Биомеханика использования мини-имплантатов для выравнивании зубов (ортодонтического лечения)
Устраняя реактивные (эквивалентные) силы, возникающие в анкоражной группе зубов, мини-имплантат формирует новый расклад сил, требующий регулирования новых биомеханических параметров, которые, помимо прочего, будут определять направление действия силы, распределяемой с помощью мини-имплантата, и ее влияние на коррекцию плоскости окклюзии в переднезаднем направлении, в частности:
• высоту и расположение мини-имплантата относительно плоскости проволочной дуги;
• высоту точки прикрепления проволочной дуги к проекции мини-имплантата и ее позицию относительно ЦС зубов, подлежащих перемещению, и самой дуги.
Контроль нескольких разных сегментов зубного ряда при коррекции постоянной силой, а также необходимость осуществления дополнительных ортодонтических перемещений могут потребовать установки дополнительных мини-имплантатов.
а) Вертикальное позиционирование мини-имплантата. Особенности внедрения мини-винта зависят от анатомических взаимоотношений (например, ширины межкорневого промежутка, высоты альвеолярного отростка и полосы прикрепленной десны); обычно мини-имплантат устанавливают на умеренном отдалении от проволочной дуги (на расстоянии примерно 8 мм), поэтому имеет смысл регулировать другие параметры.
б) Длина активационного крючка (рис. 1):
Рисунок 1. Системы сил при выполнении ретракции передних верхних зубов с использованием коротких (а), средней длины (b) и длинных (c) крючков.
• При использовании короткого крючка (т.е. отстоящего от плоскости проволочной дуги на 2 мм) вектор силы проходит довольно низко под ЦС передних зубов, и она вызывает лингвальный наклон резцов, который показан при лабиальном наклоне коронок (т.е. при аномалии окклюзии II класса 1-го подкласса - максилломандибулярной дентоальвеолярной протрузии).
Если тракция длительная, вся альвеолярная дуга может ротироваться по часовой стрелке, а лингвальный наклон и экструзия резцов могут увеличиться, что требует изменения системы сил путем увеличения длины крючка и модификации других параметров (т.е. конфигурации проволочной дуги и/или имплантации дополнительных мини-винтов в передний сегмент).
• При использовании крючка средней длины (т.е. отстоящего от плоскости дуги на 8 мм) генерируется вектор силы, имеющий более горизонтальное направление и вызывающий несущественную ротацию окклюзионной плоскости. Такой подход показан при оптимальной позиции резцов.
Поскольку мини-имплантат расположен несколько корональнее ЦС зубного ряда, сила, действующая в этом направлении, все же вызывает его легкую ротацию по часовой стрелке, которая может привести к лингвальному наклону резцов.
• Если используется длинный крючок (т.е. отстоящий от плоскости проволочной дуги на 12 мм), направление действия силы проходит над ЦС передних зубов, что вызывает нёбный торк корней. Этот эффект желателен, например, при аномалии окклюзии II класса 2-го подкласса.
При таком распределении ортодонтических сил плоскость окклюзии подвергается легкой ротации по часовой стрелке и происходит экструзия передних зубов, которой можно воспрепятствовать, установив дополнительную интрузионную дугу или передние мини-имплантаты (рис. 2).
Рисунок 2. Использование короткого и длинного крючка при выполнении ретракции передних зубов в зависимости от торка резцов.
в) Конфигурация проволочной дуги. Эффекты, вызываемые при ретракции зубов с опорой на мини-имплантаты, можно отчасти предотвратить за счет конфигурирования изгибов непрерывной проволочной дуги и ее расположения относительно аттачменов. Это может быть, например:
• дуга с заданным торком;
• дуга для выравнивания кривой Шпее;
• дополнительная интрузионная дуга;
• дуга с изгибами первого порядка.
г) Контроль полнодуговых эффектов. При использовании полнодуговой механики взаимосвязь переднего и заднего отделов зубного ряда обусловливает ротацию окклюзионной плоскости за счет интрузии моляров и экструзии резцов*.
P.S. *В случае ретракции всего зубного ряда единым блоком.
Степень ротации окклюзионной плоскости определяют силы и моменты сил, которые зависят от расстояния между их векторами и ЦС зубного ряда (рис. 3-7а). Чем больше расстояние (т.е. чем короче крючок и чем дистальнее установлен мини-имплантат), тем больше момент, генерируемый вдоль всего верхнечелюстного зубного ряда, и тем больше выражена его ротация по часовой стрелке.
