Титанові дуги. Частина 2: Вибір та застосування ортодонтичних дуг

У першій частині статті я спробував визначити і пояснити фізичні властивості деяких титанових сплавів, які насамперед необхідно знати ортодонту- практику. У другій частині я описав дуги, які я вибрав для себе, і обґрунтував свої переваги. Мій вибір ґрунтувався на багатьох факторах (включно з механічними властивостями, описаними вище. Хоча я сподіваюся, що друга частина цієї статті містить корисну інформацію, її можна розглядати як підхід однієї людини до мистецтва і науки ортодонтії.

Наступна частина -  це результат 12-річного досвіду лікування пацієнтів незнімною апаратурою з використанням тільки бета- і нікель-титану. Висновки і специфічний вибір дуг відображаєють погляди автора на перспективи ортодонтії, матеріали, біомеханіку тощо. Читач може зрозуміти переваги широкого розмаїття дуг та їхніх властивостей, завдяки чому можна вибрати дуги залежно від вимог пацієнта та у згоді з індивідуальними поглядами лікаря і з повним розумінням фізичних властивостей дуг.

Нівелювання та вирівнювання

Головна вимога до фізичних властивостей початкової дуги для вирівнювання всіх брекетів - це пружність і ще раз пружність.. Нікель титановий сплав став сплавом вибору для етапу нівелювання  і робота з  ротацією. Мої клінічні спостереження за нікель титановим сплавом почалися в 1980, однак до 1985 року  незначно впливали на критерій вибору дуг. Починаючи з 1985 року, першою дугою для етапу нівелювання стала дуга 0.018 NiTi (супереластична нікель- титанова дуга фірми Ormco). Цю дугу використовували як першу дугу (одразу ж після встановлення брекетів) у трьох клініках, у двох використовували брекети 0.022 пазу, а в одній - 0.022 паза. 0.018.

 

Грунтуючись на результатах використання цієї дуги, я дійшов висновку, що тільки одна нікель-титанова дуга здатна виконати вимоги до першої фази лікування: усунення всіх ротацій  і вирівнювання пазів брекетів для введення жорсткішої прямокутної дуги (дуга має супереластичні властивості і не піддається незворотній деформації). Типовий приклад ефективності супереластичності нікель- титанового сплаву продемонстровано на рис. 1. Дуга 0.018 NiTi встановлена після фіксації брекетів і кілець. Через 10 тижнів нікель титанова дуга була замінена на 0.019x 0.025 ТМА. Пацієнт не відзначав дискомфорту. Активна фаза лікування була завершена через 10 місяців.

Менший діаметр нікель-титанових дуг (менший за 0.018) не забезпечить таку саму ефективність за цей період (середній період часу для нівелювання і вирівнювання зубів на прикладі 613 пацієнтів становив 13 тижнів). Якщо порівняти жорсткість дуг (подивіться на графік жорсткості дуг вище), то та невелика різниця в силі дуг між дугами різного діаметру не виправдовує вибір дуги меншого розміру. Типова реакція пацієнта на першу нікель-титанову дугу виражалася болем зубів від трьох до п'яти днів у підлітків і від семи до 14 днів у дорослих пацієнтів. Ця реакція не залежна від розміру дуги.

Введення дуг з низьким співвідношенням навантаження і вигину (тобто м'яка дуга, що дає значний вигин дуги при сильному навантаженні), виготовлених з купер-нікель-титану, уможливило впровадження дуг більшого розміру, прямокутного перетину для початкового нівелювання і вирівнювання. Використання таких дуг необхідне, коли критичним є контроль торку.

   
Випадок 2 - До лікування

У випадку 2, виражений глибокий прикус, перша дуга на верхній щелепі була 0.019x 0.025 CuNiTi, 35°. Критерієм вибору цього розміру дуги був небажаний вестибулярний нахил коронок і максимальне досягнення лінгвального кореневого торку під час вирівнювання зубної дуги. Цю дугу було обрано через можливість її введення в пази брекетів на цьому етапі. Дугу з нижчою температурою переходу в активну фазу нікель-титанового сплаву (27° або оригінальна дуга NiTi з температурою трансформації 17°) було б складно ввести в паз брекета між латеральним різцем і іклом. Дугу з вищою температурою переходу (CuNiTi 40°) простіше ввести в пази брекетів, але досвід роботи з нею показує, що вона може не виконати завдання вирівнювання зубів.

