kapitel 5 einzelzahnbewegungen. einstellen von eckzähnen
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Kurzskript der kieferorthopädischen Mechanik Handout
What seems to be the latest will never replace the need to apply sound biomechanics Zusammengestellt von FZA für Kieferorthopädie Dr. Ulrich Kritzler
ßig kreissegmentförmig gebogen wird, überträgt er eine vertikalgerichtete Kraft auf die Einheit, mit der er punktförmig Kontakthat. Demgegenüber wird ein logarithmisch gebogener Drahteine Kraft übertragen, die zu einer geringen Kontraktion undzur Verkürzung des Zahnbogens führt. Wird der Teilbogen aus 2unterschiedlich starken Drähten kombiniert, wobei der dickereposterior und der dünnere anterior liegt, ändert sich die Achsen-richtung. Das Zentrum befindet sich nun an der Stelle, an der derdünnere Draht angesetzt wurde und ein beträchtlicher Teil derKraft wirkt nun horizontal, was zu einer Retraktion und Intrusionder Zähne führt [9]. Wird in einem ersten Schritt der Behandlungeine Protrusion durchgeführt und ist zu einem späteren Zeit-punkt eine Retraktion geplant, müssen die Gewebe 2-mal in ent-
gegengesetzter Richtung reagieren, was schädlich sein kann undZeit erfordert.
Zwei-Vektoren-Mechanik!
Verläuft der gewünschte Kraftvektor abseitig und lässt sich nichtdurch einen einfachen Segmentbogen generieren, kann die Lö-sung in der Verwendung von 2Teilbögen liegen [15].Das Design dieser Art vonMechanik beruht auf einfachenmathe-matischen Grundlagen und kann auch mit der Software durch-geführt werden, die auf der CD zur Biomechanik enthalten ist,die von Fiorelli u.Melsen [6] entwickelt wurde.
a b
d e f
c
Abb.16 Intraorale Aufnahmen eines Patienten mit Verschiebung der oberen Mittellinie. a–c Die Korrektur sollte durch eine Translation der oberen4Schneidezähne erfolgen. Der dazu erforderliche Kraftvektor ist auf der frontalen und der Okklusalaufnahme markiert. d Markierung der von den beidenTeilbögen ausgeübten Kräfte, e fortgeschrittenes Behandlungsstadium, f Behandlungsergebnis.
ca b
d e f
Abb.17 a–g Patient mit einem einzelnen extrem vorstehenden Schneidezahn. Die Röntgenaufnahme zeigt den massiven Knochenabbau. Der Kraftvektor,der zur Retraktion und Intrusion des Zahnes erforderlich war, wurde durch Ausüben einer waagerechten Retraktions- und einer senkrechten Intrusionskraft aufdas Bracket erzeugt.
Originalarbeit
95
Melsen B, Fiorelli G. Wer braucht heute noch Biomechanik? Inf Orthod Kieferorthop 2010; 42: 87–96
Kritzler Biomechanik Handout 1
Kapitel 5.1 Einzelzahnbewegungen Unterkapitel 5.1.2 Einstellen von Eckzähnen
Kritzler Biomechanik Handout 2
Intrusion, Extrusion oder Aufrichten des Eckzahns durch vertikale Hebelarm Kraftapplikationen
A. Setzt man einen Hebelarm mit Tip-‐back-‐Biegung (Intrusionsbiegung) in das Molarenröhrchen ein und befestigt das Ende des Hebelarms punktförmig mit einer Ligatur am verlängerten Eckzahn (also nicht in den Bracketschlitz einligieren) so wird der Eckzahn intrudiert und der Molar wird extrudiert und nach hinten gekippt. B. Setzt man einen Hebelarm mit Tip-‐forward-‐Biegung (Extrusionsbiegung) in das Molarenröhrchen ein und befestigt das Ende des Hebelarms punktförmig mit einer Ligatur am verkürzten (retinierten) Eckzahn (also nicht in den Bracketschlitz einligieren) so wird der Eckzahn extrudiert und der Molar wird intrudiert und nach vorne gekippt. C. Setzt man einen Hebelarm mit Tip-‐back-‐ Biegung in das Eckzahnbracket ein und befestigt das Ende des Hebelarms punktförmig mit einer Ligatur am Molarenröhrchen (also nicht in den Tube einsetzen) so wird der Eckzahn extrudiert und die Wurzel nach distal sowie die Krone nach mesial gekippt und der Molar wird intrudiert. D. Setzt man einen Hebelarm mit Tip-‐forward-‐Biegung in das Eckzahnbracket ein und befestigt das Ende des Hebelarms punktförmig mit einer Ligatur am Molarenröhrchen (also nicht in den Tube einsetzen) so wird der Eckzahn intrudiert und die Wurzel nach mesial sowie die Krone nach distal gekippt und der Molar wird extrudiert.
Abb. 1
Cantilever Sprb~gs 155
Figure 9. The intrusion arch is a common cantilever.
Although intrusion and extrusion springs rely on the vertical force (s) of cantilevers to achieve the treatment goals, the momen t produced by cantilever springs can also be exploited for ef- fective tooth movement. Canine root axial cor- rection may be necessary after extraction space closure (Fig 12A).16 A cantilever spring inserted into the bracket slot of the canine is a means of achieving distal root correction (Fig 12B). Ex- tending the spring distally generates a greater momen t on the canine without heavy vertical forces. Extrusion of the canine can be prevented by stepping a stiff by-pass wire incisal to the bracket and the space closure can be retained by a "Figure 8" tie-back to the posterior teeth.
Third-Order Cantilevers Third-order tooth movements are those that change the buccolingual axial inclination of teeth. The edgewise bracket, with the rectangu- lar slot combined with rectangular arch wires, is a commonly recognized approach to generating torque and third-order tooth movement. Canti- lever springs are also capable of producing these buccal-lingual axial inclination corrections, of-
Figure 8. Second-order cantilever applications. In- serting the cantilever into the molar tube allows either anterior intrusion, posterior extrusion, and molar tip- back (A), or anterior extrusion, posterior intrusion, and molar tip-forward (B). An anteriorly placed can- tilever that extends posteriorly allows either anterior extrusion, anterior distal root movement, and poste- rior intrusion (C), or anterior intrusion, anterior me- sial root movement, and posterior extrusion (D).
Kritzler Biomechanik Handout 3
Abb. 2 Abb. 3 Wirkt die extrudierende Kraft auf den Eckzahn, indem der Hebelarm am Eckzahn angebunden wird, so entsteht am Molaren ein Kräfte-‐Pärchen, welches ein Drehmoment erzeugt, das den Molaren in einer Drehrichtung Krone nach mesial Wurzel nach distal kippt, sowie eine extrudierende Kraft auf den Eckzahn und eine intrudierende Kraft auf den Molaren. .
One-Couple Systems 13
A
B
l Figure 1. Canine extrusion spring. (A) In its passive state, the spring is inserted into the molar auxiliary tube and its anterior end is occlusal to the canine to be extruded. (B) Activating the spring by tying it to the canine generates a couple to tip the molar in a crown-mesial/root-distal direction, an intrusive force to the molar, and an extrusive force to the canine.
lar, are equal in magni tude and opposite in direction, making their sum equal to zero. Be- cause the two forces are not collinear, however, they create an overall tendency for rotation. This rotational tendency or momen t is equal in magni tude, but opposite in direction, to the couple created in the molar tube that makes it tip mesiodistally. The re fo re the sum of the moments acting on the wire as a whole is also zero and the conditions for equilibrium are sat- isfied.
Case AV (Fig 2) illustrates how a one-couple appliance can be used effectively to avoid the unwanted side effects f rom ext ruding high fa- cial canines in a patient with an anterior open bite tendency. I f a continuous wire were used to aid e rupdon of the canines in this patient, the intrusive side effect would be expected to result in incisor intrusion and anterior ()pen bite. By using a cantilever wire f rom the molar auxiliary tube to extrude the canine, however, no forces are transmitted to the incisors di- rectly. The tendency for the molars to tip for- ward and intrude is minimized by joining them together with a transpalatal arch and engaging an arch wire into tile adjacent teeth.
One of the effects f rom applying an extru- sive force to tile bracket of a high facial canine is that a th i rd-order momen t is created by the force on the canine that tends to tip the canine crown lingually and root facially as the canine extrudes, a This is because the extrusive force acts facial to the center of resistance of the ca- nine. It is difficult, if not impossible, to avoid the t ipping by directing the extrusive force t h rough the canine (:enter of resistance. In cases where the effect of the momen t o f the force is expected to be especially p ronounced , such as when extensive amounts of extrusion are necessary, it may be preferable to actually insert the auxiliary wire into the canine bracket rather than tying it as a point contact. The wire (:an then be activated to apply lingual root torque to the canine to provide th i rd-order control dur ing extrusion. The side effect o f this is labial root torque on the molar.
Once the auxiliary spring is inserted into the brackets at two at tachment sites it is technically no longer a one-couple system and the forces and moments it produces are not statically de- terminate. In the case of ext ruding and con- trolling root torque on a high canine, both sec- ond-order (tip) and th i rd-order (torque) acti- vations are applied. Once the decision is made to engage the wire in both the molar and ca- nine brackets, care must be taken to ensure that a significant second-order activation is not present at the canine bracket but that all or most of the second-order couple is applied at the molar. I f a second-order couple is intro- duced at the canine, the vertical forces associ- ated with the appliance may be adversely af- fected. For example, a distal-crown/mesial-root
instead of miniscrews?
DR. NANDA Unlike a miniscrew, bone plates are usually held by three or more screws. This inherently makes bone plates more stable, espe-cially when heavier forces are being used. Thus, bone plates can be very effective in delivering orthopedic-type forces. Sugawara and colleagues have shown very nicely that bone plates can deliv-er significantly large tooth movements.15
DR. KEIM Would you explain your concept of intraoral orthopedic movement of the midface?
DR. NANDA Historically, orthopedic protraction of the maxilla always had dental movement as a side effect, since we were anchoring on teeth. Nowadays, by using bone anchors, there exists a possibility of getting pure orthopedic movement. The two most accessible bones in the face next to the maxilla are the mandible and the zygoma. The mandible is a moving bone, and using it as an anchor with plates or miniscrews can cause them to fail due to constant loading and unloading forces. However, if we use the zygoma as an anchor, we can protract the maxilla with a constant force by pushing the maxilla against it. In our department we have tried some cases using intraoral orthopedic protraction. We have been somewhat successful, but you have to keep in mind that in these situations, growth is often working against you.
DR. KEIM How do you use cantilevers to treat impacted canines?
DR. NANDA As I mentioned previously, canti-levers create a one-couple force system in which the active unit experiences only a single force. Bending such a cantilever out of a CNA beta tita-nium wire ensures a low load/deflection, thereby providing physiological forces for a prolonged period and requiring hardly any reactivation throughout the eruption of the canine (Fig. 4).
DR. KEIM You co-wrote a great article for our 40th-anniversary issue on genetically driven treat-ment plans.16 What developments have you seen in
this field over the last few years?
DR. NANDA Orthodontics, similar to other medical specialities, has seen an explosion in the discovery of genes and polymorphisms associated with clinical anomalies and diseases. For example, in the last few years there has been a genetic asso-ciation found in humans for root resorption, failure of tooth eruption, and mandibular growth. The delivery of the corrected gene or mutation safely back to humans still remains as a major roadblock. Advances are being made, but progress has been slow. Once the technical aspects of gene delivery are solved, it will change the way that we practice orthodontics.
DR. KEIM What advances have been made in the application of vibratory forces in enhanced tooth movement?
DR. NANDA Animal and clinical human studies are in progress examining the role of vibration on orthodontic tooth movement. Early results are clear that vibration does not cause any negative side effects to the teeth or periodontium. However, more work is needed to elucidate its role in regulat-ing the rate of orthodontic tooth movement.
Dr. Ravindra Nanda
VOLUME XLIV NUMBER 5 301
Fig. 4 One-couple cantilever force system for ex -trusion of impacted canine.
“Passive” CNA cantilever spring“Active” CNA cantilever spring
FF
Kritzler Biomechanik Handout 4
Die punktförmige Anbindung führt zu einer hauptsächlichen Extru-‐sion des Eckzahns. Der Molar wird intrudiert und nach vorne gekippt. Den Nebenwirkungen der Extrusionsmechanik kann durch eine umlaufenden Bogen oder einen Teilbogen im Seiten-‐zahnbereich entgegengewirkt werden.
Abb. 4
Abb. 5
Bei palatinal verlagerten Eckzähnen kann der Hebelarm von bukkal vor den Prämolaren nach palatinal geführt. Das Anbinden des Hebelarms an den palatinal liegenden Eckzahn erzeugt ein Pärchen dritter Ordnung (Torque) am Molaren, eine intrusive Kraft am Molaren und eine extrusive Kraft am Eckzahn. Aufgrund der palatinal des Widerstandszentrums des Molaren einwirkenden intrudierenden Kraft entsteht lingualer Kronentorque.
156 Andrew J. Kuhlberg
Ny
Figure 10. The location of the point of force application affects the type of tooth movement. The rotational movement produced by the force is dependent on the moment of the force. The moment of the force is a function of the point of force application and the distance to the center of resistance. A force at the bracket of a flared incisor (A). A force slightly distal to the bracket (B). A force positioned further distally to pass through the center of resistance (C). A force posterior to the center of resistance (D). The shadowed teeth show the previous tooth position.
ten wi thout the n e e d to resort to heavy rectan- gular wires engaged in to all teeth.
Excessively u p r i g h t incisors may occur af- ter re t rac t ion a n d overjet r educ t ion , especially
A
B
when teeth are re t rac ted on r o u n d arch wires or with a d i f f e ren t i a l -momen t an ch o r ag e strategy. 16 An an te r io r roo t cor rec t ion spr ing is a var ia t ion of a cant i lever des igned to improve the incisor axial i nc l i na t i on (Figs 13A a n d 13B). An te r io r roo t springs are fabr icated f rom rec tangu la r
r
Figure 11. A cantilever for extrusion of an impacted or high canine. Force system and appliance design (A). Treatment objective of canine extrusion (B).
Figure 12. Separate canine root correction with a cantilever. Force system and appliance design (A). Treatment objective of canine root correction (B).
16 LirTda~er a~zd Isaacson
A
)
}
B
B " . '" , ing designed to ~ ~ c ~ a ~ ! n ~ r facially. (A)Pas-
(B) Activation of at the molar to rotate it
force at the molar, and a
Figure 4. Frontal view of a spring designed to ex- trude a palatally impacted canine. (A) Passive spring extends from the molar auxiliary tube and crosses to the lingual through the canine site. The anterior end is occlusal to the canine. (B) Activation of the spring by tying it to the impacted canine creates a third-order couple at the molar, an intrusive force at the molar, and an extrusive force at the canine.
A wire ex tend ing f rom the app rop r i a t e molar auxiliary tube is bent to move the midline to the r ight or left. A small hook bent into the spr ing allows it to be c r imped over an existing arch wire or segment , or it may be tied to the arch wire or individual teeth. Passively, the spr ing is lateral to the incisors in the direction in which incisor m o v e m e n t is desired (Fig 7A). As the wire is activated, a second-order couple is deve loped in the mola r to rotate it mesiolin- gually (Fig 7B). T h e force system is similar to the occlusal view activation of the palatal ca- nine spr ing shown in Figure 5. Once again, it is of ten desirable to have a t ranspalatal arch in
place to minimize any unwan ted mola r move- ments. T h e forces will be directed laterally at the incisors and lingually at the molar .
Case JM (Fig 8) illustrates how an auxiliary midline spring can be used to help in correct- ing a midline discrepancy. In this case, the maxillary midline was moved to the r ight to coordinate it with the mand ibu la r arch. Ade- quate anter ior overjet on the pat ient 's left side was already presen t before the midl ine was co r rec ted . Midl ine d i sc repanc ies a re o f t en symptoms of more serious skeletal or dental asymmetr ies . Midline springs should not on their own be expected to resolve such complex asymmetr ies . In the context o f a c o m p r e h e n - sive t rea tment plan, however , they can of ten serve as a useful adjunct to, or substitute for, o ther methods of midline correct ion. These may inc lude a n t e r i o r i n t e r a r c h elastics o r skewed arch wires that are of ten associated with undesirable side effects that are difficult to control. A prerequis i te for aligning midlines in any or thodont ic pat ient is symmetr ic poste-
Kritzler Biomechanik Handout 5
Befindet sich die passive Feder seitlich des Eckzahns führt das Einligieren des Hebelarms zur Erzeugung eines Pärchens zweiter Ordnung am Molaren, welches ihn nach mesiolingual rotiert und zu einer nach außen wirkenden Kraft auf den Eckzahn.
Abb. 6
Der zur Extrusion des Eckzahns benutzte Hebelarm ist am Eckzahn nicht einligiert sondern nur angebunden. Dies garantiert, dass in der Sagittalen nur am Molaren durch das einwirkende Pärchen ein Drehmoment entsteht. A) Die Ansicht von bukkal zeigt die Kräfte und das Pärchen, die vom der Feder erzeugt werden. B) Die Ansicht von vorne zeigt die zusätzlichen Drehmomente in der Transversalen, die an den Zähnen aufgrund der Krafteinwirkung bukkal des Widerstandszentrums entstehen (bukkaler Kronentor-‐que am Molaren, lingualer Kro-‐nentorque am Eckzahn).
Abb. 7
16 LirTda~er a~zd Isaacson
A
)
}
B
B " . '" , ing designed to ~ ~ c ~ a ~ ! n ~ r facially. (A)Pas-
(B) Activation of at the molar to rotate it
force at the molar, and a
Figure 4. Frontal view of a spring designed to ex- trude a palatally impacted canine. (A) Passive spring extends from the molar auxiliary tube and crosses to the lingual through the canine site. The anterior end is occlusal to the canine. (B) Activation of the spring by tying it to the impacted canine creates a third-order couple at the molar, an intrusive force at the molar, and an extrusive force at the canine.
A wire ex tend ing f rom the app rop r i a t e molar auxiliary tube is bent to move the midline to the r ight or left. A small hook bent into the spr ing allows it to be c r imped over an existing arch wire or segment , or it may be tied to the arch wire or individual teeth. Passively, the spr ing is lateral to the incisors in the direction in which incisor m o v e m e n t is desired (Fig 7A). As the wire is activated, a second-order couple is deve loped in the mola r to rotate it mesiolin- gually (Fig 7B). T h e force system is similar to the occlusal view activation of the palatal ca- nine spr ing shown in Figure 5. Once again, it is of ten desirable to have a t ranspalatal arch in
place to minimize any unwan ted mola r move- ments. T h e forces will be directed laterally at the incisors and lingually at the molar .
Case JM (Fig 8) illustrates how an auxiliary midline spring can be used to help in correct- ing a midline discrepancy. In this case, the maxillary midline was moved to the r ight to coordinate it with the mand ibu la r arch. Ade- quate anter ior overjet on the pat ient 's left side was already presen t before the midl ine was co r rec ted . Midl ine d i sc repanc ies a re o f t en symptoms of more serious skeletal or dental asymmetr ies . Midline springs should not on their own be expected to resolve such complex asymmetr ies . In the context o f a c o m p r e h e n - sive t rea tment plan, however , they can of ten serve as a useful adjunct to, or substitute for, o ther methods of midline correct ion. These may inc lude a n t e r i o r i n t e r a r c h elastics o r skewed arch wires that are of ten associated with undesirable side effects that are difficult to control. A prerequis i te for aligning midlines in any or thodont ic pat ient is symmetr ic poste-
210 Lindauer, Isaacson, and Britto
1500 g-mm
B o
G: . / ' x . . ,
250 g-mm
250 g-mm
Figure 4. A long arm or cantilever used t o extrude a high canine. The wire is tied to the canine as a point contact, guaranteeing that a couple is only produced at the molar. Buccal view showing the forces and couple produced by the wire (A). Frontal view show- ing the forces and moments as felt by the teeth at their centers of resistance (black dots) (B).
momen t in a crown buccal- root palatal direc-
tion. The canine would similarly experience a
50 g extrusive force plus a 50 g × 5 mm, or 250
g-mm momen t in a crown palatal-root buccal
direction.
Three-Dimensional Force Systems
Two-dimensional models do not adequately ex-
plain the force systems developed by fully con-
toured arch wires inserted into molar and inci-
sor brackets. Because the molar and incisor
brackets are in different planes, wires activated
by bending act both in bending and in torsion at
the two attachment sites. Because wire proper-
ties differ in bending and torsion and because
different degrees of bending and torsion will
occur at each site, a bend placed halfway be-
tween molar and incisor brackets will not result
in equal and opposite couples. This problem has
been explored to some degree through finite
element modeling and the results have been
reported. 4,~ Effects will differ depending on arch
shape, wire material, and wire cross-sectional di-
mensions because these characteristics affect rel-
ative bending and torsional properties. To sim-
plify the discussion here, it will be assumed that
three-dimensional wires are inserted only into
molar or incisor brackets, but not both.
Despite the added complication of having a
three-dimensional wire curve out of the plane of
analysis into the third dimension, the require-
ments of static equilibrium in all planes of space
still apply. That is, the force systems expressed by
the wire will be in static equilibrium in each
plane of analysis. To fully understand the effects
of a three-dimensional wire, the force systems
must be viewed from both the lateral and frontal
aspects.
The Intrusion Arch
One commonly used appliance that is clearly
three-dimensional in nature is the intrusion
arch. Its effects are usually examined only from
the lateral view, but analysis from the frontal
aspect shows the importance of a three-dimen-
sional assessment.
Classically, as described by Burstone, 6,7 the
intrusion arch is inserted into the molar tubes
and tied to a series of points on an intermediate
anterior segment that engages the incisor brack-
ets. The anterior teeth are jo ined together by a
rigid or nonrigid segment. A tip-back bend at
the molar, with or without a helix added to
decrease the load-deflection rate, provides the
activation necessary to transmit an intrusive
Kritzler Biomechanik Handout 6
Die am Eckzahn anliegende extrusive Kraft beträgt 50g. Das Kräftegleich-‐gewicht bedingt, dass am Molaren ebenfalls eine intrudierende Kraft von 50 g anliegt. Wenn die Entfernung zwischen dem Molarenschloss und dem Eckzahnbracket 30mm beträgt, wird durch die beiden Kräfte ein Kräftepärchen (Drehmoment) von 1500g-‐mm erzeugt. Das Kräftepärchen, welches am Molarenschloss auftritt, muss gleichgroß und von umgekehrter Richtung zu dem Pärchen sein, dass durch die beiden Kräfte erzeugt wird. Weil diese Kraft bukkal in 5 mm Entfernung vom Widerstandszentrum des Molaren einwirkt, wirkt auf den Molaren eine intrudierende Kraft von 50g plus ein Drehmoment von 5x50=250gmm, in einer Krone nach bukkal Wurzel nach palatinal weisenden Drehrichtung, ein. Auf den Eckzahn wirken ähnlich eine extrusive Kraft von 50g und eine Drehmoment in umgekehrter Richtung, also Drehrichtung der Krone nach palatinal Wurzel nach bukkal, ein.
