Doctorat Sita .doc De Listat.doc Corectat Februarie.doc Soft [311014]

[anonimizat] a [anonimizat]-[anonimizat].

[anonimizat], [anonimizat], care vor necesita un tratament endodontic.

În practica medicală de specialitate există situații clinice de o mare diversitate care necesită o investigare minuțioasă a [anonimizat] , cât și a terenului și tipului de biomecanică folosit la fiecare pacient. Unii autori (Graber, Proffit), consideră că deplasarea dentară ortodontică reprezintă o metodă alternativă de inducere a [anonimizat] (Ngom și colab., 2010 ). O [anonimizat] : [anonimizat].

[anonimizat]. [anonimizat] a [anonimizat]. Deplasarea ortodontică în sens vestibular poate induce apoziție osoasă în aria vestibulară a [anonimizat]. Tratamentul ortodontic cu forțe de intensitate mare determină distrucția necrotică a [anonimizat], [anonimizat] 1 la 3 ani. [anonimizat] a btracketurilor nu pare să aibă importanță. [anonimizat] a [anonimizat] 6 lubni și la final.

Fără a avea pretenția de a [anonimizat], lucrarea de față își propune să evidențieze:

relațiile dintre prezența anomaliilor dentare și a [anonimizat];

[anonimizat] a [anonimizat] .

Evaluarea clinică și radiologică a [anonimizat], atât de plurifactorială în societatea contemporană. În acest context, planificarea unui tratament interdisciplinar , permite realizarea unor deplasări dentare importante, chiar și la pacienții adulți cu un parodonțiu redus dimensional, cu edentații și dinți tratați radicular, cu condiția ca deplasările dentare să se realizeaze cu forțe lejere , respectând limitele osoase determinate genetic.

Partea generală a tezei include descrierea structurii anatomo-histologice a pulpei dentare , precum și principiile biomecanice ale deplasării dentare, cu evaluarea acelor mișcări generatoare de efecte adverse la nivel radicular cum ar fi intruzia grupului frontal și descoperirea și tracționarea dinților incluși.

Motivația cercetării este prezentată în partea a doua, „ Contribuții personale „ și este legată de necesitatea evaluării celor mai frecvente tipuri de deplasări ortodontice cu potențial iatrogen și a inițierii unui program de analiză a tensiunilor în fenomenul basculării ortodontice , simulare prin metoda elementului finit FEM în timpul tratamentului ortodontic la pacienții cu parodonțiu integru și cei cu afecțiuni parodontale de tip inflamator.

Am evidențiat rolul terapiei endodontice în cazul unor complicații tardive ale tratamentului ortodontic de tip resorbție radiculară. Resorbția radiculară care poate să apară în cadrul tratamentului ortodontic, este percepută ca un proces ireversibil și impredictibil, ce poate avea consecințe medicale, etice și legale.

În acest sens am selectat câteva cazuri clinice de tratament ortodontic la adulți, cu accent pe analiza radiologică înainte și în timpul tratamentului ortodontic, pentru a identifica rapid posibile suferințe pulpare și pe importanța utilizării unor forțe lejere, cu controale periodice frecvente și perioade de repaus între activarea aparatului ortodontic.

Rezultatele obținute în urma analizei statistice a datelor, au fost comparate cu datele existente în literatura de specialitate, iar concluziile au fost punctate obiectiv pentru fiecare dintre cele trei studii.

Concluziile generale au fost formulate într-un capitol distinct.

Referințele bibliografice sunt prezentate la sfârșitul lucrării în ordinea citării lor în text.

Mulțumesc pe această cale d-nei prof. Dr. Mariana Păcurar, conducătorul științific al lucrării pentru încrederea , susținerea și sprijinul acordat pe tot parcursul doctoratului.

Sincere mulțumiri d-nei prof.dr. Ligia Brezeanu , de la Universitatea Petru Maior pentru analiza modificărilor pulpare cu metoda FEM .

Doresc să mulțumesc de asemenea d-nei prof. Dr Monica Monea pentru ajutorul, răbdarea și susținerea în toată această perioadă.

Mulțumesc în mod special colegilor de la cele două discipline : Ortodonție și Odontologie pentru bogata cazuistică pusă la dispoziție pentru studiile statistice.

Mulțumesc în mod special familiei mele, pentru răbdare . înțelegere și suportul moral în acest lung drum al pregătirii tezei de doctorat.

CAPITOLUL I

1. Structura țesuturilor dentare dure și moi

Dintele împreuna cu întregul său aparat de susținere, formează o unitate morfologică și funcțională numită organ dentar ( odonton). Odontonul este un complex morfologic și funcțional format din dinte, osul alveolar ce inconjoara rădăcina dintelui și spațiul periodontal.

Deși au structuri diferite toate aceste elemente se afla in relații funcționale ce duc la un formarea unui tot armonios și la integrarea dintelui in organism.

Dintele este format din țesuturi dure, ce cuprind smalțul, dentina si cementul, și dintr-o parte de țesut moale situat în interiorul parții dure, pulpa dentară, ce se găsește într-o cavitate ce formează camera pulpară si canalul radicular. ( Fig.1)

Topografic un dinte are trei zone :

– coroana dintelui

– coletul dintelui, reprezenat de zona dintre coroana și rădăcină

– rădăcina dintelui

1.1. Structura smalțului

1.1.1. Caractere topografice

Smalțul este un strat puternic mineralizat ce acoperă intreaga coroană a dintelui, sprijinindu-se pe dentina subiacentă. Grosimea lui este variabilă, atingând valori de 2 mm la nivelul marginii incizale a dinților frontali, de 0,2 mm la nivelul coletului incisivilor laterali și până la 2,6 mm la nivelul cuspizilor premolarilor.

Grosimea cea mai mare a smalțului se găsește pe suprafețele care intervin în procesele de masticație, descrescând treptat spre colet, unde se termină sub forma unei muchii înguste. Grosimea diferită a smalțului este o adaptare la funcțiile pe care acesta le indeplinește. Unde presiunile exercitate în actul de masticație sunt cele mai mari (2 kg/dinte), acolo smalțul are grosimea cea mai mare.

Chiar dacă unul din factorii ce neutralizează presiunea de la nivelul dintelui este grosimea smalțului, rolul principal îl are dispozitivul de susținere a dintelui în alveolă. Rolul principal al smalțului este acela de a proteja dentina și terminațiile nervoase de acțiunea nocivă a forțelor de masticație, cât și de diverși excitanți termici, chimici si electrici din cavitatea bucală.

La dinții recent erupți, suprafața externă a smalțului este acoperit de cuticula primară a smalțului sau ”membrana Nasmyth”. După terminarea erupției și intrarea în funcție a dinților, cuticula de uzează in zonele expuse presiunilor masticatorii, ramânând doar în șanțuri și gropițe.

Smalțul este un țesut foarte dur, puternic mineralizat ,fără a prezenta o structură netedă , uniformă. Astfel, suprafețele ocluzale ale premolarilor și molarilor sunt brăzdate de ”șanțuri, ”. iar la întretăierea acestora se găsesc o serie de fisuri și gropițe. Pe suprafețele vestibulare ale molarilor și pe suprafețele orale ale dinților frontali apare de asemenea câte o gropiță, care la dinții frontali este denumită foramen ceacum și este situată la întâlnirea dintre cingulumul oral cu restul coroanei. La molari, gropița de pe suprafața vestibulară este situată in treimea superioară, în apropierea suprafeței ocluzale, marcând astfel terminarea șanțului oro-vestibular, ce pornește de pe suprafața ocluzală până pe cea vestibulară. Suprafețele meziale și distale ale smalțului sunt, in general, netede și lucioase.

Neregularitățile de pe suprafața smalțului au un rol în actul masicator, astfel șanțurile formate din unirea cuspizilor de pe suprafețele ocluzale favorizează titrurarea alimentelor și formarea bolului alimentar. Totodată ele constituie spații puternic retentive, care nu beneficiază de procesele de autocurățire și de curățire artificială, favorizând astfel apariția cariilor dentare.

1.1.2. Caractere fizice și chimice

Smalțul este țesutul cel mai dur din organismul uman, cu cel mai înalt grad de mineralizare, având după scara lui Moohrs, o duritate ce variază de la 5 la 8, egală cu a cristalului de stâncă si depășind duritatea oțelurilor. Duritatea cea mai mare se găsește în straturile profunde ale smalțului și la nivelul suprafețelor laterale ale coroanei dentare, asigurând rezistența la solicitările din timpul actului masticator. Această duritate crescută pune probleme deosebite în timpul actului terapeutic. Intervenția operatorie în smalțul indemn se realizează doar cu instrumentar special, de o duritate asemănătoare smalțului și cu o mare capacitate de abraziune.

Smalțul are un aspect neted, translucid. Culoarea sa variază, in funcție de grosimea sa, dispunerea arhitectonică a prismelor din care este alcătuit, gradul de mineralizare și compoziția chimică. La dinții tineri, intens mineralizați ,smalțul are un aspect de fildeș, la cei mai slabi mineralizați este alb-albăstrui. La persoanele în vârstă, smalțul are o nuanță cenușie, datorită mineralizării mai îndelungate, modificărilor strucurale determinate de îmbătrânirea pulpei și încetinirii proceselor funcționale.

La nivelul coletului dentar smalțul are o culoare gălbuie spre galben intens, uneori chiar brun, datorită grosimii reduse a smalțului de la acest nivel, care lasă să străbată, prin transparență, culoarea gălbuie a dentinei precum și a prezenței tartrului dentar ce poate masca culoarea reală a smalțului.

Smalțul sănătos este un ”bun izolator ”față de excitațiile fizice, chimice și electrice. Transmiterea excitațiilor in profunzime este favorizată de imperfecțiuni structurale (hipoplazii, displazii) și de grosimea redusă din diferite zone (colet, fundul șanțirilor intercuspidiene și gropițelor de pe suprafețele ocluzale. La intensități crescute, transmiterea excitațiilor se face de pe orice parte a suprafeței smalțului.

Smalțul este compus din substanțe organice și anorganice, care din punct de vedere volumetric sunt egale. Smalțul conține 95% substanțe minerale, 1% substanțe organice și 4 % apă.

Componenta anorganică constă în 90% fosfat de calciu, 5% carbonat de calciu, 2% fosfat de magneziu, iar restul de 3 % sunt microelemente dintre care cel mai important este fluorul. Ionii minerali care intră în combinațiile chimice ale acestor substanțe chimice și se află într-o cantitate mai mare sunt numiți constituienți majori : Ca (36,6-39,4%), P (16,1-18%), CO2 (1,95-3,66%), Na (0,25-0,9%), Mg (0,25-0,58%), Cl (0,19-0,3%). Cei care se găsesc într-o cantitate foarte mică, constituienți minori, sunt : F, Zn, W, Cu, Au, Ag, Cr, Co.

Componenta organică a smalțului este formată din 35-40% fracțiuni insolubile de aminoacizi, structurați in lanțuri polipeptidice asemănătoare atăt colagenului căt și keratinei. Fracțiunile solubile sunt în procent de 60-65%, și sunt alcătuite din peptide (25%), proteine solubile (15%), acid citric (20%), glicoproteine (5%).

Cea mai mare parte din apa smalțului (97%) este legată de moleculele proteice, doar o cantitate extrem de mică este liberă în spațiile interprismatice, în special în apropierea joncțiunii smalț-dentină.

Avănd în vedere că, topografic, componentele smalțului nu sunt raspândit uniform în grosimea smalțului, nici din punct de vedere chimic, smalțul nu este omogen. Substanța organică și apa se găsesc în cantități mai mari în zonele profunde ale smalțului, unde de asemenea sărurile mineral sunt în procent mai redus.

1.1.3. Caractere morfofuncționale

Smalțul este alcătuit din prisme hexagonale, dispuse radiar pe suprafața dentinei, in număr variabil cu volumul coroanei. Prismele de smalț sunt numeroase la dinții cu coroane mari ( aprox. 12 milioane la primii molari superiori), și mai puține la număr la dinții cu coroane de dimensiuni reduse (aprox. 2 milioane la incisivii centrali inferiori).