  
Випадок 2 - 19х25 CuNiTi 35°, 5 тижнів

Після початкового вирівнювання і нівелювання (через 6 місяців після початку лікування) за допомогою дуги CuNiTi 35° була встановлена дуга 0.019х 0.025 ТМА з підкресленою оклюзійною кривою. На нижню щелепу було встановлено дугу 0.019х 0.025 ТМА з підкресленою оклюзійною кривою. 0.025 ТМА після дуги 0.018 NiTi.

Випадок 2 - 19х25 ТМА, 6 міс.

Цей випадок був обраний для демонстрації через виражену резорбцію коренів на центральних різцях верхньої щелепи. Після порівняння рентгенограми періапікальних тканин до лікування (вкорочення через виражений нахил зубів) і рентгенограми в процесі лікування, через шість місяців не було виявлено додаткової резорбції коренів.

Кількість випадків резорбції коренів (значної резорбції в пацієнтів, які не мають в анамнезі схильності до неї) з використанням титанових дуг зменшилася до нуля. Поясненням є менший час лікування, зменшений рівень сили, зменшена втрата торку, яку необхідно відновлювати.

Хоча існують винятки з правил, такі дуги раціональніше використовувати в наступних випадках для вирівнювання і нівелювання.

 

Розмір дуги	Тип дуги	Показання до використання
0.018	NiTi	Скупченість і ротації - від помірного до вираженого ступеня. Паз .018 і .022
.017х.025	CuNiTi 35°	Скупченість і ротації - від помірного до вираженого ступеня. Паз .018 Мінімальний нахил.
.019х.025	CuNiTi 35°	Скупченість і ротації - від помірного до вираженого ступеня. Паз .022 Мінімальний нахил.
.017х.025	CuNiTi 27°	Скупченість і ротації - від середньої до помірної. Паз .018. Мінімальний нахил.
.019х.025	CuNiTi 27°	Середня скупченість і ротації. Паз .018. Мінімальний нахил.

Головна робоча дуга

Функція головної робочої дуги полягає у виконанні більшості завдань на активній фазі лікування: нормалізація глибини перекриття, закриття просторів, нормалізація торку, форма зубної дуги, трансверзальний її розмір, деталізація тощо. Дуга має бути сформована і пружна. Сьогодні ми вибираємо дугу і залежно від зросту пацієнта. Для пацієнтів із вираженим вертикальним компонентом росту краще перейти на нікель-титанову дугу з більшим розміром, ніж переходити до дуги з більшою жорсткістю.
За винятком пацієнтів із тенденцією до відкритого прикусу, бета-титанова дуга, ТМА, стала дугою вибору як додаткова й основна робоча дуга після її введення 1980 року. Вона формована і має більш ніж удвічі більшу пружність порівняно з нержавіючою сталлю. З 42 % жорсткості від жорсткості сталі, вона має достатню силу для виконання всіх завдань і достатню силу для опору побічним ефектам варіантів механотерапії (вертикальний компонент міжщелепних еластиків, нахил зубів під час лікування з видаленням).

Дуги Ютіліті

Дуги ТМА добре працюють як дуги ютіліті. Критеріями для їхнього вибору є 1) здатність формоутворення для створення вигину, 2) пружність для утримання активації, 3) співвідношення навантаження та відхилення за прямокутного перерізу великого розміру відповідає практичному досвіду застосування дуг ютіліті. Традиційно дугу ютіліті виконували з хромокобальтового сплаву .016х .016 або з неіржавіючої сталі .016х .022. Причиною їх використання була інтрузивна сила в 200 грам, яку вони могли перенести на різці. Ці дуги незначно контролювали торк. Жорсткість сталевої дуги перетину .016х.022 становила 1130/598. У пазі .022 свобода дуги становила понад 30°. Дуга ТМА перетину .021х .025 із жорсткістю 914/645 має близько 4° свободи. Дуга ТМА продукує силу приблизно того ж рівня (дещо меншу), значно більший контроль торка та більшу пружність, ніж традиційні сталеві дуги ютіліті.