Abb. 8
306 JCO/MAY 2013
Fig. 1 One-couple force system using cantilever spring for canine extrusion (dashed line = passive; solid line = activated). A. Equal and opposite forces (F) exerted on canine and molar with activation. Spring gen-erates couple in auxiliary tube (MC), equal to product of force exerted and distance between center of resistance (CRes) of molar and point of force application on canine (or product of force of couple and length of auxiliary tube). Because force does not pass through CRes of canine, it generates moment (MF). B. With force applied buccal to CRes, moment is generated on molar (MFp) and on canine (MFa). Net moment on molar equals MC!MFp.
A B
Fig. 2 Case 1. 13-year-old female patient with palatally impacted maxillary canines before treatment.
MFa
MFp
F
F
M
D
MF
MC
F
F
f
f
d
D
Kritzler Biomechanik Handout 7
Wirkt die extrudierende Kraft auf den Eckzahn nicht durch das Widerstandszentrum des Eckzahns, so wird neben der extrudierenden Kraft auf den Eckzahn auch am Eckzahn ein Drehmoment MF erzeugt. Am Molaren entstehen zwei Dreh-‐momente: das Drehmoment MC in sagittaler Richtung, welches dem Produkt aus der Länge des Hebelarms (vom Widerstands-‐zentrum des Molaren bis zum Punkt der Kraftapplikation am Eckzahn) und der Höhe der einwirkenden Kraft entspricht.
Abb. 9 MC kann auch berechnet werden als Produkt der Kraft des Kräftepärchens „f“ und der Länge des Hilfsröhrchens (MC=fxd). Das zweite Drehmoment MF entsteht, da die einwirkende Kraft nicht durch das Widerstandszentrum des Eckzahns verläuft. Da die Kraft bukkal des Widerstandszentrums verläuft entsteht ein Drehmoment MFp am Molaren und MFa am Eckzahn. Das Netto-‐Drehmoment am Molaren entspricht MC-‐MFp.
Page 4 of 10 R. NANDA AND M. UPADHYAY
are a number of situations where we make use of such a force system:
1. A cantilever spring design (Figure 3) is the essential component of all appliances utilizing the one-couple force system. The most common application of such a design is utilized in ‘extrusion of an impacted canine’. It can also be used for uprighting of tipped teeth, intrusion, and retraction of anterior teeth etc. Figure 3 illustrates the mechanics involved when utilising a cantilever spring for canine extrusion. The mechanics shown applies to all one-couple force systems. Note how the spring is simply tied to the canine bracket and not inserted in the bracket slot so that there is only a single point of force appli-cation as opposed to the two-point contact in the molar auxillary tube.
2. An intrusion arch (Figures 4 and 5) works on the same principle as illustrated previously. It can be made out of 0.016!0.022-inch or 0.017!0.025-inch Connecticut beta titanium archwires. Alternatively preformed intru-sion archwires, the Connecticut Intrusion arch (Ultimate Wireforms, Bristol, Connecticut), fabricated from a nickel titanium alloy, which provides the advantage of shape memory, spring back, and light continuous force distribution can also be used (Nanda et al., 1998). The appliance set up includes two passive posterior (stabiliz-ing) units (usually the molars and premolars, bilaterally) and one active anterior unit (the intrusion arch). All the
units are stabilized with stiff or rigid segmented wires (0.019!0.025-inch stainless steel or higher dimension wires). Inclusion of as many teeth as possible in the pos-terior segment helps to minimize the side effects. The anterior segment that includes either two or four incisors is constructed with similar wires.
The intrusion arch is activated by placing a 30° gingival bend 2–3 mm mesial to the molar tubes so that the wire lies passively in the vestibular sulcus. Activation is done by bringing it occlusal and tying it to the anterior segment so that a point contact is established as opposed to placing it directly into the bracket slots as is done with the utility arch (Ricketts, 1976a,b). The intrusion arch can also be tied back or cinched to prevent flaring of the incisors if the intrusive force is being applied anterior to the centre of resistance (Cres) of the incisors. The reciprocal action of the intru-sion arch on the molars or the buccal segments is the extru-sion and/or distal tip back of the crowns. Recent evidence has shown that the intrusive force can be made so light so that those reactive forces on the anchor teeth remain well below the force levels needed for extrusion and tipping (Steenbergen et al., 2005). Therefore, the use of a head-gear to prevent side effects can be avoided. Additionally, low forces also help in minimising root resorption. On an average, after the initial activation period of 3–4 weeks, the intrusion arch should intrude 0.4–0.6 mm per month.
Two-couple force system
These force systems are established between two attachments when a wire is inserted in the bracket slots of two brackets/tubes. As the name suggests, these force systems involve forces and couples at both the attachments when a straight wire is placed in a pair of non-aligned brackets or when a bend is placed between two aligned brackets. Understanding the dynamics of this two-bracket unit is fundamental
Figure 3 A cantilever spring design for extrusion of a canine (a one-couple force system). The dotted line indicates the passive state of the spring, while the solid design shows it is in the activated state or in other words from this point onwards the spring will gradually undergo deactivation. The force (F) exerted on the canine and molar as per Newton’s third law is equal and opposite. The spring due to the activation generates a couple in the auxil-lary tube (Mc), where Mc = FXD (D is the distance between the Cres of the molar and the point of application of the force on the canine). Mc can also be calculated by the product of the force of the couple ‘f’ and the length of the auxillary tube (d), i.e. Mc = fxd. Because the force does not pass through the Cres of the canine, it generates a moment (Mf).
Figure 4 Mechanics of an intrusion arch to correct a deep bite. The forces and moments described are exactly similar to the one described in Figure 3.
by guest on September 17, 2013
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Kritzler Biomechanik Handout 8
Abb. 10
A. Seitliche Ansicht des Kraft-‐Systems eines Hebel-‐Bogens, der einseitig einligiert (6er) und auf der anderen Seite (3er) nur angebunden ist. Wenn der Abstand zwischen dem Molaren-‐Röhrchen und dem Knopf, an dem der Extrusions-‐Bogen angebunden ist, 20 mm beträgt, wird durch eine 50g starke extrusive Kraft auf dem Eckzahn eine gleich starke intrusive Kraft auf den Molaren übertragen. Außerdem entsteht ein 1000 g/mm starkes Drehmoment auf den Molaren, das diesen durch/um sein Widerstandszentrum nach vorne rotiert. Wenn das Molarenröhrchen 4mm lang wäre, würde ein Drehmoment durch ein Kräftepaar von von 250 g/mm mesial des Röhrchens mit Kraftrichtung nach oben und von 250 g/mm distal mit Kraftrichtung nach unten entstehen. B. Frontale Ansicht desselben Kraftsystems. Bedenke die bukko-‐lingualen (Torque) Drehmomente, die durch die auf den Molaren und den Eckzahn einwirkenden Kräfte erzeugt werden. Wenn das Widerstandszentrum des
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20mm
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tied to one point of contact on the other, produces a determinate one-couple system in which the forces and moments can be knownprecisely. A, Lateral view of the force system created by a canti lever spring to extrude an impacted maxil lary canine. l f the distancebetween the molar tube and a bu t ton on the can ine to wh ich the spr ing is t ied is 20mm, p lac ing a 50gm ex t rus ive fo rce on the can inecreates a 50gm intrusive force on the molar and also a tooogm-mm moment to rotate the molar crown forward around i ts center ofres is tance. l f the molar tube is 4mm in length , the moment wou ld be c rea ted by a coup le w i th z5ogm force upward on the mes ia l endof the tube and z5ogm downward on the distal end. B, Frontal view of the same force system. Consider the bucco-l ingual (torque,;moments created by the force on the molar and canine. l f the center of resistance of the canine is 5mm l ingual to the button on i tscrown' a 5ogm extrusive force creates a 25ogm-mm moment to rotate the crown l ingually (which usually is not desired). At the morar,i f t h e c e n t e r o f r e s i s t a n c e i s 4 m m l i n g u a l t o t h e t u b e o n t h e b u c c a l s u r f a c e , t h e 5 o g m i n t r u s i v e f o r c e c r e a r e s a 2 o o g m - m m m o m e n tto rotate the crown facial ly. But i f the impacted canine is romm l ingual to the buccal surface of the molar, act ivat ing the spring arsotw is ts i t , c rea t ing a 5oogm-mm torqu ing moment to ro ta te the molar c rown l ingua l ly . The resu l t a t the molar i s a ne t 3oogm-mmmoment to to rque the molar c rown l ingua l ly and roo ts bucca l l y . l f the rec tangu lar spr ing were t ied in to a b racket on the canrne, amoment to torque i ts root facial ly could be generated, but the result ing two-couple system would be indeterminate-i t would no longerbe possible to know the forces and moments with certainty.
to move more than one tooth, the tooth movement segmentsimilarly must be tied so the teeth become a sinele unit.
Cantilever Spring ApplicationsCantilever springs are used most frequently to bring severelydisplaced (impacted) teeth into the arch (Figure 10-34).These springs have the advantage of a long range of action,with minimal decrease in force as tooth movement proceedsand excellent control of force magnitude. There are two dis-advantages: (1) As with most devices with a long range ofaction, cantilever springs do not fail safely. If they are dis-torted by the patient, significant tooth movement in thewrong direction is quite possible; (2) the moment of theforce on an unerupted tooth rotates the crown lingually asthe tooth is brought toward the occlusal plane, which is likely
to be undesirable. Although an additional force can be addedto overcome this, the system rapidly can become complex. Ifthe cantilever spring is tied into a bracket on the uneruptedtooth so that a couple can be created for better control, theforce system becomes statically indeterminate and forcemagnitudes are no longer known with certainty.
Auxiliary Intrusion/Extrusion ArchesThe major use of one couple systems is for intrusion, typi-cally of incisors that have erupted too much. For thispurpose, light force against the teeth to be intruded is criti-cal. An intrusion arch typically employs posterior (molar)anchorage against two or four incisors (Figure 10-35).Because the intrusive force must be light, the reaction forceagainst the anchor teeth also is light, well below the force
Kritzler Biomechanik Handout 9
Eckzahns sich 5 mm lingual des Knöpfchens auf seiner Krone befindet, kann eine 50 g starke extrusive Kraft ein 250 g/mmm starkes Drehmoment erzeugen, welches die Eckzahnkrone nach lingual rotiert, was gewöhnlich nicht gewünscht wird. Am Molaren entsteht, wenn das Widerstands-‐zentrum 4mm lingual des Molarenröhrchens liegt, ein 200 g/mm starkes Drehmoment, welche die Krone nach bukkal rotiert. Wenn der retinierte Eckzahn 10 mm weiter palatinal als die bukkale Fläche des Molaren liegt, wird darüberhinaus durch Aktivierung der Feder eine Verdrehung erzeugt, aus der ein 500 g/mm Drehmoment entsteht, welches den Molaren nach lingual rotiert. Als Resultat der einwirkenden Kräfte verbleibt am Molaren ein 300 g/mm starkes Drehmoment, welches die Molarenkrone nach lingual und die Wurzeln nach bukkal kippt. Wenn der rechteckige Hebelarm in den Bracketschlitz des Eckzahnbrackets einligiert werden würde, könnte ein Drehmoment entstehen, das die Eckzahnwurzel nach bukkal rotiert. Das erzeugte 2 Pärchen System währe jedoch unbestimmbar und es wäre nicht länger möglich, die einwirkenden Kräfte und Drehmomente mit Gewissheit vorherzusagen. Anwendungsbeispiele:
Abb. 11 Abb. 12
2 Hebelarme dienen zur Einordnung von 13 und 23. In Bezug auf die Okklusionsebene wird eine Distorotation und eine Translation nach bukkal benötigt. Um das Drehmoment zu erhöhen, kommen die Hebelarme von bukkal und sind aber palatinal befestigt. Um ein Verrutschen der Ligatur zu verhindern, ist sie mesial mit Adhäsiv am Zahn befestigt.
$
$$$ $$Hebelarm$zum$Diastemaschluss.$Behandlungsergebnis$nach$2$Monaten$$$
$$ $2$Hebelarme$dienen$zur$Einordnung$von$13$und$23.$$In$Bezug$auf$die$Okklusionsebene$wird$eine$Distorotation$und$eine$Traslation$nach$bukkal$benötigt.$Um$das$Drehmoment$zu$erhöhen,$kommen$die$Hebelarme$von$bukkal$und$sind$aber$palatinal$befestigt.$Um$ein$Verruschen$der$Ligatur$zu$verhindern$ist$sie$mesial$mit$Kunststoff$am$Zahn$befestigt.$$
$$$$$$$$$$$ $$Nach$fortgeschrittener$Distorotation$erfolgt$ein$Neupositionierung$der$Hebelarme$durch$Aufkleben$von$bukkalen$Kraftansatzpunkten$(Brackets).$$$
or other means .
6. Statically Determinate Systems - General rules for clinical application
or other means .
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or other means .
6. Statically Determinate Systems - General rules for clinical application
or other means .
6. Statically Determinate Systems - General rules for clinical application
or other means .
6. Statically Determinate Systems - General rules for clinical application
KRITZLER BIOMECHANIK HANDOUT
435
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$$$ $$Hebelarm$zum$Diastemaschluss.$Behandlungsergebnis$nach$2$Monaten$$$
$$ $2$Hebelarme$dienen$zur$Einordnung$von$13$und$23.$$In$Bezug$auf$die$Okklusionsebene$wird$eine$Distorotation$und$eine$Traslation$nach$bukkal$benötigt.$Um$das$Drehmoment$zu$erhöhen,$kommen$die$Hebelarme$von$bukkal$und$sind$aber$palatinal$befestigt.$Um$ein$Verruschen$der$Ligatur$zu$verhindern$ist$sie$mesial$mit$Kunststoff$am$Zahn$befestigt.$$
$$$$$$$$$$$ $$Nach$fortgeschrittener$Distorotation$erfolgt$ein$Neupositionierung$der$Hebelarme$durch$Aufkleben$von$bukkalen$Kraftansatzpunkten$(Brackets).$$$
or other means .
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or other means .
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6. Statically Determinate Systems - General rules for clinical application
KRITZLER BIOMECHANIK HANDOUT
435
Kritzler Biomechanik Handout 10
Einstellen der Eckzähne in den Gaumen unter Schonung der Wurzeln der Schneidezähne
Ein Composite Hebelarm aus .016 x .022 TMA übt eine reine verti-‐ kale Kraft auf einen verlagerten Eckzahn aus. Der Hebelarm wurde aufgrund der engen räumlichen Beziehung zwischen Eckzahn-‐ krone und Schneidezahnwurzeln erforderlich.
Abb. 13 Die Elongation und Retraktion der Eckzähne kann auch mit Elastics oder Zug-‐Federn bewirkt, die zum TPA gespannt werden.
$
Da$TMA$sich$am$besten$schweißen$läßt$bestehen$die$meisten$Composite$
Hebelarme$aus$einem$steiferen$Anteil$aus$.017$x$.025$TMA$und$einem$
elastischen$Anteil$aus$.018$TMA$rund.$Sie$können$jedoch$auch$aus$einem$
.018,$.016$x.022$oder$.017$x.025$TMA$Teilbogen$bestehen$der$an$einen$LLA$
oder$TPA$aus$TMA$angeschweißt$worden$ist.
$
Die$Hebelarme$können$auf$einfache$Weise$$Kraftvbektoren$erzeugen,$die$
sich$mit$anderen$Mitteln$kaum$generieren$lassen.$
$
$$$$ $
$
$
$
$$$$$ $
Zwei$Composite$Hebelarme$sind$an$einen$TPA$angeschweißt$und$werden$
mit$zwei$Power$Armen$verbunden,$die$von$den$beiden$Frontzansegmenten$
ausgehen.$
$
$
Ein$Composite$Hebelarm$aus$.016$
x$.022$TMA$übt$eine$reine$verti]
kale$Kraft$auf$einen$verlagerten$
Eckzahn$aus.$Der$Hebelarm$wurd$
aufgrund$der$engen$räumlichen$
Bezeihung$zwischen$Eckzahn]
krone$und$Schneidezahnwurzeln$
erforderlich.$
$
KRITZLER BIOMECHANIK HANDOUT
448
Kritzler Biomechanik Handout 11
Spezialfedern Kilroy I Spring für palatinal verlagerte Eckzähne
Abb. 14
Die von der Kilroy-Feder erzeugte Kraft lässt sich einfach regulieren, indem der vertikale Loop vom impaktierten Zahn weg (höhere Kraft) oder zu ihm hin (geringere Kraft) gebogen wird (a). Die Kilroy-Feder kann expandiert oder verengt werden, um in die vorhandene Zahnbogenlücke zu passen, wo der impaktierte Zahn fehlt, oder um eine leichte Kraft zur Öffnung beziehungsweise zum Schließen dieser Lücke zu erzielen (b).
Installing a Kilroy I spring to assist the eruption of a palatally impacted tooth
1 With a utility plier such as a Weingart, pinch the helices at both ends of the spring and close slightly.��������
2 Thread the Kilroy I onto the archwire (see note) with the vertical loop to the buccal and extending to the occlusal.������
3 Position the Kilroy I so that the terminal helices extend beyond the bracket or the teeth adjacent to the site for the impacted tooth. �����
4 Tie the archwire in place - tightly.
5 To activate the Kilroy, run a stainless steel ligature through the helix of the vertical loop.������ Direct the loop in the direction of the impacted tooth and tie to the receiving attachment on the impacted tooth. ����
6 Re-tie, as necessary, to bring the impacted tooth into position.
Fig. 1
Fig. 2
Fig. 3
Fig. 4
Fig. 5
Note: The Kilroy I uses support from the teeth adjacent to the im-paction site to generate its activation force. A rectangular archwire, 017 x 025 minimum is required to resist undesirable forces on these abutment teeth. In addition, these teeth must be tied in with stain-less steel ligatures. Do Not use elastic ligatures.
Installing a Kilroy I spring to assist the eruption of a palatally impacted tooth
1 With a utility plier such as a Weingart, pinch the helices at both ends of the spring and close slightly.��������
2 Thread the Kilroy I onto the archwire (see note) with the vertical loop to the buccal and extending to the occlusal.������
3 Position the Kilroy I so that the terminal helices extend beyond the bracket or the teeth adjacent to the site for the impacted tooth. �����
4 Tie the archwire in place - tightly.
5 To activate the Kilroy, run a stainless steel ligature through the helix of the vertical loop.������ Direct the loop in the direction of the impacted tooth and tie to the receiving attachment on the impacted tooth. ����
6 Re-tie, as necessary, to bring the impacted tooth into position.
Fig. 1
Fig. 2
Fig. 3
Fig. 4
Fig. 5
Note: The Kilroy I uses support from the teeth adjacent to the im-paction site to generate its activation force. A rectangular archwire, 017 x 025 minimum is required to resist undesirable forces on these abutment teeth. In addition, these teeth must be tied in with stain-less steel ligatures. Do Not use elastic ligatures.
Kritzler Biomechanik Handout 12
Kilroy II Spring für bukkal verlagerte Eckzähne
Abb. 15 Abb. 16
Abb. 17 Abb. 18
Abb. 19 Die Seitenarme der Kilroy II Feder sollten adjustiert werden, um inzisal der Brackets einen guten Kontakt zu den Bukkalflächen der 2er und 4er zu erhalten. Der umlaufende Bogen, auf den die Kilroy II Feder aufgeschoben wird, sollte am 2er und 4er mit Stahlligaturen befestigt werden.
The Kilroy II auxiliary requires much more attention to detail and adjustment duringinstallation than the Kilroy I. As the Kilroy II produces eruptive force for an impactedtooth through a cantilever, anchorage must be balanced to prevent the Kilroy II fromrotating either lingually (impinging gingival tissue) or labially (rolling out into theocclusion).
Step 3. Slip the auxiliary over a rectangular arch wire with the wire running through both end loops and bothsingle coil helices. Then place the assembly intraorally with an end loop and single helix on eitherside of each tooth that is supporting the auxiliary adjacent to the impacted tooth.
Step 1. Close the two end loops at the extremes of the auxiliary using a Weingart utility or bird-beak pliers.
Step 2. Adjust the portion of the Kilroy II that contacts the incisal portion of the teeth adjacent to theimpacted tooth to maintain proper incisal contact and to prevent adverse rotationof the auxiliary into the gingival tissues or out into the occlusion.
Kilroy II adjusted with bird-beak to improve incisalcontact
Lateral arms prior toadjustment
Afteradjustment
Kilroy II - Placement Instructions
Proper lateralarm / incisalcontact
No incisal contact -lateral arm needsadjustment
Kilroy II on rectangulararch wire
The Kilroy II auxiliary requires much more attention to detail and adjustment duringinstallation than the Kilroy I. As the Kilroy II produces eruptive force for an impactedtooth through a cantilever, anchorage must be balanced to prevent the Kilroy II fromrotating either lingually (impinging gingival tissue) or labially (rolling out into theocclusion).
Step 3. Slip the auxiliary over a rectangular arch wire with the wire running through both end loops and bothsingle coil helices. Then place the assembly intraorally with an end loop and single helix on eitherside of each tooth that is supporting the auxiliary adjacent to the impacted tooth.
Step 1. Close the two end loops at the extremes of the auxiliary using a Weingart utility or bird-beak pliers.
Step 2. Adjust the portion of the Kilroy II that contacts the incisal portion of the teeth adjacent to theimpacted tooth to maintain proper incisal contact and to prevent adverse rotationof the auxiliary into the gingival tissues or out into the occlusion.
Kilroy II adjusted with bird-beak to improve incisalcontact
Lateral arms prior toadjustment
Afteradjustment
Kilroy II - Placement Instructions
Proper lateralarm / incisalcontact
No incisal contact -lateral arm needsadjustment
Kilroy II on rectangulararch wire
Step 4. Use steel ligatures to seat arch wire in brackets adjacent to impacted tooth.
Step 5. Place a stainless steel ligature through the bonded attachment on the impacted tooth. (Attachmentchoices include gold chain, direct bond button or eyelet.) Then insert the ligature under the archwire and through the helix of the vertical loop. Direct the vertical loop towards the impactedtooth and tie the ligature to hold it in place.
Steel ligatures
Important
Direct the ligature under the arch wire, otherwise the auxiliary will tend to rotate up and into the occlusion.
Anchorage with the Kilroy II is derived from the rectangular arch wire.
It is important to ensure that the Kilroy II does not tip into the gingival tissues. If the auxiliary is not balanced,untie it and adjust the lateral arms to provide more contact on the incisal portion of the adjacent teeth.
Patients must be seen more frequently with the Kilroy II to check for tissue impingement and to correct anycontact of the arch wire by either the erupting tooth or the auxiliary, which could prevent additional movement.
A M E R I C A NO R T H O D O N T I C S
The quality you demand. The service you deserve.