Diametrul unei prisme de smalț este, în medie, de 4 microni. Lungimea ei este variabilă, unele străbat smalțul de la limita smalț-dentină până la suprafață, iar altele dispar pe parcurs, fiind continuate de alte prisme. Diametrul este maxim la suprafață ( 6 microni) scăzând treptat spre extremitatea lor dentinară ( 2-3 microni).Fig.2

Direcția prismelor de smalț este verticală pe fața ocluzală, oblică în șanțuri și pe fețele laterale, devenind aproape orizontală la nivelul coletului. Având formă de coloane poliedrice, sensul prismelor este modificat de la o regiune la alta a smalțului, încât sa reziste mai bine presiunilor masticatorii. Uneori se observă aspectul de smalț noduros ( Fig.3)

Prismele se prezintă ca elemente distincte, individualizate încă de la începutul formării smalțului, ele ramânând in aceeași poziție și în aceleași relații unele cu altele pe toată durata vieții. De la limita smalț-dentină, prismele de smalț se îndreptă radiar spre suprafața coroanei, dar neavând un traiect rectiliniu ci ușor ondulat, această dispunere conferindu-le o anumită elasticitate, în special la nivelul joncțiunii amelo-dentinară. ( Fig.4)

Fascicolele de prisme cu ondulații orizontale , imprimă smalțului aspectul de benzi luminoase, care alternează cu benzi întunecoase, fenomen optic descris sub numele de striile lui Hunter-Schreger. Benzile clare, luminoase sunt denumite parazonii și corespund prismelor care au fost prinse în secțiune pe o lungime mai mare. Benzile întunecoase, denumite diazonii, corespund prismelor ce au fost secționate pe o suprafață mai mică, pe o latură a curburii lor transversale. Prismele de smalț se întrepătrund la nivelul suprafețelor ocluzale, dând un aspect particular de smalț noduros.

La intervale regulate de 4-5 microni, pe traiectul lor, prismele de smalț prezintă o serie de strii transversale. Acest aspect, de discuri suprapuse, întunecoase si albicioase, ce alternează în mod regulat, este dat probabil de o mineralizare de intensitate variabilă, ritmată de activitatea metabolică diurnă (mineralizare puternica formănd discuri albe) și nocturnă (mineralizare mai slabă formănd discuri întunecoase ) . Striile paralele Retzius, considerate linii de slabă rezistență față de procesul carios, apar sub forma unor zone întunecoase ce interesează intreaga suprafață a secțiunii examinate. Striile Retzius care se vizualizează în porțiunea cea mai superficială a smalțului, la suprafața acestuia, sub formă de șanțuri paralele, circumferențiale sunt denumite perikimatii.

În secțiune transversală conturul prismelor de smalț este polimorf. Majoritatea au o formă poligonlă, dar există și forme ovalare, rotunde, în formă de solz de pește. În partea periferică a prismei, pe această secțiune, există o zonă îngustă, mai slab mineralizată decât restul prismei și mai bogată în substanță organică, ce poartă denumirea de teaca prismei.

Fig. 5 Lamele smalțului

Prismele de smalț sunt unite între ele printr-o substanță organică cu un grad de mineralizare mai redus, amorfă, denumită substanță interprismatică. Aceasta străbate toată grosimea smalțului, de la periferie spre centru, are un aspect mai întunecat decât al corpului prismei și este o zonă de minimă rezistență în dezvoltarea procesului carios. Substanța interprismatică este mai redusă la periferia smalțului și mai bogată în porțiunea bazală. Spre cele două treimi periferice formează lamelele smalțului, formațiuni liniare ce străbat toată grosimea smalțului de la suprafață până la dentină. ( Fig. 5)

Lamelele smalțului se pot observa deobicei la nivelul smalțului cervical su în gropițele de pe suprafețele ocluzale. Ele reprezintă fie substanță interprismatică cu grad scăzut de mineralizare, fie prisme de smalț nemineralizate. În treimea bazală a smalțului se găsesc formațiuni mult mai slab mineralizate decât prismele, cu aspect de smocuri de iarbăși forma unui mănunchi de lameleondulate și ramificate. Aceste formațiuni organice sunt smocurile smalțului. În treimea internă a smalțului, în vecinătatea dentinei se află fusurile smalțului, zone fusiforme, de material organic cu mineralizare redusă. Aceste fusuri sunt prelungiri ale fibrelor Tomes în smalț, ceea ce explică sensibilitatea ce apare în timpul manoperelor terapeutice. ( Fig.6)

1.2. Structura dentinei

1.2.1. Compoziție și morfologie

Dentina este a doua componentă dură a dintelui și este formată din aproximativ 70% substanțe anorganice în formă de cristale de hidroxiapatită. Substanța organică reprezintă 15-20%, iar restul de 10-12% din dentina este apă. Fracțiunea organică este alcătuită din colagen, în proporție de 92%, mucoproteine și proteoglicani. Dentina reproduce forma dintelui atăt în porțiunea coronară, cât și radiculară, inconjoară pulpa dentară pe toată suprafața sa, cu excepția unei mici zone din jurul foramenului apical. ( Fig.7)

Dentina dintelui complet format se numește dentină primară. Dentina constituie cea mai mare parte a dintelui și în special este caracterizată de prezența canaliculelor dentinare. Canaliculele se întind de la joncțiunea amelodentinară, respectiv cementodentinara până la pulpă. Canaliculii dentinari sunt inconjurați de un țesut puternic mineralizat, dens, ce poartă denumirea de aria translucida. ( Fig.8)

Canaliculii dentinari pot servi ca poartă de intrare la nivelul pulpei a diferiților iritanți externi. La nivelul coroanei canaliculii dentinari se întind de la joncțiunea amelodentinară până la pulpă. La nivelul rădăcinii dentina situată periferic nu conține canaliculi, aceștia situându-se între pulpă și porțiunea mai apropiată pulpei a joncțiunii cemento-dentinare. Diametrul canaliculilor variază de la 0,5 microni în dentina periferică, până la 3-4 microni în apropierea pulpei. Canaliculul dentinar este străbătut de o prelungire citoplasmatică a celulei odontoblaste situată în pupă, prelungire denumită fibră Tomes. În acest spațiu se găsesc terminații nervoase amielinice, în contact cu fibra Tomes, fibre de colagen mineralizate și nemineralizare. Între canalicule se găsesc fibre de colagen, cu orientare paralelă și cristale de apatită.

Aspectul general al canaliculului dentinar este acela de tirbușon, avănd un traiect ușor ondulat. Canaliculele principale comunică între ele prin canalicule secundare, de un calibru mai redus. În dentina coronară, în special în apropierea joncțiunii amelodentinare, se observă zone de dentină imperfect mineralizată, cu spații goale, denumite dentină interglobulară.

Spre deosebire de smalț, dentina se depune de către odontoblaste tot timpul vieții. Aceasta este dentina fiziologică secundară, care diferă de ce primară, prin faptul ca are canaliculele dentinare mai reduse ca număr, mai înguste și cu traiectul mai ondulat. Sub acțiunea factorilor iritativi funcționali sau nefuncționali, pulpa dentară reacționează prin accelerarea neodentinogenezei secundare. Cănd excitanții acționează intens și prelungit, pot determina moartea odontoblastelor. Prin depunerea dentinei secundare, camera pulpară își micșorează volumul.

Dentina trebuie considerată ca un țesut vital, care reacționează fie prin depunerea de noi straturi, fie prin alterarea dentinei originale. Din prima categorie face parte dentina de iritație, din a doua sclerodentina ( dentina transparentă). El trebuie diferențiate de dentina secundară fiziologică care se depune lent în tot cursul vieții.

1.3. Structura pulpei dentare

1.3.1 Morfologia și funcțiile pulpei

Pulpa dentară este un țesut cojunctiv lax specializat, de aspect gelatinos, de culoare roz, de consistență moale, aderentă de pereții deninari, care ocupă camera pulpară, reproducănd forma dintelui. Pulpa dentară este înconjurată de dentină, un țesut mineralizat ce protejează și oferă susținere spațială. Țesutul pulpar comunică cu parodonțiul și resul organismului prin foramenul apical și canalele accesosorii.

Funcțiile pulpei dentare sunt :

Funcția inductivă. Pulpa participă în diferențierea epiteliului bucal în lamina dentară și formarea dentinei și ulterior a smalțului.

Funcția formativă. Dentinogeneza este funcția principală a pulpei și este realizată de către odontoblaste, celulele pulpare cu cea mai înaltă diferențiere

Funcția nutritivă. Asigură nutrienții esențiali pentru formarea dentinei prin sistemul de canalicule dentinare principale și secundare.

Funcția senzitivă. Inervația pulpodentinară răspunde prin durere la orice stimuli și declanșează răspunsuri vasomototrii pulpare.

Funcția defensivă. Odontoblaștii formează dentină ca urmare a acțiunii agenților iritanți, în special când grosimea stratului de dentină este redusă datorită prezenței cariilor, traumelor sau procedurilor terapeutice.

1.3.2 Celulele pulpare

Celula caracterisitică pulpei dentare, odontoblastul, are ca funcție principală producerea de dentină. Morfologic prezintă diferențieri topografice, în pulpa coronară, odontoblaștii sunt numeroși, au formă de coloană, înălțimea medie de 25 micrometri și diametrul de 5-7micrometri. În porțiunea cervicală și până la mijlocul rădăcinii devine curboid și scad ca număr, iar înspre apex este plat, fusiform. Forma și dimensiunea celulei reflectă activitatea funcțională, celulele active fiind mari, pe când cele în repaus sunt de dimensiuni mai reduse, turtite cu relativ puțină citoplasmă. Odontoblastul după diferențiere nu se mai divide, iar pe durata sa de viață, care probabil coincide cu durata de viață a pulpei, trece prin mai multe faze de activitate sau repaus funcțional, cu variații ale mărimei și formei celulei.

Odontoblastul este alcătuit din trei componente principale: corpul celular, situat la periferia pulpei dentare, gâtul, o zonă îngustă în contact direct cu predentina și prelungirea sa citoplasmatică periferică ( fibra Tomes ) ce pătrunde în canaliculele dentinare. Unele studii arată că prelungirile citoplasmatice pătrund prin dentină până la nivelul joncținii amelodentinare, pe o distanță de 2-3mm. La microscopul electronic s-a observat ă prelungirile citoplasmatice sunt limitate la treimea internă a dentinei. Corpul celular prezintă un nucleu mare, situat la polul bazal, reticul endoplasmatic rugos, bine evidențiat, aparat Golgi bine dezvoltat, numeroase mitocondrii și vezicule.

Funcțiile principale ale odontoblastului sunt dentinogeneza, sinteza colagenului, proteoglicanilor și glicoproteinelor, secreția fosforinei, fosfatazei alcaline și acide. Odontoblastul are un rol special în răspunsurile pulpare, deoarece este celula pulpară cea mai apropiată de mediul extern și prima lezată de agenții iritanți.

Fibroblastul este celula cea mai numeroasă, ocupă întreg teritoriul pulpar, fiind în număr mai mare în pulpa coronară. Fibroblastele pulpare au aspect fusiform, cu prelungiri multiple, cu citoplasmă clară, omogenă, nucleu palid, având toate organitele implicate în procesele de sinteză bine dezvoltate( reticulul endoplasmatic, aparatul golgi, vezicule secretorii). Fibroblastele sunt principalele celule producătoare de colagen, eliminând și excesul de colagen, participând și la reîntoarcerea colagenului în pulpă prin resorbția fibrelor de colagen.

Pulpa conține și celule mezenchimale, rezultate din celulele papilei dentare primitive, ce au capacitatea de diferențiere în majoritatea tipurilor de celule pulpare în funcție de stimul (odontoblaști, fibroblaști, macrofage). Aceste celule precursoare se găsesc în zona bogată în celule, în zona centrală a pulpei, în raport cu vasele sanguine.

Macrofagele, principalele celule defensive pulpare, sunt dispuse în zona centrală a pulpei și perivascular. Sunt celule mobile, ce se deplasează cu mare viteză în țesutul inflamat, sunt adevărate fagocite și pot elimina bacteriile, elemente străine, celule moarte, detritusurile pulpare.