 

На фотографії вище показано типовий приклад фіксації брекетів на чотири різці та встановлення сепараторів до молярів. Часткова дуга NiTi .018 була встановлена на чотири брекети. Через два тижні було встановлено кільце і введено .021х.025 ТМА. Під час встановлення дуги ютіліті я також використовую високу тягу. На дугу ютіліті наносять дистальні вигини тай-бек. Причина використання високої тяги - максимальний інтрузивний ефект і мінімізація екструзії молярів та дистального нахилу молярів, спричиненого дугою ютіліті. Складність використання повнорозмірних ютиліті дуг ТМА полягає в їх видаленні після того, як нанесено вигин тай-бек. Тому дуга ютіліті повинна залишатися активною весь час лікування. Додаткова пружність ТМА уможливлює цю збільшену за часом активацію.

Нормалізація оклюзійної кривої

Нормалізація глибини перекриття, корекція кривої Шпе відносно прості за використання ТМА з нанесеною реверсійною кривою або підкресленою оклюзійною кривою (.019х.025 або .017х.025 ТМА). Причини використання дуг ТМА: 1) здатність до формоутворення для нанесення вигину, 2) пружність для підтримання активації протягом тривалого часу, 3) великий розмір прямокутної дуги для підтримання торку різців і мінімізації потенційного побічного ефекту лабіального відхилення.

Зазвичай глибокий прикус коригується за 3 - 6 місяців використання дуги ТМА з підкресленою кривою. Дуга .019х.025 швидше виконує це завдання в подібних випадках, однак різниця незначна.

У випадку 4 (32-річний чоловік) справа співвідношення зубів за II класом. Існувала значна зубоальвеолярна компенсація в ділянці різців верхньої щелепи. Верхні різці вимагали лінгвального відхилення коренів при вирівнюванні оклюзійної площини.

Початковою дугою на верхній щелепі була .019х.025 ТМА. У цьому випадку вирівнювання зубної дуги, розкриття прикусу, корекція середньої лінії і контроль торку верхніх різців відбулося за 9 місяців.

Підкреслена крива Шпе на дузі ТМА на верхню щелепу і реверсійна крива на нижню щелепу на дузі ТМА були встановлені на 6 місяців. Фаза активного лікування була завершена на дугах D-Rect (плетена сталева дуга).

Безперервні дуги, ковзаюча механіка

Для більшості випадків з видаленням з безперервними дугами ковзаюча механіка працює протягом 18 місяців. Моя дуга вибору для закриття просторів це .019х.025 ТМА (у пазі брекетів .018 дуга .017х.025). підстава цього вибору така: 1) практично повнорозмірна дуга для максимізації переміщення зубів, 2) співвідношення навантаження і вигину дає змогу її встановлювати на ранньому етапі, спостерігається достатня жорсткість для опору побічним ефектам однощелепних і міжщелепних еластиків, 3) здатність до формоутворення, 4) пружність для підтримання підкресленої кривої та здатність протистояти нахилу зубів на стороні видалення.
Необхідно зазначити, що вирівнювання і нівелювання відбуваються швидко, проте закриття просторів з дугами великого перетину часто вимагає більше часу порівняно з іншими техніками. Додатковий час потрібен для того, щоб корпусно перемістити зуб, а не нахилити його. Я б підкреслив значення сили тертя або опір ковзанню. Багато недавніх досліджень вказують, що феномен ковзання дуги через брекети або брекетів уздовж дуги більшою мірою пов'язаний зі способом фіксації брекетів, ніж тертям як таким. Саме по собі використання прямокутних дуг великого перерізу з вираженою шорсткістю поверхні і значним коефіцієнтом тертя не є протипоказанням до застосування.
Приклад використання прямокутної дуги ТМА на боці видалення представлений у випадку 5. Початковою дугою була дуга .018 NiTi, яка була встановлена на перші 3 місяці. ТМА .019х.025 була встановлена для закриття просторів після видалення з використанням механіки ковзання і застосуванням однощелепних і міжщелепних еластиків. Через 16 місяців лікування дуга ТМА була замінена на .021х.025 D-Rect плетену дугу для завершення лікування (на 2 місяці).

  

Петлі, що закривають, - ТМА

У разі використання безперервних дуг, механіка ковзання є моїм методом вибору для закриття трем, але в деяких пацієнтів не відбувається достатніх змін за певний період часу. У деяких випадках через необхідність контролю опори потрібні інші способи ретракції передньої ділянки. Можуть знадобитися дуги з петлями. Петлі з хорошою формованістю, чудовою пружністю можуть легко наноситися на дуги ТМА, і їх активація може бути ефективнішою і рідшою, ніж у сталевої дуги.