1714 Cambridge Avenue Sheboygan, WI USA 53081USA and Canada: 1-800-558-7687 www.americanortho.com
Kritzler Biomechanik Handout 13
Ballista Spring
Abb. 20 Die Ballista Spring aus rundem Stahldraht wird auf den Stabilisierungs-‐bogen aufgebunden
Abb. 21 Die Drahtligaturen zu den freilegten Eckzähnen werden an der Stelle durch den Lappen geführt an dem der Loop mit seiner 360 Grad Biegung den Gaumen berührt, also nicht durch die Alveole.
Abb. 22 Eingebundene Ballista Federn
Case #1 bilateral maxillary palatal canine impaction
Fig. 1.1. A case of bilaterally impacted maxillary canines, following initial alignment and immediately prior to surgery, the auxiliary labial arch has bilateral vertical loops, is ligated in its passive mode and in piggy-back fashion over the heavy round main arch.
Fig. 1.2. The long vertical loops do not interfere with the surgeon’s access. Deciduous canines are removed and the most conveniently accessible crown surfaces minimally exposed on both canines. On the right side, the newly bonded (by the orthodontist!) eyelet may be seen with its steel twisted ligature hanging free under the flap. On the left side, the homologous twisted ligature has been deliberately pierced through the apposed flap at a point immediately opposite the bonded attachment on the tooth.
Fig. 1.3. A few days later, the patient has attended only to remove the sutures and to check that all is well. The vertical loops of the auxiliary labial archwire are seen in their activated mode, held lightly in position against the palatal mucosa on each side, by turning the twisted ligatures into hooks after passing them through terminal helices of the vertical loops - at the time of surgery. Note the presence of over-sized stainless steel tube threaded on to the main arch on each side and ligated between lateral incisor and first premolar, which is holding the increased canine space in the initial phase.
There are several techniques for achieving the vertical resolution of the palatally impacted canine and probably the most efficient and user-friendly device, is the auxiliary labial wire (Fig. 1.1).6 It does not require any special preparation, no additional attachments, no palatal arches, soldering or other laboratory procedures. The auxiliary wire may be simply fabricated chairside from a preformed archwire blank of round 0.016” hard stainless steel wire and ligated into the brackets in piggy-back style over or under the existing passive base arch and into one of the molar tubes. Although the archwire is ligated on the labial side, its vertical loop will be turned across the space in the arch that has been prepared for the canine and its terminal helix engaged in the canine attachment ligature at a carefully pre-determined point in the midpalate (Fig. 1.2, 1.3). It is from this point that the traction force will be directed to draw the tooth in a downward movement, and it is at this point in the palatal area that the tooth will erupt. Once erupted, the canine will have an uninterrupted and direct line to its place in the dental arch (Fig. 1.4-1.8).
Kritzler Biomechanik Handout 14
Die Bogenenden der Ballista Spring haben eine charakteristische Form: a) entweder wird das Bogenende umgebogen und zurückgeführt
Abb. 24 Abb. 25 Das Convertible wird am 6er entfernt und das umgebogenen Bogenende von hinten durch das Headgearröhrchen geführt, bevor der Bogen am 6er einligiert wird b) oder es werden an den 6ern Step-‐Biegungen nach außen angebracht
Abb. 26
Bei der von Becker angewandten Technik wird der Zahn zunächst palatinal zum Durchbruch gebracht, indem eine haupt-‐sächlich extrudierende Kraft auf ihn einwirkt und anschließend nach außen bewegt.
Abb. 27
Ein auf den umlaufenden Bogen geschobenes der Bogenform angepasstes dünnes Stahl-‐Röhrchen* hält den Abstand zwischen dem seitlichen Schneide-‐zahn und dem Prämolaren. * lieferbar durch: Ortho-‐Care (UK) Ltd 1 Riverside Estate, Saltaire . West Yorkshire, BD17 7DR, Great Britain
Hohlt/Silberstein „Mausefalle“290 !
Kieferorthopädie 2010;24(2):289–292
Position wieder einzunehmen, und übt dabei eine Extrusionskraft aus. Diese okklusal-vestibuläre Kraft sollte etwa 1,5 N betragen. Falls der Eckzahn näher zur Gaumenmittellinie steht, sollte man einen run-den Edelstahlbogen (16er) verwenden, der gegen-über dem Biegemoment an der vertikalen Schlaufe resistenter ist (Abb. 4a bis e). Wegen der rasch fort-schreitenden Extrusion muss der Patient unbedingt engmaschig überwacht werden.
Das beschriebene Konzept kann nicht nur beid-seitig für retinierte obere und untere Eckzähne (Abb. 4a bis e und 5a bis d), sondern auch für andere retinierte Zähne genutzt werden. Bei dem hier vor-gestellten Patienten wurde die Schlaufe im Oberkie-fer mehrfach neu einligiert. Die Eruption des oberen Eckzahns dauerte etwa fünf Monate.
Eine alternative Behandlungsmethode wäre ein Extensionsbogen aus einer Beta-Titanlegierung [TMA,
Abb. 1 Ende eines „Mausefallen“-Bogens. Abb. 2 Detailansicht eines „Mausefallen“-Bogens in situ.
Abb. 3a bis d „Mausefallen“-Bogen vor der Aktivierung (a) und direkt danach (b), nach vier Wochen (c) und nach einer Behandlungszeit von insgesamt 24 Monaten (d).
a
c
b
d
brackets piggyback style over the heavy base arch, immediately priorto surgical exposure. (d) Following full flap closure, the vertical loopwas gently raised and turned inwards, with its helix secured into theterminal hook of the pigtail.
This is a particularly useful method for use with a bilateralimpaction, when two different loops will need to be inserted into thearchform. Used without a base arch, as has been recommendedelsewhere [83, 84], it will extrude the adjacent teeth and thereby alterthe occlusal plane. It will move the molars buccally and additionallywill alter the horizontal arch form in the incisor area. A base arch istherefore mandatory. In the construction of the ballista and auxiliary labial wire, it isimportant to calculate the length of the active arm in advance. This
530 Kornhauser et al. American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics November 1996
Fig. 2. Lateral view of spring auxiliary arch wire ligated over main arch wire, in its passive, vertical position, immediately before surgery (Jan. 25, 1994). Note steel tubing holding canine space.
Fig. 3. Occlusal view of same.
to the canine bracket on the contralateral side. However, the auxiliary is more secure and more convenient to use in practice if extended from the molar tube on one side to the molar tube on the other. In the event that the brackets are too shallow to take an auxiliary wire, it may be tied to their buccal aspects with ligature wire, with equal effect and it may be inserted into a spare headgear tube on the molar bands or simply tied to the outer surface of an already occupied, single tube (Fig. 2).
Once the auxiliary is ligated into place, the vertical loop will be in its passive mode, pointing vertically downward toward the mandibular sulcus (Figs. 2 and 3). In this position, it is clear of the surgical field, should not interfere with the activities of the oral surgeon in any way, and the exposure of
the palatal canine may proceed unhindered (Fig. 4). An attachment, carrying an 0.012-inch stainless steel ligature wire, is bonded and the palatal flap is sutured back in its place. The end of the ligature, in the form of a twisted pigtail, remains exposed to provide the needed access to the tooth. Traction may then proceed immediately, is
To achieve this, the vertical loop is carefully and gently turned palatally across the space in the arch reserved for the canine and upward toward the palatal mucosa, using light finger pressure (Fig. 5). The 0.012-inch ligature pigtail is seized with a pliers and bent over to securely ensnare the helical extremity of the vertical loop. Extrusive force has now been applied to the impacted canine.
In order not to apply excessive pressure, which is
Kritzler Biomechanik Handout 15
Die Bewegung nach außen kann mit NiTi Bögen erfolgen, die entweder einfach als umlaufende Bögen mit aufgeschobener open coil (2Bracketbreiten breiter als die Lücke) gebraucht werden, oder als Piggy back Teilbögen Verwendung finden.
NiTi Teilbogen von 5-‐5 als Piggy Back zur Einstellung von 13 und 23
Abb. 28 Verwendung von NiTi Drähten zur vertikalen Einstellung
Analyse der Kräfte und der Drehmomente innerhalb der Drei-‐Bracket-‐Beziehung.
Am hochstehenden Eckzahn können aus-‐schließlich vertikale Kräfte beobachtet werden, Drehmomente und horizontale Kräfte heben einander auf. Als Nebenwirkung intrudierende Kräfte auf die Nachbarzähne.
Abb. 29
An den beiden seitlichen Brackets kommt es neben den oben beschriebe-‐nen Drehmomenten und vertikalen Kräften zu jeweils einer nach lateral gerichteten horizontalen Kraftkomponente. Resultierend kommt es am mittleren Bracket zum Auftreten von 2 extrusiven Kräften sowie von 2 entgegengerichteten und somit einander aufhebenden horizontalen Kräften. Die beiden Drehmomente, eines im und eines gegen den Uhrzeigersinn, heben einander ebenfalls auf. Somit kommt es hier zu einer reinen Extrusion des Zahnes.
Als Grund für die Entstehung dieser horizontalen Kräfte konnte ein Klemmen aufgrund der elastischen Deformation des Drahtes im Bereich der seitlichen Brackets ermittelt werden. Dieser Klemmvorgang entspricht dem Binding-‐Effekt und wirkt der vertikalen Bewegung des mittleren Brackets entgegen. Solange Binding existiert, solange wirken diese
Fig. 1.4. Four months later, both canines have erupted through the palatal mucosa – although sometimes it is necessary to perform a simple “circumcision” if the very bulging canines do not make their own way through the tough mucosa.
Fig. 1.5. New eyelets are bonded to the mid-buccal aspect of the canines and initially drawn by elastic thread to the main archwires to improve the accessibility of the eyelets to a continuous labial arch. N.B. the steel tube canine space maintainers are still in place on the main arch and additionally act to maintain the archform against the pull on the canines.
Fig. 1.6. A month later, an auxiliary 0.012” Nickel-Titanium aligning wire is threaded through the eyelets, under the main arch.
Dabei handelt es sich um eine Komponente der Friktion, welcheder bogengeführten Zahnbewegung entgegenwirkt. Die anderenKomponenten werden als klassische Friktion und als Notchingbezeichnet [9].Die klassische Friktion wird durch den materialbedingten Frik-tionskoeffizienten der sich berührenden Materialien und dievon der Ligatur ausgeübte Normalkraft hervorgerufen. Sie bleibtdurch alle Stadien der Zahnbewegung konstant [10].Durch zunehmende Angulation des Zahnes entsteht ein Winkelzwischen Draht und Bracketslot, welcher bei Berührung der ge-genüberliegenden Slotwände als „kritischer Kontaktwinkel fürBinding“ bezeichnet wird und vor allem mit der Draht- und Bra-cketgeometrie (Bracketbreite, Slotgröße, Slotform) in Zusam-menhang steht [11]. Es kommt zu einer elastischen Deformationund der Draht kann nicht mehr frei durch den Bracketslot glei-ten [12]. Erhöhte Kräfte müssen eingesetzt werden, um nocheine Bewegung des Zahnes zu erreichen [8, 13].Das Ausmaß dieser elastischen Verformung steht in direktemproportionalem Zusammenhang mit der Kraft, die der Bewe-gung aufgrund des Bindings entgegengesetzt wird. Somit nimmtdie Bindingkomponente linear mit ansteigender Bracket/ Bo-gen-Angulation zu [8]. Die Starrheit des Drahtes beeinflusst sig-nifikant das Ausmaß des Bindings [14], wohingegen die verwen-dete Ligatur keine Auswirkungen zu haben scheint [15]. Wirdder kritische Kontaktwinkel weiter überschritten, kommt es amDraht durch die Berührung der Slotkanten zu einer permanen-ten Deformation, beziehungsweise Einkerbung, dem so genann-
ten Notching [11, 16]. Es kann keine Bewegung mehr entlang desBogens stattfinden, außer es kommt beispielsweise durch auf-tretende Kaukräfte zu einer Anhebung des Bogens aus dem Bra-cketslot und somit zu einer Entlastung. Klinisch wird dieses Phä-nomen vor allem dann relevant, wenn sich das Bracketmaterialals bedeutend härter als das Bogenmaterial erweist [16, 17].Um die auftretenden Kräfte und Drehmomente innerhalb einerDrei-Bracket-Beziehung nachvollziehen zu können, wird diesein zwei Zwei-Bracket-Beziehungen (Stufenbeziehungen) nachBurstone [18] unterteilt (!" Abb. 2). Durch das Einfügen des Drah-tes in nur ein Bracket (einseitig eingespannter Hebel) und die Ak-tivierung des Drahtes zum zweiten Bracket (ohne den Draht ein-zulegen) wird daraus ein statisch bestimmbares Kraftsystem. Da-mit können die vertikalen Kräfte sowie die Drehmomente ermit-telt werden, nicht aber die horizontalen Kräfte, die ausschließlichals Produkt des Bindings angesehen werden müssen.In der ersten 2-Bracketbeziehung (!" Abb. 2 a) wirken am linkenBracket eine Intrusion sowie ein Drehmoment gegen den Uhr-zeigersinn. Am rechten Bracket zeigen sich eine extrudierendeKraft und ein Drehmoment gegen den Uhrzeigersinn.In der zweiten Stufenbeziehung (!" Abb. 2 b) wirken am linkenBracket eine Extrusion sowie ein Drehmoment im Uhrzeiger-sinn. Am rechten Bracket zeigen sich eine intrudierende Kraftund ein Drehmoment im Uhrzeigersinn.Zusammengefasst und unter Berücksichtigung der durch dasBinding hervorgerufenen horizontalen Kraftkomponenten kön-nen innerhalb der Drei-Bracket-Beziehung folgende Kräfte undDrehmomente beobachtet werden (!" Abb. 2 c): An den beidenseitlichen Brackets kommt es neben den oben beschriebenenDrehmomenten und vertikalen Kräften zu jeweils einer nach la-teral gerichteten horizontalen Kraftkomponente. Resultierendkommt es am mittleren Bracket zum Auftreten von 2 extrusivenKräften sowie von 2 entgegengerichteten und somit einanderaufhebenden horizontalen Kräften. Die beiden Drehmomente,eines im und eines gegen den Uhrzeigersinn, heben einanderebenfalls auf. Somit kommt es hier zu einer reinen Extrusiondes Zahnes.Als Grund für die Entstehung dieser horizontalen Kräfte konnteein Klemmen aufgrund der elastischen Deformation des Drahtesim Bereich der seitlichen Brackets ermittelt werden. DieserKlemmvorgang entspricht dem Binding-Effekt und wirkt dervertikalen Bewegung des mittleren Brackets entgegen. SolangeBinding existiert, solange wirken diese horizontalen Kräfte[19].Um diese horizontalen Kräfte quantifizieren und somit demPraktiker eine Vorstellung der auftretenden Kraftgrößen vermit-
Abb. 1 Drei-Bracket-Beziehung mit durchgehendem superelastischemBogen.
a b c
Abb. 2 Analyse der Drei-Bracket-Beziehung. a Entstehende Kräfte und Drehmomente in der ersten Stufenbeziehung. b Entstehende Kräfte und Drehmo-mente in der zweiten Stufenbeziehung. c Analyse der Kräfte und Drehmomente innerhalb der Drei-Bracket-Beziehung. Am hochstehenden Eckzahn könnenausschließlich vertikale Kräfte beobachtet werden, Drehmomente und horizontale Kräfte heben einander auf.
Originalarbeit 49
Schwarz K et al. Praktischer Nutzen und … Inf Orthod Kieferorthop 2007; 39: 48 – 52
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Kritzler Biomechanik Handout 16
horizontalen Kräfte.
Der praktische Nutzen dieser Drei-Bracket-Beziehung besteht im klinischen Einsatz während der Nivellierungsphase. Das beschriebene Phänomen kommt vor allem im Falle von hochstehenden, bukkal ausgeblockten Eckzähnen zum Tragen, da diese horizontalen Kräfte eine Lückenöffnung bewirken, wodurch das Einreihen dieser verlagerten Zähne erst ermöglicht wird.
Abb. 30
Das Einligieren eines hochstehenden Eckzahns in eine Straight Wire Apparatur kann jedoch zur Kippung der Okklusionsebene im Frontzahnbereich führen.
Die Nebenwirkungen auf die benachbarten Zähne sollten deshalb genau beobachtet werden. Gegebenenfalls muss durch den gleichzeitigen Einsatz von vertikalen Gummizügen oder Verwendung des NiTi Bogens als Piggy Back Bogen den Nebenwirkungen entgengen-gewirkt werden.
Abb. 31
((Das(Einligieren(eines(hochstehenden(Eckzahnes(in(eine(StraightAWire(Apparatur(kann(zur(Kippung(der(Okklusionsebene(im(Frontzahnbereich(führen((((((
((((Dies(wird(durch(die(Benutzung(eines(umlaufenden,(den(Eckzahn(nicht(einbeziehenden(starren(Arbeitsbogens(und(die(gleichzeitige(Einligierung(eines(den(Eckzahn(einbeziehenden(NiTiATeilbogens(vermieden.((((((((
24 Shroff and Lindauer
1
r
Figure 12. Clinical example of a cantilever used to
erupt a canine in the maxillary arch.
bypass ing the can ines w o u l d have b e e n r ecom-
m e n d e d to avoid the s ide effect observed .
Conclusion
St ra igh t wire m e c h a n i c s can o f t en be used to
achieve the t o o t h m o v e m e n t s d e s i r e d d u r i n g
o r t h o d o n t i c level ing a n d a l igning . F lex ib le wires
tha t m a i n t a i n the i r ac t iva t ion over l o n g p e r i o d s
o f t ime, c o m b i n e d with p r e a d j u s t e d app l i ances
tha t r e d u c e the n e e d fo r in t r i ca te wire b e n d i n g ,
m a k e use o f this m e t h o d o f a l i g n m e n t conve-
n i e n t a n d at tract ive. I t is i m p o r t a n t , however , to
u n d e r s t a n d the m e c h a n i c s i n v o l v e d a n d to rec-
o g n i z e w h e n s t r a i g h t wires will n o t ach i eve
a d e q u a t e resul ts . Ana lys i s o f t o o t h - t o - t o o t h re-
l a t i o n s h i p s will a id in i d e n t i f y i n g b r a c k e t ge-
o m e t r i e s r e s u l t i n g in c o n s i s t e n t a n d incons i s -
t e n t f o r c e systems. In s o m e cases, i n s e r t i o n o f
s t r a i g h t wires m a y r e s u l t in u n d e s i r a b l e s ide
ef fec ts t h a t c o u l d p r o l o n g ove ra l l t r e a t m e n t
t ime a n d / o r c o m p r o m i s e t he f ina l o r t h o d o n -
t ic o u t c o m e a c h i e v e d .
Figure 11. Schematic representation of the tbrce sys-
tem resulting from insertion of a straight wire in a high buccal canine on the right side of the arch (A). Frontal view showing the development of a cant of the
anterior occlusal plane (B). Schematic representation of a straight wire and a bypass arch wire used simul- taneously to erupt a canine (C).
24 Shroff and Lindauer
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r
Figure 12. Clinical example of a cantilever used to
erupt a canine in the maxillary arch.
bypass ing the can ines w o u l d have b e e n r ecom-
m e n d e d to avoid the s ide effect observed .
Conclusion
St ra igh t wire m e c h a n i c s can o f t en be used to
achieve the t o o t h m o v e m e n t s d e s i r e d d u r i n g
o r t h o d o n t i c level ing a n d a l igning . F lex ib le wires
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Figure 11. Schematic representation of the tbrce sys-
tem resulting from insertion of a straight wire in a high buccal canine on the right side of the arch (A). Frontal view showing the development of a cant of the
anterior occlusal plane (B). Schematic representation of a straight wire and a bypass arch wire used simul- taneously to erupt a canine (C).
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Figure 12. Clinical example of a cantilever used to
erupt a canine in the maxillary arch.
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Conclusion
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Figure 11. Schematic representation of the tbrce sys-
tem resulting from insertion of a straight wire in a high buccal canine on the right side of the arch (A). Frontal view showing the development of a cant of the
anterior occlusal plane (B). Schematic representation of a straight wire and a bypass arch wire used simul- taneously to erupt a canine (C).
KRITZLER BIOMECHANIK HANDOUT
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Figure 11. Schematic representation of the tbrce sys-
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Figure 11. Schematic representation of the tbrce sys-
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Figure 12. Clinical example of a cantilever used to
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Figure 11. Schematic representation of the tbrce sys-
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KRITZLER BIOMECHANIK HANDOUT
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Kritzler Biomechanik Handout 17
Verwendung von Elastiks zur Eckzahneinstellung
Abb. 32 Abb. 33
Bei der Verwendung von Elastics kann durch den gleichzeitigen Einsatz von mehreren Monkey Hooks (American Orthodontics, Sheboygan USA) der Zug in unterschiedliche Richtungen erfolgen und somit ein Kraftvektor eingestellt werden.
Bowman Keinen Unfug mehr mit impaktierten Eckzähnen28 !
Kieferorthopädie 2011;25(1):27–36
Edelstahlligatur verwendet, um das freie Ende des Monkey-Hook am Bracket eines Nachbarzahns der Freilegungsstelle zu befestigen. Dies stabilisiert den Haken bis Kräfte darauf einwirken. Daher kann ein Teil des Monkey-Hooks nach der Freilegung aus der Gingiva herausragen und es können verschiedene mechanische Kräfte appliziert werden (Abb. 3).
! Möglichkeiten der Krafteinleitung
Bei palatinal impaktierten Eckzähnen ist es wichtig, die Eruption des betroffenen Zahns an den Wur-
Abb. 1a bis c Beim Monkey-Hook handelt es sich um einen S-förmigen Abschnitt, der mit einem Loop-Button mit Klebebasis verbunden ist. Dieses Hilfselement wird direkt auf impaktierte oder rotierte Zähne gebondet, um zusätzliche gerichtete Kräfte über intermaxilläre Züge, superelastische Federn oder Elastikketten bzw. -fäden ausüben zu können (a und b). Die Idee stammt von einem Geschicklichkeitsspiel für Kinder (c).
Abb. 2a und b Monkey-Hooks können miteinander zu Ketten verbunden werden.
Abb. 3a bis c Monkey-Hooks können an einem auf einem bukkal oder palatinal impaktierten Zahn aufgeklebten Loop-Button befestigt werden (a). Elastikketten, von den Monkey-Hooks zu den Brackets an den Nachbarzähnen eines impaktier-ten Zahns gespannt, erzeugen lateral beziehungsweise vertikal gerichtete Kräfte (Katapulteffekt) (b). Intermaxilläre Züge, die vom Gegenkiefer gehalten werden, können an einem dritten Monkey-Hook befestigt werden, um eine vertikale Eruptions-kraft zu erzeugen (c).
a b
c a b
a b c
zeln der Nachbarzähne vorbei zu steuern, um das Risiko von Wurzelresorptionen zu verringern. In manchen Fällen muss der Zahn zunächst nach pa-latinal oder distal bewegt werden, bevor er lateral bewegt werden kann. Außerdem sollte zunächst eine okklusale Eruption dieser Zähne angestrebt werden, bevor der Zahn lateral in den Zahnbogen eingegliedert wird. Da der Schmelz der Zahnkrone natürlich nicht von Desmodont umgeben ist, ist es nahezu unmöglich, die Krone durch den Kno-chen zu bewegen. Folglich erleichtert die vertikale Eruption des Zahns, bei der die Krone aus dem sie stützenden Knochen frei kommt, die spätere Seitwärtsbewegung.
