biomecanica microimplantes en ortodoncia
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MATERIA BIOMECANICA UNIVERSIDAD DE CUENCA POSGRADO DE ORTODONCIATRANSCRIPT
UNIVERSIDAD DE CUENCAFACULTAD DE ODONTOLOGÍAPOSGRADO DE ORTODONCIA
SISTEMAS TEMPORALES DE ANCLAJEMICROIMPLANTES
POSGRADO DE ORTODONCIA 2011-2013
• ODONTÓLOGOS • UNIVERSIDAD DE CUENCA
• EDISON AGUILAR• ANDRÉS BARRAGÁN• FLOR CEDILLO• GERARDO HERRERA• ANDRÉS GARCÍA• MIRIAM LIMA• MAGALY JIMENÉZ• LOURDES SUCUNOTA• DIEGO TOLEDO
TERCERA LEY DE NEWTON
F para mover diente o grupo de dientes Área de acción
anclaje otros dientes Área de reacción
Mover un diente usando anclaje mayor grupo de dientesAparatos intraoralesElásticos intermaxilares y extraorales : tracciones occiopitales y cervicales.Máscaras Faciales
IMPLANTES
Dispositivos de anclaje, directamente al hueso que ofrecen ventajas mecánicas y evitan movimientos indeseados al controlar en forma absoluta, las F de reacción.
Implantes ortodoncia 1980 poco común.Implantes titanio osteointegrados 1989 estables, anclaje óseo absoluto
Alto costoProtocolo quirúrgicoTamaño grande: anclaje ortodóncico y pilares de rehabilitación protésicaPacientes con ausencia de piezas que necesitan tratamiento de ortodoncia y van a ser rehabilitados
DISPOSITIVOS TEMPORALES DE ANCLAJE
Son aditamentos que se fijan en forma temporal en el hueso con el fin de obtener anclaje ortodóncico total
LOCALIZADOS: Subperiósticos, transóseos o endoóseos
FIJAN: Mecánica o anclaje cortical, o Bioquímicamente
Osteointegrados (endoóseos)Onplants (subperiósticos) Discos pequeños de
titanio revestidos de hidroxiapatita y con orificio en el lado opuesto para fijar diferentes aparatos
Miniimplantes, Minitornillos, Microimplantes o Tornillos de anclaje temporal o fijación esquelética
MINIIMPLANTES O MINITORNILLOSSon tornillos pequeños de titanio o acero en diámetro que oscilan entre 1,2 y 2,3 mm y con longitudes entre los 4 y 15 mm.
CONFIGURACIÓNEspecíficos o Inespecíficos
Extremo activo o cabeza con orificios, cuellos o ranuras que se utilizan para elásticos, ligaduras, resortes o alambres.
Fijación rígida en cirugía maxilofacial y solo para la colocación de elásticos y ligaduras o para fijar miniplacas.
VENTAJAS DE LOS MINITORNILLOS
• Mayor versatilidad: fija en varias zonas anatómicas sin la necesidad de zonas edéntulas.
• Procedimiento clínico: no requiere de laboratorio, ni quirúrgicos, además no genera dolor e inflamación.
• Tiempo de utilización inmediato.• Fácil instalación y remoción.• Bajo costo.
CONSIDERACIONES ANATÓMICAS PARA LA FIJACIÓN
• Procedimiento mecánico (retención cortical) e insertado en la encía adherida.
• Zonas de difícil fijación como las áreas interradiculares, se recomienda la fijación en zonas apicales.
CLASIFICACIÓN DE MISCH
Carl E. Misch, Implantología Contemporánea, Densidad ósea, Capitulo 7, Tercera ed.
TIPO I el hueso maxilar se compone casi exclusivamente de hueso compacto homogéneoTIPO II el hueso compacto ancho rodea el hueso esponjoso denso TIPO III la cortical delgada rodea el hueso esponjoso densoTIPO IV La cortical fina rodea el hueso esponjoso poco denso
Tipo de hueso
Guillermo Raspall, Cirugía Oral, Edición Panamericana, España 2002.
