Chiusura degli spazi estrattivi anteriori mediante ansa di chiusura: valutazione sperimentale della forza da essa esercitata

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odontoiatra.it, ansa di chiusura, bassa frizione, forza ottimale, arco beta-titanio
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Introduzione

Nella pratica ortodontica può nascere l’esigenza di dover ricorrere all’estrazione dei primi premolari al fine di creare lo spazio necessario per risolvere problemi di varia natura e gravità. Lo spazio estrattivo così prodotto nella maggior parte dei casi dev’essere poi seguito da distalizzazione del gruppo anteriore. Questo, in ortodonzia fissa, può essere ottenuto mediante differenti metodiche biomeccaniche che possono essere distinte in frizionanti e non frizionanti. Le prime prevedono che il movimento dentale avvenga per scorrimento di uno o più attacchi su un arco continuo o su un segmento di filo (sezionale). La forza frizionante che si viene a creare lungo l’interfaccia filo/slot dipende dalla natura dei materiali a contatto, dall’entità della forza che agisce ortogonalmente allo scivolamento, dall’inclinazione del bracket rispetto al filo (gripping) conseguente all’applicazione della forza distalizzante. Tutti questi fattori fanno sì che il sistema di forze sviluppato all’attacco di un dente sia altamente imprevedibile da un punto di vista biomeccanico. Per poter spostare un dente facendolo “scivolare” lungo un arco è necessario quindi applicare una forza di entità tale da vincere la frizione e provocare pertanto lo spostamento del dente. La difficoltà di questo sistema è quindi quella di valutare la corretta forza distalizzante . Se questa viene sovrastimata, si può avere una perdita di ancoraggio posteriore e arrecare un danno iatrogeno a livello parodontale.

La meccanica non frizionante è caratterizzata dalla presenza di anse di chiusura e presenta vari vantaggi:

  • non essendoci scorrimento dell’arco nello slot, non si generano forze frizionanti;
  • la forza generata viene interamente trasmessa ai denti ed è valutabile clinicamente;
  • si ha un miglior controllo del torque durante il movimento di arretramento del gruppo anteriore;
  • richiede una minima cooperazione da parte del paziente (non necessita dell’uso di elastici o TEO).

Le prestazioni di un’ansa di chiusura dipendono da tre fattori: le proprietà elastiche, il momento prodotto per il controllo delle radici, la sede che occupa rispetto ai denti adiacenti. Nel presente studio si è voluto unicamente indagare riguardo alla proprietà elastica dell’ansa con configurazione “a goccia” e quindi alla forza da essa generata. I parametri che la influenzano sono rappresentati dal materiale di cui è costituito il filo ortodontico, dalla sezione del filo stesso, dalla geometria dell’ansa, ossia dalla sua forma, altezza e larghezza.

Materiali e metodi

Per questo studio sono state utilizzate 10 sezioni di archi ortodontici, di cui 5 in acciaio (Stainless Steel, Ultimate Wireform, Ine), 3 in beta-titanio (79 per cento Ti, 11 per cento Mo, 6 per cento Zr, e 4 per cento Sn; Ultimate Wireform, Ine) e 2 in nichel-titanio (Lancer Orthodontics Corporate). Per quanto riguarda gli archi in acciaio sono state utilizzate due sezioni differenti. Sul primo, con sezione 0,018 x 0,025 pollici, sono state modellate 3 anse con configurazione “a goccia” (fig. 1), di cui la prima di altezza 7 mm e diametro 3 mm, la seconda con altezza 9 mm e diametro 3 mm, la terza di altezza 9 mm e diametro 4 mm. Sul filo in acciaio 0,020 x 0,025 pollici, sono state modellate due anse: la prima di altezza 7 mm e diametro 3 mm, la seconda di altezza 8,5 mm e diametro 3 mm. Sugli archi in beta-titanio sono state modellate 3 anse con configurazione “a goccia”, di cui la prima con altezza 7 mm e diametro 3 mm, la seconda con altezza 9 mm e diametro 3 mm, la terza con altezza 9 mm e diametro 4 mm. Gli archi in Ni-Ti presentavano anse preformate con forma “a fungo” di altezza 5 mm e larghezza 4 mm. Di questi archi sono state testate due sezioni: 0,020 x 0,025 pollici e 0,017×0,025 pollici. La misurazione della forza che l’ansa esercita in chiusura una volta aperta, è stata effettuata bloccando un’estremità dell’ansa in un morsetto e trazionando l’altra estremità per mezzo di un dinamometro, fino a raggiungere la distanza di 1 mm tra la gamba mesiale e quella distale dell’ansa (fig. 2). Per effettuare questo test dinamico sono stati utilizzati due differenti dinamometri (Pesola, Svizzera): il primo su scala 100 g con una sensibilità di+/-lg, il secondo su scala 450 g con sensibilità di +/-15 g. La scelta tra i due è avvenuta a seconda dell’intensità della forza generata dall’ansa (fig. 3).