Kritzler Biomechanik Handout 18
Aufrichtung von Eckzähnen Aufrichten des Eckzahns mit einem umlaufenden Bogen
Zur Aufrichtung eines nach distal gekippten Eckzahns wird sehr häufig ein umlaufender Bogen benutzt. Das für die Aufrichtung erforderliche Drehmoment wird durch den Winkel zwischen Bogen und Bracketschloss erzeugt. Eine derartige Behandlungsapparatur erzeugt jedoch vertikale Kräfte, die auf die Frontzähne extrudierend und die Seitenzähne intrudier-‐end wirken. Dies ist in der Regel inkonsistent mit dem Behandlungsziel.
Abb. 34 Abb. 35
Wenn ein umlaufender Bogen zur Aufrichtung des nach distal gekippten Eckzahns eingesetzt wird, werden als unerwünschte Nebenwirkung die Frontzähne extrudiert und die Seitenzähne intrudiert. Tatsächlich wird das Pärchen, welches im Bracketschloss des Eckzahnbrackets generiert wird, durch vertikale Kräfte equilibriert, die auf die Nachbarzähne einwirken.
Neben dieser Inkonsistenz treten alle weiteren Haupt-‐Nachteile der Behandlung mit umlaufenden Bögen auf, wie eine hohe Kraftentladungs-‐ rate, das Fehlen einer Differenzierung zwischen aktiver und reaktiver Einheit und die durch die Verwendung von statisch unbestimmten Kräften mit in der Höhe schwankenden Drehmomenten und Kräften entstehenden Erschwernisse.
Deshalb kann diese Methode nicht empfohlen werden, bis auf die Fälle, in denen ein frontoffener Biss korrigiert werden soll.
Aufrichten+des+Eckzahns+mit+einem+umlaufenden+Bogen+++Zur$Aufrichtung$eines$nach$distal$gekippten$Eckzahn$wird$sehr$häufig$ein$umlaufender$Bogen$benutzt.$Das$für$die$Aufrichtung$erforderliche$Drehmoment$wird$durch$den$Winkel$zwischen$Bogen$und$Bracketschloss$erzeugt.$Eine$derartige$Behandlungsapparatur$erzeugt$jedoch$vertikale$Kräfte,$die$auf$die$Frontzähne$extrudierend$und$die$Seitenzähne$intrudierend$wirken.$Dies$ist$in$der$Regel$inkonsistent$mit$dem$Behandlungsziel.$$
+++++++++++++++++++++ +Wenn$ein$umlaufender$Bogen$zur$Aufrichtung$des$Eckzahns$eingesetzt$wird,$werden$als$unerwünschte$Nebenwirkung$die$Frontzähne$extrudiert$und$die$Seitenzähne$intrudiert.$Tatsächlich$wird$das$Pärchen,$welches$im$Bracketschloss$des$Eckzahnbrackets$generiert$wird,$durch$vertikale$Kräfte$equilibriert,$die$auf$die$Nachbarzähne$einwirken.$+Neben$dieser$Inkonsistenz$treten$alle$weiteren$HauptANachteile$der$Behandlung$mit$umlaufenden$Bögen$auf,$wie$eine$hohe$KraftentladungsArate,$das$Fehlen$einer$Differenzierung$zwischen$aktiver$und$reaktiver$Einheit$und$die$durch$die$Verwendung$von$statisch$unbestimmten$Kräften$mit$in$der$Höhe$schwankenden$Drehmomenten$und$Kräften$entstehenden$Erschwernisse.$$Deshalb$kann$diese$Methode$nicht$empfohlen$werden,$bis$auf$die$Fälle,$in$denen$ein$frontoffener$Biss$korrigiert$werden$soll.$$$$Aufrichten+des+Eckzahn+mit+Hebelarmen++Die$einfachste$Behandlungsapparatur$für$die$Eckzahnaufrichtung$ist$ein$Hebelarm,$der$entweder$an$den$Frontzähnen$oder$an$den$Seitenzähnen$angebunden$wird.$Es$ist$wichtig$bei$der$Verwendung$eines$Hebelarms$die$entstehenden$vertikalen$Kräfte$sowohl$am$Eckzahn$als$auch$an$der$Verankerungseinheit$zu$berücksichtigen.$$In$der$Edgewise$und$Begg$Technik$werden$oft$$kurze$Hebelarme$gebraucht.$
In the case of canine ectopia, the need for uprighting may be even larger, as these teeth may have been brought into the arch by a uncontrolled tipping.
15. Torque and uprighting - Canine uprighting with a continuous arch
21/50 - 446/661 A rather common way to improve a steep canine is by using a continuous arch. The necessary uprighting moment is generated by the angle between the arch and the tooth bracket. Such an appliance will, however, result in vertical forces both extrusive to the incisors and intrusive to the posterior units. This is generally inconsistent with the treatment goal.
In the case of canine ectopia, the need for uprighting may be even larger, as these teeth may have been brought into the arch by a uncontrolled tipping.
15. Torque and uprighting - Canine uprighting with a continuous arch
21/50 - 446/661 A rather common way to improve a steep canine is by using a continuous arch. The necessary uprighting moment is generated by the angle between the arch and the tooth bracket. Such an appliance will, however, result in vertical forces both extrusive to the incisors and intrusive to the posterior units. This is generally inconsistent with the treatment goal.
KRITZLER BIOMECHANIK HANDOUT
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Kritzler Biomechanik Handout 19
Aufrichten des Eckzahn mit Hebelarmen
Die einfachste Behandlungsapparatur für die Eckzahnaufrichtung ist ein Hebelarm, der entweder an den Frontzähnen oder an den Seitenzähnen angebunden wird. Es ist wichtig bei der Verwendung eines Hebelarms die entstehenden vertikalen Kräfte sowohl am Eckzahn als auch an der Verankerungseinheit zu berücksichtigen.
In der Edgewise und Begg Technik werden oft kurze Hebelarme gebraucht.
Abb. 36 Abb. 37
Umlaufender Bogen mit inzisaler Umgehungsbiegungen für den Eckzahn. Die Aufrichtefeder für die Korrektur der Eckzahnangulation erzeugt ein Drehmoment und eine extrudierende Kraft auf den Eckzahn und eine intrudierende Kraft auf das posteriore Segment. Um die Vorwärtsbewe-‐
Abb. 38, 39, 40 gung des Eckzahns zu kontrollieren, sollte eine stramme lange Achterliga-‐tur zum Molaren erfolgen. Die inzisale Umgehungsbiegung (Abb. 37, 40) dient gleichzeitig der vertikalen Kontrolle der Eckzahnbewegung.
&&
Eckzahn&/&Prämolaren&Aufrichtefedern&&&
&&Umlaufender&Bogen&mit&Umgehungsbiegungen&für&den&Eckzahn.&Die&Aufrichtefeder&für&die&Korrektur&der&Eckzahnangulation&erzeugt&ein&Drehmoment&und&eine&extrudierende&Kraft&auf&den&Eckzahn&und&eine&intrudierende&Kraft&auf&das&posteriore&Segment,&&die&AchterOLigature&wird&gebraucht,&&um&die&Vorwärtsbewegung&des&Eckzahns&zu&kontrollieren.&&&&
&&Ausnivellierung&mit&zu&stark&nach&vorne&gekippten&Eckzähnen&bzw.&Prämolaren&&führt&zu&einer&Protrusion&und&Intrusion&der&Frontzähne.&&
156 Andrew J. Kuhlberg
Ny
Figure 10. The location of the point of force application affects the type of tooth movement. The rotational movement produced by the force is dependent on the moment of the force. The moment of the force is a function of the point of force application and the distance to the center of resistance. A force at the bracket of a flared incisor (A). A force slightly distal to the bracket (B). A force positioned further distally to pass through the center of resistance (C). A force posterior to the center of resistance (D). The shadowed teeth show the previous tooth position.
ten wi thout the n e e d to resort to heavy rectan- gular wires engaged in to all teeth.
Excessively u p r i g h t incisors may occur af- ter re t rac t ion a n d overjet r educ t ion , especially
A
B
when teeth are re t rac ted on r o u n d arch wires or with a d i f f e ren t i a l -momen t ancho rage strategy. 16 An an te r io r roo t cor rec t ion spr ing is a var ia t ion of a cant i lever des igned to improve the incisor axial i nc l i na t i on (Figs 13A a n d 13B). An te r io r roo t springs are fabr icated f rom rec tangu la r
r
Figure 11. A cantilever for extrusion of an impacted or high canine. Force system and appliance design (A). Treatment objective of canine extrusion (B).
Figure 12. Separate canine root correction with a cantilever. Force system and appliance design (A). Treatment objective of canine root correction (B).
DR. BURSTONE Friction between wires andbrackets can be both good and bad. During ca nineretraction, friction can reduce the force and min-imize tipping movements. This could be good.Other times, friction can be so great as to mini-mize or prevent tooth movement. Friction inorthodontic appliances is complicated and in -volves many factors. I cannot give a simple an -swer other than to emphasize the importance of
understanding all of the factors involved. Theseinclude the coefficients of friction of the materialsinvolved and, particularly, the role of the appliedforce system. The force system is the primarydeterminant of the friction force; for example, iftranslation is required using sliding mechanics,
Charles J. Burstone, DDS, MS
VOLUME XLI NUMBER 3 141
Fig. 9 A. Trying to use straight wire to level canine withits root inclined forward produces undesirable forcesand moments. Occlusal force from archwire causesincisors to erupt, increasing deep overbite (dotted lineshows that archwire would lie incisal to canine if notligated to incisors). Intrusive force and clockwisemoment on first premolar also tend to tip buccal seg-ments mesially. B. Overall effect of this straight-wireforce system tends to deepen overbite and producereverse curve of Spee in upper arch. Additional wiresand longer treatment time may be required to correctthis secondary malocclusion. C. Unwanted sideeffects can be eliminated by using bypass arch—sepa-rate continuous arch stepped around canine—whichmakes use of full arch to control anchorage. Separateroot spring is placed on canine to correct axial inclina-tion. D. TMA* root spring before and after activation.Placing bypass arch occlusal to canine bracket allowscanine extrusion. If no extrusion is needed, bypassarch should contact occlusal edge of canine bracket.
*Registered trademark of Ormco/“A” Company, 1717 W. CollinsAve., Orange, CA 92867; www.ormco.com.
A
C
B
D
P.139-147 Interv_Burstone:Interv_Burstone 3/23/07 8:59 AM Page 141
DR. BURSTONE Friction between wires andbrackets can be both good and bad. During ca nineretraction, friction can reduce the force and min-imize tipping movements. This could be good.Other times, friction can be so great as to mini-mize or prevent tooth movement. Friction inorthodontic appliances is complicated and in -volves many factors. I cannot give a simple an -swer other than to emphasize the importance of
understanding all of the factors involved. Theseinclude the coefficients of friction of the materialsinvolved and, particularly, the role of the appliedforce system. The force system is the primarydeterminant of the friction force; for example, iftranslation is required using sliding mechanics,
Charles J. Burstone, DDS, MS
VOLUME XLI NUMBER 3 141
Fig. 9 A. Trying to use straight wire to level canine withits root inclined forward produces undesirable forcesand moments. Occlusal force from archwire causesincisors to erupt, increasing deep overbite (dotted lineshows that archwire would lie incisal to canine if notligated to incisors). Intrusive force and clockwisemoment on first premolar also tend to tip buccal seg-ments mesially. B. Overall effect of this straight-wireforce system tends to deepen overbite and producereverse curve of Spee in upper arch. Additional wiresand longer treatment time may be required to correctthis secondary malocclusion. C. Unwanted sideeffects can be eliminated by using bypass arch—sepa-rate continuous arch stepped around canine—whichmakes use of full arch to control anchorage. Separateroot spring is placed on canine to correct axial inclina-tion. D. TMA* root spring before and after activation.Placing bypass arch occlusal to canine bracket allowscanine extrusion. If no extrusion is needed, bypassarch should contact occlusal edge of canine bracket.
*Registered trademark of Ormco/“A” Company, 1717 W. CollinsAve., Orange, CA 92867; www.ormco.com.
A
C
B
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KRITZLER BIOMECHANIK HANDOUT
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$Ein$kurzer$Hebelarm$wird$für$die$Aufrichtung$und$Extrudierung$des$Eckzahns$benutzt.$Diese$Bewegung$ist$zum$Ende$der$Behandlung$wichtig,$um$später$eine$Eckzahnführung$zu$erhalten.$Das$Drehmoment$/$Kraft$Verhältnis,$welches$von$dem$Hebelarm$erzeugt$wird,$sorgt$für$eine$gute$Balance$zwischen$Rotation$und$Translation$des$Zahnes.$$Um$die$Extrusion,$die$manchmal$inkonsistent$mit$dem$Behandlungsziel$ist,$zu$vermeiden,$sollte$sich$der$Hebelarm$so$weit$wie$möglich$nach$hinten$erstrecken,$um$die$Höhe$der$$benötigten$Kraft$zu$reduzieren.$Zusätzlich$verhindert$ein$umlaufender$Draht,$der$das$Eckzahnbracket$okklusal$passiert,$die$Extrusion$des$Eckzahns.$$Um$eine$Versetzung$nach$mesial$zu$unterbinden$wird$der$Eckzahn$mit$einer$langen$Achterligatur$stramm$zum$Molaren$zurückgebunden.$+
+ + +Wenn$ein$einfacher$AufrichteAHebelarm$nach$posterior$festgebunden$wird,$um$den$Eckzahn$aufzurichten,$sollten$seine$Nebenwirkungen$bedacht$werden.$Die$einwirkende$vertikale$Kraft$wird$zu$einer$Extrusion$des$Zahnes$führen$während$das$Drehmoment$eine$Lückenöffnung$distal$des$Eckzahns$$erzeugt.$Wenn$der$posteriore$Teilbogen$$der$VerankerungsAeinheit$nach$vorne$bis$okklusal$über$das$Eckzahnbracket$geführt$wird,$kann$die$durch$die$AufrichtungsAMechanik$bewirkte$vertikale$Verlängerung$des$Eckzahns$begrenzt$werden.$Derselbe$Draht$kann$auch$so$um$das$Bracket$des$Eckzahns$gelegt$werden,$dass$die$Versetzung$der$Eckzahnkrone$nach$anterior$limitiert$wird.$$
$Erzeugte$Drehmomente$und$Kräfte,$Achterligatur$zwischen$15$und$13$$
To avoid canine extrusion -which is often inconsistent with the treatment goal- the cantilever can be prolonged posteriorly as long as possible, to lower the necessary force level. In addition, a continuous arch bypassing the canine bracket occlusally, prevents the tooth from extrusion. To avoid a mesial displacement of the canine crown, the tooth needs a tight tie
back with a figure eight ligature.
To avoid canine extrusion -which is often inconsistent with the treatment goal- the cantilever can be prolonged posteriorly as long as possible, to lower the necessary force level. In addition, a continuous arch bypassing the canine bracket occlusally, prevents the tooth from extrusion. To avoid a mesial displacement of the canine crown, the tooth needs a tight tie
back with a figure eight ligature.
To avoid canine extrusion -which is often inconsistent with the treatment goal- the cantilever can be prolonged posteriorly as long as possible, to lower the necessary force level. In addition, a continuous arch bypassing the canine bracket occlusally, prevents the tooth from extrusion. To avoid a mesial displacement of the canine crown, the tooth needs a tight tie
back with a figure eight ligature.
!!15. Torque and uprighting - Canine uprighting
!!15. Torque and uprighting - Canine uprighting
!!15. Torque and uprighting - Canine uprighting
KRITZLER BIOMECHANIK HANDOUT
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Kritzler Biomechanik Handout 20
Aufrichten des Eckzahns. Der Hebelarm ist im Eckzahnbracket einligiert und am Molaren nur angebunden.
Abb. 41 Aufrichten und Extrusion des Eckzahns
Abb. 42 Abb. 43
Der kurze Hebel liefert eine niedriges Drehmoment Kraft Verhältnis. Deshalb kommt die extrusive Komponente der Eckzahn-‐Versetzung mehr zur Geltung.
Aufrichten und Intrusion des Eckzahns
Abb. 44
Die distale Versetzung der Wurzel des Eckzahns und die gleichzeitige Intrusion des Eckzahns können nur durchgeführt werden, wenn der Hebelarm, der im Eckzahn-‐Bracket einligiert ist, für Intrusion aktiviert und an den Schneide-‐zähnen festgebunden oder einge-‐hängt wird.
Diese Mechanik erzeugt jedoch eine Extrusion der Frontzähne als uner-‐ wünschte Nebenwirkung, die nur im Fall eines offenen Bisses nützlich ist.
8)$Aufrichten$des$Eckzahns$
$$Der$Hebel$ist$am$Molaren$nur$angebunden$$$$$(((((((((((((((((((((((((
uprighting. Within the individual segments, a large number of different applications is also possible. Some examples will be shown. Only the imaginations of clinician sets
the limits.
KRITZLER BIOMECHANIK HANDOUT
427
Um$nur$eine$geringe$Aufrichtung$zu$erreichen,$kann$eine$V$Biegung$zwiAschen$zwei$benachbarten$Zähnen$genau$in$der$Mitte$des$InterbracketAabstandes$gemacht$werden.$$$+++Aufrichten+des+Eckzahns+mit+dem+Rectangular+Loop++Ein$Drehmoment$zur$Aufrichtung$des$Eckzahns$kann$auch$mit$einem$Rectangular$Loop$erzeugt$werden.$Die$Aufrichtung$der$Wurzel$nach$distal$erzeugt$reaktive$vertikale$extrusive$Kräfte$an$den$Schneidezähnen.$Wenn$diese$nicht$gewünscht$sind,$sollte$ein$Composite$Rectangular$Loop$gebraucht$werden.$Der$Loop$besteht$aus$.018$TMA$rund,$und$der$Hauptbogen$(Rahmen)$$ist$aus$.017$x$.025$TMA.$Die$Verankerungseinheit$besteht$aus$allen$anderen$Zähnen$und$die$unerwünschten$Kräfte$werden$auf$eine$maximale$Anzahl$von$Zähnen$verteilt.$$
$
Composite$Rectangular$Loop$aus$.017$x$.025$TMA$(schwarz)$und$.018$TMA$rund$(lila).$Wenn$zur$Aufrichtung$des$Eckzahnes$Platz$fehlt,$kann$der$äußere$Rahmen$des$Loops$auf$Expansion$gestellt$werden.$
$Der$Eckzahn$wird$aufgerichtet$und$nicht$extrudiert.$$$$$Aufrichtung+und+Extrusion+des+Eckzahns++
+++Der$kurze$Hebel$liefert$eine$niedriges$Drehmoment$Kraft$Verhältnis.$Deshalb$kommt$die$extrusive$Komponente$der$EckzahnAVersetzung$mehr$zur$Geltung$
!!15. Torque and uprighting - Canine uprighting and
extrusion - Cantilevers
26/50 - 451/661 In those cases where simultaneous extrusion and uprighting are needed, statically determinate, as well as indeterminate appliances, can be used. If the clinician decides to use a cantilever with a short length, this will result in a small M/F ratio, and the moment will be negligible compared to the force.
Therefore, the cantilever will cause a considerable extrusion of the tooth.
extrusion - Cantilevers
26/50 - 451/661 In those cases where simultaneous extrusion and uprighting are needed, statically determinate, as well as indeterminate appliances, can be used. If the clinician decides to use a cantilever with a short length, this will result in a small M/F ratio, and the moment will be negligible compared to the force.
Therefore, the cantilever will cause a considerable extrusion of the tooth.
KRITZLER BIOMECHANIK HANDOUT
732
Aufrichten+des+Eckzahns+mit+Intrusion+–+Verwendung+von+Hebelarmen++Die$distale$Versetzung$der$Wurzel$des$Eckzahns$und$die$gleichzeitige$Intrusion$des$Eckzahns$können$$nur$durchgeführt$werden,$wenn$der$Hebelarm,$der$im$Eckzahn?Bracket$einligiert$ist,$für$Intrusion$aktiviert$und$an$den$Schneidezähen$festgebunden$oder$eingehängt$wird.$$
$$+Diese$Mechanik$$erzeugt$jedoch$eine$Extrusion$der$Frontzähne$als$uner?wünschte$Nebenwirkung,$die$nur$im$Fall$eines$offenen$Bisses$nützlich$ist.$Extrusive$Kräfte$können$jedoch$durch$einen$Base$Arch,$der$von$den$Molaren$ausgeht,$neutralisiert$werden.$Auf$diese$Art$kann$ein$vertikaler$Verankerungsverlust$vermieden$werden.$Aufgrund$der$Nebenwirkungen$besteht$nur$eine$eingeschränkte$Indikation$für$diese$Mechanik.$$$Ein$alternative$Konfiguration$des$Behandlungsgerätes$zur$Aufrichtung$und$Intrusion$des$Eckzahns$besteht$in$der$Benutzung$eines$zweiten$Hebelarms,$der$vom$Molaren$ausgeht$und$der$die$durch$die$Aufrichtefeder$erzeugte$Extrusion$neutralisiert.$Wenn$dieser$Hebelarm$mesial$des$Widerstands?zentrums$des$Eckzahns$angebunden$wird,$wird$das$Drehmoment$der$$Aufrichtung$weiter$erhöht.$Eine$derartige$Mechanik$korrigiert$eine$tiefe$Spee`sche+Kurve$und$ist$mit$dem$Behandlungsziel$sowohl$in$Bezug$auf$die$aktive$als$auch$auf$die$reaktive$Einheit$absolut$konsistent.$$$
KRITZLER BIOMECHANIK HANDOUT
736
Kritzler Biomechanik Handout 21
Extrusive Kräfte können jedoch durch einen Base Arch, der von den Molaren ausgeht, neutralisiert werden. Auf diese Art kann ein vertikaler Verankerungsverlust vermieden werden. Aufgrund der Nebenwirkungen besteht nur eine eingeschränkte Indikation für diese Mechanik.
Aufrichten der Eckzähne / Prämolaren mit dem Rectangular Loop
Ein Drehmoment zur Aufrichtung des Eckzahns / Prämolaren kann auch mit einem Rectangular Loop erzeugt werden. Die Aufrichtung der Wurzel nach distal erzeugt reaktive vertikale extrusive Kräfte an den Schneide-‐zähnen. Wenn diese nicht gewünscht sind, sollte ein Composite Rect-‐angular Loop gebraucht werden. Der Loop besteht aus .018 TMA rund, und der Hauptbogen (Rahmen) ist aus .017 x .025 TMA. Die Verankerungs-‐einheit besteht aus allen anderen Zähnen und die unerwünschten Kräfte werden auf eine maximale Anzahl von Zähnen verteilt.