Consideraciones anatómicas de importancia
Uribe, G. Fundamentos de Odontología, 2010J Clin Orthod. 2005 Sep; 39(9): 539-47; quiz 531-2
Consideraciones
Zonas edéntulas proximidad con el seno
maxilar
Dinatale, E, González JM; Acondicionamiento Del Lecho Óseo Implantar Mediante Regeneración Ósea Guiada. Reporte De Un Caso, Vol. 47, 2009Uribe, G. Fundamentos de Odontología, 2010
Crecimiento activo - zonas suturales - tejido fibroso
Hueso alveolar interradicularAmplia maniobrabilidad
Mayor respuesta-dinámica ósea
Valorar:Diámetro MD y VL
Variaciones anatómicas
Espaciamiento mayor en palatino
Angulación 30 - 40°
INSERCIÓN Y REMOCIÓN DE LOS MINITORNILLOS
• La inserción puede hacerse de dos tipos:
Inserción directa en un solo paso
Inserción indirecta en dos pasos
1. Anestesia.: – Infiltración local mínima.– La cantidad depende del lugar.– No anestesiar totalmente.
INSERCIÓN DIRECTA EN UN SOLO PASO
¼ TUBO DE ANESTÉSICO
2.- Perforación del orificio piloto:– Sirve como guía para controlar el sitio exacto.– Es opcional ( auto perforante).
3.- Inserción del minitornillo:- Se coloca la punta en el sitio indicado - Se dan giros en el sentido de las manecillas del reloj.
INSERCIÓN INDIRECTA EN DOS PASOS
1. Anestesia.: – Infiltracion local mìnima.– La cant. depende del lugar.– No anestesiar totalmente. ¼ TUBO DE ANESTÉSICO
2.- Perforación del orificio piloto:- Es importante como guía inicial.- Estabilizar la broca en la construcción del
lecho
3.- Perforación del lecho:
4.- Inserción del minitornillo.
DURANTE LA INSERCIÓN Y LA CARGA
• Daño al ligamento periodontal o las raíces de los dientes.
• Daño a otras estructuras: vasos, nervios.• Fractura del minitornillo.• Infección.• Inflamación de la mucosa.• Movilidad del minitornillo.
DURANTE LA REMOCIÓN• Exceso de retención del tornillo, por creación
de zonas osteointegradas. Por la alta compatibilidad con el titanio.
• Fracturas del minitornillo.
ESTABILIDAD DE LOS MINITORNILLOS
• Aunque son estables no son estacionarios como los onplants y los implantes osteointegrados el cual es atribuido:
DiámetroLongitud
Profundidad alcanzadaMagnitud de la Fuerza.
Cantidad y calidad del hueso.
PRIMER MOLAR INFERIOR
FORMA RAIZ MESIAL
ESPACIO ADECUADO – FIJACIÓN
Condiciones anatómicas normales: Minitornillos a nivel del hueso alveolar interradicular no debe tener un diámetro mayor de 1,5 mm
EN CASO DE LLEGAR A INVADIR EL LIGAMENTO PERIODONTAL O TOCAR UNA RAIZ
DOLOR
CAMBIAR EL LUGAR O SENTIDO DE INSERCIÓN DEL MINITORNILLO
SELECCIÓN DEL LUGAR DEL MINIMPLANTE
ESTO DEPENDE DE DIFERENTES FACTORES:
CALIDAD DE HUESO
CORTICAL OSEA DENSA
Mejor retención del tornillo
CANTIDAD DE HUESO
REGIONES ANATOMICAS APTAS PARA COLOCAR MINIMPLANTES
Edad
Ausencia de piezas dentales
Patologías sistémicas o locales
TEJIDOS BLANDOS
MEJOR TEJIDO PARA LA FIJACION DEL TORNILLO ENCIA INSERTADA
TEJIDO QUERATINIZADO
Si el lugar de selección esta recubierto por mucosa alveolar será importante usar
MINITORNILLOS ESPECIFICOS DE ALTO PERFIL CON COLLARES TRANSMUCOSOS GRUESOS
SISTEMAS ALTERNOS: MINIPLACAS SUJETADAS CON TORNILLOS INESPECIFICOS PARA EVITAR CUBRIMIENTO TOTAL POR LA MUCOSA
ESTRUCTURAS ANATOMICAS DE ALTO RIESGO
Zonas aptas de inserción Estructuras anatómicas adyacentes: venas, arterias, nervios, glándulas, fibras periodontales y raíces dentales.
limitaciones de tamaño.
DISEÑO DEL SISTEMA MECÁNICO
Selección del sitio de inserción del miniimplante debe ser bien planificado y obedecer a la necesidad terapéutica especifica para hacer el movimiento planeado.
La colocación del minitornillo en posición horizontal y vertical debe ser definido en forma previa a la intervención quirúrgica.
VALORACION DEL LUGAR DE INSERCIÓN
DEPENDIENDO DE:
CANTIDAD DE HUESO CORTICAL DISPONIBLE
ESTABLECER SI LA FIJACION ES UNICORTICAL O BICORTICAL Y GROSOR DEL TEJIDO BLANDO QUE CUBRE LA ZONA DE INSERCIÓN
DETERMINAR LONGITUD Y DIAMETRO DEL MINITORNILLO
COMPLEMENTO RADIOGRAFICO
PANORAMICA CEFALICA LAT.
