Experimentelle biomechanische Untersuchungen zur Intrusion und Extrusion von Schneidezähnen mit Alignern

Ziel: Die Extrusion bzw. Intrusion der Inzisivi mit Alignern gehört aufgrund der Zahnmorphologie zu den anspruchsvolleren Bewegungen. Inhalt dieses Vortrags ist ein biomechanischer Vergleich mit entsprechenden Techniken der Multibrackettherapie sowie die biomechanische Evaluation von pseudosegmentierten Konzepten auf Basis von Alignern. 

in-vitro erzeugten Kräfte bei beiden Bewegungen zu bestimmen und die optimalen Modifikationen zur Optimierung dieser Bewegungen zu untersuchen.

Material und Methode: In-vitro Messungen in unserem Biomechaniklabor beinhalteten zum einen die Extrusion eines einzelnen von einem Frasaco®-Modell separierten mittleren OK-Schneidezahns. Auf die labiale Kronenfläche des Messzahns wurden entweder rechteckige oder tetrahedrale Attachmentgeometrien befestigt, welche Breiten zwischen 3 – 6 mm und Neigungen in Relation zur Kronenachse von 20°, 25° und 30° aufwiesen. Zum Vergleich wurden auch Messungen ohne Attachments durchgeführt. Die extrusiven Bewegungen wurden unter Verwendung von 0,5-mm dicken PET-G-Aligner (CA®, Fa. Scheu-Dental) mit unterschiedlichen Setupschrittweiten untersucht.

Für die simultane Intrusion der Zähne 11 und 21 wurden entsprechend eines pseudosegmentierten Ansatzes Retentionsattachments auf die Seitenzähne geklebt, wobei sich die Attachments auf unterschiedliche Zähne des Verankerungssegments ausdehnten (Zähne 6-3, 6-4, 6-5 bzw. nur 6er). Zur Anwendung kamen sowohl 0,5-mm sowie 0,75-mm dicke Aligner einschichtige PET-G Aligner (CA®, Fa. Scheu-Dental) sowie auch mehrschichtige Aligner (CA-Pro®, Fa. Scheu Dental).

Ergebnisse: Bei einem Setupschritt von 0,2 mm, einer Attachmentbreite von 4 mm und einer um 30° geneigten aktiven Fläche betrugen die extrusiven Kräfte für die rechteckige Geometrie 0,6 N (IQR 0,8) und für die tetrahedale Geometrie 0,1 N (IQR 0,4). Unabhängig vom Attachmenttyp bzw. Setupschritt zeigten die Attachments mit einer Neigung von 20° nur sehr geringe extrusive Kräfte. 

Bei simulierter Intrusion der Zähne 11 + 21 und Retentionsttachments auf beiden 6ern und 5ern wurden für die 0,75-mm-PET-G-Alignern mit einem Setupschritt von 0,5 mm Kräfte von 7,4 N (IQR 1,2) und für die CA-Pro-Aligner von 4,7 N (IQR 0,4) gemessen.

Schlussfolgerung: Bei der Extrusion von Oberkiefer-Schneidezähnen erzeugt die rechteckige Attachmentgeometrie (bei gleicher Neigung) mehr als doppelt so hohe extrusive Kräfte wie die tetrahedrale. Extrusionsattachments sollten eine aktive Fläche mit einer Neigung zur Kronenachse von mindestens 25° aufweisen, um adäquate Krafthöhen zu generieren. Im Gegensatz dazu können Aligner mit Attachments auf die 6er und 5er effektive intrusive Kräfte erzeugen. Diese Konfiguration minimiert die reziproken extrusiven Kräfte auf die Eckzähne und reduziert aufgrund der Verblockung der 5er und 6er eine Distalkippung der Sechsjahrmolaren.