Abb. 45
Composite Rectangular Loop aus .017 x .025 TMA (schwarz) und .018 TMA rund (lila). Wenn zur Aufrichtung des Eckzahnes Platz fehlt, kann der äußere Rahmen des Loops auf Expansion gestellt werden.
Der Eckzahn wird aufgerichtet und nicht extrudiert.
Verwendung von Rectangular Loops zur Aufrichtung und Intrusion
Abb. 46 Abb. 47
Der von den Frontzähnen kommende Rectangular Loop generiert sowohl die Aufrichtung als auch die Intrusion des Eckzahns aber auch extrudie-‐rende Kräfte an den Schneidezähnen. Wenn die Frontzähne mit den Seitenzähnen starr verbunden sind (Abb. 47), wird die Auswirkung der
Um$nur$eine$geringe$Aufrichtung$zu$erreichen,$kann$eine$V$Biegung$zwiAschen$zwei$benachbarten$Zähnen$genau$in$der$Mitte$des$InterbracketAabstandes$gemacht$werden.$$$+++Aufrichten+des+Eckzahns+mit+dem+Rectangular+Loop++Ein$Drehmoment$zur$Aufrichtung$des$Eckzahns$kann$auch$mit$einem$Rectangular$Loop$erzeugt$werden.$Die$Aufrichtung$der$Wurzel$nach$distal$erzeugt$reaktive$vertikale$extrusive$Kräfte$an$den$Schneidezähnen.$Wenn$diese$nicht$gewünscht$sind,$sollte$ein$Composite$Rectangular$Loop$gebraucht$werden.$Der$Loop$besteht$aus$.018$TMA$rund,$und$der$Hauptbogen$(Rahmen)$$ist$aus$.017$x$.025$TMA.$Die$Verankerungseinheit$besteht$aus$allen$anderen$Zähnen$und$die$unerwünschten$Kräfte$werden$auf$eine$maximale$Anzahl$von$Zähnen$verteilt.$$
$
Composite$Rectangular$Loop$aus$.017$x$.025$TMA$(schwarz)$und$.018$TMA$rund$(lila).$Wenn$zur$Aufrichtung$des$Eckzahnes$Platz$fehlt,$kann$der$äußere$Rahmen$des$Loops$auf$Expansion$gestellt$werden.$
$Der$Eckzahn$wird$aufgerichtet$und$nicht$extrudiert.$$$$$Aufrichtung+und+Extrusion+des+Eckzahns++
+++Der$kurze$Hebel$liefert$eine$niedriges$Drehmoment$Kraft$Verhältnis.$Deshalb$kommt$die$extrusive$Komponente$der$EckzahnAVersetzung$mehr$zur$Geltung$
!!15. Torque and uprighting - Canine uprighting and
extrusion - Cantilevers
26/50 - 451/661 In those cases where simultaneous extrusion and uprighting are needed, statically determinate, as well as indeterminate appliances, can be used. If the clinician decides to use a cantilever with a short length, this will result in a small M/F ratio, and the moment will be negligible compared to the force.
Therefore, the cantilever will cause a considerable extrusion of the tooth.
extrusion - Cantilevers
26/50 - 451/661 In those cases where simultaneous extrusion and uprighting are needed, statically determinate, as well as indeterminate appliances, can be used. If the clinician decides to use a cantilever with a short length, this will result in a small M/F ratio, and the moment will be negligible compared to the force.
Therefore, the cantilever will cause a considerable extrusion of the tooth.
KRITZLER BIOMECHANIK HANDOUT
732
Aufrichten+und+Intrudieren+des+Eckzahnes+mit+einem+Rectangular+Loop++Die$Aufrichtung$und$Intrusion$des$Eckzahnes$kann$auch$mit$einem$Rectan?gular$Loop$ausgeführt$werden.$Um$eine$maximale$Rückstellkraft$in$Verbin?dung$mit$einem$konsistenten$Kraft$System$an$seinem$freien$Ende$zu$erhal?ten,$muss$der$Loop$$genauso$wie$der$Hebelarm$(s.o.)$von$den$Schneide?zähnen$ausgehen.$Die$hierdurch$bewirkte$Versetzung$des$Eckzahns$ist$wünschenswert,$aber$die$Schneidezähne$werden$als$Nebenwirkung$extrudiert.$Nur$bei$dem$Vorliegen$eines$frontoffenen$Bisses$ist$dies$wünschenswert.$Wenn$die$Extrusion$jedoch$inkonsistent$für$die$klinische$Situation$ist,$ist$es$wichtig,$diese$Zähne$mit$den$hinteren$Seitenzähnen$zu$verbinden,$um$eine$vertikale$Verankerung$zu$erhalten.$Falls$eine$derartige$Stabilisierung$nicht$ausreicht,$kann$ein$Composite$Rectangular$Loop$gebraucht$werden.$$$
$$Der$von$den$Frontzähnen$kommende$Rectangular$Loop$generiert$sowohl$die$Aufrichtung$als$auch$die$Intrusion$des$Eckzahns$aber$auch$extrudierende$Kräfte$an$den$Schneidezähnen.$
$$ $Wenn$die$Frontzähne$mit$den$Seitenzähnen$starr$verbunden$sind$(rechts)$,$wird$die$Auswirkung$der$extrusiven$Kraft$verringert.$$++
KRITZLER BIOMECHANIK HANDOUT
739
Aufrichten+und+Intrudieren+des+Eckzahnes+mit+einem+Rectangular+Loop++Die$Aufrichtung$und$Intrusion$des$Eckzahnes$kann$auch$mit$einem$Rectan?gular$Loop$ausgeführt$werden.$Um$eine$maximale$Rückstellkraft$in$Verbin?dung$mit$einem$konsistenten$Kraft$System$an$seinem$freien$Ende$zu$erhal?ten,$muss$der$Loop$$genauso$wie$der$Hebelarm$(s.o.)$von$den$Schneide?zähnen$ausgehen.$Die$hierdurch$bewirkte$Versetzung$des$Eckzahns$ist$wünschenswert,$aber$die$Schneidezähne$werden$als$Nebenwirkung$extrudiert.$Nur$bei$dem$Vorliegen$eines$frontoffenen$Bisses$ist$dies$wünschenswert.$Wenn$die$Extrusion$jedoch$inkonsistent$für$die$klinische$Situation$ist,$ist$es$wichtig,$diese$Zähne$mit$den$hinteren$Seitenzähnen$zu$verbinden,$um$eine$vertikale$Verankerung$zu$erhalten.$Falls$eine$derartige$Stabilisierung$nicht$ausreicht,$kann$ein$Composite$Rectangular$Loop$gebraucht$werden.$$$
$$Der$von$den$Frontzähnen$kommende$Rectangular$Loop$generiert$sowohl$die$Aufrichtung$als$auch$die$Intrusion$des$Eckzahns$aber$auch$extrudierende$Kräfte$an$den$Schneidezähnen.$
$$ $Wenn$die$Frontzähne$mit$den$Seitenzähnen$starr$verbunden$sind$(rechts)$,$wird$die$Auswirkung$der$extrusiven$Kraft$verringert.$$++
KRITZLER BIOMECHANIK HANDOUT
739
Kritzler Biomechanik Handout 22
extrusiven Kraft verringert.
Verwendung von Rectangular Loops zur Aufrichtung und Extrusion
Abb. 48 Ein effizientes System für eine kombinierte Extrusion und Aufrichtung des Eckzahns liefert der als Teilbogen im Seiten-‐zahnbereich ausgelegte kombi-‐nierte Composite Rectangular Loop aus .018 TMA rund (lila) und .017 x .025 TMA (schwarz). Die posterioren Segmente sollen mit einem TPA versteift werden.
Dieser Loop kann als Composite Loop gefertigt werden, wenn das Kraft-‐ Niveau niedrig gehalten werden soll. Im Fall einer Aufrichtung und Extrusion, bei der der für die Aufrichtung aktivierte Loop auch eine Extrusion erzeugt, ist das aber nicht erforderlich.
Wenn jedoch eine Aufrichtung ohne Extrusion gefordert wird, müssen die Frontzähne als Verankerung mit einbezogen werden und der Einsatz eines Composite Loops ist wünschenswert.
Aufrichten mit der Windmill nach Melsen
Abb. 49
Aufrichten+des+Eckzahns+mit+Extrusion+mit+einem+Box+Loop++
$
Ein$effizientes$System$für$eine$kombiA
nierte$Extrusion$und$Aufrichtung$
des$Eckzahns$liefert$der$als$Teilbogen$im$
im$Seitenzahnbereich$ausgelegte$$
kombinierte$Composite$Rectangular$Loop$
aus$.018$TMA$rund$(lila)$und$.017$x$$.025$
TMA$(schwarz).$Die$posterioren$
Segmente$sind$mit$einem$TPA$versteift.$
Dieser$Loop$kann$$als$Composite$Loop$gefertigt$werden,$wenn$das$KraftA
Niveau$niedrig$gehalten$werden$soll.$Im$Fall$einer$Aufrichtung$und$
Extrusion,$bei$der$der$für$die$Aufrichtung$aktivierte$Loop$auch$eine$
Extrusion$erzeugt,$ist$das$aber$nicht$erforderlich.$
$
Wenn$jedoch$eine$Aufrichtung$ohne$Extrusion$gefordert$wird,$müssen$die$
Frontzähne$als$Verankerung$mit$einbezogen$werden$und$der$Einsatz$eines$
Composite$Loops$ist$wünschenswert.$
$
$
$
$
Aufrichten+des+Eckzahns+mit+Intrusion$+Wenn$der$Patient$einen$Tiefbiss$hat,$ist$es$in$der$Regel$erforderlich,$die$
Eckzähne$separat$zu$intrudieren,$nachdem$die$4$Schneidezähne$intrudiert$
worden$sind.$$Bei$diesen$Patienten$ist$der$Eckzahn$meistens$nicht$nur$
verlängert$sondern$steht$auch$oft$zu$steil,$besonders$im$Unterkiefer.$
$
Die$ideale$Behandlung$würde$in$der$gleichzeitigen$Aufrichtung$und$
Intrusion$bestehen.$
$
Eine$Kombination$dieser$$Zahnbewegungen$kann$mit$statisch$bestimmten$
und$statisch$unbestimmten$Kraftsystemen$erreicht$werden.$
$
$
$
$
$
$
+++
28/50 - 453/661 Another efficient system for a combined canine extrusion and uprighting uses
a rectangular loop extending from the posterior segment.
This loop can be produced as a composite loop, if the force level is kept lowIn the case of the combination of uprighting and extrusion, this is rarely necessary, as the loop activated for canine uprighting will also deliver an extrusive force. If, on the other hand, uprighting without vertical forces is
KRITZLER BIOMECHANIK HANDOUT
735
&A.&Aufrichtefeder&(Teilbogen)&zur&Korrektur&der&Kippung&des&Prämolaren.&Als&unerwünschte&Nebenwirkung&der&Aufrichtung&tritt&eine&Verlängerung&des&6ers&auf,&der&durch&einen&weiteren&Teilbogen&von&5&bis&7&entgegengewirkt&werden&soll&B.&Aufrichtefeder&in&Kombination&mit&Lingualbogen&zur&Verstärkung&der&Verankerung&C.&Aufrichtefeder&in&Kombination&mit&skelettaler&Verankerung&(Minischraube&zur&Stabilisierung&des&6ers).&&&
&&Aufrichtefeder&für&Eckzahn&&&&
&&&&&&&&&&&
&&&Windmill&nach&Melsen
&&
DR. BURSTONE Friction between wires andbrackets can be both good and bad. During ca nineretraction, friction can reduce the force and min-imize tipping movements. This could be good.Other times, friction can be so great as to mini-mize or prevent tooth movement. Friction inorthodontic appliances is complicated and in -volves many factors. I cannot give a simple an -swer other than to emphasize the importance of
understanding all of the factors involved. Theseinclude the coefficients of friction of the materialsinvolved and, particularly, the role of the appliedforce system. The force system is the primarydeterminant of the friction force; for example, iftranslation is required using sliding mechanics,
Charles J. Burstone, DDS, MS
VOLUME XLI NUMBER 3 141
Fig. 9 A. Trying to use straight wire to level canine withits root inclined forward produces undesirable forcesand moments. Occlusal force from archwire causesincisors to erupt, increasing deep overbite (dotted lineshows that archwire would lie incisal to canine if notligated to incisors). Intrusive force and clockwisemoment on first premolar also tend to tip buccal seg-ments mesially. B. Overall effect of this straight-wireforce system tends to deepen overbite and producereverse curve of Spee in upper arch. Additional wiresand longer treatment time may be required to correctthis secondary malocclusion. C. Unwanted sideeffects can be eliminated by using bypass arch—sepa-rate continuous arch stepped around canine—whichmakes use of full arch to control anchorage. Separateroot spring is placed on canine to correct axial inclina-tion. D. TMA* root spring before and after activation.Placing bypass arch occlusal to canine bracket allowscanine extrusion. If no extrusion is needed, bypassarch should contact occlusal edge of canine bracket.
*Registered trademark of Ormco/“A” Company, 1717 W. CollinsAve., Orange, CA 92867; www.ormco.com.
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Kritzler Biomechanik Handout 23
Torquen des Eckzahns mit einem Rectangular Loop
Ein besonderes Kraft-‐System zum Torquen des Eckzahns steht mit dem Einsatz eines Rectangular Loops oder Composite Rectangular Loops zur Verfügung. Dieser Loop sollte so angefertigt werden, dass sein freies Ende parallel (normales Bracket) / senkrecht (Bracket mit Vertikalschloss) zur Okklusionsebene liegt und zur Aktivierung für Torque gebraucht werden kann. Die Aktivierung ist leichter zu kontrollieren, wenn das aktive Ende in ein Vertikalröhrchen eingesteckt werden kann oder wenn ein normales Bracket um 90 Grad versetzt auf den Eckzahn geklebt wird und das Bracketschloss damit in der Vertikal-‐Ebene liegt.
Die Aktivierungs-‐Biegung besteht aus einer Biegung und Verdrehung des Drahtes. Mit dieser Methode kann auch der Torque der Prämolaren eingestellt werden.
Abb. 50 Composite Rectangular Loop zum Torquen des Eckzahns. Der Hauptbogen ist aus .017 x .025 TMA und ein .018 TMA ist auf Höhe des Bypass mesial 13 an den Hauptbogen angeschweißt. Das freie Ende des Loops wird in das Vertikalschloss des Eckzahn-‐brackets eingesteckt, die Aktivie-‐rung des freien Endes erfolgt in einer Raumebene, die 45 Grad zur Frontalebene versetzt ist.
Diese Methode ist zwar biomechanisch überzeugend, das Torquen von Einzelzähnen ist jedoch mit Warren Torquing (Root) Springs wesentlich einfacher und effektiver durchführbar.
Abb. 51
Lieferbar durch: RMO® Europe B.P. 20334 300 rue Geiler de Kaysersberg 67411 Illkirch Cedex France Tél. : +33 (0)3 88 40 67 40 Fax : +33 (0)3 88 67 96 95 Mail : [email protected]
Torquen+des+Eckzahns+mit+einem+Rectangular+Loop+++Ein$anderes$Kraft?System$zur$Torquen$des$Eckzahns$steht$mit$dem$Einsatz$eines$Rectangular$Loops$oder$Composite$Rectangular$Loops$zur$Verfügung.$Dieser$Loop$sollte$so$angefertigt$werden,$dass$sein$freies$Ende$parallel$(normales$Bracket)$/$senkrecht$(Bracket$mit$Vertikalschloss)$zur$Okklusionsebene$liegt$und$zur$Aktivierung$für$Torque$gebraucht$werden$kann.$Die$Aktivierung$ist$leichter$zu$kontrollieren,$wenn$das$aktive$Ende$in$ein$Vertikalröhrchen$eingesteckt$werden$kann$oder$wenn$ein$normales$Bracket$um$90$Grad$versetzt$auf$den$Eckzahn$geklebt$wird$und$das$Bracketschloss$damit$in$der$Vertikal?Ebene$liegt.$Die$Aktivierungs?Biegung$besteht$aus$einer$Biegung$und$Verdrehung$des$Drahtes.$Mit$dieser$Methode$kann$auch$der$Torque$der$Prämolaren$eingestellt$werden.$$$
$$$$
Composite$Rectangular$Loop$zum$Torquen$des$Eckzahns.$Der$Haupt?bogen$ist$aus$.017$x$.025$TMA$und$ein$.018$TMA$ist$auf$Höhe$des$Bypass$mesial$13$an$den$Haupt?bogen$angeschweißt.$$Das$freie$Ende$des$Loops$wird$in$das$Verti?kalschloss$des$Eckzahnbrackets$eingesteckt,$die$Aktivierung$des$freien$Endes$erfolgt$in$einer$Raum$ebene,$die$45$Grad$zur$Frontal?ebene$versetzt$ist$.$$$
$$$$$$$$$$$$$
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742
Kritzler Biomechanik Handout 24
Aufrichten und Extrusion des Eckzahnes mit der V Biegung
Abb . 52 Innerhalb des mittleren Drittels verändert sich das Kraft-‐System von einer Burstone Geometrie VI (genau in der Mitte) in eine Burstone Geometrie V (Type 2), und nähert sich dann der Geometrie IV (Type 3). Im äußeren Drittel verändert sich das Kraft-‐System von einer Geometrie III (Type 4) in eine Geometrie II und endet in einer Geometrie I.
Das Moment, welches auf das hintere Segment einwirkt, kann bei 0 gehalten werden, wenn die Feder eine Burstone Geometrie IV erhält.
Klasse IV. Die V-Biegung wird auf Höhe von 1/3 des Interbracket-Abstandes angebracht. An dem Bracket, das sich weiter entfernt von der Biegung befindet, entsteht kein Drehmoment.
Abb. 53 Für den Fall, dass die distale Bewegung der Eckzahnwurzel in Kombination mit einer Extrusion erforderlich ist, sollte die V Biegung nach apikal offen und exzentrisch (1/3) zum Eckzahn hin platziert werden.
3 Ronny et al.A m . d. Oi-thod. Dento,fac. Orthop.
October 1989
A B
I
0 712 1 0 ‘13 213 1 0 ‘I3 213 1 0 ‘I4 712 1
F,O FaO FA t FA 4 FA t FL3 4 FA t FQ c
MALf Mst/ MA- Msb MA- M,O M AV” MS p
T y p e 1 . T y p e 2 . T y p e 3 . T y p e 4 .
Fig. 6. Diagrammatic illustration of the four different force systems developed in relationship to the
interbracket positioning of the bend.
equally and opposi tely angulated in relat ion to a s traight
wire. The position of the V bend at exactly one third
the distance from one of the brackets corresponds to
geometry IV. Within the central third, the force system
gradually moves from that of a geometry VI, passing
geometry VY which is characterized by the angle be-
tween the bracket and the wire of one tooth being 0.75%
of that between the wire and the bracket of the other
tooth and approaching geometry IV Within the extreme
third, the force system passes from that of geometry
III through geometry II and approximates geometry I,
which is characterized by a step relationship-that is,
parallel brackets at different levels-when the position
becomes gradually more eccentric. In the extreme thirds
of the interbracket distance, the moments are in the
same direction and the equilibrium of the system is
maintained through the development of gradually higher
vertical forces.
Considering the magnitude of the forces developed,
i t is important to be aware that hyalinizat ion and indirect
resorption can be anticipated! If the V bend is a second-
order bend, no intrusion will be generated and the bend
is likely to produce only extrusion, thus leading to loss
of vertical control. I1
The clinical consequences of variation in position-
ing of a V bend are significant because a change in
posit ion of such a bend may even reverse a force system.
Considering a V bend used for uprighting a canine,
the canine will be both uprighted and extruded. Intru-
sive forces and a moment producing a distal tip act on
the molars. The extrusion of the canine is frequently
undesirable and therefore the bend should be displaced
distally to a centered position if no vertical forces are
desirable. If the canine is already overerupted, the bend
should be placed off center toward the distal aspect and
intrusion of the canine will occur. However, if the bend
is placed too far distally, the moment on the canine will
reverse and the tooth will tip further distally.
The above-mentioned example serves to illustrate
the large range in effect with a gable bend. Further
clinical examples are provided by Burstone and Koe-
nig.8 When planning intraarch tooth movements, the
desirable combinat ion of rotat ion and translat ion should
be determined. The necessary moment/force ratio can
then be defined. On this basis the positioning of the V
bend should be decided, taking into consideration the
force system on both the active and tbe reactive units.
Clinically, this also should be used when placing space-
closing loops. Examples of this have been provided in
relation to the recommendation for the positioning of
the T loop6 and for the design of an appliance for the
uprighting of tipped molars.’
CONCLUSION
The present article has elucidated the implication
of the posi t ioning of small f i rs t- and second-order bends
and toe-in, toe-out, gable, and tip-back bends between
individual teeth or tooth segements. The absolute values
of the force system developed by four different wires
and two different interbracket distances can be obtained
on the basis of the graphs included.
REFERENCES
1. Tweed CH. Clinical orthodontics. St. Louis: CV Mosby, 1966.
2. Andrew LE. Die Straight-Wire-Apparatur, Information aus Or-
thodontie und Kieferorthopldie. Munich, 1978: 1.
3. Burstone CJ, Koenig HA. Force systems from an ideal arch. AM
J ORTHOD 1974;65:270-89.
4. Vanderby R, Burstone CJ, Solonche DJ, Ratches JA. Experi-
mentally determined force systems from vertically activated
orthodontic loops. Angle Orthod 1977;47:272-9.
5. Koenig HA, Vanderby R, Solonche DJ, Burstone CJ. Force
systems from orthodontic appliances: an analyticai and experi-
mental comparison. J Biomech Eng 1980;102:294-300.
lower(in(magnitude(but(will(have(the(same(sense.
FIGURE 4-28 Off-centered “V” bend, Class III geometry. Note: The “V” bend isplaced very close to one bracket.
Class(IV:(The(“V”(bend(is(placed(at(one(third(the(interbracketdistance.(No(moment(is(found(at(the(bracket(further(awayfrom(the(bend((Fig.(4O29).
FIGURE 4-29 Off-centered “V” bend, Class IV geometry. (*Negative signindicates that bracket A is angled in the opposite direction to bracket B.) Note:The bend is placed at one-third the interbracket distance. There is no moment atbracket A.
Kritzler Biomechanik Handout 25
Abb. 54a Abb. 54b
Anstelle einer V-‐Biegung kann auch eine Truncated V-‐Biegung benutzt werden.
Aufrichten des Eckzahns mit einer Alpha Beta Feder.
Wenn es wünschenswert ist, eine Alpha Beta Feder für die Aufrichtung der Eckzahnwurzel nach distal und die Extrusion des Eckzahnes auszuwählen, wird die extrusive Kraft durch die unterschiedliche Aktivierung der Feder am alpha und beta Ende erzeugt.
Abb. 54c
Aus der Benutzung der Alpha Beta Feder entsteht kein Vorteil gegenüber der Verwendung statisch bestimmter Kraftsysteme.