PERIAPICALES
DEPENDERA DEL AREA DE FIJACION DEL ADITAMENTO DE ANCLAJE
RADIOGRAFIA PERIAPICAL
Técnica de paralelismo y rejilla milimetrada en el sitio de fijación probable; especialmente zonas de alto riesgo.
Guías radiopacas o marcas metálicas de plomo, acero inoxidable o alambre de cobre, para definir en la rx. con mayor exactitud el sitio de inserción.
RADIOGRAFIA CEFALICA LATERAL Y PANORAMICA
VALORAR CORTICAL EN ZONAS COMO:
SINFISIS MENTONIANA, PARTE ANTERIOR DEL MAXILAR, ZONA SUBESPINAL Y PALADAR
Zona ant. del paladar uniforme y delgado
Zona post. del paladar se va engrosando y dificulta la estabilización del minitornillo
DISEÑO Y TAMAÑO DE LOS TORNILLOS
Son de tipo inespecífico o específico.
• Específico: Extremo activo
Para seleccionar el diseño y tamaño del minitornillo se debe tomar en cuenta:
• Sistema mecánico a emplear•Anclaje directo o indirecto•Características anatómicas del sitio elegido
SISTEMA MECÁNICO Dependiendo del sistema de F puede ser específico o inespecífico.
•Tornillos con ranura tipo bracket slot 0,022 X 0,028
•Cuellos, orificios y ganchos con su extremo activo para optimizar la mecánica ortodoncica
•Usa con aditamentos: resortes, ganchos, hilos elásticos, cadenas elásticas y amarrar alambres de ligadura
ANCLAJE DIRECTO O INDIRECTO
Anclaje directo: minitornillo soporta elemento activo del sistema mecánico.
Anclaje indirecto: Se realizar cuando queremos estabilizar una unidad de anclaje, será anclaje indirecto y se podrá usar tornillos inespecíficos.
CARACTERISTICAS ANATÓMICAS DEL SITIO
MINITORNILLOS CON PUNTA Y ROSCA AUTOCORTANTE PARA EVITAR PERFORAR EN FORMA PREVIA EL LECHO. (PIEZA DE MANO DE BAJA VELOCIDAD Y UNA FRESA DE ½ mm DE DIAMETRO MENOR AL TORNILLO SELECCIONADO).
MINITORNILLOS DE FORMA CONICA MAYOR RETENCIÓN QUE LOS CILINDRICOS
MINITORNILLOS AUTOPERFORANTES
Inserción directa con un destornillador espacial sin necesidad de abrir lecho.
Zonas corticales óseas muy densas como paladar, proceso cigomático y mandíbula elaborar previo un lecho que sirve de guía y facilita la correcta inserción del tornillo.
Relación entre el diámetro y longitud es inversamente proporcional
Sencillo
Fácil instalación y
remoción
Fuerza aplicada
inmediataEstéticos
No colaboración
pacienteVentajas de
microimplantes
Posibilidad de acceso
por reducido tamaño
Amplían posibilidades
de tratamiento
Bajo costoPocas molestias
Anclaje absoluto
Ventajas de
miniimplantes
Correcta exploración y conocer el área anatómica
Evaluar características óseas del lugar
Evitar inserción
de mucosa alveolar
Hacerlo atraumático
Diseñar sistema
mecánico
Usar microtornillos
autoroscantes y autocortantes
Evitar el sobrecalentamiento del hueso (baja velocidad + irrigación)
Utilizar microtornillos de forma
cónica y del mayor
diámetro posible
Emplear F de magnitudes acertadas
Instrucciones de
higiene oral
Desórdenes
metabólicos de hueso
Fumadores
Mala higiene
Clorhexidina
0.12%, 2veces
por semana
30 minutos cremas con Flúor
Retracción individual o
de segmentos
Protracción individual o
de segmentos
Distalaciones uni o
bilaterales de molares
Intrusión individual o
de segmentos anteriores o posteriores
Extrusión individual o
de segmentos
Verticalización de molares
Tracción de dientes
retenidos, impactados o incluidos
Estabilización de sitios de anclaje
HUESO• Tejido cambiante.• F. internos.- Curva de esfuerzo deformación.• F. externos.- Curva de carga deflexión
RESPUESTA DEL HUESO A LA INSERCIÓN DE UN TAT
TAT
Estímulo biológico
y mecánico
Cambios en la curva esfuerzo deformaciónRespuesta
celular y molecular
AMPc- Hist- Seroton.Cini-sist. compl y cuag.
