Præcision Ortodonti: Virtuel behandlingsplanlægning for ortodontiske bøjler

Tænder og ortodontiske behandlingsplaner er meget unikke for den specifikke patient, men alligevel er standard ortodontiske seler i øjeblikket "one-size fits all". I begyndelsen af ​​det 20. århundrede blev ortodonti praktiseret ved hjælp af ikke-programmerede beslag. Første, anden og tredje ordens bøjninger skulle inkorporeres i wiren for at opnå ideelle endelige tandpositioner.

Andrews' Straight Wire Appliance (SWA) i 1970'erne revolutionerede imidlertid den ortodontiske pleje ved at præsentere et standardsæt af beslag med forprogrammerede recepter indbygget i apparatsystemet [5-7]. Ifølge Andrews, "er det langt nemmere at kontrollere tandbevægelser med beslagplacering end at bøje ledninger".

Andrews analyserede 120 patienttilfælde, som præsenterede, hvad han beskrev som en ideel okklusion. Han dokumenterede fælles karakteristika med hensyn til vinkling, spids og drejningsmoment subjektivt anset for at skabe en ideel okklusion. Dette gjorde det muligt for ham at udvikle en beslagsrecept for at kompensere for uligheden i konturerne af tændernes ansigtsoverflader ved at øge tykkelsen af ​​beslagets base. Desuden indførte han vinkler i beslagspalten for at opnå korrekt placering af rødderne [5, 8]. Denne "straight-wire appliance" (SWA) metode blev bredt accepteret i ortodonti, og adskillige variationer af præjusterede beslagsystemer er siden blevet introduceret. Forudjusterede parenteser klarer dog ikke afvigelser fra den gennemsnitlige tandmorfologi og andre behandlingsnuancer. Disse tackles ofte ved stolen ved at placere bøjninger på buetråde [9-12] - bøjninger som SWA-metoden blev opfundet for at forhindre. Derudover kan mekaniske grænser og upræcis placering af beslag resultere i begrænsninger for behandlingen. [13-15] Alle disse unøjagtigheder kan akkumuleres i løbet af en behandling for at øge behandlingstiden, hvilket resulterer i frustration og kompromitterede resultater.

Teknologiske fremskridt har muliggjort en vis tilpasning af beslag og ledninger for at imødegå begrænsningerne ved konventionelle præjusterede beslagsystemer. Digitale intra-orale scanninger opnås ved starten af ​​behandlingen for at generere en digital undersøgelsesmodel af tandsættet. Virtuelle modeller analyseres for at bestemme den ideelle position af hver tand, der kræves for at opnå stabil okklusion. Disse digitale modeller giver også mulighed for opsætning af beslagspositionering; indirekte bindende overføringsjigg tillader virtuel positionering at blive replikeret intra-oralt. Klinikeren skaber et virtuelt design af den endelige okklusion og justering ved hjælp af computerstøttet teknologi, med omvendt manipulerede beslag og buetråde, der bruges til at opnå det tilsigtede resultat. Beslagsåbninger er tilpasset til at rumme en lige ledning, der flytter hver tand til den ideelle endelige position som identificeret af den virtuelle opsætning. Virtuelle beslagspositioner overføres derefter til patienten ved hjælp af indirekte bindende overføringsjigger [16].

Adskillige ortodontiske systemer implementerer nogle af disse nye teknologier [17] og giver ortodontisten en behandlingspakke bestående af digital diagnostik, 3-dimensionel (3D) digital planlægning og computerdesignede tilpassede beslag og buetråde. Et sådant system er Insignia (ORMCO Corporation)-systemet [18], som kom på markedet for flere år siden. Teoretisk set tilbyder individualiserede ortodontiske behandlingssystemer flere fordele for både patienten og ortodontist, med almindeligt nævnte fordele, herunder bedre behandlingsresultater, kortere behandlingsvarighed og mindre stoletid. [19] Producenter, der bruger virtuel behandlingsplanlægning og skræddersyet, computerstøttet fremstilling af tandunderstøttede ortodontiske apparater hævder at levere overlegen kvalitet og effektivitet af pleje sammenlignet med konventionelle præjusterede beslagsystemer. Til dato har få undersøgelser undersøgt nøjagtigheden af ​​disse systemer til at opnå deres praktisk talt planlagte tandpositioner.

En retrospektiv undersøgelse fra 2015 [20] rapporterede, at et computerstøttet design/computerstøttet fremstilling (CAD/CAM) ortodontisk beslagsystem (Insignia ®) gav lignende behandlingsresultater sammenlignet med direkte og indirekte bundne apparater. CAD/CAM-gruppen havde ikke desto mindre kortere behandlingstider end de direkte og indirekte bundne grupper. Så vidt vi ved, har kun ét prospektivt randomiseret klinisk forsøg (RCT) [21] undersøgt fordelen eller ej ved delvist tilpassede apparater med præcis placering i forhold til direkte eller indirekte bundne aktiebeslag.

Ovennævnte RCT [21] konkluderede, at "sammenlignet med det ikke-tilpassede system, var det tilpassede ortodontiske system ikke forbundet med nogen signifikant reduktion i behandlingsvarighed, og behandlingsresultaterne var sammenlignelige med begge systemer. Behandlingens varighed og kvalitet blev påvirket af ortodontisten og sværhedsgraden af ​​malokklusion ved starten af ​​behandlingen snarere end af det anvendte ortodontiske system. Behandling med et skræddersyet apparat, som det, der blev brugt i dette forsøg, krævede markant mere planlægningstid fra tandreguleringslægen og var forbundet med et højere antal besøg på grund af løse beslag." Denne undersøgelse introducerede imidlertid betydelig variabilitet mellem de to testgrupper ved at bruge to forskellige bindingsteknikker. Som følge heraf kan deres konklusioner være fejlbehæftede. Ud over dette indeholdt de tilpassede beslag, de brugte, ikke tilpasning af beslagets base til at passe til tandens anatomi. Dette er vigtigt, fordi uoverensstemmelser mellem beslagets base og tandoverflade kan føre til unøjagtigheder i tandens endelige ind-ud-position.

