DOI: https://doi.org/10.4041/kjod23.268
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38800861
تاريخ النشر: 2024-04-08
المؤلف: Marco Migliorati وآخرون
الموضوع الرئيسي: تقويم الأسنان وطب الأسنان الوجهية
نظرة عامة
هذه الدراسة التجريبية حققت في دقة حركات الأسنان التي تم تحقيقها باستخدام التقويمات المطبوعة ثلاثية الأبعاد في المكتب والمصنوعة من الراتنج الجديد Tera Harz TC-85DAC. تم تضمين سبعة عشر مريضًا، بمتوسط عمر 27.67 عامًا، مع التركيز على الحالات التي تحتوي على دوران أسنان أقل من 30° وزحام أو فراغ أقل من 5 مم. قارن البحث بين المواقع المخطط لها للأسنان من نموذج رقمي (T0) إلى المواقع النهائية بعد العلاج (T1) من خلال تراكب النماذج الرقمية وتقييم الفروقات في العزم، الميل، الدوران، والأبعاد العرضية باستخدام اختبارات إحصائية.
أشارت النتائج إلى دقة عامة بنسبة 67.6% للعزم، 64.2% للميل، و72.0% للدوران، مع دقة مثيرة للإعجاب بنسبة 99.6% للتغيرات في القطر العرضي. تشير النتائج إلى أن التقويمات المطبوعة ثلاثية الأبعاد يمكن إنتاجها بشكل فعال في المكتب للحالات ذات الزحام الخفيف، محققة دقة قابلة للمقارنة مع التقويمات التقليدية. تختتم الدراسة بأن الطباعة المباشرة للتقويمات تمثل تقدمًا واعدًا في كفاءة علاج تقويم الأسنان، على الرغم من الحاجة إلى مزيد من البحث لتحديد المعايير واستكشاف القيود والإمكانات لهذا الراتنج.
مقدمة
أحدث إدخال التقويمات الشفافة في تقويم الأسنان منذ أواخر التسعينيات ثورة في خيارات العلاج، حيث قدمت بديلاً موثوقًا للتقويمات التقليدية. سهلت تطورات بروتوكولات مراحل الحركة، المعززة بتقنيات مساعدة مثل تقليل المينا بين الأسنان (IPR)، إدارة عدد متزايد من الحالات. لقد جذبت الجاذبية الجمالية وراحة التقويمات الشفافة بشكل خاص المرضى البالغين، بينما سمحت التطورات في تقنيات الإنتاج في المكتب، بما في ذلك المسح والطباعة ثلاثية الأبعاد، للأطباء بالحفاظ على السيطرة على سير عمل التقويم.
قدمت التطورات الأخيرة راتنجًا جديدًا للتقويمات المطبوعة مباشرة ثلاثية الأبعاد (DPA)، يتميز بخصائص لزجة مرنة تتيح تطبيق قوة ثابتة وتدريجية ضمن الحدود الفسيولوجية. يظهر هذا الراتنج خصائص ميكانيكية فريدة، مثل ذاكرة الشكل، مما يسمح له باستعادة شكله الأصلي عند درجة حرارة الجسم. تشير الدراسات الأولية إلى أن الراتنج غير سام للخلايا ولا يؤثر سلبًا على الألياف البشرية. ومع ذلك، هناك فجوة ملحوظة في البحث بشأن فعالية DPA في علاجات تقويم الأسنان. تهدف هذه الدراسة التجريبية إلى تقييم دقة حركات الأسنان في المرضى الذين يعانون من انحرافات محدودة باستخدام التقويمات المصنوعة من راتنج Tera Harz TC-85DAC، واختبار الفرضية القائلة بأن DPA يمكن أن تكون خيار علاج قابل للتطبيق.
الطرق
استخدمت الدراسة تصميمًا ملاحظًا استباقيًا، تمت الموافقة عليه من قبل لجنة الأخلاقيات في جامعة جنوة (رقم 2023/12). شارك ما مجموعه 17 مريضًا (8 ذكور و9 إناث) بمتوسط عمر 27.67 عامًا (SD = 8.95؛ نطاق العمر: 12 إلى 56 عامًا)، جميعهم تلقوا العلاج باستخدام التقويمات المنتجة في المكتب من مشغل واحد. تم توجيه المشاركين لارتداء التقويمات لمدة لا تقل عن 22 ساعة يوميًا، مع تغييرها كل 7 أيام.