Für$den$Fall,$dass$die$distal$Bewegung$der$Eckzahnwurzel$$im$Kombination$mit$einer$Extrusion$erforderlich$ist$sollte$die$V$Biegung$nach$apikal$offen$und$exzentrisch$zum$Eckzahn$hin$platziert$werden.$+
+++++++++ ++V+Biegung+++++++++++++++++++++++++++++Truncated+V++Wie$auch$bei$der$Aufrichtung$von$Molaren$erkennbar$entsteht$aus$der$BeAnutzung$$der$Alpha$Beta$Feder$$kein$Vorteil$gegenüber$der$Verwendung$statisch$bestimmter$Kraftsysteme.$$$
$
$
Vertikale)Bogenbiegungen))und)Hebelbögen))
))A two-couple force system between two brackets. MA = Moment generated at bracket A, MB = Moment generated at bracket B, FA = Force generated at bracket A, FB = Force generated at bracket B, D is the distance between the two brackets, dA = Distance between bracket A and the bend in the wire, dB = Distance between bracket B and the bend placed in the wire. (A) and (B) step bends. (C) A bend placed exactly in between the two brackets. (D) A bend placed in such a way that 1/2 D <dA> 2/3 D. (E) A bend placed at 1/3 D. (F) A bend placed at bracket A.
Die)V)Biegung)erzeugt)zwei)Paare)aus)einem)Drehmoment)und)einer)gerichteten)vertikale)Kraft.)Wird)die)V)Biegung)in)der)Mitte)zwischen)zwei)Brackets)platziert)heben)sich)die)gerichteten)Kräfte)auf.))
)Welche)Drehmomente)und)gerichteten)vertikalen)Kräfte)entstehen,)ist)abhängig)von)der)Lage)der)VEBiegung.)
Page 6 of 10 R. NANDA AND M. UPADHYAY
MIs help in eliminating the element of unpredictability that is generally associated with other traditional anchorage units thereby making the orthodontists completely in charge of the tooth movement desired. However, understanding the mechanics involved here is of paramount importance as it might differ from what we are traditionally accustomed to. Here is a simple example to elucidate the need for under-standing the mechanics with MIs. When using conventional
mechanics, force application is usually parallel to the occlusal plane, and hence, we are required to deal with the force only in one plane. However, because MIs are usually placed apical to the occlusal plane into the bone between the roots of teeth, force applied is always at an angle (Figure 7A and 7B). Therefore, besides the retractive force (r), there is also an intrusive force (i). In addition, with conventional mechanics, the molars or posterior segments usually serve
(A) (B)
(C) (D)
(E) (F)
Figure 6 A two-couple force system between two brackets. MA = Moment generated at bracket A, MB = Moment generated at bracket B, FA = Force generated at bracket A, FB = Force generated at bracket B, D is the distance between the two brackets, dA = Distance between bracket A and the bend in the wire, dB = Distance between bracket B and the bend placed in the wire. (A) and (B) step bends. (C) A bend placed exactly in between the two brackets. (D) A bend placed in such a way that 1/2 D <dA> 2/3 D. (E) A bend placed at 1/3 D. (F) A bend placed at bracket A.
by guest on September 17, 2013
http://ejo.oxfordjournals.org/D
ownloaded from
The third indication for wirebending, namely, to alterthe distribution of forces from that determined by theangle between bracket and wire, the geometry is,however, still relevant1–3,9–14 (Figure 3).Along with the development of new materials, the
marketing and the competition between different manu-facturing companies have become more evident and thelanguage used is less scientific. Brackets are claimed to‘work’ (Figure 4) and wire to ‘think’ (Figure 5) and someproducts are even claimed to ‘speed’ up the biologicalresponse because they are self-ligating (Figure 6). Theclaims have further been focused on all the things
orthodontists would not have to do if they just boughtthe correct product. Outsourcing has entered the ortho-dontic market and there is no end to what the orthodontistneeds to no longer do; wire bending is one of them.The sequence of individualized clear aligners or of
custom-made preformed arches is offered to the ortho-dontist and often supported by public marketingadvertisement.15–20 These concepts may be helpful forthe treatment of certain categories of patients in solvingsome problems, but they cannot in any way beconsidered to replace the manual skill of the orthodon-tist and do not make the biological and mechanicalunderstanding upon which the profession is built super-fluous. The outsourcing of bonding through an indirectset-up undertaken by a laboratory, can facilitate the
Figure 2 Example of how the application of a rectangular loopcan change the force system delivered to a tooth
Figure 1 Example of loops introduced to lower the load deflectionrate when performing vertical correction in the upper arch
Figure 3 The influence of the interbracket position of a ‘V’ bend. The force systems (forces and moments) generated are indicated byarrows. Note how a minor displacement can alter the distribution and direction of forces and moments completely
Figure 4 A working bracket. Is it moving teeth faster?
JO June 2011 Invitation to Submit Northcroft lecture 135
7
Kritzler Biomechanik Handout 7
&&
Teil=Bögen&mit&Truncated&V&Biegung&&
&
Die Konfiguration eines Bogens mit Truncated V Biegung entspricht einer Aufrichtefeder. Sie stellt eine Modifikation der V-Biegung dar, bei der die Biegungen nahe am Bracket vorgenommen werden. Während bei der V-Biegung die Lage der Biegung auf der Strecke zwischen zwei Zähnen für das ausgeübte Kraftsystem von entscheidender Bedeutung ist, wird die Erzeugung des gewünschten Kraftsystems bei der Truncated V Technik durch den Grad der Aktivierung der endständigen Biegungen erzeugt.
&
Bezüglich&der&anliegenden&Drehmomente&und&Kräfte&gelten&dieselben&Regeln&wie&für&die&VOBiegung&&
&&&&&&&&&&&&Während&bei&Lage&der&VOBiegung&genau&in&der&Mitte&zwischen&zwei&Zähnen&nur&entgegengesetzte&Drehmomente&entstehen,&entstehen&bei&Lage&der&VOBiegung&genau&auf&1/3&der&Strecke,&an&dem&Zahn,&der&2/3&von&der&V&Biegung&entfernt&ist,&nur&eine&intrudierende&bzw&extrudierende&Kraft,&während&an&dem&Zahn,&der&genau&1/3&von&der&VOBiegung&entfernt&ist,&eine&Kraft&und&ein&Drehmoment&anliegen.&Deshalb&wird&diese&Stelle&auf&dem&Bogen&auch&als&Dissoziations&Punkt&bezeichnet,&an&dem&sich&Kräfte&und&Drehmomente&trennen.&Befindet&sich&die&Biegung&weder&in&der&Mitte&noch&am&1/3&bzw&2/3&Punkt,&d.h.&wenn&die&V&Biegung&näher&an&einem&als&an&dem&anderen&Zahn&ist,&&wird&das&Drehmoment&an&dem&Zahn,&der&weiter&von&der&V&Biegung&ist&umgekehrt&und&hat&dieselbe&Drehrichting&wie&an&dem&Zahn,&der&Näher&an&der&VOBiegung&liegt.&Mit&steigender&Exentrität&der&Biegung&&steigen&die&Kräfte&an.&&&
&
and it is the degree of bending -with respect to them- that determines the geometry, i.e., the 'V position'. The configuration of the truncated 'V' is identical to that of the root spring, i.e.,
the α/β spring. Utilizing a truncated 'V' instead of a real 'V' bend does offer several advantages. Due to the position of the bends close to the bracket, it does not slide, with respect to the bracket itself; It is less sensible for small displacements, which can change the force system. Furthermore, it is considerably more comfortable for the patient.
9. Minor Bends - Bends and alignments
11/17 - 221/661
The purpose of both this and the previous chapter is to have the clinician understand the force system developed in relation to three typical situations: 1) The force system generated by a wire passing through two malaligned brackets. 2) The force system generated when a wire with bends is tied into two aligned brackets. 3) The force system generated when a wire with bends is tied into malaligned brackets. !9. Minor Bends - Activation with respect to alpha and beta
12/17 - 222/661
In the case of malaligned brackets, a wire with minor bends can be used; but the predictability of the force system depends on the clinician's capacity to independently find and evaluate the activation relative to the two units. The total activation with respect to the two brackets is produced by the mislalignment, Additionally it relates to the wire bending.
An identical force system to two units can be developed by a rectangular loop; and the mutual position of the brackets to a straight wire reflects a geometry IV. This position of the 'V' bend is called the point of dissociation; thus, forces are dissociated from moments.
In those cases, where the 'V' bend is positioned more eccentrically ,
i.e., when the bend is close to one or the other teeth, the moment acting on the bracket at the larger distance from the bend is reversed. It will have the same direction as the one on the adjacent tooth. The force system approaches that of a geometry III. The forces gradually increase with increasing eccentricity.
'V bend position and force system
9. Minor Bends - General rules
7/17 - 217/661 As already mentioned under the force systems, generated by a straight wire, the 'V' bend and the step bend follow the same general rules, with respect to the developed force systems.
An identical force system to two units can be developed by a rectangular loop; and the mutual position of the brackets to a straight wire reflects a geometry IV. This position of the 'V' bend is called the point of dissociation; thus, forces are dissociated from moments.
In those cases, where the 'V' bend is positioned more eccentrically ,
i.e., when the bend is close to one or the other teeth, the moment acting on the bracket at the larger distance from the bend is reversed. It will have the same direction as the one on the adjacent tooth. The force system approaches that of a geometry III. The forces gradually increase with increasing eccentricity.
'V bend position and force system
9. Minor Bends - General rules
7/17 - 217/661 As already mentioned under the force systems, generated by a straight wire, the 'V' bend and the step bend follow the same general rules, with respect to the developed force systems.
An identical force system to two units can be developed by a rectangular loop; and the mutual position of the brackets to a straight wire reflects a geometry IV. This position of the 'V' bend is called the point of dissociation; thus, forces are dissociated from moments.
In those cases, where the 'V' bend is positioned more eccentrically ,
i.e., when the bend is close to one or the other teeth, the moment acting on the bracket at the larger distance from the bend is reversed. It will have the same direction as the one on the adjacent tooth. The force system approaches that of a geometry III. The forces gradually increase with increasing eccentricity.
'V bend position and force system
9. Minor Bends - General rules
7/17 - 217/661 As already mentioned under the force systems, generated by a straight wire, the 'V' bend and the step bend follow the same general rules, with respect to the developed force systems.
219
Kritzler Biomechanik Handout 219
As already seen in relation to molars, the alpha/beta spring does not present any advantage compared to statically determinate appliances. Activation geometry IV Alpha=2 Beta beta titanium 0.017'x0.025' 2nd order
20 mm
15 mm
!
15. Torque and uprighting - Canine uprighting with extrusion - Box loop
As already seen in relation to molars, the alpha/beta spring does not present any advantage compared to statically determinate appliances. Activation geometry IV Alpha=2 Beta beta titanium 0.017'x0.025' 2nd order
20 mm
15 mm
!
15. Torque and uprighting - Canine uprighting with extrusion - Box loop
KRITZLER BIOMECHANIK HANDOUT
734
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Länge!der!Alpha/Beta!Feder!!
!Kräfte!die!durch!eine!Alpha/Beta!Feder!aus!.017x.025!TMA!mit!Aktivierung!entsprech8end!einer!Klasse!VI!Geometrie!erzeugt!werden.!
! !!!
!
!!!!!Truncated!V!Moderne!Alpha/Beta!Feder!aus!TMA!.017!x!.025!
!!
&&
&&&Das&alpha&(vordere)&Ende&der&Aufrichtefeder&wird&in&das&Vertikalschloss&des&
ALPHA J3 -4mm. I 1 I
1. --c
BETA
PASSIVE _’ r-
4. ro PREACTIVATION
5. /fl--dY COMPENSATION
Fig. 9. Stages of fabrication of the uprighting spring.
c 4
Degree Force Of of
Preactivation Deactivation
ALPHA BETA ~ALPHA BETA 4
0 +45 +45 O 3c
-20~ 0 o LJ t
I 4 Fig. 10. The deactivation forces which result from typical de- grees of preadivation.
& &Bezüglich&der&anliegenden&Drehmomente&u
KRITZLER BIOMECHANIK HANDOUT
710
Kritzler Biomechanik Handout 26
Eckzahnrotation Verwendung von palatinalen Hebelarmen
Abb. 55
Wenn eine reine Rotation oder Kippung gewünscht wird ( das Drehmoment / Kraft Verhältnis in Bezug auf das Widerstands-‐zentrum sollte unendlich groß sein), oder wenn eine Bewegung gewünscht wird, bei der die translatorische Komponente klinisch unbedeutend ist, sollte der Hebelarm so lang wie möglich sein.
Er sollte in das Schloss der aktiven Einheit eingesteckt / einligiert und mit einem Einzelpunktkontakt an der reaktiven Einheit angebunden werden. In diesem Beispiel wird ein sehr stark nach mesial rotierter Eckzahn gezeigt. Um seine Fehlstellung zu korrigieren, wäre idealerweise eine reine Rotationsbewegung wünschenswert. Tatsächlich wird jedoch eine sehr großes Drehmoment / Kraft Verhältnis am Widerstandszentrum der aktiven Einheit benutzt, welches klinisch von einer reinen Rotation nicht zu unterscheiden ist. Um ein solches großes Drehmoment / Kraft Verhältnis zu erhalten, wird ein Hebelarm in das Eckzahn-‐Bracket einligiert und palatinal am Molaren der Gegenseite angebunden. In Abhängigkeit von der Länge des Hebelarms erzeugt eine leichte Aktivierungs-‐Kraft von 20-‐30 g ein adäquates Drehmoment am Widerstandszentrum des Eckzahns.
Allgemeine(Regeln(zur(Benutzung(von(Hebelarmen(für(klinische(Anwendungen((Um#dem#Kliniker#eine#Orientierung#für#den#Gebrauch#von#Hebelarmen#zu#geben,#können#einige#einfachen#Regeln#anhand#des#am#Bracket#für#die#Zahnbewegung#benötigten#Drehmoment#/#Kraft#Verhältnisses#aufgestellt#werden.##1)#Wenn#eine#reine#Rotation#oder#Kippung#gewünscht#wird#(#das#Drehmoment#/#Kraft#Verhältnis##in#Bezug#auf#das#Widerstandszentrum#sollte#unendlich#groß#sein),#oder#wenn#eine#Bewegung#gewünscht#wird,#bei#der#die#translatorische#Komponente#klinisch#unbedeutend#ist,##sollte#der#Hebelarm#so#lang#wie#möglich#sein.#Er#sollte#in#das#Schloss#der#aktiven#Einheit#eingesteckt#/#einligiert##und#mit#einem#Einzelpunktkontakt#an#der#reaktiven#Einheit#angebunden#werden.##
##In#diesem#Beispiel#wird#ein#sehr#stark#nach#mesial#rotierter#Eckzahn#gezeigt.#Um#seine#Fehlstellung#zu#korrigeren,#wäre#idealerweise#eine#reine#Rotationsbewegung#wünschenswert.#Tatsächlich#wird##jedoch#eine#sehr#großes#Drehmoment#/#Kraft#Verhältnis#am#Widerstandszentrum#der#aktiven#Einheit#benutzt,#welches#klinisch#von#einer#reinen#Rotation#nicht#zu#unterscheiden#ist.#Um#ein#solches#großes#Drehmoment#/#Kraft#Verhältnis#zu#erhalten,#wird#ein#Hebelarm#in#das#EckzahnSBracket#einligiert#und#palatinal#am#entgegengesetzten#Molaren#angebunden.#In#Abhängigkeit#von#der#Länge#des#Hebelarms#erzeugt#eine#leichte#AktivierungsSKraft#von#20#bis#30#g#ein#adäqutes#Drehmoment#am#Widerstandszentrum#des#Eckzahns.##
11/21 - 144/661 In order to orientate the clinician in the cantilever use, we would like to suggest some simple rules based on the needed M/F at the bracket. 1) If a pure rotation or inclination is desired (M/F ratio at CR should be infinite), or a movement where the translatory component is clinically insignificant, use a cantilever as long as possible. Insert it in the slot of the
active unit and ligate it with a single point of contact to the reactive unit.
KRITZLER BIOMECHANIK HANDOUT
436
Kritzler Biomechanik Handout 27
Verwendung von bukkalen Hebelarmen
Abb. 56
Abb. 57 Abb. 58
Der Hebelarm aus 0.018 x 0.018 Titanol (Forestadent®, Pforzheim, Deutschland) wird mit dem Memory Maker oder einer Hammer-‐Head Zange angefertigt und kann in 90ºSchritten in das Vertikalschloss des Eckzahnbrackets eingesetzt werden. Erforderliche Zwischenwinkel können jedoch nur durch den Memory-‐Maker (Forestadent®, Pforzheim, Deutschland) eingebogen werden. Dadurch kann das ausrotierende Drehmoment zwischen 4 und 8 Nmm begrenzt werden.
Um die gleichzeitig mit der Rotation erfolgende Versetzung des Eckzahns nach lingual zu kontrollieren, sollte er bei Bedarf zusätzlich mit einer Gummiligatur am umlaufenden Bogen befestigt werden.
Es werden Brackets mit Vertikalschloss benötigt: z.B. Forestadent Mini Mono Brackets Roth Vertical Slot, Pforzheim, Deutschland
&&Derotation&von&Zähnen&&Ausrotieren&vom&Einzelzähnen&mit&NiTi&Elementen&(vertik�les&Schloss&am &Bracket&erforderlich)&&
&&
&&&&&&&&&&&&
Sander C, et al. Ausrotation von Eckzähnen
119J Orofac Orthop 2006 · No. 2 © Urban & Vogel
Materials and MethodsWe use brackets with a .018" ! .018" vertical slot for the derotation of teeth (Figure 1). The dimension of the hori-zontal slot can be .018" or .022". These brackets belong to the Mini-Mono® series of brackets (Forestadent®, Pfor-zheim, Germany). To execute the torquing moments, a .018" ! .018" NiTi wire (Titanol®, Forestadent®, Pforzheim, Germany) is used (Figure 2). This wire fills the bracket’s vertical slot. This segmental archwire can be purchased pre-fabricated from the Forestadent® company (Pforzheim, Germany) as a “derotation spring”, or it can be made by the practitioner him- or herself out of a .018" ! .018" Tita-nol® wire with the aid of a Memory-Maker (Forestadent®, Pforzheim, Germany) [8]. The NiTi wire has a 90° bend and can be put in the second molar tube for distorotation, or, depending upon the tooth to be derotated, ligated to the more mesial or more distal brackets as a piggyback-arch-wire (Figures 3 and 4). An intrusion or extrusion of the tooth to be derotated can also be adjusted by additional bends in the horizontal part of the derotation wires.
Figures 5a to 5d show the in-vitro measurement set-up during the derotation of a canine and the corresponding co-ordinate system.
We measured the acting forces and moments in an ex-periment. The experimental set-up consisted of a hexapode (Physic Instruments, Karlsruhe, Germany) with an addition-al rotary table (Figure 5a). This rotary table allowed the un-limited simulation of rotational movements. To measure the forces and moments, we placed on the rotary table a force-moment sensor (self-made) that recorded the forces and mo-ments acting on the tooth to be derotated (Figures 5b and
Drehmomenten und Kräften eine Ausrotation zu erzeugen, ohne dabei die ablaufenden Phasen der Nivellierung zu beein-trächtigen. Ein derartiges Vorgehen kann nur durch die zu-sätzliche Anwendung von Teilbögen realisiert werden [2, 3].
Material und MethodikFür die Derotation von Zähnen verwenden wir Brackets mit einem Vertikalslot der Dimension .018" ! .018" (Abbildung 1). Der horizontale Slot kann in der Dimension .018" oder .022" gewählt werden. Diese Brackets sind aus der Bra-cketserie Mini-Mono® (Forestadent®, Pforzheim, Deutsch-land). Für die Ausübung der Drehmomente verwenden wir einen NiTi-Draht der Dimension .018" ! .018" (Titanol®, Forestadent®, Pforzheim, Deutschland) (Abbildung 2). Die-ser Draht füllt den vertikalen Slot der Brackets aus. Diesen Teilbogen gibt es als Fertigteil bei der Firma Forestadent® (Pforzheim, Deutschland) als „Derotationsfeder“. Er kann vom Anwender mit Hilfe eines Memory-Makers (Foresta-dent®, Pforzheim, Deutschland) [8] aus einem 0.18" ! .018" Titanol®-Stangendraht selbst hergestellt werden. Der NiTi-Draht hat eine 90°-Biegung und kann entweder für Distoro-tationen in das zweite Molarenröhrchen gesteckt werden oder als Piggyback-(Huckepack-)Bogen (Abbildungen 3 und 4), je nach Rotation des auszurotierenden Zahnes, an die mesialeren oder distaleren Brackets mit anligiert wer-den. Durch zusätzliche Biegungen in den horizontalen Teil der Derotationsdrähte kann auch noch eine Intrusion oder Extrusion des auszurotierenden Zahnes eingestellt werden.
Die Abbildungen 5a bis 5d zeigen den In-vitro-Messauf-bau bei der Derotation eines Eckzahnes und das dazugehö-rige Koordinatensystem.
Figure 3. The additional .018" ! .018" NiTi archwire is inserted in the vertical slot to derotate the canine.
Abbildung 3. Der zusätzliche NiTi-Bogen der Dimension .018" ! .018" ist zur Ausrotation des Eckzahnes in den vertikalen Slot eingeführt.
Figure 4. One can rotate the canine distally and mesially, depending on where the additional archwire is fastened.
Abbildung 4. Es ist möglich, den Eckzahn sowohl nach distal als auch nach mesial zu rotieren, je nachdem wo der Zusatzbogen befestigt wird.
Sander C, et al. Canine Derotation
122 J Orofac Orthop 2006 · No. 2 © Urban & Vogel
molar and the same force at the canine in the opposite di-rection. The eccentric forces also show the typical behavior of a pseudoelastic alloy on the unloading curve. There is a force plateau of 0.35–0.6 N between 40°–110° activation. The tooth should be tied to the archwire via a ligature (Fig-ure 8) in order to avoid a lateral movement, either lingually or palatally-directed, of the tooth to be derotated. With teeth that are extremely rotated (more than 40°), we rec-ommend torquing the nickel-titanium wire by 45° (Figure 9) by programming a new memory into the NiTi wire using the Memory-Maker. In these cases we assumed that the first part of the NiTi wire’s activation should be considered a preactivation.
bei einer Aktivierung von 30°–110° zu erkennen. Dieses Ergebnis bedeutet, dass bei dem ausrotierten Zahn noch ein Moment von ca. 6 Nmm existent ist, was zu einer „Überausrotation“ des Zahnes genutzt werden kann. Ist keine Überkorrektur erforderlich, kann eine Stahlligatur am Eckzahn die Bewegung stoppen bzw. die Rotationsfe-der entfernt werden.