Действия, предпринимаемые в отношении ротации окклюзионной плоскости, должны производиться с учетом диагноза и плана лечения. В некоторых случаях она помогает устранить открытый прикус в переднем сегменте за счет интрузии боковых зубов и экструзии передних.
Тем не менее при нормо- или гиподивергентном типе лицевого скелета для противодействия интрузии жевательных зубов требуется вертикальная эластическая тяга в заднем сегменте зубного ряда или вертикальный контроль моляров за счет их фиксации к мини-имплантату. Кроме того, такая фиксация предотвращает контракцию моляров, которая может происходить при ретракции передних зубов (рис. 3).
Рисунок 3. (a) Влияние сагиттальной позиции мини-имплантата на направление действия ортодонтической силы.
(b) Коррекция аномалии окклюзии II класса (максилломандибулярной дентоальвеолярной протрузии у пациента с нормальной дивергенцией лицевого скелета) с экстракцией вторых премоляров. Фиксация первого моляра к мини-имплантату предотвращает интрузию моляров и их контракцию при осуществлении ретракции передних зубов единым блоком.
При лечении пациентов с избыточным обнажением десны при улыбке (десневой улыбкой) не следует забывать о необходимости противодействия экструзии передних зубов и устанавливать для этого мини-имплантат в переднем сегменте (рис. 4).
Рисунок 4. Коррекция переднего открытого прикуса у взрослой пациентки с десневой улыбкой и увеличенным вертикальным размером лица:
(a) Начало лечения: передний и боковой открытый прикус.
(b) Ретракция верхних зубов и коррекция высоты моляров (ротация верхнечелюстного зубного ряда по часовой стрелке) с помощью двух межчелюстных эластических тяг. Тракцию, осуществляемую передней межчелюстной эластической тягой, модулируют так, чтобы предотвратить экструзию, вызываемую тракцией в сагиттальной плоскости, и исправить десневую улыбку за счет интрузии передних зубов.
(c) Завершение лечения: начало активной лингвальной реабилитации.
(d и е) Улыбка пациентки к началу лечения и результат после завершения лечения.
(f) При наложении контуров исходной ТРГ и ТРГ после коррекции видно, что произошла интрузия верхних резцов (коррекция десневой улыбки) и отсутствует экструзия нижних резцов. Открытый прикус исправлен в результате интрузии моляров и ротации нижней челюсти против часовой стрелки.
Более мезиальная позиция мини-имплантата в сочетании с коротким крючком обусловливают сближение вектора ортодонтической силы с ЦС зубного ряда, обеспечивая тем самым контроль перемещения зубов в вертикальной плоскости и сводя к минимуму момент вращения, возникающий на проволочной дуге.
В связи с более эффективным контролем вертикального перемещения моляров более мезиальная установка мини-имплантата особенно рекомендуется при гипердивергентном типе лицевого скелета.
С другой стороны, при таком размещении мини-имплантатов может произойти лингвальный наклон зубов переднего сегмента, особенно если используется короткий крючок, который увеличивает расстояние от точки приложения ортодонтической силы до ЦС передних зубов. Следовательно, мезиальное позиционирование мини-имплантата более эффективно в случаях протрузии резцов, например при аномалии окклюзии II класса 1-го подкласса (максилломандибулярной дентоальвеолярной протрузии) (рис. 5).
Рисунок 5. Устанавливая мини-имплантат в более мезиальную позицию (между премолярами) и используя короткий крючок, мы добиваемся сближения вектора ортодонтической силы с ЦС зубного ряда и улучшаем контроль перемещения зубов переднего и заднего сегментов в вертикальной плоскости. Однако в этом случае труднее контролировать торк передних зубов (красным цветом обозначены векторы силы, момента силы и ЦС передних зубов). Более длинный крючок вызывает меньший лингвальный наклон резцов (обозначен зеленым цветом), но усиливает вращательный момент, возникающий на дуге, отдаляя вектор силы от общего ЦС зубного ряда.
Для предотвращения чрезмерного лингвального наклона резцов можно воспользоваться конфигурацией проволочной дуги (она может быть сконфигурирована, например, для уменьшения крутизны дуги Шпее или для придания торка резцам) и/или удлинить крючок (рис. 6).
Рисунок 6. (a-d) Коррекция сильно выраженной максилломандибулярной дентоальвеолярной протрузии. В начале осуществления ретракции передних зубов использовался короткий крючок, чтобы усилить интрузию, а после достижения оптимального наклона резцов был установлен длинный крючок. (е) В течение всего лечения контролировалась высота моляров (наложение контуров ТРГ до, во время и после лечения).