1.3.3. Formațiuni extracelulare

Pulpa dentară este compusă, în marea majoritate a volumului ei, din matricea amorfă a substanței fundamentale, fibre de colagen și lichid interstițial care formează corpul și mențin integritatea organului pulpar.

Substanța fundamentală, secretată de fibroblaștii pulpari, este o masă gelatinoasă, care constituie cea mai mare parte a organului pulpar și ocupă spațiul dintre celelalte elemente. Este compusă din proteoglicani, glicoproteine, apă și ioni sub forma unui sol sau gel amorf ce înconjoară și susține celulele pulpare și este mediul prin care nutrienții și metaboliții sunt transportați spre celule și vase. Îmbătrânirea pulpei alterează substanța fundamentală și probabil inhibă semnificativ funcțiile pulpei. Principalele funcții ale substanței fundamentale sunt : matrice pentu dentinogeneză, rezervor de apă și ioni, mediu de transport intercelular al pulpei, barieră împotriva difuziunii microorganismelor .

Fibrele de colagen sunt un constituent major în pulpă. Aceste fibre formează o rețea reticulară largă pentru a susține alte elemente structurale ale pulpei. Colagenul de tip I predomină intr-un raport de 55/45 cu colagenul de tip III. Este sintetizat exclusiv de către odontoblaști, pe când fibrobaștii produc atăt colagen de tip I cât și de tip III. Proporția tipurilor de colagen se păstrează în pulpă, de la stadiul inițial de formare și până la maturitate. Deși cu înaintarea în vârstă conținutul de colagen crește, raportul dintre cele două tipuri de colagen rămâne constant. Colagenul are o compoziție specifică în aminoacizi, conținând hidroxiprolină și hidroxilizină, are o rezistență foarte mare la tracțiuni mecanice longitudinale și se contractează până la o treime din lungimea sa la căldură.

Elastina este cealaltă proteină a țesutului conjunctiv fibros și este localizată doar în pereții arteriolari pulpari. Fibrele de reticulină prezente în țesutul conjunctiv din pulpă, sunt structuri ramificate monofibrilare, anastomozate sub formă de rețea. Apar timpuriu în cursul odontogenezeiși o parte din ele persistă și la maturitate.

Lichidul interstițial este un transudat plasmatic cu o compziție asemănătoare plasmei sanguine, de care se diferențiază prin conținutul mai sărac în proteine, instabilitatea cantității de apă, electroliți și glucoză, și capacitatea de stocare, respectiv de eliberare a acestor componente în anumite stări fiziologice și patologice. Lichidul interstițial este în continuă mișcare, transportă substanțele nutritive și oxigenul de la vase la celule, respectiv metaboliți și dioxidul de carbon de la celule la vase. Drenarea lichidului tisular se face prin venule și capilarele limfatice, unde se inversează raportul dintre cele două tipuri de presiuni intravasculare, favorizând absorbția. Presiunea intrapulpară variază, fiziologic , la fiecare sistolă și fiziopatologic, în inflamații acute, când creșterea sa într-o regiune a pulpei , peste pragul de sensibilitate al terminațiilor nervoase, poate provoca durere. În cursul preparărilor cavităților, traumatismele fizice și chimice ce apar, pot declanșa deplasarea limfei dentinare din canalicule spre pulpă, sau invers, provocând distorsiuni ale nervilor pulpari, cu declanșare de fenomene algice.

1.3.4 Sistemul vascular pulpar

La nivelul apexului pătrund și se extind în zona centrală pulpară, una sau două arteriole ce provin din atera maxilară internă prin ramurile dentare ale arterelor alveolară superioară și posterioară, infraorbitară și alveolară inferioară. Cele una sau două arteriole ce pătrund prin foramenul apical au calibrul de 100-150 micrometri, similar cu al arteriolelor din alte țesuturi ale organismului. Alături de ele, mai trec prin foramen venule, vase limfatice și fascicule nervoase. După ce arteriolele trec prin canalul radicular, se observă reducerea grosimii musculaturii din pereții vasculari, concomitent cu creșterea lumenului. În traseul lor spre coarnele pulpare încep să se ramifice în mici arteriole terminale sau metaarteriole care sunt direcționate spre periferie. Ramificarea apare la toate nivelele, dar este maximă în pulpa coronară, unde metaarteriolele devin tot mai numeroase, își reduc calibrul și formează un bogat plex capilar subodontoblastic. Densitatea capilarelor este cea mai mare în regiunea subodontoblastică de unde trec printre odontoblaste. Capilarele se varsă în venule cu calibru progresiv mai mare, pe măsură ce se unesc și avansează spre foramenul apical. La nivelul apexului, 2 sau 3 venule părăsesc pulpa și se drenează, postrerior în vena maxilară, prin plexul pterigoidian și anterior prin vena facială. Venulele pulpare au pereții subțiri, strat muscular slab dezvoltat, lumen comparativ mai mare decât al arteriolelor pulpare.

Capilarele limfatice sunt tubuli mici, neetanși, cu pereți subțiri și apar în zona coronară a pulpei. Spre deosebire de capilarele sanguine, nu sunt acoperite de o membrană bazală și prezintă discontinuități în pereții vaselor, ce permite o comunicare directă între lumenul vascular și tesutul pulpar. Venulele limfatice centrale au un lumen neregulat, înconjurat de un strat incomplet de pericite și celule musculare netede. Caracteristic venulelor limfatice pulpare este lipsa hematiilor din lumen și prezența limfocitelor cu rol în îndepărtarea excesului de lichid interstițial, a detritusurilor tisulare și a microorganismelor, și stimularea vindecării pulpare în inflamații, prin îndepărtarea stimulilor toxici și reechilibrarea presiunii tisulare. După ieșirea din pulpă, unele vase limfatice se unesc cu vase provenite din ligamentul periodontal și se drenează în nodulii limfatici regionali (submentonieri, submandibulari, cervicali).

1.3.5. Inervația pulpei

Inervația pulpei dinților maxilari și mandibulari este asigurată de fibre nervoase senzitive ce provin din ganglionul trigeminal. Premolarii mandibulari sunt inervați si de fibre nervoase senzitive ale nervului milohioidian. Molarii mandibulari uneori pot avea și fibre nervoase senzitive ce provin din nervii spinali cervicali (C2 și C3), ceea ce provoacă dificultăți in anestezierea acestor dinți.

Câteva fibre nervoase, fiecare conținând numeroși nervi mielinizați și amielinizați, pătrund în fiecare rădăcină prin foramenul apical. Majoritatea sunt nervi amielinici, ce fac parte din plexul simpatic și acționează asupra fluxului sanguin pulpar atunci când sunt stimulați. Restul nervilor sunt senzitivi din sistemul trigeminal. Fibrele nervoase simpatice provin din ganglionul simpatic cervical superior și sunt strâns asociate, sub forma unor plexuri nervoase, cu pereții vasculari ai arteriolelor. Aceste fibre vasomotorii se termină prin prelungiri fibrilare varicoase, în celulele musculare din tunica medie a arteriolelor și produc prin stimulare vasoconstricție. Ele controlează lumenul vascular, deci volumul și fluxul sanguin și în final presiunea tisulară intrapulpară.

După ce trec de foramenul apical, fibrele nervoase urmează cursul și maniera de ramificare a vaselor sanguine aferente. În pulpa radicualră se opresc aproximativ 10% din fibrele nervoase ce pătrund în dinte, restul avansează spre pulpa coronară, ramificându-se, astfel că în centrul pulpei coronare sunte de patru ori mai multe fibre nervoase decât în zona apicală. Fibrele nervoase se extind foarte mult sub zona cu celularitate crescută, unde suferă o puternică arborizare periferică, care dă naștere unui bogat plex nervos subodontoblastic, plexul lui Raschkow. De aici, multe fibre își pierd teaca de mielină și străbat zona acelulară pentru a se termina ca receptori sau ca terminații nervoase libere în apropierea odontoblaștilor. Altele trec printre odontoblaști și pătrund în canaliculele dentinare. Nervii senzoriali pulpari răspund la stimuli nocivi numai prin senzația de durere, indifferent de stimul. Această durere este produsă atunci cănd stimulul acționează la nivelul dentinei sau a pulpei.

CAPITOLUL II COMPLICAȚII ASOCIATE TRATAMENTULUI ORTODONTIC

Corelația dintre prezența anomaliilor dento-maxilare și suferința parodontală a fost pusă în evidență de numeroși cercetători, iar existența unui important număr de pacienți cu anomalii dento-maxilare însoțite de modificări parodontale, apărute precoce sau tardiv în cursul terapiei ortodontice reprezintă un domeniu cu multiple arii de cercetare. Însă efectul forțelor ortodontice asupra pulpei dentare a fost mai puțin studiat, iar complicațiile asociate tratamentului ortodontic reprezintă astăzi o zonă extrem de vulnerabilă atât din punct de vedere medical, cât și legal, pacientul dorind să fie informat despre toate riscurile unei terapii de lungă durată cu aparate fixe.

Complicațiile asociate cu tratamentul ortodontic se pot manifesta fie local, fie general, o sinteză a acestora fiind realizată în tabelul 1 [52, 57, 92 ].

Tabelul 1. Principalele complicații asociate tratamentului ortodontic

După Graber, complicațiile asociate tratamentului ortodontic, pot fi clasificate și în funcție de gradul de severitate al afectării, precum și de rolul ortodontului în producerea lor astfel [52]:

după gradul de severitate al afectării:

forme ușoare, de regulă reversibile (gingivită);

forme moderate, care la rândul lor pot fi:

reversibile ;

ireversibile

– fisuri la nivelul smalțului apărute consecutiv îndepărtării bracket-ului;

– multiple carii și demineralizări la nivelul smalțului; WSL

– resorbție radiculară apicală severă.

din punct de vedere al rolului ortodontului în apariția efectelor secundare:

– afectări severe apărute datorită absenței intervenției medicului în fazele incipiente ale afectării, (absența monitorizării în cazul resorbției radiculare externe

– greșeli ale ortodontului în conceperea și conducerea tratamentului (lezări ale smalțului în timpul procedurilor de îndepărtare a bracket-ului datorită folosirii unor instrumente și tehnici incorecte);

– riscuri asociate unei predispoziții individuale, pe care medicul nu a identificat-o(demineralizări,

-carii și resorbție radiculară apărute în contextul unei afecțiuni metabolice )

Dintre modificările dentare radiculare, resorbția radiculară externă este considerată ca un efect secundar întâlnit la toți purtătorii de aparate ortodontice, efect cu implicații nevavorabile în evoluția dinților. . Resorbțiile radiculare reprezintă pentru ortodont ceea ce sunt cicatricile pentru chirurg, fiind definite ca pierderea integrității stratului cementar cu apariția unor fisuri în structura acestuia 19. Termenul de resorbție radiculară, consecință a tratamentului ortodontic, este înlocuit de Brezniak 22 cu termenul de resorbție radiculară de tip inflamator.

