Wurzelbewegung an einem oberen mittleren Schneidezahn mithilfe von Alignern – einwirkende Kräfte und biomechanische Grundlagen[*]

Zusammenfassung

Die von Alignern bei der Bewegung von Zahnwurzeln ausgeübten Kräfte sind bisher noch nicht untersucht worden. Ziel der vorliegenden Studie war es, die auf einen oberen mittleren Schneidezahn bei reiner Wurzelbewegung übertragenen Kräfte zu messen und die entsprechenden biomechanischen Grundlagen zu beschreiben. Die dazu verwendeten Aligner waren aus 3 unterschiedlichen Materialien mit gleicher Materialstärke angefertigt worden. Aus jedem der 3 getesteten Materialien (Ideal Clear^®, Erkodur^® und Biolon^®) wurden je 5 identische Geräte angefertigt, die jeweils 1 mm Schichtstärke aufwiesen. Mit dem jeweiligen Aligner in situ wurde eine Torquebewegung eines mit einer Messapparatur verbundenem oberen mittleren Schneidezahns in definierten Schritten nach labial und nach palatinal durchgeführt. Für die statistische Auswertung wurden die bei einer Auslenkung des Zahns um ±0,15 mm und um ±0,8 mm oberhalb des Gingivalsaumes entstehenden Kräfte Fx (in Richtung labial und palatinal wirkende Kräfte) und Fz (intrudierende Kräfte als Nebenwirkung) gemessen.

Die Mittelwerte für die Kräfte Fx lagen bei der Auslenkung von ±0,15 mm zwischen −1,89 N (SD 0,48) und 0,11 N (SD 0,1). Die Mittelwerte für die Kräfte Fz lagen zwischen −0,97 N (SD 0,57) und −0,07 N (SD 0,22). Die stärksten intrudierenden Kräfte wurden bei der Auslenkung des Messzahns nach palatinal gemessen. Es konnte ein Einfluss der Bewegungsrichtung auf die Stärke der Kräfte beobachtet werden. Dies galt besonders für Fz bei der größeren Auslenkung von ±0,8 mm.

Aligner zeigen die Tendenz, sich in Abhängigkeit vom Ausmaß einer geplanten Wurzelbewegung von den Zähnen abzuheben, sodass kein wirksames Kräftepaar zur weiteren Kontrolle der Wurzelbewegung herbeigeführt werden kann. Das Material des Aligners und die Form der jeweiligen Zahnkrone beeinflussen die Möglichkeiten der Kräfteübertragung ebenfalls.

Abstract

The forces delivered by aligners during torquing have still not been investigated. The purpose of this study was to measure the forces delivered to an upper central incisor during torquing with 3 different materials of the same thickness and to describe the biomechanical principles of torquing with aligners. 5 identical appliances were manufactured from each of the 3 materials all with a thickness of 1.0 mm (Ideal Clear^®, Erkodur^® and Biolon^®). An upper central incisor, as part of the measuring device, was torqued in defined steps in the facial and palatal directions with the respective appliance in place. For statistical analysis, the resulting forces Fx (forces acting in the palatal and facial directions) and Fz (intrusive force as a side-effect) at a displacement of ±0.15 mm and ±0.8 mm from the tooth at the gingival margin were calculated.

The mean Fx forces for ±0.15 mm displacement ranged from −1.89 N (SD 0.48) to 0.11 N (SD 0.1). The mean Fz forces were between −0.97 N (SD 0.57) and −0.07 N (SD 0.22). The highest intrusive forces were measured during palatal displacement of the measuring tooth. An influence of direction of displacement on the levels of force was observed, especially for Fz at the greater displacement of ±0.8 mm.

In relation to the intended amount of root movement during torquing, aligners tend to lift up and therefore no effective force couple can be established for further root control. The force-delivery properties are also influenced by the material used and the shape of the tooth.

Schlüsselwörter

Biomechanik - Aligner

Key words

biomechanics - aligners

1 Der Artikel wurde im englischen Original veröff entlicht im Eur J Orthod 32 (2010): 607–613, Oxford University Press, im Namen der European Orthodontic Society.

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1 Der Artikel wurde im englischen Original veröff entlicht im Eur J Orthod 32 (2010): 607–613, Oxford University Press, im Namen der European Orthodontic Society.

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