д) Непрямой анкораж. Цель непрямого анкоража состоит в том, чтобы усилить анкоражный зуб или группу зубов путем прикрепления их к мини-имплантату с помощью проволочных (пассивная фиксация) или эластических (активная фиксация) лигатур.
Мини-имплантаты обычно используют для прямого анкоража. Однако использование их для непрямого анкоража также имеет целый ряд достоинств, а в некоторых случаях бывает единственно возможным решением. Непрямой анкораж, в частности, помогает:
• стабилизировать сегмент зубного ряда, чтобы перенести действие ортодонтической силы на другие группы зубов или на дугу-антагонист (асимметричная механика коррекции; рис. 7), и обеспечить стабильность при использовании межчелюстных эластических тяг (рис. 8);
Рисунок 7. Стабилизация правой стороны зубного ряда с помощью фиксации моляра к миниимплантату и односторонняя экструзия левой половины зубного ряда с помощью эластической тяги, фиксированной к мини-имплантату, установленному на нижней челюсти.
Рисунок 8. Повторное ортодонтическое лечение, предпринятое по поводу асимметрии нижней челюсти. Все четыре первых премоляра ранее были удалены. В переднем сегменте верхней челюсти был установлен мини-имплантат. Осуществлена коррекция аномалии окклюзии II класса с помощью лингвальной системы и эластических тяг II класса без каких-либо нежелательных последствий для зубов верхней челюсти.
• сохранить обычную механику действия приложенных сил в плоскости проволочной дуги. Непрямой анкораж особенно эффективен при репозиции ретенированных зубов (рис. 9) и мезиализации моляров;
Рисунок 9. Репозиция ретенированного клыка с помощью непрямого анкоража. К фиксированному к мини-имплантату моляру прикреплена дополнительная экструзионная дуга для коррекции положения клыка.
• получить возможность выбора в случае анатомических особенностей, препятствующих размещению мини-имплантата на участке, подходящем для прямого анкоража. В таких ситуациях можно также переместить мини-имплантат с головкой брекетного типа в другую позицию, но этот подход связан с высоким риском расшатывания мини-имплантата из-за возникновения вращательного момента при его нагрузке.
е) Резюме. Появление мини-имплантатов, без всякого сомнения, ознаменовало новый подход к биомеханике ортодонтической коррекции зубочелюстной системы, который существенно изменил традиционное мышление стоматологов.
Установка мини-имплантата в более апикальную позицию по отношению к плоскости проволочной дуги создает интрузионный компонент силы, который позволяет перемещать зубы в вертикальной плоскости, что дает возможность регулировать высоту моляров без применения внеротовых ортодонтических систем (например, задних пассивных прикусных блоков или активных вертикальных магнитных корректоров).
Это позволяет причислить мини-имплантаты к ряду основных современных средств аппаратной коррекции аномалий зубочелюстной системы, открывающих широкие перспективы лечения пациентов с гипердивергентным типом лицевого скелета.
Возможность высвободить место в заднем отделе зубного ряда (сагиттальная и латеральная экспансия) - еще одно важное преимущество, позволяющее расширить показания к ортодонтической коррекции, не прибегая к экстракции зубов, не жертвуя их стабильностью и целостностью пародонта; кроме того, уже не столь важны строгая приверженность пациента лечению и значение давления, оказываемого мягкими тканями.
При коррекции окклюзии с экстракцией зубов мини-имплантаты дают специалисту большую свободу выбора экстрагируемого зуба без опасения, что это снизит эффективность анкоража.
Применение мини-имплантатов обеспечивает также большую безопасность, воспроизводимость и простоту биомеханики при всех формах лечения и во всех случаях, включая сложные (гипердивергентный тип лицевого скелета или лицевые аномалии), а в некоторых клинических ситуациях позволяет избежать хирургического лечения.
Появление мини-имплантатов положило начало новому направлению в ортодонтии, основанному на использовании относительно небольших ортодонтических устройств, по крайней мере на одном этапе лечения, например при ортодонтической тракции ретенированных зубов, для интрузии моляров перед установкой ортопедических конструкций, для вертикализации зубов.
Применение мини-имплантатов позволяет снизить стоимость лечения, сократить его длительность; на установку мини-имплантатов с готовностью соглашаются пациенты, которых не устраивает ношение громоздких ортодонтических аппаратов, это вмешательство популярно также среди стоматологов других специальностей, которые направляют пациентов на ортодонтическую коррекцию.
Изложенные в этой и предыдущих статьях на сайте МедУнивер базовые принципы применения мини-имплантатов облегчат понимание протоколов биомеханической коррекции, представленных в последующих статьях на сайте.