Prost. – leucot.Citoci. – interl.
FNT- FC.Prod. Leucocit.
Otros
CONCEPTO DE ANCLAJE TEMPORAL
• En ortodoncia no es perfecto o absoluto
• Tiempo biológico útil. (reacción del hueso).
• Mantiene un tiempo indefinido no se óseointegran.
• Fibrointegración.
• No se garantiza anclaje absoluto.
• Se retienen por su espesor y longitud.
Hueso compacto
• Componentes bien fusionados, aspecto denso y uniforme.
• Huesos largos y mandíbula.
HUESO ESPONJOSO
• Formado por espacios vacíos o tabiques, con médula entre sus cavidades.
• Recubierto por tejido compacto
TIPOS Y CALIDAD DE HUESO PARA ISERTAR UN TAT
• Mitoyosh, Hirabayashi, Uemura, Shimizu en 1996 recomendaron un torque de 7.2 Ncm2 a 13.5 Ncm2.
• Niimil, Ozekil, Uedal y Nakayama en 1997 15.2 Ncm2 y 21.4 Ncm2 en hueso e 1.7mm de grosor.
TIPOS Y CALIDAD DE HUESO
• Cortical compacto denso: bueno duro denso espacio anterior de la mandíbula
• Grosor 1.43 a 2.36mm.
• Retiene tornillos pequeños en long. Y diam.
• Ofrece una retención de 15 a 25 Ncm2
CORTICAL COMPACTO POROSO MEDULAR
• Bueno• Zona post al mentón, rama mandibular.• Retiene tornillos pequeños en long. y diám.• Ofrece una retención de 10 a 20 Ncm2
H. TRABECULAR DENSO
• Menos denso• Zona premaxilar.• Retiene tornillos gruesos y largos.• Ofrece una retención de 10 a 20 Ncm2
H. TRABECULAR POROSO
• Poco denso• Zona maxilar y pterigoides.• Necesita miniplacas con varios tornillos.• Ofrece una retención de 15 a 20 Ncm2
ENFERMEDADES Y PROBLEMAS METABÓLICOS DEL CALCIO QUE IMPIDEN PONER UN TAT
• Calidad, cantidad y dureza.
• Osteoporosis: (fallas retentivas y fractura de hueso)
• Disfosfonatos (por mas de dos años), falla en metabolismo del calcio y en la retención mecánica:
• Fumar: sobrecalentamiento y necrosis del hueso( sin evidencia)
• Diabetes no controlada: cicatrización
VARIABLES FÍSICAS Y MECÁNICAS
• Modelación y simulación virtual en el laboratorio que simula una situación clínica.
• Se logra por un análisis de cuerpo libre.
• El movimiento alcanzado es la realidad clínica.
• Datos físicos y biológicos necesarios.
DIAGRAMAS DE CUERPO LIBRE
• Ejercicios académicos, previos a solucionar problemas. (conocimientos de física).
• «Cuando se puede medir aquello de lo que se habla y se puede expresar en números se conoce algo acerca de aquello»( Carel W. Van Der Merwe, 1961).
• Se trabaja con modelos Newtonianos.
• Objetivo elaborar modelos físicos y matemáticos exactos al movimiento dental que se desea hacer.
MAGNITUD Y DIRECCIÓN DE LA FUERZA
EL MICROIMPLANTE DEBE DE PERMANECER EN SU SITIO.