Risultati

I risultati del test dinamico sono stati riportati nella tabella 1. La lettura della forza servita per distanziare le due gambe è stata effettuata a 1 mm per tutti gli archi. Un’ulteriore lettura è stata effettuata a 0,5 mm nei 3 archi riportati nella parte inferiore della tabella per valutare l’intensità della forza residua dell’ansa. Secondo A. Stoller, in una meccanica priva di frizione l’intensità della forza necessaria per distalizzare il gruppo anteriore superiore è compresa tra i 55 ed i 70 grammi per emiarcata nel caso in cui si facciano arretrare canino, incisivo laterale e incisivo centrale. Se invece è stata effettuata preventivamente la distalizzazione del canino con una meccanica di scorrimento, l’arretramento del gruppo anteriore formato dai quattro incisivi richiederà una forza compresa tra i 30 e i 40 grammi per emiarcata. Da questi dati si evince come l’ansa di chiusura costruita secondo i dettami di Tweed con arco in acciaio 0,020 x 0,025 pollici e anse di altezza 7 mm e diametro 3 mm esplichi una forza pari a 550 g, quindi di gran lunga maggiore rispetto alla forza consigliata da Stoller, con possibilità di arrecare un danno parodontale iatrogeno. Dalla tabella si può inoltre notare come, aumentando l’altezza e il diametro dell’ansa, quindi incorporando una maggiore quantità di filo, la forza esercitata dall’ansa sia notevolmente minore. Un ulteriore decremento si ottiene infine variando la natura del metallo. L’ansa in beta-titanio con un’altezza di 9 mm e un diametro di 4 mm, infatti, esercita la forza minore, pari a 47 g con un’attivazione di 1 mm e 32 g con un’attivazione di 0,5 mm. I test effettuati evidenziano inoltre come gli archi in Ni-Ti con geometria “a fungo” esercitino una forza compresa tra 280 e 350 grammi, a seconda della sezione del filo, comunque troppo elevata per il movimento di distalizzazione del gruppo anteriore secondo Stoller.

Discussione e conclusioni

Osservando i risultati ottenuti è chiaro come le anse di chiusura effettuate su fili in acciaio esercitino forze troppo elevate, tanto quelle realizzate secondo i dettami di Tweed, quanto quelle costruite modificando tali parametri al fine di aumentare l’elasticità dell’ansa. Per quel che concerne le anse realizzate su fili in Ni-Ti, le forze da esse esercitate risultano inferiori a quelle prodotte dai fili in acciaio, tuttavia ancora superiori ai parametri di Stoller. Anse “a goccia”, modellate su fili in Ti-Mo, hanno sviluppato forze idonee, rispettose della biologia parodontale, tanto minori quanto maggiore è stata la quantità di filo incorporata nell’ansa stessa. Secondo Proffit, forze eccessivamente pesanti non favoriscono il movimento desiderato ma sollecitano il movimento dei denti di ancoraggio. La forza ortodontica ottimale è quindi quella appena al di sopra della soglia necessaria per ottenere il movimento dentario. Una minore intensità distalizzante consente un miglior controllo del torque durante il movimento di arretramento del gruppo anteriore e un miglior controllo dell’ancoraggio. A livello parodontale, una forza di entità inferiore rispetto alla pressione capillare ematica (30 mg/mm2), previene la ialinizzazione del legamento parodontale, producendo un’ottimizzazione della risposta cellulare con un più efficiente processo di apposizione/riassorbimento osseo. Alla luce dei dati ottenuti con questo studio, è possibile affermare che meccaniche a bassa frizione associate al l’utilizzo di forze biologicamente compatibili permettono trattamenti ortodontici che danno i migliori risultati col minor costo biologico.

PAROLE CHIAVE: ansa di chiusura, bassa frizione, forza ottimale, arco beta-titanio.

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