Termenul de „resorbție radiculară” pentru această entitate patologică apare în anul 1932, și se leagă de numele lui Becks și Marshall, cei care au sugerat folosirea acestei terminologii pentru entitatea patologică menționată. În anul 1914, Ottolengui face primele menționări privind o posibilă asociere între această patologie și tratamentul ortodontic . În literatura de specialitate există multiple clasificări ale acestui proces patologic, pornind de la un anumit criteriu. Astfel, resorbția radiculară poate fi clasificată după:

semnificația fizio-patologică a procesului de resorbție, poate fi:

resorbție radiculară, ca proces fiziologic întâlnit la la dinții temporari;

resorbție radiculară, ca proces patologic întâlnit la dinții permanenți.

localizare și structurile unde debutează procesul de resorbție, poate fi:

– resorbție radiculară internă – lipsa de substanță dentară debutează la nivelul dentinei camerei pulapare;

resorbție radiculară externă – lipsa de substanță dură dentară debutează la nivelul suprafeței externe a rădăcinii – cervical sau apical;

Resorbția radiculară externă observată la dinții permanenți poate fi clasificată după:

etiologie, luand în considerare și punctul de plecare, după Kanas, 2011 [158]:

resorbție radiculară externă cu punct de plecare dentar: ca patologie asociată unui proces inflamator sau infecțios local – resorbție radiculară cu localizare apicală (asociată unor modificări pulpare și parodontale apicale)

resorbție radiculară externă cu punct de plecare de la structurile din vecinătate: ca urmare a exercitării de presiuni excesive, care depășesc capacitatea fiziologică de suport a dinților –

resorbție radiculară externă post-traumatică, după Andreason, [159]: resorbție de înlocuire – în care osul înlocuiește țesutul dentar resorbit;

resorbție radiculară externă idiopatică.

severitate – sub aspect anatomic sau radiologic al suprafeței sau interesării structurilor radiculare, resorbția radiculară externă poate fi:

după gradul de afectare al structurilor dentare ( Brezniak și Wasserstein, 2002):

– resorbție radiculară externă gradul 1 – resorbție superficială, de suprafață, în care este interesat doar cementul; după ce factorul etiologic nu mai acționează există un proces de reparare prin formare de cement sau remodelare a suprafeței;

– resorbție radiculară externă gradul 2 – resorbție medie, profundă, sunt interesate de resorbție atât cementul cât și dentina, modificările fiind ireversibile la nivelul dentinei

– resorbție radiculară externă gradul 3 – resorbție circumferențială, în care reducerea lungimii rădăcinii dentare este evidentă, având severitate variabilă; există o remodelare a marginilor ascuțite (țesuturile dentare nu se regenerează); poate asocia anchiloză, însă nu ca o consecință frecventă [157].

după aspectul radiologic al modificărilor, după Malmgren , există următoarele forme de afectare:

-resorbție radiculară externă cu contur apical radicular neregulat; resorbție radiculară mai mică de 2 mm;

resorbție radiculară externă apicală mai mare de 2mm, dar mai mică de 1/3 din rădăcină (resorbție severă);

-resorbție radiculară externă apicală mai mare de 1/3 din lungimea inițială a rădăcinii

Remington și Harris au cuantificat severitatea resorbției radiculare în patru grade [159] :

grad 0 – fără eroziuni sau amputări observabile;

grad 1- contur apical neregulat în special periapical;

grad 2- amputare radiculară cu resorbție minoră;

grad 3- resorbție severă, între 1/5-1/3 din lungimea rădăcinii;

grad 4 – resorbție foarte severă, depășind 1/3 din lungimea radiculară inițială a rădăcinii

evoluție (după Tronstad, 1988):

-resorbție radiculară externă tranzitorie – în care lezarea structurii dure dentare e minimă, iar procesul de resorbție are o durată scurtă, cu existența unui proces reparator; defectul nu este evidențiabil radiologic; este forma cea mai frecvent întâlnită post-ortodontic;

-resorbție radiculară externă progresivă – apare atunci când inflamația persistă și se poate produce anchiloza; procesul de remodelare osoasă poate duce la distrugerea completă a dintelui; modificările pot fi observate radiologic.

O serie de studii clinice realizate pe tema resorbției radiculare externe, confirmă faptul că acest proces patologic există atât în populația cu tratament ortodontic în antecedente, cât și la cei fară acest tip de intervenție medicală. Metodele uzuale de evidențiere și cuantificare a resorbției radiculare externe utilizează investigațiile imagistice – cu precădere radiografiile retroalveolare și cele de tip ortopantomogramă. Aceste tehnici radiologice au o serie de limitări specifice tehnicii și asociază deficiențe in aprecierea corectă a severității procesului patologic . Metodele cu un grad de acuratețe mai ridicat sunt cele care utilizează tomografia computerizată, analizele histologice și microscopice, dar acestea au dezavantaje care le limitează utilizarea, printre care se numără costul ridicat și uneori imposibilitatea realizării in vivo.

În cadrul diverselor cercetări, frecvența resorbției radiculare externe postortodontice manifestă o mare variabilitate, dar un aspect asupra căruia rezultatele majorității studiilor concordă este faptul că, în situația administrării acestui tip de tratament, frecvența acestei afectări crește. Lupi (1996) a raportat o frecvență de 15% înainte de tratament și 75% postortodontic [162]. Conform majorității studiilor epidemiologice, forma resorbției radiculare externe cu gravitate mare (o reducere a lungimii rădăcinii dintelui mai mare de 4mm sau 1/3 din dinte) este întâlnită postortodontic doar în 1-5% din cazuri [17, 71], fiind însă și cercetări care raportează frecvențe mai mari – 14,5% [72]. Studiile epidemiologice comparative confirmă că pacienții cu tratament ortodontic fix au mai frecvent forme de resorbție radiculară externă cu severitate moderată și crescută.

Mecanisme fiziopatologice ale resorbției radiculare, consecutive tratamentului ortodontic fix

Resorbția radiculară externă este inițiată la nivelul suprafeței externe a rădăcinii dentare și comportă două aspecte particulare diferite, cu implicații patologice distincte. Când pierderea de substanță dură dentară se localizează la nivelul apexului, principalul efect este reducerea lungimimii rădăcinii, care asociază scăderea implantării dentare. Când pierderea de substanță dură dentară se localizează pe fețele laterale, în cazurile severe, se poate ajunge la crearea unei comunicări între camera pulpară și spațiul parodontal, cu posibilitatea de fractură și pierdere a dintelui. Cel mai frecvent, în cadrul tratamentului ortodontic se întâlnește resorbția radiculară externă apicală de severitate mică sau medie. ( Fig.1)

Fig. 1 Resorbție radiculară, cu scurtarea rădăcinii dentare

Referitor la mecanismul de apariție, în ciuda numeroaselor studii in vivo și in vitro realizate pentru elucidarea acestui aspect (studii clinice, pe animale, histologice), resorbția radiculară externă este încă percepută ca un proces biologic neclar. Prevalența și severitatea crescută postortodontică se presupune a fi legate de aspectele particulare care există în momentul realizării deplasărilor dentare, componenta principală a acestui tip de tratament pentru rezolvarea problemelor funcționale și estetice cărora se adresează.

Inflamația locală, cu rol esențial în realizarea mișcării dentare, este o componentă importantă în mecanismul apariției resorbției radiculare externe în cadrul tratamentului ortodontic. Caracterul steril al inflamației o diferențiază de alte variante observate ale procesului de resorbție radiculară, cum ar fi cele consecutive infecției de la nivel pulpar sau parodontal apical. Cementul, deși este mai mineralizat și mai rezistent la resorbție decât osul alveolar, ca urmare a existenței procesului inflamator localizat la suprafața lui, este posibil să sufere modificări cantitative, specifice procesului de resorbție radiculară. Ca resorbția cementului să se producă trebuie să fie produsă o leziune mecanică, asociată unei pierderi a capacităților protective ale stratului de suprafață, ca apoi celulele polinucleate să apară și să inițieze resorbția. Când procesul patologic interesează dentina subiacentă, sub aspect evolutiv se va desfășura cu o rată mai mare.

Consecutiv inflamației apar modificări la nivel biochimic și tisular. Secvența modificărilor include coalescența fibrelor, hialinizarea, degradarea matricei tisulare de legătură pe cale extratisulară și intratisulară, demineralizarea fibrelor Sharpey și în final activitatea odontoclastică. Pe zonele unde există presiune procesele biologice care se produc sunt următoarele: modificări ale fluxului circulator la nivelul zonei parodonțiului marginal unde există compresie, moartea unor celule din zonele de compresie (hialinizare, necroza sterilă), resorbția țesutului hialin de către macrofage, începerea resorbției osoase de către osteoclaste (diferențiate din macrofage) în zona vecină țesutului hialinizat, care are ca ultim efect mișcarea dentară. Pe zona de tensiune fibrele parodontale sunt întinse, favorizând activitatea osteoblastică și depunerea de osteoid, care mai târziu se va mineraliza [174].

Studii pe animale au confirmat că resorbția radiculară externă este parte a procesului de eliminare a zonei hialinizate, printr-o activitate crescută a cementoclastelor și osteoclastelor [157]. Primele celule implicate în eliminarea țesutului necrotic sunt celule polinucleate gigante (celule macrophage-like, cu funcție fagocitară). În acest proces, stratul superficial de cementoblaste al rădăcinii poate fi lezat și astfel, cementul dens, mineralizat, să fie expus. După apariția de leziuni la nivelul precementului se constituie o breșă, iar odontoclastele au acces astfel la stratul de celule formatoare. Suprafața radiculară se resoarbe după câteva zile, când procesul reparator din periferie are loc și continuă până când eliminarea țesutul necrotic este completă sau/și forța scade.

Osteoprotegerin/osteoclast inhibitory factor (OPG/OCIF) este o glicoproteină secretată de osteoblaști și celule stromale, dar având rol inhibitor asupra RANKL și a activității osteoclastice. Interleukina 1-beta este un alt mediator important al inflamației care stimulează eliberarea RANKL, fiind astfel puternic legată de procesele resorptive de la nivelul țesuturilor dentare dure. Între activatorii și inhibitorii activității osteoclastice există un echilibru constant, astfel încât sistemul RANKL este considerat parte esențială a proceselor reparatorii de la nivelul țesuturilor dentare. Prin mecanisme RANKL sau RANKL-independente acționează și o serie de specii microbiene, care induc diferențieriea osteoclastelor, reprezentând astfel un stimul important al resorbției.

Principalii factori implicați în resorbția radiculară sunt legați de răspunsul inflamator susținut prin stimulare microbiană; se știe că mediatorii inflamației sunt stimulatori puternici ai funcției osteoclastelor sau odontoclastelor. Interleukina-1 (IL-1), IL-3, IL-11, Factorul neurotropic ciliar (CNTF), RANKL, oncostatina M (OSM), TNF, factorul de stimulare al colonizării granulocitelor și macrofagelor (GM-CSF) stimulează dezvoltarea și activitatea osteoclastelor. IL-1 este produsă de numeroase celule, inclusiv macrofage, celule medulare, odontoclaste și are rol în creșterea diferențierii osteoclastelor și activarea celulelor mature.

Inițial procesul de resorbție are loc în zona necrotică hialinizată, la circumferința ei. Apoi apare resorbția rădăcinii în partea centrală a zonei necrotice. În faze mai avansate, periferic se pot observa zone de reparare a defectelor produse. Printre celulele implicate în resorbția radiculară se numără celule mononucleate TRAP (tartrate resistant acid phosphatase) negative (non-clast) localizate la periferia zonei necrotice. Acestea sunt asemănătoare macrofagelor și fibroblastelor. În faze mai avansate apar celule multinucleate gigantice TRAP-pozitive și celule mononucleate TRAP-pozitive macrophage-like care îndepărtează țesutul necrotic și cementul de la suprafață. Acestea se presupune că derivă din sistemul fagocitar mononucleat.

Resorbția radiculară externă se produce în perioadele de mișcare activă a dintelui, iar apoziția în perioadele de repaus. Dacă există un dezechilibru între acestea se poate produce o pierdere mai accentuată de substanță dură radiculară [157]. Pierderea echilibrului se presupune că apare atunci când forțele ortodontice de la nivelul apexului depășesc rezistența și capacitatea reparatorie a țesuturilor periapicale [175].

Factori etiopatogenici ai resorbției radiculare asociate tratamentului ortodontic fix

Resorbția radiculară externă este un proces cu multe aspecte neclare, unul dintre acestea fiind și mecanismul etiopatogenic. Printre cauzele principale se numără tipare anormale de erupție dentară (resorbția radiculară externă a incisivului lateral sau a premolarului 1 prin presiuni exercitate de caninul în erupție), o serie de procese patologice (afectări pulpare dentare și parodontale; după traumatisme dento-parodontale; prin traumă ocluzală ca urmare a suprasolicitării) și ca urmare a unor tratamente dentare (după albirea dinților, proceduri endodontice și ortodontice) [163]. Se pare că incidența și severitatea crescută, observate atunci cand este asociat tratamentul ortodontic fix, sunt datorate îmbinării unor factori ce țin de pacient, cu elemente specifice ale tehnicii ortodontice.