ANCLAJE CON TAT
HAY QUE DEFINIR EL TIPO DE MOVIMIENTO DENTAL, TIPO DE F ACCIÓN REACCIÓN
• ANCLAJE DIRECTOTRACCIONAR DE FORMA DIRECTA LA UNIDAD DE ACCIÓN DESDE EL TAT• ANCLAJE INDIRECTOCUANDO SE TRACCIONA DE MANERA INDIRECTA CON ALAMBRE DE LIGADURA, RESORTES O ELASTOMEROS
DIÁMETRO DE LOS TAT
VARIAN DE 1.2 A 1.3 MM
LONGITUD DE LOS TAT
VARIAN DE 4 A 12 MM
FORMA DE LOS TAT• CILINDRICOS• CÓNICOS
MATERIAL DE FABRICACIÓN
• ACERO O TITANIO DE BUENA CALIDAD
• ACERO O TITANIO DE BUENA ALEACIÓN
• DEBEN SER BIOCOMPATIBLES
FORMA QUE PENETRAN LOS TAT EN EL HUESO
DEPENDE DE LA DISPOSICÓN DE LAS HOJAS DE CORTE O ESPIRALES AUTOPERFORANTES
TIENEN HOJAS DE CORTE QUE ABREN CAMINO SIN NECESIDAD DE ORIFICIO DE APERTURA
AUTOROSCADO
REQUIEREN ORIFICIO INICIAL DE APERTURA
PARTES DE UN TAT
PORCIÓN ENDOOSEA
PARTE ACTIVA QUE PERMITE ENROSCARLO EN EL HUESO
PORCIÓN INTRAMUCOSA
CUELLO O LA PARTE DE MAYOR INTENSIDAD DEL TAT SIRVE PARA PROTEGER LA MUCOSA
PORCIÓN ACTIVACABEZA O PARTE DEL TAT QUE SE VE EN LA BOCA, PRESENTAN MÚLTIPLES DISEÑOS DE ACUERDO A LA NECESIDAD
VIA DE INSERCIÓN DEL TAT
• SE RECOMIENDA INCLINAR EL TORNILLO EN SU EJE O VÍA DE INSERCIÓN DE 10 A 45° EN DIRECCIÓN CONTRARIA AL ORIGEN DE LA F.
• CON ESTO AYUDA A EVITAR EL DESALOJO DEL TAT.
• Al hacer la inserción de un elemento de sujeción, como un TAT en el hueso, es importante determinar variables.
• 1. identificar la resistencia del hueso (Gpa)• El ángulo de inclinación.• La magnitud de la F a la que se encontrará sometido el
TAT.• El radio (r) del TAT.
• La longitud del TAT.
Modelación física y mecánica de un TAT
• Rango de 0 a 90°
• No colocar el TAT en una dirección paralela o casi
paralela al hueso.
Angulo de inclinación del TAT
• Retención de los mini tornillos• Son de retención mecánica debido a las hojas de corte o
roscas. • Hay que entender, en forma clara, que los TAT no se
oseointegran como los implantes dentales, • mismo mecanismo de los tornillos (maderas y metales),
que se retienen en forma mecánica debido a la cantidad y espesor de las hojas de corte en forma de espiral.
Variables combinadas de los TAT
• En algunos casos en el hueso se hace una vía de inserción con una broca de menor calibre (0,5 mm) que el
tornillo.
• Producen la retención primaria debido al corte que hacen en el hueso.
depende de:• Espesor o diámetro,• Forma, • Longitud, • Cantidad, altura y
separación de las hojas de corte.
Función de las hojas de corte o roscas
• Los TAT se deben colocar con un destornillador, con fuerzas
iniciales desde 3Ncm2 hasta 35Ncm2 al final de la inserción.
• Se deben retener por si solos en el hueso, al compararlos con implantes para prótesis estos no se oseointegran, y deben quedar con una retención primaria.
• Dependiendo de la cantidad y calidad del hueso.
Retención primaria de los TAT
• Abren camino y hacen las roscas iniciales en el hueso para los TAT sin punta.
• Baja velocidad 50 a 400 rpm.
• Refrigeración.
Tarraja o fresa de inicio
Introducción del TAT en el hueso
No se debe quemar el hueso ( pieza de baja velocidad)
No sobreapretar el tornillo
Asepsia
Predeterminar el tiempo
Destornillador de mano para colocar los TAT
Se necesita entre 15 - 35 Ncm
Incrementa la F al final de colocación
( autoroscante)
Variables importantes en la preparación de la unidad de anclaje
El grosor Cantidad y calidad de hueso
Longitud del TAT y de inserción en hueso
Diámetro transversalInclinación de
inserción ( 10 – 45 ˚)
F que recibe
Dirección de tracción ( + perpendicular al
TAT) para evitar tracciones axiales
Línea de acción de la F y la distancia al CR
del TAT ( M= F x d)
Movimientos de rotación de la unidad de acción
M = F x d
Línea de acción de F ( cara vestibular- Brackets)
Distancia al CR de diente o grupo de ellos
Magnitud de F
Movimiento con mayor o menor rotación en la línea de acción
Sin reacción de TAT
F = 120 grLínea de acción
d = 7mmCR
Fallas de los TATInterfase tornillo –
hueso
Cantidad y calidad de
hueso
Selección de sitio de
implantación
Diseño ( + diámetro y longitud)
Vía de inserción
Conclusiones
Tipo
Longitud
Diámetro transversal
Vía de inserción ( 10 – 45˚)
Línea de acción del sistema de F que soportará
Selección del sitio adecuado
Tiempo de uso
Magnitud de F permitida