Mandibular anterior retraction using different canine traction auxiliaries with clear aligners: A finite element study

In de wereld van de orthodontie is het doel vaak om tanden in een rechtere, meer harmonieuze rangschikking te bewegen. Decennialang waren metalen beugels het standaard hulpmiddel voor dit werk, waarbij ze constante, rigide krachten uitoefenen om tanden door het kaakbeen te leiden. In de afgelopen jaren is een andere aanpak populair geworden: transparante aligners. Dit zijn op maat gemaakte, transparante kunststof trays die over de tanden passen. Wanneer een patiënt deze draagt, buigt het kunststof lichtjes, wat een zachte druk creëert die de tanden stimuleert om te verschuiven. Hoewel deze trays een discrete en comfortabele alternatief bieden voor metalen brackets, hebben ze een fysieke beperking. Omdat het kunststof flexibel is, kan het moeite hebben om de precieze vorm van de tandboog te behouden wanneer grote openingen moeten worden gesloten, zoals na het verwijderen van een tand. Dit kan leiden tot ongewenste bijwerkingen, zoals het kantelen van tanden of het naar voren of naar beneden duwen van de voortanden, een fenomeen dat het gebit en het algehele resultaat kan verstoren.

Om dit op te lossen, gebruiken orthodontisten vaak kleine, tijdelijke schroeven die in het kaakbeen worden geplaatst om als een vast ankerpunt te dienen, en ze bevestigen speciale hulpmiddelen aan de tanden om ze effectiever naar achteren te trekken. De beste manier om deze hulpmiddelen aan de tanden te verbinden, blijft echter een vraag. Een team onderzoekers van de Harbin Medical University zette zich met dit doel voor ogen door een zeer gedetailleerde computersimulatie van een menselijke kaak te maken. Ze wilden zien hoe verschillende methoden voor het aanbrengen van een trekkracht op de hoektanden — de puntige tanden naast de voortanden — de beweging van de gehele onderste voorzijde van de tanden zouden beïnvloeden. Door verschillende ontwerpen in een virtuele omgeving te testen, konden ze de onzichtbare krachten en minuscule bewegingen meten die in de kaak plaatsvinden, wat een gids bood voor welke methode het beste zou werken zonder schade te veroorzaken.

De onderzoekers begonnen met het scannen van de kaak van een patiënt met gezonde tanden en een normale ontwikkeling. Met behulp van deze gegevens bouwden ze een digitaal model dat de tanden, het omliggende bot en het zachte weefsel dat de tanden een beetje dempt, bekend als het parodontaal ligament, bevatte. Vervolgens simuleerden ze het verwijderen van twee tanden uit de onderkaak om ruimte te creëren, een veelvoorkomende procedure voor het corrigeren van een malocclusie (tandenstand). In hun virtuele wereld pasten ze een constante trekkracht van 150 gram toe op de voortanden, wat de werking van een echte orthodontische behandeling nabootst. Ze testten zes verschillende scenario's. De eerste was een controlegroep zonder extra hulpmiddelen. De andere vijf groepen gebruikten verschillende bevestigingen: een klein knopje dat aan de achterkant van de hoektand is geplakt, een precieze uitsnijding in de plastic aligner bij de hoektand, of een klein armpje dat vanuit de hoektand uitsteekt en 4, 6 of 8 millimeter lang is. Al deze methoden waren verbonden met een piepkleine schroef die in de kaak achter de tanden verankerd was.

Toen de simulatie werd uitgevoerd, berekende de computer precies hoe de tanden bewogen en hoeveel spanning er op de weefsels werd uitgeoefend die de tanden op hun plaats houden. De resultaten lieten zien dat in elk scenario de voortanden lichtjes kantelden terwijl ze naar achteren bewogen, in plaats van recht naar achteren te glijden. Echter, de mate van deze kanteling en de hoeveelheid ongewenste verticale beweging varieerde afhankelijk van de gebruikte bevestiging. De simulatie onthulde dat het gebruik van een precieze uitsnijding in de aligner in de regio van de hoektand de beste controle bood voor de voortanden. Deze methode zorgde ervoor dat de voortanden niet te veel kantelden en voorkwam dat ze meer dan nodig naar beneden of naar boven werden getrokken. Het resulteerde ook in de laagste hoeveelheid stress op het zachte weefsel rond de voortanden, wat een goed teken is voor de gezondheid van de tandwortels.

Voor de hoektanden zelf was het verhaal iets anders. Alle methoden die een bevestiging gebruikten, hielpen de hoektand beter te controleren dan wanneer er geen bevestiging aanwezig was. Het kleine knopje dat aan de achterkant van de hoektand was geplakt, was het meest effectief in het voorkomen dat de hoektand naar benken werd getrokken. Ondertussen resulteerde het langste armpje, met een lengte van 8 millimeter, in de minste stress op de wortel van de hoektand, wat het risico op slijtage van de tandwortel in de loop van de tijd zou kunnen verlagen. Ondanks deze specifieke voordelen, stelde de studie vast dat de langere armpjes geen duidelijk voordeel boden ten opzichte van de simpelere uitsnijding of het knopje wanneer het ging om het controleren van de algehele kanteling of de verticale positie van de tanden. De langere armpjes verminderden ook de stress op de weefsels niet significant in vergel তুলনায় met de andere methoden.

De onderzoekers merkten op dat hun bevindingen afkomstig zijn van een computermodel dat het allereerste moment vastlegt waarop de kracht wordt uitgeoefend. In een echte klinische setting verandert de kracht van de kunststof aligner in de loop van de tijd naarmate de tanden bewegen, en wordt de trekkracht van de schroef later in de behandeling dominanter. Hoewel de simulatie suggereert dat het 8-millimeter armpje de wortel van de hoektand kan beschermen tegen stress, vond de studie geen bewijs dat de langere armpjes superieur waren in het controleren van de richting van de tandbeweging vergeleken met de eenvoudigere ontwerpen. De auteurs concludeerden dat voor het naar achteren bewegen van de onderste voortanden met transparante aligners, een eenvoudige uitsnijding in het kunststof bij de hoektand uitstekende controle biedt voor de voortanden, terwijl een knopje op de hoektand zeer effectief is om die tand verticaal op zijn plaats te houden. De studie suggereert dat hoewel langere armpjes een specifiek voordeel hebben voor de stress op de wortel, ze de algehele beweging van de tanden niet noodzakelijkerwijs beter maken dan deze eenvoudigere, meer gevestigde opties.