Das Drehmoment auf den Eckzahn hatte die Wirkung einer exzentrischen Biegung. Dies bedeutet, ein zu derotie-render Zahn wurde nach lingual bzw. nach palatinal bewegt mit der in Abbildung 7 abzulesenden Kraft. Gleichzeitig wur-de das Verankerungssegment (bzw. der Molar) mit dieser Kraft nach vestibulär belastet. Das Drehmoment erzeugt eine nach bukkal gerichtete Kraft beim Molaren und eine gleich
Figure 8. If one does not wish that the tooth to be derotated move lin-gually, it should be tied to the archwire via a ligature, as described above.
Abbildung 8. Ist eine linguale Bewegung des auszurotierenden Zahnes nicht erwünscht, sollte dieser mit einer Ligatur am Bogen befestigt wer-den wie oben beschrieben.
Figure 9. Torque of NiTi segmental archwire with extremely rotated teeth. As shown on the right, the segmental archwire can be inserted in 90°-steps. Each intermediate angle can be bent in by the Memory-Maker (Fo-restadent®, Pforzheim, Germany). This measure ensures that the derota-ting torquing moment is restricted to between 4 and 8 Nmm.
Abbildung 9. Torque des NiTi-Teilbogens im Falle eines stark rotierten Zahnes. Wie rechts gezeigt, kann der Teilbogen in jeweils 90°-Schritten eingesetzt werden. Jeder Zwischenwinkel kann durch den Memory-Maker (Forestadent®, Pforzheim) eingebogen werden. Dadurch kann das ausro-tierende Drehmoment zwischen 4 und 8 Nmm begrenzt werden.
Figure 10. Derotation of an extremely mesially-rotated canine with the described technique.
Abbildung 10. Derotation eines stark nach mesial gedrehten Eckzahnes mit der beschriebenen Technik.
Figure 11. After 8 weeks, the canine can be integrated into the fixed appliance.
Abbildung 11. Nach acht Wochen kann der Eckzahn in die Multibandap-paratur eingegliedert werden.
KRITZLER BIOMECHANIK HANDOUT
240
&&Derotation&von&Zähnen&&Ausrotieren&vom&Einzelzähnen&mit&NiTi&Elementen&(vertik�les&Schloss&am &Bracket&erforderlich)&&
&&
&&&&&&&&&&&&
Sander C, et al. Ausrotation von Eckzähnen
119J Orofac Orthop 2006 · No. 2 © Urban & Vogel
Materials and MethodsWe use brackets with a .018" ! .018" vertical slot for the derotation of teeth (Figure 1). The dimension of the hori-zontal slot can be .018" or .022". These brackets belong to the Mini-Mono® series of brackets (Forestadent®, Pfor-zheim, Germany). To execute the torquing moments, a .018" ! .018" NiTi wire (Titanol®, Forestadent®, Pforzheim, Germany) is used (Figure 2). This wire fills the bracket’s vertical slot. This segmental archwire can be purchased pre-fabricated from the Forestadent® company (Pforzheim, Germany) as a “derotation spring”, or it can be made by the practitioner him- or herself out of a .018" ! .018" Tita-nol® wire with the aid of a Memory-Maker (Forestadent®, Pforzheim, Germany) [8]. The NiTi wire has a 90° bend and can be put in the second molar tube for distorotation, or, depending upon the tooth to be derotated, ligated to the more mesial or more distal brackets as a piggyback-arch-wire (Figures 3 and 4). An intrusion or extrusion of the tooth to be derotated can also be adjusted by additional bends in the horizontal part of the derotation wires.
Figures 5a to 5d show the in-vitro measurement set-up during the derotation of a canine and the corresponding co-ordinate system.
We measured the acting forces and moments in an ex-periment. The experimental set-up consisted of a hexapode (Physic Instruments, Karlsruhe, Germany) with an addition-al rotary table (Figure 5a). This rotary table allowed the un-limited simulation of rotational movements. To measure the forces and moments, we placed on the rotary table a force-moment sensor (self-made) that recorded the forces and mo-ments acting on the tooth to be derotated (Figures 5b and
Drehmomenten und Kräften eine Ausrotation zu erzeugen, ohne dabei die ablaufenden Phasen der Nivellierung zu beein-trächtigen. Ein derartiges Vorgehen kann nur durch die zu-sätzliche Anwendung von Teilbögen realisiert werden [2, 3].
Material und MethodikFür die Derotation von Zähnen verwenden wir Brackets mit einem Vertikalslot der Dimension .018" ! .018" (Abbildung 1). Der horizontale Slot kann in der Dimension .018" oder .022" gewählt werden. Diese Brackets sind aus der Bra-cketserie Mini-Mono® (Forestadent®, Pforzheim, Deutsch-land). Für die Ausübung der Drehmomente verwenden wir einen NiTi-Draht der Dimension .018" ! .018" (Titanol®, Forestadent®, Pforzheim, Deutschland) (Abbildung 2). Die-ser Draht füllt den vertikalen Slot der Brackets aus. Diesen Teilbogen gibt es als Fertigteil bei der Firma Forestadent® (Pforzheim, Deutschland) als „Derotationsfeder“. Er kann vom Anwender mit Hilfe eines Memory-Makers (Foresta-dent®, Pforzheim, Deutschland) [8] aus einem 0.18" ! .018" Titanol®-Stangendraht selbst hergestellt werden. Der NiTi-Draht hat eine 90°-Biegung und kann entweder für Distoro-tationen in das zweite Molarenröhrchen gesteckt werden oder als Piggyback-(Huckepack-)Bogen (Abbildungen 3 und 4), je nach Rotation des auszurotierenden Zahnes, an die mesialeren oder distaleren Brackets mit anligiert wer-den. Durch zusätzliche Biegungen in den horizontalen Teil der Derotationsdrähte kann auch noch eine Intrusion oder Extrusion des auszurotierenden Zahnes eingestellt werden.
Die Abbildungen 5a bis 5d zeigen den In-vitro-Messauf-bau bei der Derotation eines Eckzahnes und das dazugehö-rige Koordinatensystem.
Figure 3. The additional .018" ! .018" NiTi archwire is inserted in the vertical slot to derotate the canine.
Abbildung 3. Der zusätzliche NiTi-Bogen der Dimension .018" ! .018" ist zur Ausrotation des Eckzahnes in den vertikalen Slot eingeführt.
Figure 4. One can rotate the canine distally and mesially, depending on where the additional archwire is fastened.
Abbildung 4. Es ist möglich, den Eckzahn sowohl nach distal als auch nach mesial zu rotieren, je nachdem wo der Zusatzbogen befestigt wird.
Sander C, et al. Canine Derotation
122 J Orofac Orthop 2006 · No. 2 © Urban & Vogel
molar and the same force at the canine in the opposite di-rection. The eccentric forces also show the typical behavior of a pseudoelastic alloy on the unloading curve. There is a force plateau of 0.35–0.6 N between 40°–110° activation. The tooth should be tied to the archwire via a ligature (Fig-ure 8) in order to avoid a lateral movement, either lingually or palatally-directed, of the tooth to be derotated. With teeth that are extremely rotated (more than 40°), we rec-ommend torquing the nickel-titanium wire by 45° (Figure 9) by programming a new memory into the NiTi wire using the Memory-Maker. In these cases we assumed that the first part of the NiTi wire’s activation should be considered a preactivation.
bei einer Aktivierung von 30°–110° zu erkennen. Dieses Ergebnis bedeutet, dass bei dem ausrotierten Zahn noch ein Moment von ca. 6 Nmm existent ist, was zu einer „Überausrotation“ des Zahnes genutzt werden kann. Ist keine Überkorrektur erforderlich, kann eine Stahlligatur am Eckzahn die Bewegung stoppen bzw. die Rotationsfe-der entfernt werden.
Das Drehmoment auf den Eckzahn hatte die Wirkung einer exzentrischen Biegung. Dies bedeutet, ein zu derotie-render Zahn wurde nach lingual bzw. nach palatinal bewegt mit der in Abbildung 7 abzulesenden Kraft. Gleichzeitig wur-de das Verankerungssegment (bzw. der Molar) mit dieser Kraft nach vestibulär belastet. Das Drehmoment erzeugt eine nach bukkal gerichtete Kraft beim Molaren und eine gleich
Figure 8. If one does not wish that the tooth to be derotated move lin-gually, it should be tied to the archwire via a ligature, as described above.
Abbildung 8. Ist eine linguale Bewegung des auszurotierenden Zahnes nicht erwünscht, sollte dieser mit einer Ligatur am Bogen befestigt wer-den wie oben beschrieben.
Figure 9. Torque of NiTi segmental archwire with extremely rotated teeth. As shown on the right, the segmental archwire can be inserted in 90°-steps. Each intermediate angle can be bent in by the Memory-Maker (Fo-restadent®, Pforzheim, Germany). This measure ensures that the derota-ting torquing moment is restricted to between 4 and 8 Nmm.
Abbildung 9. Torque des NiTi-Teilbogens im Falle eines stark rotierten Zahnes. Wie rechts gezeigt, kann der Teilbogen in jeweils 90°-Schritten eingesetzt werden. Jeder Zwischenwinkel kann durch den Memory-Maker (Forestadent®, Pforzheim) eingebogen werden. Dadurch kann das ausro-tierende Drehmoment zwischen 4 und 8 Nmm begrenzt werden.
Figure 10. Derotation of an extremely mesially-rotated canine with the described technique.
Abbildung 10. Derotation eines stark nach mesial gedrehten Eckzahnes mit der beschriebenen Technik.
Figure 11. After 8 weeks, the canine can be integrated into the fixed appliance.
Abbildung 11. Nach acht Wochen kann der Eckzahn in die Multibandap-paratur eingegliedert werden.
KRITZLER BIOMECHANIK HANDOUT
240
&&Derotation&von&Zähnen&&Ausrotieren&vom&Einzelzähnen&mit&NiTi&Elementen&(vertik�les&Schloss&am &Bracket&erforderlich)&&
&&
&&&&&&&&&&&&
Sander C, et al. Ausrotation von Eckzähnen
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Materials and MethodsWe use brackets with a .018" ! .018" vertical slot for the derotation of teeth (Figure 1). The dimension of the hori-zontal slot can be .018" or .022". These brackets belong to the Mini-Mono® series of brackets (Forestadent®, Pfor-zheim, Germany). To execute the torquing moments, a .018" ! .018" NiTi wire (Titanol®, Forestadent®, Pforzheim, Germany) is used (Figure 2). This wire fills the bracket’s vertical slot. This segmental archwire can be purchased pre-fabricated from the Forestadent® company (Pforzheim, Germany) as a “derotation spring”, or it can be made by the practitioner him- or herself out of a .018" ! .018" Tita-nol® wire with the aid of a Memory-Maker (Forestadent®, Pforzheim, Germany) [8]. The NiTi wire has a 90° bend and can be put in the second molar tube for distorotation, or, depending upon the tooth to be derotated, ligated to the more mesial or more distal brackets as a piggyback-arch-wire (Figures 3 and 4). An intrusion or extrusion of the tooth to be derotated can also be adjusted by additional bends in the horizontal part of the derotation wires.
Figures 5a to 5d show the in-vitro measurement set-up during the derotation of a canine and the corresponding co-ordinate system.
We measured the acting forces and moments in an ex-periment. The experimental set-up consisted of a hexapode (Physic Instruments, Karlsruhe, Germany) with an addition-al rotary table (Figure 5a). This rotary table allowed the un-limited simulation of rotational movements. To measure the forces and moments, we placed on the rotary table a force-moment sensor (self-made) that recorded the forces and mo-ments acting on the tooth to be derotated (Figures 5b and
Drehmomenten und Kräften eine Ausrotation zu erzeugen, ohne dabei die ablaufenden Phasen der Nivellierung zu beein-trächtigen. Ein derartiges Vorgehen kann nur durch die zu-sätzliche Anwendung von Teilbögen realisiert werden [2, 3].
Material und MethodikFür die Derotation von Zähnen verwenden wir Brackets mit einem Vertikalslot der Dimension .018" ! .018" (Abbildung 1). Der horizontale Slot kann in der Dimension .018" oder .022" gewählt werden. Diese Brackets sind aus der Bra-cketserie Mini-Mono® (Forestadent®, Pforzheim, Deutsch-land). Für die Ausübung der Drehmomente verwenden wir einen NiTi-Draht der Dimension .018" ! .018" (Titanol®, Forestadent®, Pforzheim, Deutschland) (Abbildung 2). Die-ser Draht füllt den vertikalen Slot der Brackets aus. Diesen Teilbogen gibt es als Fertigteil bei der Firma Forestadent® (Pforzheim, Deutschland) als „Derotationsfeder“. Er kann vom Anwender mit Hilfe eines Memory-Makers (Foresta-dent®, Pforzheim, Deutschland) [8] aus einem 0.18" ! .018" Titanol®-Stangendraht selbst hergestellt werden. Der NiTi-Draht hat eine 90°-Biegung und kann entweder für Distoro-tationen in das zweite Molarenröhrchen gesteckt werden oder als Piggyback-(Huckepack-)Bogen (Abbildungen 3 und 4), je nach Rotation des auszurotierenden Zahnes, an die mesialeren oder distaleren Brackets mit anligiert wer-den. Durch zusätzliche Biegungen in den horizontalen Teil der Derotationsdrähte kann auch noch eine Intrusion oder Extrusion des auszurotierenden Zahnes eingestellt werden.
Die Abbildungen 5a bis 5d zeigen den In-vitro-Messauf-bau bei der Derotation eines Eckzahnes und das dazugehö-rige Koordinatensystem.
Figure 3. The additional .018" ! .018" NiTi archwire is inserted in the vertical slot to derotate the canine.
Abbildung 3. Der zusätzliche NiTi-Bogen der Dimension .018" ! .018" ist zur Ausrotation des Eckzahnes in den vertikalen Slot eingeführt.
Figure 4. One can rotate the canine distally and mesially, depending on where the additional archwire is fastened.
Abbildung 4. Es ist möglich, den Eckzahn sowohl nach distal als auch nach mesial zu rotieren, je nachdem wo der Zusatzbogen befestigt wird.
Sander C, et al. Canine Derotation
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molar and the same force at the canine in the opposite di-rection. The eccentric forces also show the typical behavior of a pseudoelastic alloy on the unloading curve. There is a force plateau of 0.35–0.6 N between 40°–110° activation. The tooth should be tied to the archwire via a ligature (Fig-ure 8) in order to avoid a lateral movement, either lingually or palatally-directed, of the tooth to be derotated. With teeth that are extremely rotated (more than 40°), we rec-ommend torquing the nickel-titanium wire by 45° (Figure 9) by programming a new memory into the NiTi wire using the Memory-Maker. In these cases we assumed that the first part of the NiTi wire’s activation should be considered a preactivation.
bei einer Aktivierung von 30°–110° zu erkennen. Dieses Ergebnis bedeutet, dass bei dem ausrotierten Zahn noch ein Moment von ca. 6 Nmm existent ist, was zu einer „Überausrotation“ des Zahnes genutzt werden kann. Ist keine Überkorrektur erforderlich, kann eine Stahlligatur am Eckzahn die Bewegung stoppen bzw. die Rotationsfe-der entfernt werden.
Das Drehmoment auf den Eckzahn hatte die Wirkung einer exzentrischen Biegung. Dies bedeutet, ein zu derotie-render Zahn wurde nach lingual bzw. nach palatinal bewegt mit der in Abbildung 7 abzulesenden Kraft. Gleichzeitig wur-de das Verankerungssegment (bzw. der Molar) mit dieser Kraft nach vestibulär belastet. Das Drehmoment erzeugt eine nach bukkal gerichtete Kraft beim Molaren und eine gleich
Figure 8. If one does not wish that the tooth to be derotated move lin-gually, it should be tied to the archwire via a ligature, as described above.
Abbildung 8. Ist eine linguale Bewegung des auszurotierenden Zahnes nicht erwünscht, sollte dieser mit einer Ligatur am Bogen befestigt wer-den wie oben beschrieben.
Figure 9. Torque of NiTi segmental archwire with extremely rotated teeth. As shown on the right, the segmental archwire can be inserted in 90°-steps. Each intermediate angle can be bent in by the Memory-Maker (Fo-restadent®, Pforzheim, Germany). This measure ensures that the derota-ting torquing moment is restricted to between 4 and 8 Nmm.
Abbildung 9. Torque des NiTi-Teilbogens im Falle eines stark rotierten Zahnes. Wie rechts gezeigt, kann der Teilbogen in jeweils 90°-Schritten eingesetzt werden. Jeder Zwischenwinkel kann durch den Memory-Maker (Forestadent®, Pforzheim) eingebogen werden. Dadurch kann das ausro-tierende Drehmoment zwischen 4 und 8 Nmm begrenzt werden.
Figure 10. Derotation of an extremely mesially-rotated canine with the described technique.
Abbildung 10. Derotation eines stark nach mesial gedrehten Eckzahnes mit der beschriebenen Technik.
Figure 11. After 8 weeks, the canine can be integrated into the fixed appliance.
Abbildung 11. Nach acht Wochen kann der Eckzahn in die Multibandap-paratur eingegliedert werden.
KRITZLER BIOMECHANIK HANDOUT
240
&&Derotation&von&Zähnen&&Ausrotieren&vom&Einzelzähnen&mit&NiTi&Elementen&(vertik�les&Schloss&am &Bracket&erforderlich)&&
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Sander C, et al. Ausrotation von Eckzähnen
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Materials and MethodsWe use brackets with a .018" ! .018" vertical slot for the derotation of teeth (Figure 1). The dimension of the hori-zontal slot can be .018" or .022". These brackets belong to the Mini-Mono® series of brackets (Forestadent®, Pfor-zheim, Germany). To execute the torquing moments, a .018" ! .018" NiTi wire (Titanol®, Forestadent®, Pforzheim, Germany) is used (Figure 2). This wire fills the bracket’s vertical slot. This segmental archwire can be purchased pre-fabricated from the Forestadent® company (Pforzheim, Germany) as a “derotation spring”, or it can be made by the practitioner him- or herself out of a .018" ! .018" Tita-nol® wire with the aid of a Memory-Maker (Forestadent®, Pforzheim, Germany) [8]. The NiTi wire has a 90° bend and can be put in the second molar tube for distorotation, or, depending upon the tooth to be derotated, ligated to the more mesial or more distal brackets as a piggyback-arch-wire (Figures 3 and 4). An intrusion or extrusion of the tooth to be derotated can also be adjusted by additional bends in the horizontal part of the derotation wires.
Figures 5a to 5d show the in-vitro measurement set-up during the derotation of a canine and the corresponding co-ordinate system.
We measured the acting forces and moments in an ex-periment. The experimental set-up consisted of a hexapode (Physic Instruments, Karlsruhe, Germany) with an addition-al rotary table (Figure 5a). This rotary table allowed the un-limited simulation of rotational movements. To measure the forces and moments, we placed on the rotary table a force-moment sensor (self-made) that recorded the forces and mo-ments acting on the tooth to be derotated (Figures 5b and
Drehmomenten und Kräften eine Ausrotation zu erzeugen, ohne dabei die ablaufenden Phasen der Nivellierung zu beein-trächtigen. Ein derartiges Vorgehen kann nur durch die zu-sätzliche Anwendung von Teilbögen realisiert werden [2, 3].
Material und MethodikFür die Derotation von Zähnen verwenden wir Brackets mit einem Vertikalslot der Dimension .018" ! .018" (Abbildung 1). Der horizontale Slot kann in der Dimension .018" oder .022" gewählt werden. Diese Brackets sind aus der Bra-cketserie Mini-Mono® (Forestadent®, Pforzheim, Deutsch-land). Für die Ausübung der Drehmomente verwenden wir einen NiTi-Draht der Dimension .018" ! .018" (Titanol®, Forestadent®, Pforzheim, Deutschland) (Abbildung 2). Die-ser Draht füllt den vertikalen Slot der Brackets aus. Diesen Teilbogen gibt es als Fertigteil bei der Firma Forestadent® (Pforzheim, Deutschland) als „Derotationsfeder“. Er kann vom Anwender mit Hilfe eines Memory-Makers (Foresta-dent®, Pforzheim, Deutschland) [8] aus einem 0.18" ! .018" Titanol®-Stangendraht selbst hergestellt werden. Der NiTi-Draht hat eine 90°-Biegung und kann entweder für Distoro-tationen in das zweite Molarenröhrchen gesteckt werden oder als Piggyback-(Huckepack-)Bogen (Abbildungen 3 und 4), je nach Rotation des auszurotierenden Zahnes, an die mesialeren oder distaleren Brackets mit anligiert wer-den. Durch zusätzliche Biegungen in den horizontalen Teil der Derotationsdrähte kann auch noch eine Intrusion oder Extrusion des auszurotierenden Zahnes eingestellt werden.
Die Abbildungen 5a bis 5d zeigen den In-vitro-Messauf-bau bei der Derotation eines Eckzahnes und das dazugehö-rige Koordinatensystem.
Figure 3. The additional .018" ! .018" NiTi archwire is inserted in the vertical slot to derotate the canine.
Abbildung 3. Der zusätzliche NiTi-Bogen der Dimension .018" ! .018" ist zur Ausrotation des Eckzahnes in den vertikalen Slot eingeführt.
Figure 4. One can rotate the canine distally and mesially, depending on where the additional archwire is fastened.
Abbildung 4. Es ist möglich, den Eckzahn sowohl nach distal als auch nach mesial zu rotieren, je nachdem wo der Zusatzbogen befestigt wird.
Sander C, et al. Canine Derotation
122 J Orofac Orthop 2006 · No. 2 © Urban & Vogel
molar and the same force at the canine in the opposite di-rection. The eccentric forces also show the typical behavior of a pseudoelastic alloy on the unloading curve. There is a force plateau of 0.35–0.6 N between 40°–110° activation. The tooth should be tied to the archwire via a ligature (Fig-ure 8) in order to avoid a lateral movement, either lingually or palatally-directed, of the tooth to be derotated. With teeth that are extremely rotated (more than 40°), we rec-ommend torquing the nickel-titanium wire by 45° (Figure 9) by programming a new memory into the NiTi wire using the Memory-Maker. In these cases we assumed that the first part of the NiTi wire’s activation should be considered a preactivation.
bei einer Aktivierung von 30°–110° zu erkennen. Dieses Ergebnis bedeutet, dass bei dem ausrotierten Zahn noch ein Moment von ca. 6 Nmm existent ist, was zu einer „Überausrotation“ des Zahnes genutzt werden kann. Ist keine Überkorrektur erforderlich, kann eine Stahlligatur am Eckzahn die Bewegung stoppen bzw. die Rotationsfe-der entfernt werden.
Das Drehmoment auf den Eckzahn hatte die Wirkung einer exzentrischen Biegung. Dies bedeutet, ein zu derotie-render Zahn wurde nach lingual bzw. nach palatinal bewegt mit der in Abbildung 7 abzulesenden Kraft. Gleichzeitig wur-de das Verankerungssegment (bzw. der Molar) mit dieser Kraft nach vestibulär belastet. Das Drehmoment erzeugt eine nach bukkal gerichtete Kraft beim Molaren und eine gleich
Figure 8. If one does not wish that the tooth to be derotated move lin-gually, it should be tied to the archwire via a ligature, as described above.