Predispoziția individuală este considerată factorul determinant al apariției resorbției radiculare externe, indiferent de aplicarea unei intervenții ortodontice. Cei mai mulți specialiști susțin că pacienții cu tratament ortodontic în antecedente au un risc mai mare de apariție a formelor severe. În același timp, în condiții similare de tratament ortodontic, doar la 1-5% dintre indivizi s-au constatat forme cu gravitate mare de resorbție radiculară externă. Cercetările în domeniu au arătat că pacienții care după primele 6 luni de tratament manifestă semne detectabile radiologic de resorbție radiculară externă sunt mai predispuși la forme cu gravitate mare [172, 177, 178]. În condițiile existenței resorbției radiculare externe anterior începerii tratamentului, indiferent de etiologie, se consideră că există un risc mai mare de apariție postortodontic a formelor cu gravitate medie și mare. În contextul acestor observații se poate spune că susceptibilitatea individuală joacă rolul cel mai important în apariția resorbției radiculare externe, dar în același timp răspunsul individual este foarte greu de previzionat.

Procesul de resorbție radiculară externă este caracterizat printr-o distribuție variabilă funcție de vârsta pacienților. Artun (2009) și Smale (2005) identifică o relație invers proporțională între severitatea resorbției radiculare externe și vârsta pacienților [178, 183], în timp ce Zhang constată o gravitate mai mare a afecțiunii la pacienții adulți [184]. Explicațiile pot fi bivalente. Odată cu înaintarea în vârstă se produc modificări la nivelul desmodonțiului (scade vascularizația), osului alveolar (devine mai mineralizat și mai dens) și cementului [170]. Pacienții tineri pot avea un risc crescut de apariție a acestui proces patologic datorită caracterului în formare a structurilor dentare. Alte cercetări susțin că nu există o corelație semnificativă între vârstă și incidența sau severitatea resorbției radiculare externe [177, 185, 186].

Modificările stării de sănătate generală au fost asociate cu un risc mai mare de apariție a resorbției radiculare externe. Astfel, sunt incriminate în principal alergiile, astmul bronșic, diabetul, artrita, tulburări endocrine (hiperparatiroidism, boala Paget, hipofosfatemia, hipo- și hiperactivitatea glandei pituitare, diabetul), sindromul Turner [52, 170, 157]. Deoarece hormonii endocrini (1,25-dihidroxicolecalciferol, hormonul paratiroidian și calcitonina) pot influența metabolismul țesuturilor mineralizate, se presupune că pot avea rol și în producerea resorbției radiculare externe. Riscul de apariție a acestui proces patologic se apreciază că este mai mare la cei cu deficit de Calciu și vitamina D, precum și în condițiile consumului excesiv de alcool [170]. Resorbția radiculară externă poate fi întâlnită și ca efect secundar al medicației indicate în diverse patologii sistemice, însă rezultate clare în această direcție nu sunt încă conturate. În același timp, s-a încercat identificarea medicamentelor cu rol preventiv în apariția resorbției radiculare externe (produse din grupa antiinflamatoarelor – prednisolon, bisfosfonaților, dar și tetraciclina, aspirina, calcitonina), însa nu au fost obținute rezultate concludente.

Obiceiurile vicioase sunt percepute ca factori de risc în apariția resorbției radiculare externe. Printre acestea se numără onicofagia (factor de risc în absența sau prezența tratamentului ortodontic) [188], bruxismul, disfuncții ale buzelor și limbii [170].

În raport cu anomalia dento-maxilară, resorbția radiculară externă manifestă o severitate variabilă. Tulburările de erupție constituie una dintre entitățile frecvent asociate cu procesul de resorbție radiculară externă. Se presupune că presiunea exercitată de dintele inclus, în puseul eruptiv, se poate materializa ca lipsă de substanță dură dentară la nivelul rădăcinii dintelui erupt. Acest proces a fost observat mai frecvent la molarii doi, datorită acțiunii molarilor de minte incluși, precum și la incisivii laterali și primii premolari maxilari, în cazul presiunii exercitate de canin. Rezultatele studiului realizat de Ericson arată că în cazul caninului ectopic resorbția radiculară externă s-a produs cu o prevalență de 38% la incisivul lateral și 9% la incisivul central superior. Ocluzia adâncă este frecvent regăsită, în raportările cercetărilor din domeniu, ca unul dintre factorii de risc ai resorbției radiculare externe. Explicația poate ține de faptul că tratamentul anomaliei presupune intruzia dentară, cu acțiune la nivelul rădăcinii în zona cea mai vulnerabilă. Este corelată mai ales cu afectarea prin resorbție radiculară externă a incisivului lateral, rădăcinii distale a molarului prim maxilar și a incisivilor în general [170, 185]. Ocluzia deschisă a fost de asemenea percepută ca un factor de risc pentru resorbția radiculară postortodontică, cu argumentarea că dinții în hipofuncție au un parodonțiu insuficient dezvoltat, nefiind apt să suporte solicitările consecutive aplicării forțelor ortodontice și pe cele integrate exercitării funcțiilor aparatului dento-maxilar.

Densitatea crescută a osului alveolar a fost asociată cu un risc mai mare de apariție a resorbției radiculare externe. Prin studii in vivo și pe animale s-a demonstrat că densitatea osoasă nu influențează lipsa de substanță dură dentară. Printre explicațiile aduse se numără și următoarea – mai multe fibre parodontale sunt inserate în cement decât în osul alveolar, și de aceea acțiunea osteoclastelor în sensul lezării cementului nu este atât de pronunțată [170]. Contactul rădăcinii dentare cu corticala vestibulară sau orală poate cauza însa resorbție radiculară externă [171].

Rădăcinile incomplet formate par să se dezvolte normal în condițiile particulare ale tratamentului ortodontic, unii autori fiind de părere că resorbția radiculară externă apare chiar cu o frecvență mai redusă față de cea existentă la dinții cu apexul închis [170]. Alte opinii susțin că deși dinții cu rădăcinile incomplet formate, la începutul tratamentului ortodontic, continuă să se dezvolte, rămân mai scurți [170, 157]. Dinții cei mai susceptibili la resorbție radiculară apicală externă sunt incisivii superiori, urmați de cei inferiori apoi de către molarii primi (Weltman et al., 2010).

Morfologia dentară poate fi un factor favorizant al resorbției radiculare externe funcție de. Astfel, forma nanică a incisivului lateral este un factor de risc pentru resorbția radiculară externă în unele studii [185]. Existența unei asocieri între morfologia radiculară și resorbția radiculară externă postortodontică este un subiect asupra căruia rezultatele celor mai multor studii concordă. Sunt luate în discuție aspecte legate de lungimea rădăcinii, diametru și forma în treimea apicală. Unii specialiști susțin că rădăcinile scurte au un risc crescut de apariție a resorbției radiculare externe, apreciat ca fiind chiar de două ori mai mare față de celelalte variante morfologice [52, 191]. În contrast cu aceste date, studiile lui Artun (2005, 2009), Smale (2005) și Mirabella (1995) identifică lungimea mare a rădăcinii ca un factor de risc, nicidecum de prevenție. Pentru argumentarea celei de a doua variante, considerații privind tratamentul se pot lua în calcul – la o valoare egală a torque-ului deplasarea apexului rădăcinilor lungi e mai mare; dinții cu rădăcini mai lungi necesită forțe mai mari pentru a putea fi deplasați.

Referitor la diametrul radicular, se apreciază că un diametru mai mare este factor de prevenție în apariția resorbției radiculare externe [183], iar un diametru mic, factor de risc [168 ]. Multe din studiile realizate pe această temă susțin că rădăcinile cu forme diferite de normal în treimea apicală sunt mai predispuse la resorbție radiculară externă [168 ]. Forma normală este considerată un factor de prevenție [183]. Ca și variante de morfologii radiculare în zona apicală, diferite de normal, luate cel mai frecvent în discuție, sunt următoarele: efilată, angulată, forma de pipetă, aplatizată. Un risc mai mare îl manifestă primele trei aspecte menționate [170]. Conform dovezilor științifice existente, dinții cu formă aplatizată în treimea apicală nu manifestă resorbție radiculară externă mai mare comparativ cu cei cu formă normală [178, 183].

Aspectele topografice pot fi corelate cu apariția resorbției radiculare externe. Dinții maxilari sunt mai predispuși la resorbție radiculară externă față de cei mandibulari, iar dinții frontali sunt mai vulnerabili ca cei laterali [167, 191, 157]. Se pare că incisivii maxilari manifestă cea mai frecventă afectare prin resorbție radiculară externă, fiind urmați de cei mandibulari [190]. Explicația ar putea fi legată de faptul că apexul acestor dinți comportă frecvent cea mai importantă deplasare ortodontică. La incisivul lateral superior se observă de cele mai multe ori o resorbție radiculară externă mai severă decât la incisivul central [168, 177, 183, 192]. Sintetizând, gravitatea afectării postortodontice prin resorbție radiculară externă are următoarea secvențialitate în cadrul dentiției: incisivul lateral maxilar, incisivul central maxilar, incisivii inferiori, caninul maxilar, rădăcina distală a molarului 1, premolarii 2 inferiori și premolarii 2 superiori [170]. La dinții fără tratament ortodontic afectarea prin acest proces patologic prezintă o secvență foarte asemănătoare – incisivii maxilari și mandibulari, molarii 1 maxilari, premolarii superiori, caninul maxilar, unde sunt frecvente resorbțiile moderate , evidențiate prin CBCT ( Fig.2)

Fig. 2 Resorbție radiculară moderată. (Dudic et al., 2009).

Existența tratamentului endodontic și asocierea lui cu resorbția radiculară externă este un aspect controversat [168]. Studiile care îl identifică ca factor preventiv argumentează printr-o densitate și duritate mai mare a structurilor dure dentare ulterior realizării tratamentului endodontic. Corectitudinea tratamentului endodontic (calitatea obturației de canal) este foarte importantă, unii autori susțin că atunci când aceasta este scurtă, zona radiculară corespunzătoare porțiunii din canal unde există vidul, se resoarbe [170].

Printre elementele specifice tehnicii ortodontice, privite ca factori de risc ai resorbției radiculare externe se numără: durata tratamentului, amplitudinea deplasării apexului dentar, direcția deplasării dentare, magnitudinea și tipul forței ortodontice, precum și varianta de dispozitiv ortodontic utilizat. Creșterea duratei tratamentului ortodontic favorizează apariția resorbției radiculare externe medii și severe [169 ]. Apajalahti identifică că perioada optimă a tratamentului este de 1,5 ani (resorbție radiculară minoră și absentă) și atrage atenția că perioadei mai mari de 2,3 ani i-a fost asociată frecvent resorbție radiculară externă cu severitate crescută [195].

Metaanaliza realizată de Segal (2004) indică faptul că gravitatea resorbției radiculare externe variază în același sens cu amplitudinea deplasării ortodontice a apexului [194,]. ,iar leziunile cele mai importante au fost evidențiate consecutiv mișcării de intruzie dentară – cu argumentarea că în acest caz presiunile se concentrează la nivel apical. Când intruzia este asociată cu torque-ul corono-vestibular, riscul de apariție a resorbției radiculare externe este maxim. Deplasările dentare corporeale sunt cele care au cel mai mic risc de producere a resorbției radiculare, deoarece forța se distribuie pe o suprafață radiculară mai mare [164]. Diversele variante ale dispozitivelor ortodontice sunt însoțite de severități diferite ale procesului de resorbție radiculară externă. În cazul tratamentelor ortodontice cu aparate mobile, afectarea a fost mult mai puțin importantă decât în cazul utilizării tehnicilor fixe. La polul opus disjuncția combinată cu tracțiuni extraorale, procedurile chirurgicale ortognatice și utilizarea elasticelor intermaxilare au fost asociate unei severități mai mari a resorbției rădăcinii [19).