تم جمع تاريخ طبي شامل وسجلات تشخيصية لكل مريض لضمان التخطيط المناسب للعلاج والامتثال لمعايير الإدراج، التي حددت دوران الأسنان بأقل من 30°، فراغ أو زحام أقل من 5 مم، وعدم وجود علاجات استخراج سابقة. شملت معايير الاستبعاد الأمراض الجهازية، مشاكل اللثة النشطة أو السابقة، التدخلات التقويمية السابقة، اضطرابات المفصل الفكي الصدغي، والأدوية المستمرة التي قد تؤثر على نتائج تقويم الأسنان. من الجدير بالذكر أنه تم استبعاد مريض واحد لعدم الامتثال، حيث ارتدى التقويم لمدة 12-15 ساعة فقط في اليوم.
النتائج
في قسم النتائج، قامت الدراسة بتحليل التغيرات في العزم، الميل، والدوران عبر 30 و41 و66 سنًا، على التوالي، جنبًا إلى جنب مع الأبعاد العرضية في نقاط المعلم المحددة لجميع المرضى. تشير النتائج، الملخصة في الجدول 1، إلى أن الدقة العامة للعزم كانت 67.6%، مع نطاق من 41.2% للأضراس العلوية الأولى إلى 100.0% للقواطع المركزية السفلية. بالنسبة لدقة الميل، كانت النسبة العامة 64.2%، تتراوح من 17.6% للأضراس العلوية الثانية إلى 100.0% للقواطع المركزية العلوية.
بالإضافة إلى ذلك، تم الإبلاغ عن الدقة العامة للدورانات بنسبة 72.0%، مع أدنى دقة تبلغ 53.6% للأنياب السفلية وأعلى دقة تبلغ 98.0% للأضراس العلوية الأولى. بشكل ملحوظ، كانت الدقة لتغيرات القطر العرضي مرتفعة بشكل استثنائي عند 99.6%، مما يدل على انخفاض التباين عبر الأسنان المختلفة التي تم تحليلها. تسلط هذه النتائج الضوء على الفروق الكبيرة في الدقة اعتمادًا على السن المحدد ونوع الحركة التي تم تقييمها.
المناقشة
في هذه الدراسة التجريبية، تم تقييم فعالية التقويمات المطبوعة ثلاثية الأبعاد في المكتب لعلاج حالات الأسنان ذات الزحام الخفيف، مع التركيز على دقة حركات الأسنان وموثوقية سير الإنتاج. تم تصميم التقويمات باستخدام برنامج OnyxCeph® وتم إنتاجها باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد Phrozen Sonic XL 4k، باستخدام راتنج TC-85DAC. أفادت الدراسة بأن الدقة العامة للحركات الدورانية كانت 72%، مع إظهار أنواع الأسنان المحددة درجات متفاوتة من النجاح. على سبيل المثال، حققت القواطع المركزية العلوية دقة بنسبة 84.9%، بينما أظهرت القواطع السفلية أقل حركة. كانت الدقة العامة لحركات الميل والعزم 64.2% و67.6%، على التوالي، مما يشير إلى أن التقويمات المطبوعة ثلاثية الأبعاد في المكتب قد تتفوق على التقويمات التقليدية في بعض الجوانب.
كما أبرزت الدراسة أهمية إجراءات الإنتاج المناسبة لضمان سلامة وفعالية المواد، مشيرة إلى أنه على الرغم من عدم الإبلاغ عن أحداث سلبية كبيرة، إلا أن مريضًا واحدًا عانى من رد فعل موضعي قد يكون مرتبطًا بتقويم لم يتم معالجته بشكل صحيح. تشير النتائج إلى أن إنتاج التقويمات في المكتب يمكن أن يكون خيارًا قابلاً للتطبيق لعلاج تقويم الأسنان، خاصةً للحالات التي تتطلب تعديلات طفيفة. ومع ذلك، اعترف المؤلفون بالقيود، بما في ذلك حجم العينة الصغيرة والتحديات في قياس الأسنان ذات الأشكال غير المنتظمة. يُوصى بمزيد من البحث لاستكشاف الآثار طويلة الأمد والتطبيقات الأوسع لهذه التكنولوجيا في تقويم الأسنان.
DOI: https://doi.org/10.4041/kjod23.268
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38800861
Publication Date: 2024-04-08
Author(s): Marco Migliorati et al.
Primary Topic: Orthodontics and Dentofacial Orthopedics
Overview
This pilot study investigated the accuracy of tooth movements achieved with in-office 3D printed aligners made from the new resin Tera Harz TC-85DAC. Seventeen patients, with a mean age of 27.67 years, were included, focusing on cases with dental rotations less than 30° and crowding or spacing under 5 mm. The study compared planned tooth positions from a digital cast (T0) to the final positions after treatment (T1) by superimposing the digital models and assessing discrepancies in torque, tip, rotation, and transverse dimensions using statistical tests.