Abbildung 8. Ist eine linguale Bewegung des auszurotierenden Zahnes nicht erwünscht, sollte dieser mit einer Ligatur am Bogen befestigt wer-den wie oben beschrieben.
Figure 9. Torque of NiTi segmental archwire with extremely rotated teeth. As shown on the right, the segmental archwire can be inserted in 90°-steps. Each intermediate angle can be bent in by the Memory-Maker (Fo-restadent®, Pforzheim, Germany). This measure ensures that the derota-ting torquing moment is restricted to between 4 and 8 Nmm.
Abbildung 9. Torque des NiTi-Teilbogens im Falle eines stark rotierten Zahnes. Wie rechts gezeigt, kann der Teilbogen in jeweils 90°-Schritten eingesetzt werden. Jeder Zwischenwinkel kann durch den Memory-Maker (Forestadent®, Pforzheim) eingebogen werden. Dadurch kann das ausro-tierende Drehmoment zwischen 4 und 8 Nmm begrenzt werden.
Figure 10. Derotation of an extremely mesially-rotated canine with the described technique.
Abbildung 10. Derotation eines stark nach mesial gedrehten Eckzahnes mit der beschriebenen Technik.
Figure 11. After 8 weeks, the canine can be integrated into the fixed appliance.
Abbildung 11. Nach acht Wochen kann der Eckzahn in die Multibandap-paratur eingegliedert werden.
KRITZLER BIOMECHANIK HANDOUT
240
Kritzler Biomechanik Handout 28
Welche Seite des Hebels wird angebunden, welche einligiert? Wenn eine Kombination aus Rotation oder Kippung und gleichzeitiger Translationsbewegung benötigt wird, sollte ein kurzer Hebelarm an der aktiven Einheit benutzt werden, dessen Länge gleich dem gewünschten Drehmoment-‐Kraft Verhältnis am Bracket ist.
Abb. 59
Der Eckzahn benötigt sowohl eine Extrusion als auch eine Kippung. Ein Hebelarm ist in das Eckzahn-‐ Bracket einligiert und am Molaren angebunden und erzeugt die richtige Kombination aus Kraft und Drehmoment mit einem dazu passenden Drehmoment / Kraft Verhältnis
Wenn ein Drehmoment / Kraft Verhältnis von 0 erforderlich ist, welches, in Abhängigkeit von der Orientierung der Kraft und der Raumebene, unter-‐schiedliche Zahnbewegungen erzeugen kann, sollte der Hebelarm in die Verankerungseinheit eingesteckt und an das Bracket der aktiven Einheit angebunden werden.
Abb. 60
Der Eckzahn ist nach lingual verlagert. Eine Erfordernis der Derotation besteht nicht. Ein nach bukkal ausgerichteter Kraft-‐Vektor hat eine Krafteinwirkungs-‐ linie, die direkt durch das Widerstands-‐ zentrum des Zahnes und des Brackets geht. Ein Hebelarm, der eine solche Kraft erzeugt, ist in das Molarenröhrchen eingesteckt und am Bracket des Eckzahns angebunden
Er erzeugt so das am Bracket und Widerstandszentrum benötigte Drehmoment / Kraft Verhältnis von 0.
2)#Wenn#eine#Kombination#aus#Rotation#oder#Kippung#und#gleichzeitiger#Translationsbewegung#benötigt#wird,#sollte#ein#kurzer#Hebelarm#an#der#aktiven#Einheit#benutzt#werden,#dessen#Länge#gleich#dem#gewünschten#DrehmomentSKraft#Verhältnis#am#Bracket#ist.##
##
Der#Eckzahn#benötigt#sowohl#eine#Extrusion#als#auch#eine#Kippung.#Ein#Hebelarm#ist#in#das#EckzahnSBracket#einligiert#und#am#Molaren#angebunden#und#erzeugt#die#richtige#Kombination#aus#Kraft#und#Drehmoment#mit#einem#dazu#passenden#Drehmoment#/#Kraft#Verhältnis.
#Wenn#das#benötigte#Drehmoment#/#Kraft#Verhältnis#niedrig#ist#(d.h.#kleinS#er#als#10)#sollte#der#Hebelarm#in#die#Verankerungseinheit#einligiert#werden#und#an#einem#PowerSArm,#der#an#der#aktiven#Einheit#befestigt#ist,#angebunden#werden.###
###
Der#linke#obere#mittelere#Schneidezahn#benötigt#eine#Intrusion#und#einen#geSringen#Anteil#an#Mesialkippung#um#seiSne#ideale#Position#einzunehmen.#Daher#ist#ein#niedriges#Drehmoment#/#Kraft#Verhältnis#am#Bracket#erforderlich.#Ein#langer#Hebelarm#ist#in#das#rechte#MolaSrenröhrchen#eingesteckt#und#wird#an#einen#kurzen#Hebelarm,#der#am#linken#Schneidezahn#befestigt#ist,#angebunden,#um#das##erforderliche#Kraftsystem#zu#generieren.
##########
2) If a combination of rotation or inclination with translation is desired, use a shorter cantilever (its length should be equal to the desired M/F at
bracket) inserted into the active unit.
If the needed M/F is low (e.g. < 10), insert the cantilever into the reactive unit
and ligate it to a power arm extending from the active unit bracket.
3) If a M/F of 0 at the bracket is needed that can produce different kinds of movements, depending on the force orientation and the plane of the space, insert the cantilever into the reactive unit and ligate it to the bracket of the
active unit .
Cantilever design depending on needed vector:
KRITZLER BIOMECHANIK HANDOUT
438
Kritzler Biomechanik Handout 29
Verwendung von 2 Hebelarmen
Abb. 61, 62, 63, 64
$$ $Der$Power$Arm$ist$am$Bracket$des$seitlichen$Schneidezahns$angebracht.$
Hierdurch$erzeugt$die$über$den$Hebelarm$generierte$Kraft$ein$Drehmoment$
/$Kraft$Verhältnis$welches$gleich$der$Länge$des$Powerarms$ist$(wenn$dieser$
senkrecht$$zur$Krafteinwirkungslinie$ist)$
$$$ $Ein$Hebelarm$zur$Aufrichtung$des$posterioren$Segments$ist$in$einen$PowerK
Arm,$der$am$Eckzahn$befestigt$ist$einligiert.$Der$6er$ist$über$einen$starren$
Bogen$mit$dem$5er$verbunden.$Der$Hebelarm$ist$im$UtilityKRöhrchen$
eingesteckt.$Die$Mechanik$liefert$eine$intrudierende$Kraft$am$Eckzahn$von$
30g$und$eine$Extrudierende$Kraft$am$Molaren$von$30g$in$Verbindung$mit$
einem$Drehmomnet$am$Molaren$von$750gmm.$
$$$$ $Da$der$Kraftansatzpunkt$am$Eckzahn$nach$vorne$verlegt$wurde,$erzeugt$die$
intrudierende$Kraft$auch$eine$Mesialkippung$des$Eckzahns$in$Bezug$auf$$
sein$Widerstandszentrum.$Diese$Kraftsystem$ist$in$Bezug$auf$beide$
beteiltigten$Einheiten$konsistent.$
KRITZLER BIOMECHANIK HANDOUT
433
Kritzler Biomechanik Handout 30
Wie lang sollte der Hebelarm sein? Hebelarme sollten so lang wie möglich sein, wenn ihr Ziel nur die Erzeugung eines Drehmoments ist. So ist die Applikation einer hohen Kraft weniger wünschenswert, wenn z.B. ein Hebelarm gebraucht wird, um einen Molaren aufzurichten, der nicht extrudiert werden sollte. Der Hebelarm sollte deshalb so lang wie möglich sein oder ihm sollte von einen zweiten Hebelarm entgegengewirkt werden.
Abb. 65, 66
Dasselbe gilt für jene Hebelarme die für die Rotation gebraucht werden, d.h. einen Hebelarm, der den Eckzahn nur derotieren aber nicht versetzen soll.
Wenn andererseits, der Krafteffekt wünschenswert ist und das Drehmo-‐ ment weniger benötigt wird, sollte der Hebelarm kurz gehalten werden und sein Drahtquerschnitt verringert werden, um die Kraftentladungsrate niedrig zu halten.
Unterschiedliche Methodender Molarenaufrichtung!
Die „Aufrichtefeder“ zählt zu den klassischen Methoden der Mo-larenaufrichtung. Um den bei dieser Methode auftretenden Ne-beneffekt der Extrusion zu umgehen, können „gekreuzte Auf-richtehebel“ verwendet werden.Ist zusätzlich zur Aufrichtung auch eine Intrusion am Molarenerwünscht, kann das mit Hilfe einer Memory-Titanol®-Federnach Sander (Forestadent, Pforzheim, Deutschland), einer Kom-bination aus Titanol® und Stahl, erreicht werden. Dadurch ist esmöglich, bei entsprechender Aktivierung auch horizontal verla-gerte Molaren aufzurichten, ohne dabei den Zahn zu elongie-ren.Um zu entscheiden, welche Technik in dem jeweiligen Fall dieMethode der Wahl ist, müssen einige biomechanische Aspekteberücksichtigt werden.Das Widerstandszentrum eines Molaren befindet sich in Höheder Bifurkation. Bei einem parodontal geschädigten Zahn ver-schiebt sich dieses weiter apikal. Eine Kraft, die durch dieses Wi-derstandszentrum verläuft, erzeugt eine körperliche Bewegung(= Translation). Kräfte die oberhalb (Kronenhöhe) oder unter-halb (Apexhöhe) ansetzen bewirken eine Kippung. Das die Kip-pung verursachende Drehmoment ist die Summe aus der anset-zenden Kraft und dem Abstand zum Widerstandszentrum. Die-ses Drehmoment verursacht eine Aufrichtung des Zahnes.
Ein weiterer Aspekt besteht in der Stellung der Zähne zueinan-der. Die Geometrien nach Burstone [4] beschreiben sechs ver-schiedene Angulationen zweier Zähne zueinander und die dabeiauftretenden Kräfte und Drehmomente. Da in den meisten Fäl-len bei einem nach mesial gekippten Molaren von einer Geo-metrie III ausgegangen werden kann, sind die nach Burstoneauftretenden vertikalen Kräfte am Molaren und dem Prämola-ren gleich groß, wirken aber in die entgegengesetzte Richtung(es kommt somit zu einer Extrusion am Molaren und einer In-trusion am Prämolaren). Die auftretenden Drehmomente sindgleichgerichtet, aber unterschiedlich groß. Während der Molarein relativ großes Drehmoment gegen den Uhrzeiger erfährt(= Aufrichtung), zeigt sich am Prämolaren ein kleineres Mo-ment.
AufrichtehebelNach einem Nivellierungsvorgang mit herkömmlichen NiTi-Drähten wird mit einem Stahldraht der Stärke 0,016!! ! 0,022!!,in einem 0,018!!-Bracketsystem, der Zahnbogen stabilisiert. DieAufrichtung erfolgt mit einem Stahldraht der Dimension von0,017!! ! 0,025!!, in den eine Helix mit 21/2 Schlaufen und einemDurchmesser von 3 mm eingebogen wird. Dies setzt die Feder-rate des Drahtes deutlich herab [5]. Als Alternative kann ein0,017!! ! 0,025!! TMA-Draht ohne Helix verwendet werden. DieAufrichtefeder wird in das Hilfsröhrchen des Molaren einge-schoben, das andere Ende mit dem Haken wird zwischen Eck-
Abb. 1 Intraorale Aufnahme eines nach me-sial gekippten linken unteren zweiten Molaren.
Abb. 3 Panoramaröntgen vor Behandlungs-beginn. Der gekippte zweite Molar lässt mesialbereits einen Knocheneinbruch erkennen.
Abb. 2 Okklusale Aufsichtaufnahme des Un-terkiefers. Die Neigung des zweiten unterenMolaren nach mesial ist auch hier ersichtlich.
Abb. 4 Mithilfe von gekreuzten Aufrichtehe-beln wird der gekippte Zahn in seiner Stellungkorrigiert. Durch eine gleich starke Aktivierungder beiden Hebel kommt es zu einer Aufrichtungund Intrusion des Molaren.Abb. 5 Der von mesial kommende Hebel wirddistal des zweiten Molaren, der von distal kom-mende Hebel zwischen dem Eckzahn und erstenPrämolaren eingehängt.
Abb. 6 Das Behandlungsergebnis zeigt denaufgerichteten und mesialisierten linken zweitenMolaren welcher sich nun in Okklusion befindet.Abb. 7 Die Memory-Titanol®-Feder nach San-der besteht aus einem Stahlsegment und einemsuperelastischen Titanol®-Draht, verbundenüber eine Klemmvorrichtung.
Gasteditorial112
Zachrisson BU et al. Aufrichtung gekippter Unterkiefermolaren … Inf Orthod Kieferorthop 2007; 39: 111 – 115
Kritzler Biomechanik Handout 31
Welches Drahtmaterial wird für die Hebel benötigt ?
Abb. 67
Die Auswahl des Drahtes ist abhängig von der Länge des Hebelarms und der benötigten Kraft.
Unter der Voraussetzung, dass die Hebelarme in der Regel mit einer Kraft, die geringer als 100g ist, aktiviert werden, sollte der Draht ein My (Drehmoment zweiter Ordnung) haben, das viel größer als die im Bild gezeigten Drehmomente ist. Tatsächlich wird das My verkleinert, wenn der Kieferorthopäde durch die therapeutischen Biegungen am Hebelarm den Draht permanent deformiert.
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KRITZLER BIOMECHANIK HANDOUT
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Kritzler Biomechanik Handout 32
Einstellung ausgeblockter seitlicher Schneidezähne
Abb. 68 Abb. 69 Beispiel der Verwendung eines umlaufenden NiTi Bogens anhand eines palatinal ausgeblockten seitlichen Schneidezahns.
Abb. 70, 71, 72 Verwendung einer auf den umlaufenden Bogen aufgeschobenen open coil zur Lückenöffnung bei gleichzeitiger Verwendung einer closed coil zur Einstellung von 22. Beachte auch Feineinstellung von 22 mit einseitiger Anbindung an den umlaufenden Bogen mit Elastics (Power Thread).
32 P C S O B U L L E T I N - W I N T E R 2 0 0 7
Move a blocked out tooth into the arch in one appointment interval with this technique.
In the space of the blocked out tooth, place a bit of NiTi push-coil spring that is about two bracket widths larger than the space.
EARL%S PEARLS
Lasso That Little Doggie
Initial maxillary Occlusal
By Dr. Earl Johnson
Inital mandibular occulsal
Tied-in maxillary occlusal Tied-in mandibular occlusal
Then use a 0.009 ligature wire (0.010 works too, it is just not as fi ne) to tie the tooth to the arch wire. Dis-place the archwire until it is close to, or even touching, the displaced tooth.
In the maxillary arch, the lasso might ride up the lingual surface and slip over the incisal edge. In this case we placed a lingual button to secure it.
VOLUME XLIV NUMBER 11 689
We have found an easy and quick way to correct a sin-
gle-tooth anterior crossbite with-out complicated auxiliaries such as Z-springs or multiloop wires. This is the procedure, as illus-trated in a patient with a blocked-out and rotated upper lateral incisor (A):1. After raising the bite to accom-modate the crossbite correction, place a nickel titanium open-coil spring on the archwire. We use an .018" or .016" ! .016" heat-activated nickel titanium base wire. Activate the spring to open adequate space for the blocked-out tooth to be brought into the arch (B).2. When a space nearly wide enough for the tooth has been opened, slide the eyelets of a closed-coil spring over the arch-wire on either side of the open-coil spring (C). The closed-coil spring may be 6mm, 9mm, or 12mm long, depending on the distance of the blocked-out tooth from the archwire. Leave the open-coil spring in place to con-tinue space opening and to anchor the eyelet ends of the closed-coil spring. The additional thickness of the eyelets will slightly reacti-vate the space-opening spring.3. Bond a lingual button to the lingually oriented surface of the tooth in crossbite, placing it
toward the gingival margin to encourage bodily tooth move-ment. Loop the closed-coil spring over the neck of the lingual but-
-ment can be secured with a dab of composite, which may also make it more comfortable for the patient. The bonded button and its point of attachment to the closed-coil spring should be positioned
to facilitate any desired rotation of the blocked-out tooth.4. The closed-coil spring gener-ally requires no reactivation or
-ment. The crossbite shown here was successfully corrected in three weeks (E), and final rota-tion using elastic thread took
Of the many possible ways
© 2010 JCO, Inc.
TECHNIQUE CLINICClosed-Coil Spring for Anterior Crossbite Correction
B
C
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to correct a single-tooth anterior crossbite, we have found this to be the most reliable. If elastic thread is used in place of the closed-coil spring, the thread is
force of a nickel titanium spring can be better controlled, and it has a long range of action.
ASHOK KOTHARI, MDS1106 N. Larkin Ave.
Joliet, IL [email protected]
690 JCO/NOVEMBER 2010
Closed-Coil Spring for Anterior Crossbite Correction
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to correct a single-tooth anterior crossbite, we have found this to be the most reliable. If elastic thread is used in place of the closed-coil spring, the thread is
force of a nickel titanium spring can be better controlled, and it has a long range of action.
ASHOK KOTHARI, MDS1106 N. Larkin Ave.
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690 JCO/NOVEMBER 2010
Closed-Coil Spring for Anterior Crossbite Correction
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Kritzler Biomechanik Handout 33
Abbildungsverzeichnis Titelbild Melsen B, Fiorelli G. Wer braucht heute noch Biomechanik ? Inf Orthod Kieferorthop. 2010;42(2):87–96. Abb. 1, 4, 36 entnommen aus Kuhlberg AJ. Cantilever Springs : Force System and Clinical Applications. Semin Orthod. 2001;7(3):150–9. Abb. 2, 5, 6, 7 entnommen aus Lindauer SJ, Isaacson RJ. One-‐couple orthodontic appliance systems. Semin Orthod. 1995 Mar;1(1):12–24. Abb. 3, 8 entnommen aus Nanda R, Keim RG. JCO INTERVIEWS Dr . Ravindra Nanda on Orthodontic Mechanics. J Clin Orthod. 2010;XLIV(5):293–302. Abb. 7 entnommen aus Lindauer SJ, Isaacson RJ, Britto AD. Three-‐Dimensional Force Systems From Activated Orthodontic Appliances. Semin Orthod. 2001;7(3):207–14. Abb. 8 entnommen aus Yadav S, Upadhyay M, Uribe F, Nanda R. Mechanics for Treatment of Impacted and Ectopically Erupted Maxillary Canines. J Clin Orthod. 2013;XLVII(5):305–13. Abb. 9 entnommen aus Yadav S, Nanda R. Biomechanics-‐Based Management of Impacted Canines. In: Nanda R, editor. Esthetics and Biomechanics in Orthodontics. 2nd ed. St. Louis: Saunders Elsevier; 2015. p. 121–9. Abb. 10 entnommen aus Proffit WR, Fields HW. Mechanical Principles in Orthodontic Force Control. Contemporary Orthodontics. St. Louis: Mosby; 2000. p. 326–61. Abb. 11, 12, 13, 34, 35, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 50, 54b, 54c, 55, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 67 entnommen aus Fiorelli Georgio, Melsen Birte Biomechanics in Orthodontics 4.0, Arezzo, 2014 Abb. 14 entnommen aus Bowman SJ, Carano A. The Kilroy Spring for impacted teeth. J Clin Orthod. 2003 Dec;37(12):683–8. Abb. 15, 16, 17, 18, 19, 20 entnommen aus Bowman SJ. Kilroy II spring for bucally impacted canines -‐ Placement Instructions. American Orthodontics Abb. 21, 22, 23, 24, 25, 26 entnommen aus Becker A. The third dimension in directional traction of an impacted tooth [Internet]. Bulletin #5. 2011. p. 1–11. Available from: www. dr-‐ adrianbecker.com Abb. 27 entnommen aus Kornhauser S, Abed Y, Harari D, Becker A. The resolution of palatally impacted canines using palatal-‐occlusal force from a buccal auxiliary. Am J Orthod Dentofacial Orthop. 1996 Nov;110(5):528–34. Abb. 28 und Abb. 29. Entnommen aus Schwarz K, Crismani A, Strobl N, Bantleon H-‐P. Praktischer Nutzen und klinische Relevanz des Binding-‐Effektes. Inf Orthod Kieferorthop. 2007 Jan;39(1):48–52.
Kritzler Biomechanik Handout 34
Abb. 30, 31 entnommen aus Shroff B, Lindauer SJ. Leveling and Aligning : Challenges and Solutions. Semin Orthod. 2001;7(1):16–25. Abb. 32, 33 entnommen aus Bowman SJ. Keinen Unfug mehr mit impaktierten Eckzähnen. No more monkey business with impacted canines. Kieferorthopädie. 2011;25(1):27–36. Abb. 39 entnommen aus Burstone CJ, Nanda R. JCO INTERVIEWS Charles J . Burstone , DDS , MS Part 2 Biomechanics. J Clin Orthod. 2007;XLI(3):139–47. Abb. 49 Umzeichnung nach Birte Melsen Abb. 51 entnommen aus Rocky Mountain Catalogue Abb. 52 entnommen aus Ronay F, Kleinert W, Melsen B, Burstone CJ. Force system developed by V bends in an elastic orthodontic wire. J Biomech Eng. 1989;96(4):295–301. Abb. 53 entnommen aus Upadhyay M., Nanda R. Biomechanics in Orthodontics. In: Nanda R, editor. Esthetics and Biomechanics in Orthodontics. 2nd ed. St. Louis: Saunders Elsevier; 2015. p. 74–89 Abb. 54a entnommen aus Melsen B. Northcroft lecture: how has the spectrum of orthodontics changed over the past decades? J Orthod. 2011 Jun;38(2):134–43; quiz 145. Abb. 56-‐58 entnommen aus Sander C, Sander FM, Sander FG. The derotation of premolars and canines with NiTi elements. J Orofac Orthop. 2006 Mar;67(2):117–26. Abb. 65-‐66 entnommen aus Zachrisson BU, Strobl N, Giacomo Crismani A, Bantleon H-‐P. Aufrichtung gekippter Unterkiefermolaren: unterschied-‐liche Methoden im Vergleich. Inf Orthod Kieferorthop. 2007 Jun;39(2):111–5. Abb. 68-‐69 Entnommen aus Johnson E. Lasso That Little Doggie. PCSO Bull. 2007;(Winter):32–3. Abb. 70-‐72 entnommen aus Kothari A. Closed-‐Coil Spring for Anterior Crossbite Correction. J Clin Orthod. 2010;XLIV(11):689–90.
Kritzler Biomechanik Handout 35
Weiterführende Literatur
• Fiorelli Georgio, Melsen Birte. Biomechanics in Orthodontics 4.0, Arezzo, 2014
• Upadhyay M, Nanda R. Biomechanics in Orthodontics. In: Nanda R, editor. Esthetics and Biomechanics in Orthodontics. 2nd ed. St. Louis: Saunders Elsevier; 2015. p. 74–89.
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