På grund af de seneste gennembrud inden for 3D-print i tandplejen - netop additiv fremstilling (AM) - og begrænsningerne i tidligere undersøgelser (manglende randomisering/hensigtsmæssig kontrol for potentielle konfoundere), opstår behovet for at vurdere, om 3D-printede keramiske beslag tilbyde enhver overlegenhed i forhold til traditionelle keramiske seler.

Minimering af fejl og forbedring af nøjagtigheden er vigtige faktorer, ikke kun for patienttilfredshed, men også for at forhindre bivirkninger såsom rodresorption, der opstår, når der opstår uønskede tandbevægelser [22]. Forskellige strategier er blevet designet til dette formål, hvoraf først og fremmest har været at forbedre behandlingsresultater ved præcist at planlægge tandbevægelser og positionere beslag med større nøjagtighed. Siden de tidlige stadier af udvikling af multi-beslagsapparater har det været klart, at præcis placering af beslag er nøglen til succesen med straight-wire konceptet [10]. En forfatter udtalte, at det er umuligt at løse problemet med at tilpasse en beslag til en patients specifikke tand og at individualisere behandlingsmål uden at individualisere mindst én beslagskomponent, og at nye muligheder for additiv fremstilling (AM) kan være katalysatoren for fremtidige udviklinger inden for dette. felt [23]. Behandling med computerdesignede skræddersyede beslag har potentialet til at personalisere tandregulering, men fordelene mangler at blive valideret. Det nuværende randomiserede kontrollerede forsøg har til formål at sammenligne ortodontisk behandlings effektivitet i et tilpasset versus ikke-tilpasset keramisk ortodontisk system.

2. Innovation Det 3D keramiske beslag, der undersøges, er det eneste tilgængelige tilpassede keramiske beslag. Dette vil være det første for det ortodontiske speciale. Dette vil også være det første og eneste tilpassede beslagsystem, der inkluderer tilpasning af beslagsbasen. Dette hjælper med at kontrollere første ordens ortodontiske bevægelser og gør det muligt at lime beslag på en hvilken som helst labial overflade af tanden, samtidig med at en ideel recept opretholdes. Da 3D-print ikke er begrænset af formudkastet i CIM (keramisk sprøjtestøbning) [24] har det beslagsystem, der testes her, potentialet til at opnå en mere nøjagtig spaltedimension. Dette er vigtigt, fordi en kritisk faktor, der påvirker udtrykket af en beslagsrecept, er nøjagtigheden af ​​beslagspalten. Forskellige ortodontiske lærebøger har defineret forventninger til beslagspalts nøjagtighed. I Contemporary Orthodontics, Proffitt et al. [25] erklærede, at præcisionen ved fremstilling af ortodontiske beslag skulle give en spaltedimensionsnøjagtighed på mindst 1 mil for at sikre nøjagtigt udtryk for en valgt recept. Overdimensionerede slots (på grund af produktionsbegrænsninger) besejrer præmissen for receptpligtige ortodontiske beslag, da den større slotstørrelse ikke tillader fuldstændig receptudtryk [26].

3.1 Design Dette vil være et parallel-arm randomiseret kontrolleret klinisk forsøg, der involverer 3 behandlingsgrupper

3.1.1 Behandlingsgrupper Behandlingsgruppe 1: Patienter i denne gruppe vil blive behandlet med direkte bundet traditionelle (lager) .018 keramiske beslag Behandlingsgruppe 2: Patienterne vil blive behandlet med de samme beslag fra behandlingsgruppe 1, men ved hjælp af den indirekte bindingsteknik (IDB) Behandlingsgruppe 3: Patienterne vil blive behandlet med indirekte bundne, fuldt tilpassede 3D-printede keramiske beslag. Alle deltagende klinikere vil blive uddannet i digital tandregulering og IDB-teknikken gennem hands-on sessioner af ortodontister, som har erfaring med brugen af ​​IDB og digital opsætning.

Direkte binding er den traditionelle måde at placere ortodontiske beslag på, hvor ortodontister klinisk øjenæbler tanden og placerer beslaget, hvor de finder det bedst. Traditionelt starter indirekte binding med at skabe en form af alle tænderne som en nøjagtig kopi af patientens mund. Derfra, i laboratoriet, placerer ortodontist hvert beslag præcis, hvor det skal på hver tand og skaber derefter en tilpasset bakke, der tillader overførsel af beslagene fra laboratoriemodellen til patientens tænder. Ved at tage sig tid til at placere beslagene i en korrekt position på laboratoriemodellen, eliminerer ortodontister den unøjagtige proces med at placere ortodontiske beslag direkte på tænderne. Det tager teoretisk også mindre tid ved stolen og er mere behageligt for patienten. Det er dog mere teknikfølsomt. I denne undersøgelse vil indirekte bonding-opsætning blive udført virtuelt ved hjælp af almindeligt tilgængelig ortodontisk software. Bakkerne/jiggene vil derefter blive 3-D printet.