Manifestări clinice și mijloace de diagnosticare pentru resorbția radiculară externă asociată tratamentului ortodontic fix

În cele mai multe cazuri resorbția radiculară externă este un proces patologic asimptomatic, cu semne clinice și simptome practic absente. În formele cu gravitate mică și medie de cele mai multe ori nu apare durere, sângerare, mobilitate dentară. În cazurile severe poate apare mobilitatea dentară, datorită creșterii valorii raportului coroană rădăcină și scăderii valorii de suport a dintelui. De cele mai multe ori, chiar în afectările severe mobilitatea nu depășește scorul 1 pe scara Miller ,tabloul clinic nefiind sugestiv pentru severitatea afecțiunii. Mobilitatea mai accentuată apare când s-au pierdut mai mult de 9 mm din rădăcină [164], sau când se asociază afectări la nivelul parodonțiului marginal profund.

Mijlocul uzual folosit pentru detectarea resorbției radiculare externe în practica ortodontică utilizează radiografiile dentare (radiografii retroalveolare și ortopantomograme). Principalele dezavantaje sunt legate de tehnica propriu-zisă. Imaginile sunt bidimensionale, permițând identificarea doar a leziunilor meziale și distale. Modificările dimensionale și suprapunerile interferează calității imaginii și interpretării informației [200]. Utilizarea ortopantomogramelor în vederea diagnosticării resorbției radiculare externe înregistrează o sensibilitate redusă [201]. Aprecierea severității afectării este de obicei eronată, fiind exagerată din punct de vedere cantitativ cu până la 20% [202]. Imaginea incisivilor inferiori vestibularizați, fiind în afara planului focal, poate fi micșorată în sens vertical, apărând un aspect fals de resorbție radiculară [Fig.3 ].

Fig. 3 Imagine OPT cu resorbția grupului frontal inferior

Radiografiile retroalveolare sunt mai indicate pentru aprecierea resorbției radiculare externe comparativ cu ortopantomogramele, având o definiție mai bună a imaginii. Deformările dimensionale sunt mai mici datorită tehnicii de realizare standardizată. Însă, folosirea lor in scop diagnostic este percepută ca avand o sensibilitate destul de scăzută, fiind dificil a se identifica leziunile în faze incipiente – se pot evidenția abia după cel puțin 3-4 luni de la debut. Unii specialiști recomandă, în vederea creșterii acurateței informațiilor, folosirea a două incidențe (una centrică, una excentrică).

Teleradiografiile de profil pot fi folosite pentru aprecieri privind procesul de resorbție radiculară la nivelul incisivilor. Printre dezavantajele utilizării lor se numără deformațiile cu mărirea dimeniunii reale a obiectului radiografiat de 5-12% și dificultate de analiză ca urmare a suprapunerilor aferente [164].

Resorbția radiculară externă consecutivă tratamentului ortodontic fix – prevenție, posibilități terapeutice

Pentru aprecierea riscului de apariție a resorbției radiculare externe este necesar a fi realizată o evaluare inițială a pacientului înaintea începerii tratamentului ortodontic. Identificarea semnelor de resorbție radiculară externă, anterior începerii tratamentului, se traduce ca o susceptibilitate individuală crescută, particularizarea intervenției ortodontice în vederea prevenirii apariției formelor severe fiind imperios necesară. Adițional, trebuie consemnați și evaluați toți factorii de risc loco-regionali și sistemici. Elementele precedente trebuie analizate în conjuncție cu particularitățile statusului oral (exemplu – statusul parodontal marginal) care ar putea favoriza un prognostic incert al structurilor aparatului dento-maxilar consecutiv realizării intervenției ortodontice [206, 207, ]. Măsurile necesare pot viza evitarea extracțiilor dentare pentru scăderea amplitudinii deplasărilor radiculare, reducerea pe cât posibil a duratei tratamentului, utilizarea de forțe ortodontice cât mai mici și intermitente. Radiografii retroalveolare seriate sunt recomandate în cadrul evaluării inițiale, dar și pentru a se putea face o apreciere ulterioară comparativă, cu folosirea lor ca modalitate de control al evoluției procesului. ( Fig.4)

După 6-12 luni de la începerea tratamentului se recomandă o reevaluare pentru a observa dacă modificările caracteristice resorbției radiculare externe au apărut. Uzual se folosesc radiografii retroalveolare seriate. Unii specialiști consideră suficientă realizarea de radiografii ale incisivilor maxilari și mandibulari, deoarece aceștia sunt cei mai predispuși la resorbție radiculară externă. Alți autori recomandă folosirea a câte 2 incidențe pentru fiecare rădăcină, în vederea unei acurateți mai bune a testului diagnostic. Dacă sunt identificate semne radiologice de afectare radiculară, acestea reprezintă un element indicator al faptului că cel mai probabil, în cursul tratamentului ortodontic va apare o resorbție radiculară progresivă.

Fig. 4 Diverse grade de resorbție radiculară

CAPITOLUL III

Principiile Metodei Elementului Finit M.E.F

Aplicabilitatea în ortodonție

Simularea fenomenelor fizice a constituit de-a lungul timpului o preocupare permanentă în încercările cercetătorilor de-a urmări cât mai exact comportamentul diferitelor fenomene. Metoda Elementelor Finite, MEF, este o metodă numerică de analiză modernă, cu domenii de aplicabilitate extrem de variate: mecanică, electronică, curgerea fluidelor, probleme termice, meteorologie, biomecanică etc. [6]. Această metodă are ca punct de plecare fenomenul real , care apoi este decupat într–un număr de elemente cu forme simple, care ulterior sunt asamblate pentru a construi geometria finală a structurii.

În toate situațiile, formularea metodei este identică, natura câmpului studiat și legile de comportare sunt adaptate domeniului studiat (Fig.1).

Fig. 1. Domeniile de aplicabilitate a metodei elementelor finite [6]

Necunoscutele problemei Φ sunt, în funcție de domeniul supus analizei: deplasări, temperaturi, etc. În cazul analizei unei structuri dento-paradontale, asimilate cu o structură mecanică, necunoscutele problemei, sunt deplasările „nodurile”, puncte aparținând structurii, în particular translații/rotații – ca necunoscute de gradul I, respectiv stress-ul (tensiunile) ca necunoscute de gradul II.

Principiul metodei constă în împărțirea domeniului supus analizei într-un număr de subdomenii, elemente geometrice simple, denumite „elemente finite”, legate între ele prin „ noduri ”(Fig.2). Acest procedeu prin care un domeniu continu este împărțit în subdomenii, elemente discrete numite elemente finite, E.F. ,cu proprietăți fizice și funcționale identice cu cele ale domeniului studiat, se numește „discretizare”.

Ecuațiile E.F. ale unei structuri formate dintr-un număr finit de elemente discrete, vor alcătui sisteme de ecuații liniare, ale căror soluții reprezintă necunoscutele problemei: deplasări, temperaturi, tensiuni etc.

Utilizarea Metodei Elementelor Finite, MEF, prezintă interes deosebit și în studiul proceselor biomecanice, datorită următoarelor considerente:

capacitate mare de adaptare la diferite situații: modele geometrice complicate

se pot studia structuri complexe : craniu, ATM, dinte-parodonțiu

– se pot cupla corpuri din materiale diferite; materiale izotrope și anizotrope

– se pot studia comportamente complexe : deplasări dentare

– simplitate în utilizare;

– posibilitatea elaborării unor algoritmi cu grad mare de generalitate,pentru domenii medicale

(ortodonție, protetică, implantologie)

-exploatarea directă și rapidă a rezultatelor

S-a optat în acest studiu pentru utilizarea FEM datorită avantajelor pe care le prezintă această metodă..

Fig. 2. Principiul Metodei Elementului Finit M.E.F.

Însumând ecuațiile E.F. se obține ecuația structurii, reprezentată în figura nr.3

Fig.3. Algoritmul Metodei Elementului Finit – MEF

Metoda Elementului finit MEF ,a fost concepută pentru ingineria aeronautică în primă fază. Turner introduce prima dată metoda în anul 1956, iar Zienkiewicz în anul 1967 descrie bazele matematice ale acestei metode. În domeniul medical anii 1970 aduc primele aplicări pentru studiul coloanei vertebrale, urmate în anii 1980 de oasele feței, inclusiv de dinți. Simulările cu modele ale căror componente structurale au proprietăți non-lineare sunt utile pentru studiul corect al ipotezei emise, dar această abordare fiind de dată recentă nu prezintă validitate și grad de încredere cert la momentul actual.222 Studiile care utilizează modele mecanice non-lineare sunt reduse.

Metoda MEF are și câteva dezavantaje :

-volumul mare de date de intrare cerute de programele de analiză prin MEF (coordonatele nodurilor, informații de conectivitate a elementelor în rețea, condiții la limită, etc.);

– sistemele de ecuații care se obțin prin aplicarea FEM sunt mari, pt. rezolvarea acestora în condiții de eficiență fiind necesare memorii interne mari;

– efort considerabil în interpretarea și validarea rezultatelor; calitatea rezultatelor obținute prin MEF presupune o serie de aproximări, care vor depinde de:

• experiența și abilitatea programatorului de a elabora un model de elemente finte pentru problema studiată

• necesitatea unui ansamblu minim de cunoștințe fundamentale referitoare la metodă

• experiență pentru utilizator; riscul erorilor de interpretarea a rezultatelor fiind mari

1.1 Principiile teoretice ale acțiunii mecanice ale aparatelor dentare

Pentru a analiza efectele forțelor ortodontice asupra structurilor dento-parodontale , este importantă evaluarea parametrilor deplasărilor biomecanice, reprezentați de centru de rezistență, centrul de rotație și momentul forței.

Centrul de rezistență este echivalent cu centrul masei corespunzând corpului liber al unui dinte. Centrul de rezistență al dintelui depinde de lungimea și morfologia rădăcinii dintelui [1], [26], [44].

Fig. 4. Vedere tridimensională a unei structuri paradontale:

dinte – PDL – bracket. Geometria structurii [39]

Centrul de rezistență pentru un dinte cu lungime normală se află între mijlocul și a treia parte a rădăcinii dintelui față de apex, la aproximativ 1-2 mm de zona apicală. Localizarea centrului de rezistență în funcție de lungimea și morfologia rădăcinii acestuia este între 24% – 55% din lungimea rădăcinii măsurată între creasta alveolară și apex [26].

Fig.5. Poziția centrului de rezistență în funcție de lungimea

și morfologia dintelui [44]

Centrul de rezistență pentru un dinte cu lungime normală se află între mijlocul și a treia parte a rădăcinii dintelui față de apex, la aproximativ 1-2 mm de zona apicală. Localizarea centrul de rezistență în funcție de lungimea și morfologia rădăcinii acestuia este între 24% – 55% din lungimea rădăcinii măsurată între creasta alveolară și apex [26].

Fig.6 Schematizarea diferitor tipuri de rădăcini ale unui dinte și

pozițiționarea centrului de reistență în funcție de aceasta [26]

Centrul de rezistență este locul în care, din punct de vedere matematic, poate fi concentrată rezistența la deplasare. Este dependent de lungimea și morfologia rădăcinii, numărul de rădăcini, dar și de nivelul osului alveolar.Dacă dintele ar fi un corp liber în spațiu, centrul de rezistență ar coincide cu centrul de rotație. Pe de altă parte, dintele este susținut prin intermediul ligamentului periodontal în os, motiv pentru care localizarea centrului de rezistență depinde de dimensiunea și forma dintelui, dar și de calitatea inserției osoase.

Localizarea exactă a centrului de rezistență este dificilă, însă studiile analitice efectuate de Burstone i-au determinat poziția: 40% apical pe lungimea rădăcinii și la 6/10 din înălțimea crestei alveolare. Această evaluare a poziției centrului de rezistență este dependentă de structura osului alveolar și de lungimea radiculară menținută efectiv de os. Centrul de rezistență pentru un model standard este de 41,8% din lungimea totală a rădăcinii măsurată față de creasta alveolară. ( Fig.7)

Aplicarea unei forțe în CRz va produce o translație pură, iar aplicarea unui moment în jurul CRz va crea o rotație pură. Dacă forța se aplică la nivel coronar, se va produce o înclinare a dintelui , compusă dintr-o mișcare de translație și una de rotație. ( Fig.8)

Fig. 7. Specificațiile unui model standard dinte [26]

Aplicarea unei forțe în centrul de rezistență ar produce o translație pură (Fig.8)

.

