, since they provide benefits such as aesthetics, easier hygiene and shorter treatment time. In this case report, we tried to maintain good maxillomandibular relationship, the profile and good lip sealing. To do so, ClearCorrect® aligners were used, also it was chosen not to extract premolars and to perform a sequential distalization on the Class II malocclusion side, associated with Class II intermaxillary elastics, stripping (IPR) and atttachments. The results were highly satisfactory, restoring good molars and canines relationship, adequate upper and lower incisors buccolingual inclinations, overjet, overbite and middle line correction. Therefore, it was concluded that the treatment of this case with clear aligners was relatively quick, as efficient as the treatment with a conventional fixed appliance and met the patient's aesthetic expectations. (AU)

Avaliação digital tridimensional da movimentação dentária com alinhadores transparentes / Three-dimensional digital assessment of tooth movement with transparent aligners

O objetivo deste estudo foi avaliar a concordância das medidas obtidas em modelos sobrepostos em dois programas com as medidas propostas pelo software ClinCheck; além de avaliar a eficácia da movimentação dentária obtida por alinhadores dentários, por meio de sobreposições de modelos digitais. Sete pacientes foram submetidos a tratamento ortodôntico com o sistema Invisalign. Os modelos digitais iniciais e finais fornecidos pela Align Technology foram sobrepostos nos programas 3D Slicer 4.6.2 e GOM Inspect 2017 para mensurar as movimentações dentárias e comparar com as que foram propostas pelo software ClinCheck; os modelos iniciais e finais obtidos clinicamente foram digitalizados e sobrepostos no software GOM Inspect 2017 para mensurar os movimentos dentários obtidos clinicamente e comparar com as medidas propostas pelo software ClinCheck. Posteriormente, os dados das sobreposições dos modelos iniciais e finais fornecidos pelo Align Technology foram comparados pela Análise de Concordância de BlandAltman. No programa GOM Inspect 2017, houve concordância em dois dos seis movimentos avaliados; já no programa 3D Slicer 4.6.2, foi encontrada concordância em três dos seis movimentos. Já os dados das sobreposições dos modelos iniciais e finais obtidos clinicamente foram comparados pelo teste de Wilcoxon. Os movimentos de extrusão, translação vestibular e translação mesial na maxila não apresentaram diferença estatisticamente significativa. Todos os movimentos na mandíbula e os movimentos de intrusão, translação lingual e translação distal na maxila apresentaram diferença estatisticamente significante. Apesar de clinicamente a diferença encontrada entre os softwares analisados e o ClinCheck ser desprezível, não podemos substituir o ClinCheck por outros softwares. Desta forma, para substituir um método por outro, o ideal seria que todas as análises apresentassem concordância com o software ClinCheck. Já para a comparação da movimentação dentária obtida clinicamente com a que foi proposta pela Align Technology, percebemos que movimentos dentários na mandíbula são imprecisos. Os movimentos de extrusão, translação vestibular e translação mesial na maxila foram identificados como precisos. As diferenças obtidas foram clinicamente desprezíveis considerando os movimentos isolados, mas significantes quando consideramos todos os movimentos propostos para um grupo de dentes. (AU)

The aim of this study was to evaluate the agreement of measures obtained by superimposition of models in two different programs with the measures proposed by the ClinCheck software; besides evaluating the efficacy of tooth movement obtained by dental aligners, through superimposition of digital models. Seven patients underwent orthodontic treatment with the Invisalign system. The initial and final digital models provided by Align Technology were superimposed on 3D Slicer 4.6.2 and GOM Inspect 2017 software to measure dental movements and compare with those proposed by the ClinCheck software; the initial and final models clinically obtained were digitized and superimposed on the GOM Inspect 2017 software to measure clinically obtained dental movements and compare with the measures proposed by the ClinCheck software. Subsequently, the superimposition data of the initial and final models provided by Align Technology were compared by the Bland-Altman Concordance Analysis. In the GOM Inspect 2017 software, there was agreement in two of the six movements evaluated; nevertheless, in the 3D Slicer 4.6.2 program, concordance was found in three of the six movements. The superimposed data of the initial and final models obtained clinically were compared by the Wilcoxon test. The movements of extrusion, vestibular translation and mesial translation in the maxilla did not present a statistically significant difference. All mandible tooth movements and the movements of intrusion, lingual translation and distal translation in the maxilla presented a statistically significant difference. Although clinically the difference found between the analyzed software and ClinCheck is negligible, we can not replace ClinCheck with other software. Thus, to substitute one method for another, ideally all analyzes would agree with ClinCheck software. In order to compare the dental movement obtained clinically with that proposed by Align Technology, we noticed that dental movements in the mandible are imprecise. The movements of extrusion, vestibular translation and mesial translation in the maxilla were identified as accurate. The differences obtained were clinically negligible considering the isolated movements, but significant when considering all the proposed movements for a group of teeth. (AU)

A oportunidade de tratamentos híbridos na era da ortodontia digital / Hybrid treatment option in the digital orthodontics era

Tratamentos híbridos associados à Ortodontia Digital são uma eficiente opção para tratamentos de casos clínicos simples e complexos. O propósito desse trabalho é atualizar os ortodontistas sobre a realidade e oportunidade de realizar tratamentos combinados, assim como usufruir das últimas tecnologias da odontologia digital para modernizar sua prática ortodôntica e consultório.(AU)

Hybrid treatments associated to Digital Orthodontics are an efficient treatment option to moderate and complex clinical cases. The aim of this paper is to offer an update to orthodontists about the reality and opportunity to perform combined treatments and to present the latest dental digital technologies for their practice as well.(AU)