 
На прикладі 6, у пацієнтки значно виражена бімаксилярна протрузія, велика діастемhttps://i.postimg.cc/RF1M30P8/image-036.jpgа і глибокий прикус. Цілями лікування були зменшення денто-альвеолярної та лицьової протрузії.

Через 6 місяців лікування з використанням ковзної механіки з використанням .019х.025 ТМА, центральні різці верхньої щелепи були переміщені назад (нахилені), і нижні чотири різці були в процесі переміщення разом з іклами. Дещо пізніше, через 9 місяців, пересування сповільнилося. Безперервна дуга була замінена на дугу із закриваючими петлями .019х.025 ТМА. Активацію проводили з інтервалами в 5-6 тижнів.

Після закриття просторів і ретракції верхніх різців була встановлена дуга .021х.025 ТМА для нормалізації нахилу зубів після використання дуг із петлями, що закривають, і тривало вирівнювання зубних дуг. Через 30 місяців лікування було встановлено фінішну дугу .021х.025D-Rect і зроблено завершальну ортопантомограму.

Використання таких дуг найбільш раціональне як основних робочих дуг:

Розмір дуги	Тип дуги	Показання до використання
.017х.025	NiTi	Випадки лікування з видаленням і без видалення, контроль за вертикалі, паз .018
.019х.025	NiTi	Випадки лікування з видаленням і без видалення, контроль за вертикалі, паз .022
.017х.025	ТМА	Випадки лікування з видаленням і без видалення, глибокий прикус, паз.018
.019х.025	ТМА	Випадки лікування з видаленням зубів і без, глибокий прикус, паз .022
.021х.025	ТМА	Максимальний контроль торка, корекція за трансверзаллю, паз .022

Оскільки очевидно, що взаємодія дуги і брекета зумовлена не тільки силою тертя, використання іонно-імплантованої дуги ТМА показано за використання ковзної механіки.

Пре-ретензійні дуги

Третьою і завершальною дугою часто є повнорозмірна плетена прямокутна сталева дуга (D-rect). Альтернативою цій дузі є титаново-ніобіоєва дуга. Причинами для вибору цієї дуги є: 1) виготовлення і збереження деталізувальних вигинів, 2) заповнення паза для унеможливлення нахилу зубів під час використання еластиків із вертикальним вектором, 3) достатня гнучкість і низьке співвідношення навантаження і відхилення дає змогу відбуватися вертикальному встановленню оклюзії.
Цю дугу зазвичай встановлюють в останні 3 місяці лікування (тільки якщо необхідно). За остаточною ортопантомограмою оцінюють правильність розташування коренів і часто проводять переклеювання. Деталізуючі  та компенсуючі вигини робляться на попередній дузі ТМА і відтворюються на дузі D-Rect. Встановлюються легкі міжщелепні еластики і, якщо потрібно, поліпшуються анатомічні контакти.
Повнорозмірна дуга (.021х.025 або .018х.025 залежно від паза брекетів) D-Rect також використовується під час лікування випадків відкритого прикусу. За екстремально низького показника навантаження/вигин мінімізується вплив дуги на розкриття прикусу.
Приклад такого застосування показано у випадку 7. Пацієнтка 29 років скаржиться на виражений біль у ділянці м'язів обличчя. Контакти зубів на лівих третіх молярах і правих молярах. Вона пройшла курс ортодонтичного лікування з довготривалим застосуванням еластиків за II класом у віці 14 років.

Лікування почалося із застосування сплінта для усунення м'язового болю. Потім були встановлені брекети і дуга D-Rect .021х.025 на обидві щелепи. Використовувалися бічні коробкові еластики для постійного носіння (5/16 - 3/8", 3-4 oz.). Метою їхнього використання було отримання зубоальвеолярного висування за допомогою легких еластиків і можливе уникнення витягування в ділянці суглоба.

Тому плетена сталева дуга була обрана через її хороші фізичні властивості. Вона має гнучкість, і, будучи сталевою дугою, приймає постійну форму досить легко. Водночас у неї немає тенденції до відновлення після зміни форми під дією еластиків і/або м'язів пацієнта. Титаново-ніобієва дуга має схожі властивості, але має перевагу в тому, що вона не плетена і її простіше відрізати і вводити в трубочки замків.