Fig. 8. Centrul de rezistență al unui dinte cu o singură rădăcină

Considerând solicitarea dată de un aparat dentar asupra unui dinte, forța produsă de acesta poate crea două situații [26]:

translația dintelui dacă forța trece prin centrul de rezistență (Fig.10.A); în acest caz stress-ul este distribuit uniform de-a lungul ligamentului periodontal;

rotația dintelui în jurul centrului de rezistență când este aplicat un cuplu (Fig.10.B); în acest caz stress-ul are o variație liniară pe înălțimea dintelui, σ yy este nul în centrul de rezistență și maxim σ yy max la cea mai mare distanță de axa de rotație.

Fig.9. Mărimea cuplului în funcție de distanța față de centrul de rezistență [44]

Fig. 10. Variația stress-ului pe înălțimea dintelui [26]

Centrul de rotație este un punct arbitrar situat la o distanță de centrul de rezistență în jurul căruia se rotește dintele la aplicarea unei forțe pe coroană. ( Fig.11). Magnitudinea rotației depinde de momentul forței. De exemplu: dacă forța este de 150 g, iar distanța cuprinsă între centrul de rezistență și punctul de aplicare a forței este de 10 mm, momentul forței este de 1500 g/mm. În acest caz, centrul de rotație se confundă cu centrul de rezistență. Este important de notat că, în timp ce centrul de rezistență este în funcție de lungimea dată, centrul de rotație depinde în mod direct de sistemul de forțe aplicate și se poate

Fig.11. Centrul de rotație [54]

Poziția centrului de rotație este în acel punct aparținând axei verticale a dintelui cu deplasarea nulă δ yy după direcția forței. Magnitudinea rotației depinde de momentul forței. Un studiu efectuat de cercetătorii japonezi și publicat în 2007 localizează centrul de rezistență al unui incisiv central superior la aproximativ 0.77 din lungimea rădăcinii distanță față de apex.

Fig.12. Centrul de rotație [1], [55]

Forța ortodontică acționează la nivelul coroanei, la o anumită distanță de centrul de rezistență al dintelui. Momentul forței depinde de intensitatea acesteia și de distanța de la punctul de aplicare al forței la centrul de rezistență și se calculează după formula:

M = F x L

unde F – intensitatea forței,L– distanța dintre locul de aplicare al forței și centrul de rezistență. Distanța se calculează perpendicular din linia de acțiune a forței spre centrul de rezistență. (Fig.13)

Fig.13 Momentul forței ( după Proffit)

1.2. Tipuri de mișcări ortodontice

Ținând cont că distribuția forței la nivelul ligamentului periodontal diferă cu diferite tipuri de deplasare, este necesar să specificăm tipul de deplasare dorit, pentru a alege nivelul optim de forță aplicată, fără a cauza prejudicii țesuturilor dure sau moi ale dintelui.

Mișcările ortodontice se pot grupa în câteva tipuri [54]:

Versia ( bascularea):

necontrolată

controlată

Translație

Rotația

Extruzie – Intruzia

Mișcarea de torque

Versia

Cea mai simplă formă de deplasare ortodontică este versia (tipping). Aceasta este produsă când o singură forță este aplicată pe coroana unui dinte. Când are loc acest fenomen, se produce rotația dintelui în jurul centrului său de rezistență, ligamentul periodontal este compresat în apropierea apexului de aceeași parte cu aplicarea forței, iar în zona osului alveolar de partea opusă forței. ( Fig.14)

Fig.14 Versia (după Burstone)

În anumite zone, chiar după eliminarea ariei hialinizate, centrul de rezistență se va deplasa către regiunea mediană radiculară. Graber consideră că deplasarea de versie, fie în direcție vestibulară, fie linguală, este frecvent expusă recidivei, deoarece dintele se va deplasa gradual spre zona de tensiune.

Translația

Este o mișcare indusă de două forțe simultane, aplicate asupra coroanei. (deplasare corporală). În această situație, aria ligamentului periodontal este compresată uniform. ( Fig.15) Aparatele fixe generează o mișcare de translație, dacă punctul de aplicare al forței este cât mai aproape de centrul de rezistență al dintelui.

Fig.15 Deplasare corporeală

Studiile experimentale au arătat că aplicarea unei forțe ușoare, dar continue la nivelul dinților umani va duce la formarea unor zone de compresiune la scurt timp după inițierea deplasării dentare (Graber). Hialinizarea a persistat timp de câteva zile și a fost urmată de resorbție osoasă directă. Dacă forța aplicată are intensitatea de peste 150 g (1,5 N), hialinizarea apărută este continuă.

În timpul deplasării de translație, dintele este supus acțiunii unui cuplu de forțe, iar hialinizarea apare, însă pe o durată mai scurtă în translație decât în versie (Graber). Rezultatul este reprezentat de o zonă de compresiune pe partea aplicării forței și formarea unei zone hialinizate în treimea cervicală și mediană a rădăcinii hialinizate.

Rotația

Derotarea unui dinte este considerată o deplasare ortodontică simplu de obținut. Teoriile biomecanice afirmă că, pentru a se produce rotația unui dinte în jurul axului său, forța trebuie să atingă o magnitudine mult mai mare decât în alte tipuri de deplasare . Forțele necesare mișcării de rotație sunt mult mai periculoase, putând induce o mișcare de forfecare a pulpei, extrem de nocivă. ( Fig.16)

Fig.16 Mișcarea de rotație

Extruzia

Mișcările extruzive produc în mod ideal doar tensiune la nivel parodontal, fără zone de compresiune. Acest lucru este pur teoretic, doarece în realitate, de multe ori extruzia este asociată versiei, determinând arii de compresiune. ( Fig.17)

În cazul pacienților tineri, deplasarea extruzivă este utilizată în cazul ocluziei deschise, în special prin aplicarea elasticelor în dreptunghi. La aplicarea acestei metode, are loc atât deplasarea dentară, cât și a proceselor alveolare, prin stimularea proceselor de creștere.

Fig.10 Schema mișcărilor verticale

Intruzia

Această deplasare a fost multă vreme considerată imposibil de obținut și a fost asociată cu afectarea parodontală și resorbția radiculară. Cercetările actuale au arătat că este posibil de realizat intruzia, în special la dinți monoradiculari, iar în anumite situații clinice, rămâne chiar o variantă terapeutică indicată. Este de menționat că această deplasare necesită un control deosebit a forțelor implicate, atât ca direcție, cât și ca magnitudine.

Mișcarea de torque

Caracteristic pentru mișcarea de torque este deplasarea rădăcinii, în timp ce coroana este menținută pe loc. Burstone (9) a arătat că torque-ul este rezultatul unui sistem de forțe, fiind produs de o torsiune în arc în momentul interacțiunii cu slotul bracket-ului. Aplicarea torque-ului la nivelul dintelui crează o torsiune în arc, care va roti dintele în jurul centrului de rezistență. Mai mult, un arc torsionat pentru a produce torque lingual la nivelul incisivilor superiori, va cauza și un anumit grad de extruzie( Fig.11

Figura 11- Reprezentarea mișcării de torque [28]

CONTRIBUȚIA PERSONALĂ

CAPITOLUL I

STUDII CLINICO-STATISTICE PRIVIND EFECTELE FORȚELOR ORTODONTICE

ASUPRA PULPEI DENTARE ȘI A APEXULUI

INTRODUCERE

Tratamentul ortodontic, aplicat în scopul corectării anomaliilor dento-maxilare, are efecte benefice loco-regionale, prin îmbunătățirea echilibrului morfologic și funcțional al structurilor dento-faciale, dar și asupra stării generale de sănătate și confortului individului, cu rol pozitiv în creșterea calității vieții [55, 56]. Sub aspect morfologic, prin tratament ortodontic se pot obține rezultate favorabile în sensul alinierii dinților, armonizării raporturilor dento-alveolare și intermaxilare, conforme cu caracteristicile cranio-faciale individuale. Ca orice tratament medical, intervențiile ortodontice comportă pe lângă beneficii și riscul apariției unor efectelor secundare, de obicei locale, dar uneori și sistemice [57]. Acestea apar de cele mai multe ori ca urmare a interacțiunii aparatelor ortodontice cu structurile aparatului dento-maxilar, fiind în stransă interdependență cu particularitățile individuale ale cazului tratat. În consecință, prin cunoașterea coordonatelor specifice desfășurării tratamentelor ortodontice, a potențialelor efecte nedorite ale aplicării diverselor proceduri, dispozitive și materiale, medicul ortodont poate avea un rol determinant în evitarea apariției complicațiilor asociate tratamentului ortodontic și astfel, poate asigura un standard calitativ înalt al actului medical. .

Tema interacțiunii aparatelor ortodontice cu structurile dure dentare este de actualitate și interes în acest domeniu. Complicațiile asociate tratamentului ortodontic în general, și cele cu manifestare dentară în mod particular, constituie un subiect abordat de multe publicații de specialitate. În contextul percepției actuale asupra intervențiilor medicale, această problematică este una de maxim interes deoarece azi, mai mult ca oricând, accentul este pus pe instituirea de acte medicale la un înalt standard calitativ, sigure și cu riscuri minime,iar pacienții se informează și din alte surse (internet, media) despre consecințele și riscurile unei terapii ortodontice.

Prin intermediul aparatelor ortodontice sunt declanșate în mod repetat forțe ortodontice, necesare pentru obținerea deplasărilor dentare dorite și atingerea obiectivelor tratamentului. Astfel, acțiunea aparatelor ortodontice este posibil să fie însoțită de un răspuns biologic, care să includă și reacții secundare nedorite [79]. De exemplu, în cazul aparatelor ortodontice fixe, aplicarea forței ortodontice este însoțită de un proces inflamator steril la nivelul parodonțiului apical, care are rol în apariția lacunelor de resorbție la nivelul rădăcinii dentare, leziuni apreciate ca fiind identificabile microscopic la toți dinții cu tratament. ortodontic în antecedente. Concomitent, sunt asociate și modificări de vascularizație la nivel pulpar, care de obicei sunt forme tranzitorii, de hiperemie pulpară [80, 82].

Pe parcursul tratamentului ortodontic sunt realizate deplasări dentare, cu amplitudine variabilă, ceea ce se traduce ca o situație într-o permanentă schimbare, la care structurile aparatului dento-maxilar pot răspunde uneori prin apariția de efecte secundare : resorbție radiculară, retracție gingivală .Resorbția radiculară este mai frecventă în timpul mișcării de intruzie, presiunile fiind concentrate la nivel apical . Când intruzia este asociată cu torque-ul corono-vestibular, riscul de apariție a resorbției radiculare externe este maxim. Deplasările dentare corporeale sunt cele care au cel mai mic risc de producere a resorbției radiculare, deoarece forța se distribuie pe o suprafață radiculară mai mare

Când dinamica acțiunii ortodontice este mai accentuată decât posibilitatea adaptativă a organismului, se recomandă o perioadă de repaus, fără realizarea de activări. De exemplu, în cazurile cu resorbție radiculară externă identificată radiologic pe parcursul tratamentului, s-a demonstrat că o pauză de 2-3 luni a activărilor este benefică, cu obținerea unei afectări mai puțin severe la finalul tratamentului.

Evaluarea nivelului resorbției radiculare apicale este posibilă pe radiografii retroalveolare, OPT și CBCT, acesta oferind o perspectivă 1:1 a zonei investigate, fiind astfel posibilă efectuarea unor măsurători liniare precise, spre deosebire de imaginile achiziționate prin tehnicile de investigare clasice care sunt distorsionate și magnificate.