The results indicated overall accuracies of 67.6% for torque, 64.2% for tip, and 72.0% for rotation, with an impressive accuracy of 99.6% for changes in transverse diameter. The findings suggest that 3D printed aligners can be effectively produced in-house for mildly crowded cases, achieving comparable accuracy to traditional aligners. The study concludes that direct printing of aligners is a promising advancement in orthodontic treatment efficiency, although further research is needed to establish standards and explore the limitations and potential of this resin.
Introduction
The introduction of clear aligners in orthodontics since the late 1990s has revolutionized treatment options, providing a reliable alternative to traditional braces. The evolution of movement staging protocols, enhanced by auxiliary techniques such as interproximal enamel reduction (IPR), has facilitated the management of a growing number of cases. The aesthetic appeal and comfort of clear aligners have particularly attracted adult patients, while advancements in in-office production technologies, including 3D scanning and printing, have allowed clinicians to maintain control over the aligner workflow.
Recent developments have introduced a new resin for 3D direct printed aligners (DPA), characterized by viscoelastic properties that enable consistent and gradual force application within physiological limits. This resin exhibits unique mechanical properties, such as shape memory, allowing it to recover its original form at body temperature. Preliminary studies indicate that the resin is non-cytotoxic and does not adversely affect human fibroblasts. However, there is a notable gap in research regarding the efficacy of DPA in orthodontic treatments. This pilot study aims to assess the accuracy of dental movements in patients with limited misalignments using aligners made from Tera Harz TC-85DAC resin, testing the hypothesis that DPA can serve as a viable treatment option.
Methods
The study employed a prospective observational design, approved by the ethics committee of the University of Genova (No. 2023/12). A total of 17 patients (8 males and 9 females) with a mean age of 27.67 years (SD = 8.95; age range: 12 to 56 years) participated, all receiving treatment with in-office-produced aligners from a single operator. Participants were instructed to wear the aligners for a minimum of 22 hours daily, changing them every 7 days.
Comprehensive medical histories and diagnostic records were collected for each patient to ensure appropriate treatment planning and adherence to inclusion criteria, which specified dental rotation of less than 30°, diastema or crowding of less than 5 mm, and no prior extraction treatments. Exclusion criteria encompassed systemic diseases, active or past periodontal issues, previous orthodontic interventions, temporomandibular joint disorders, and ongoing medications that could affect orthodontic outcomes. Notably, one patient was excluded for non-compliance, wearing the aligner only 12-15 hours per day.
Results
In the results section, the study analyzed torque, tip, and rotation changes across 30, 41, and 66 teeth, respectively, alongside the transverse dimensions at specified landmark points for all patients. The findings, summarized in Table 1, indicate that the overall accuracy for torque was 67.6%, with a range from 41.2% for the first maxillary premolars to 100.0% for the mandibular central incisors. For tip accuracy, the overall percentage was 64.2%, varying from 17.6% for the second maxillary premolars to 100.0% for the maxillary central incisors.
Additionally, the overall accuracy for rotations was reported at 72.0%, with the lowest accuracy of 53.6% for the mandibular canines and the highest at 98.0% for the maxillary first premolars. Remarkably, the accuracy for changes in transverse diameter was exceptionally high at 99.6%, demonstrating low variability across the different teeth analyzed. These results highlight significant variations in accuracy depending on the specific tooth and type of movement assessed.
Discussion
In this pilot study, the efficacy of in-office 3D-printed aligners for treating mildly crowded dental cases was evaluated, focusing on the accuracy of tooth movements and the reliability of the production workflow. The aligners were designed using OnyxCeph® software and produced with a Phrozen Sonic XL 4k 3D printer, utilizing TC-85DAC resin. The study reported that the overall accuracy for rotational movements was 72%, with specific tooth types showing varying degrees of success. For instance, maxillary central incisors achieved an accuracy of 84.9%, while mandibular incisors demonstrated the least movement. The overall accuracy for tip and torque movements was 64.2% and 67.6%, respectively, indicating that in-office 3D-printed aligners may outperform traditional thermoformed aligners in certain aspects.
The study also highlighted the importance of proper production procedures to ensure material safety and effectiveness, noting that while no significant adverse events were reported, one patient experienced a localized reaction potentially linked to an improperly cured aligner. The findings suggest that in-office aligner production can be a viable option for orthodontic treatment, particularly for cases requiring minimal adjustments. However, the authors acknowledged limitations, including a small sample size and challenges in measuring irregularly shaped teeth. Future research is recommended to further explore the long-term effects and broader applications of this technology in orthodontics.