Effect of auxiliary lever arm angulation and elastic type on mandibular molar mesialization with clear aligners: a three-dimensional finite element analysis
Este análisis de elementos finitos tridimensional revela que, si bien el tipo elástico dicta el movimiento vertical de los molares mandibulares durante la terapia con alineadores transparentes, un brazo de palanca angulado 30° distalmente combinado con un elástico intramaxilar produce el resultado más equilibrado al minimizar la inclinación, el desplazamiento total y el estrés del ligamento periodontal.
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Cuando una persona pierde un diente permanente, los dientes alrededor del hueco no simplemente se quedan en su lugar; tienen una tendencia natural a desplazarse hacia el espacio vacío. En la mandíbula inferior, si se pierde un primer molar, el segundo molar que está detrás de este suele inclinarse hacia adelante en el hueco. Si bien este movimiento podría parecer una forma conveniente de cerrar el espacio sin necesidad de un puente o un implante, lograrlo con alineadores transparentes —las bandejas de plástico removibles utilizadas en la ortodoncia moderna— ha demostrado ser sorprendentemente difícil. Las bandejas de plástico presionan sobre la corona visible del diente, pero el centro de equilibrio del diente se encuentra mucho más abajo, cerca de las raíces. Este desajuste a menudo hace que el diente se incline como un árbol cayendo en lugar de deslizarse directamente hacia adelante, lo que provoca mordidas desiguales y malos resultados. Para solucionar esto, los ortodoncistas a veces fijan pequeños botones de plástico o brazos metálicos al diente para cambiar dónde se aplica la fuerza, y utilizan bandas elásticas para tirar del diente. Sin embargo, la física exacta de cómo estas herramientas interactúan para mover un diente suavemente, sin inclinaciones o rotaciones no deseadas, ha seguido siendo un misterio difícil de probar en pacientes reales.
Para resolver este rompecabezas, los investigadores Engin Ceylan y Şeniz Karaçay recurrieron a una poderosa técnica de simulación por computadora conocida como análisis de elementos finitos. En lugar de probar todas las combinaciones posibles de herramientas en pacientes reales, lo cual sería lento y arriesgado, construyeron diez modelos digitales precisos de una mandíbula inferior a la que le faltaba un primer molar. Estos modelos incluían el hueso, el diente, el tejido blando que sujeta el diente y la bandeja del alineador de plástico transparente. Luego simularon la aplicación de fuerza de diez formas diferentes, probando cómo reaccionaría el diente cuando era empujado solo por el alineador, o cuando era asistido por diversas combinaciones de botones, brazos metálicos largos y bandas elásticas. El objetivo era ver qué configuración movía el diente hacia adelante de forma recta mientras lo mantenía erguido y minimizaba el estrés en el tejido circundante.
Las simulaciones revelaron que el tipo de banda elástica utilizado fue el factor más importante para controlar si el diente se movía hacia arriba o hacia abajo. Cuando los investigadores utilizaron una banda elástica que conectaba la mandíbula inferior con la mandíbula superior, el diente se movía consistentemente hacia arriba, un movimiento llamado extrusión. Por el contrario, cuando la banda elástica conectaba dos puntos dentro de la misma mandíbula inferior, el diente se movía consistentemente hacia abajo, o intrusión. Este comportamiento vertical era tan predecible que parecía estar gobernado enteramente por la dirección de la banda elástica, independientemente de otros factores.
Sin embargo, controlar la inclinación lateral y anteroposterior del diente requería un enfoque diferente. El estudio encontró que el ángulo de un brazo metálico largo fijado al diente desempeñaba un papel decisivo. Cuando el brazo se angulaba hacia atrás, alejándose de la dirección del movimiento, actuaba como un contrapeso que evitaba que el diente se inclinara hacia adelante. La configuración más exitosa involucró un brazo metálico angulado treinta grados hacia atrás combinado con una banda elástica que permaneciera dentro de la mandíbula inferior. Esta configuración específica produjo la menor cantidad de inclinación, el movimiento hacia adelante más controlado y la menor cantidad de estrés en el tejido que rodea la raíz del diente. En contraste, las configuraciones que utilizaban un simple botón en el costado del diente sin un brazo angulado resultaron en una inclinación significativa y un movimiento desigual.
Los investigadores también descubrieron que la cantidad de movimiento no siempre coincidía con la cantidad de estrés en el tejido de soporte del diente. En algunos escenarios, el diente se movió una gran distancia pero el estrés se distribuyó, mientras que en otros, incluso un pequeño movimiento concentró un alto estrés en un área diminuta. Esto sugiere que simplemente mover un diente una gran distancia no es lo mismo que moverlo de forma segura. El estudio concluye que, si bien los alineadores transparentes pueden usarse para mover molares, el diseño de las herramientas auxiliares importa enormemente. Al elegir el ángulo correcto para el brazo metálico y el tipo de banda elástica adecuado, es posible guiar al diente en una trayectoria recta y controlada, aunque estos hallazgos se basan actualmente en simulaciones por computadora y deberán ser confirmados en la práctica clínica.
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