Scopul studiului

Studiul nostru își propune să investigheze corelațiile dintre terapia ortodontică fixă și efectele adverse la un lot de pacienți cu malocluzii, din județul Mureș , tratați cu aparate ortodontice fixe pe o perioadă de 3 ani. Ipotezele de lucru au fost umătoarele:

1. Dacă tratamentul ortodontic fix reprezintă un factor de risc și predictibilitate pentru instalarea unor modificări pulpare, folosind aparatul Pulpatest

2. Dacă deplasările ortodontice tip intruzie sunt asociate cu resorbția radiculară

3. Dacă măsurătorile pe CBCT sunt indicate în cuantificarea gradului de resorbție radiculară

Material și metodă

Studiul a fost realizat pe un eșantion format din 135 de pacienți, care s-au prezentat la tratament ortodontic în perioada martie 2015-aprilie 2018, la Catedra de Ortodonție și Ortopedie Dento-Facială a Facultații de Medicina Dentară, Universitatea de Medicină și Farmacie Științe și Tehnologie, Târgu Mureș cu vârsta cuprinsă între 7 – 17 ani , din mediul urban și rural ,cu diverse anomalii dento-maxilare.

Din lotul inițial au fost selectați 30 de pacienți , împărțiți în 3 subloturi astfel :

1. Lotul I a fost reprezentat de 10 pacienți (5 de sex masculin și 5 de sex feminin), cu malocluzii de clasa I Angle, tratați cu aparat ortodontic fix

2. Lotul II a fost constituit din 10 pacienți , 5 de sex masculin și 5 de sex feminin cu malocluzii clasa II/1 Angle, tratați cu aparat ortodontic fix

3. Lotul III a fost format din 10 pacienți , 5 de sex masculin și 5 de sex feminin, cu malocluzii clasa II/2 Angle, tratați cu aparat ortodontic fix

Fiecare din cei 30 pacienți a fost investigat pentru testarea vitalității pulpare , cu Pulpatest în momentul aplicării aparatului ortodontic T0, la 3 luni de la aplicarea aparatului T1 și la 6 luni T2, notând într-un tabel valorile înregistrate.

Pulp testerul este un dispozitiv folosit pentru a examina vitalitatea țesutului pulpar al dintelui utilizând stimuli electrici. ( Fig. 1) In timpul testării, aparatul stimulează țesuturile nervoase ale dintelui , iar dacă apar modificări inflamatorii pulpare, pacientul semnalizează durere.

Am urmat metodologia de lucru, legând cablul aparatului la portul dispozitivului și inserând cârligul din oțel inoxidabil și electrodul de testare în interfața dispozitivului. După izolarea dintelui ce urmează a fi testat, am uscat suprafata dintelui cu un jet de aer pentru a împiedica curentul să fie condus prin mucoasa gingivală , evitând apariția unui răspuns fals. Testarea dinților colați cu bracketuri s-a realizat la poziția de intensitate joasă ( low). Am aplicat pastă de dinți pe suprafața de contact (o treime din suprafață) dintre electrod și dintele testat, aplicând apoi electrodul de test pe suprafața dintelui.
Rezultatele sunt afișate pe ecranul aparatului. (datele afișate reprezintă intensitatea curentului la care dintele a reacționat).

Când pacientul începe să simtă o durere sau amorțeală/anestezie, se îndepărtează electrodul de pe suprafața dintelui , notînd datele afișate pe ecran. Intensitatea maximă a curentul de test este 80.

a. Dacă pacientul reacționează la valori între 0 și 40, putem fi siguri că pulpa dentară este integră, cu vitalitate păstrată.

b. Dacă pacientul simte durere sau amorțeală/anestezie la valori cuprinse între 40 și 80 putem concluziona că o parte a pulpei este inflamată, cu semne de suferință.

c. La valori de peste 80, dintele este devital, pacientul nu are nici o reacție.

Fig. 1 Pulp tester , imagine de ansamblu

Criterii de includere în studiu

– pacienți cu tratament ortodontic instituit prin utilizarea de dispozitive ortodontice fixe metalice, tehnica Roth/ MBT aplicate bimaxilar;

– pacienți cu tratament ortodontic derulat pe o perioadă de timp de cel puțin 6 luni.

– pacienți cooperanți, care și-au dat consimțământul pentru a participa la studiu

– pacienți cu anomalii clasa I și II Angle

– dinți fără procese carioase simple/complicate

Criterii de excludere din studiu:

– existența unei documentații insuficiente culegerii datelor – momentul instituirii intervenției ortodontice cu precizarea datei aplicării aparatului, fotografii, modele de studiu, radiografii tip teleradiografie de profil și ortopantomograma, și o ortopantomogramă realizată după 6 luni de la aplicarea aparatului ortodontic;

– pacienții la care, în cadrul terapiei ortodontice, s-au folosit aparate extraorale, etape de chirurgie ortognatică sau disjuncție maxilară, ori aparatură mobilă;

– pacienți cu dispozitive ortodontice fixe aparținând tehnicii autoligaturante, linguale

– dinți devitali, cu obturație radiculară

Rezultate

Repartiția în funcție de sex și vârstă a pacienților celor trei loturi este prezentată în Fig 2 și 3 în care se observă predominența pacienților de sex feminin, față de cei de sex masculin în cele trei loturi.

Fig.2 Distribuția pacienților pe sexe

Evaluând repartiția pacienților pe grupe de vârstă, se evidențiază predominanța pacienților din prima grupă ( 7 – 9 ani ), urmată de grupele de vârstă 10 – 12 ani, 16 – 17 ani și 13 – 15 ani, cu cel mai mic procent.

Fig. 3 Distribuția pacienților în funcție de vârstă

Analizând distribuția după vârstă și sex a subiecților se observă predominența sexului feminin la grupa de vârstă 10-12 ani și 13-15 ani, iar la grupa de vârstă 7-9 ani distribuția a fost aproximativ egală. La grupa de vârstă 16-17 ani au predominat pacienții de sex masculin. ( Fig. 4)

Fig. 4 Distribuția pacienților pe grupe de vârstă și sex

La cei 30 de pacienți selectați , din grupa de vârstă 16-17 ani, cu anomalii clasa I Angle, clasa II/1 și II/2 am înregistrat la toți dinții arcadei superioare și inferioare, exceptând caninii , valorile răspunsului pulpar la stimulul electric . ( Fig.5) . Valorile au fost trecute într-un tabel Excel și analizate statistic

Valoarea la care pacientul reacționează cu o ușoară senzație de disconfort este afișată pe ecranul aparatului și trecută apoi într-un tabel . ( Fig.6)

Fig. 5 Testarea reactivității pulpei Fig. 6 Testare 1.1 , cu valoarea afișată pe ecran

Pentru fiecare dinte s-au făcut trei măsurători : T0, momentul aplicării aparatului, T1, la 3 luni și T2 la 6 luni de la începerea tratamentului ortodontic. Toate măsurătorile au fost notate într-un tabel Excel.

Tabel 1.

Analiza statistică arată că la Clasa I Angle, media scorului sensibilității dentare la Incisivul central superior stâng la momentul T0 este 18.60±3.406 la T1 este 19.80±4.392., iar la T2 este 27.10±7.047 (Tabel 1)

Testul Friedman, arată că există o diferență semnificativă statistic între mediile scorului sensibilității dentare la IC stg_T0, IC stg_T1 și _IC stg T2. ( Fig.7)

La _Incisivul central superior drept, la momentul T0 media scorului sensibilității dentare este de 19.40±2.675, la momentul T1 este 19.80±3.393., iar la momentul T2 este 28.80±6.494. (Tabel 2)

Test Friedman arată o diferența semnificativă statistic la Clasa I ANGLE între mediile scorului sensibilității dentare la DS_IC dr_T0, DS_IC dr_T1 si DS_IC dr_T2. ( Fig.8)

Fig.7 Scorul sensibilității dentare la IC stâng Fig.8 Scorul sensibilității dentare la IC drept

Tabel 2

La incisivul lateral superior stâng , media scorului sensibilității dentare la DS_IL stg_T0 este 19.20±4.367 , la momentul T1 este 23.30±3.466, iar la T2 este 32.20±7.714. (Tabel 3)._

Testul Friedman, arată o diferență semnificativă statistic între mediile scorului sensibilității dentare la incisivul lateral stând între momentele T0, T1 și T2, gradul de sensibilitate crește pe măsură ce tratamentul ortodontic avansează, pulpa suferă presiune datorită compresiei din zona apicală. ( Fig.9)

La incisivul lateral superior drept media scorului sensibilității dentare este la T0 19.80±5.160 la momentul T1 , valoarea este 21.70±4.668., iar la momentul _T2 este 31.40±9.501. ( Tabel 4)

Testul Friedman, arată o diferență semnificativă statistic între mediile scorului sensibilității dentare la incisivul lateral drept între momentele T0, T1 și T2, gradul de sensibilitate crește pe măsură ce tratamentul ortodontic avansează. ( Fig.10)

Tabel nr.3

Fig.9 Scorul sensibilității dentare la I lat. stâng Fig.10 Scorul sensibilității dentare la I lat. drept

Tabel 4

La premolarul prim superior stâng media scorului sensibilității dentare la T0 este 21.00±3.232, la T1 este 24.60±2.547, iar la T2 este 29.00±7.732 ( Tabel 5)

La premolarul prim superior drept media scorului sensibilității dentare la T0 este 22.90±2.60 , la T1 este 25.50±2.677, iar la T2 este 30.50±5.759. Și la acești dinți se remarcă o creștere a valorului de răspuns pulpar , pe măsura avansării tratamentului ortodontic. ( Tabel 6)

Tabel 5

Testul ANOVA, arată o diferență semnificativă statistic între mediile scorului sensibilității dentare atât la premolarul prim din hemiarcada stângă, cât și la cel din dreapta la T0, comparativ cu T1 și T2. ( Fig.11, 12)

Fig.11 Scorul sensibilității dentare la Pm1 stâng Fig.12 Scorul sensibilității dentare la Pm1 drept

Tabel 6

La premolarul secund maxilar stâng media scorului sensibilității dentare la T0 este, 24.10±2.514 la T1 este 25.70±4.347.iar la T2 este 31.60±5.441. ( Tabel 7)

La premolarul secund maxilar drept media scorului sensibilității dentare la T0 este26.00±2.906, la T1 este27.80±5.959, iar la T2 este 33.30±6.447. Și la acești dinți se remarcă o creștere a valorului de răspuns pulpar , pe măsura avansării tratamentului ortodontic. ( Tabel 8)

Testul ANOVA, arată o diferență semnificativă statistic între mediile scorului sensibilității dentare atât la premolarul secund din hemiarcada stângă, cât și la cel din dreapta la T0, comparativ cu T1 și T2. ( Fig.13, 14)

Fig.13 Scorul sensibilității dentare la Pm2 stâng Fig.14 Scorul sensibilității dentare la Pm2 drept

La incisivul central inferior stâng , media scorului sensibilității dentare la _T0 este 23.10±4.864, la momentul T1 este 27.60±5.522, iar la T2 este 34.40±6.433. ( tabel 7)

Tabel 7

Testul Friedman arată o diferență semnificativă statistic între mediile scorului sensibilității dentare la IC stâng mandibular și drept la momentul T0, comparativ cu T1 și T2. ( Fig.15, 16)

La incisivul central inferior drept , media scorului sensibilității dentare la _T0 este 22.70±6.019la momentul T1 este25.20±4.780. iar la T2 este35.60±7.027. ( tabel 8)

Fig.15 Scorul sensibilității dentare la Ic stâng Fig.16 Scorul sensibilității dentare la Ic drept

Tabel 8

La incisivii laterali inferiori de pe hemiarcada stângă, media scorului sensibilității dentare la T0 este 21.40±6.450, la momentul T1 este 28.00±5.270 iar la T2 este 35.50±7.169. ( tabel 8)

La incisivii laterali inferiori de pe hemiarcada dreaptă , media scorului sensibilității dentare la T0 este 21.10±5.547., la T1 este 26.70±7.846, iar la T2 este 35.10±8.144 ( tabel 9)

Testul Friedman arată o diferență semnificativă statistic între mediile scorului sensibilității dentare la incisivii laterali inferiori de pe hemiarcada stângă și dreaptă la momentul T0, comparativ cu T1 și T2. ( Fig.17, 18)

Tabel 9

Fig.17 Scorul sensibilității dentare la I.lat stâng Fig.18 Scorul sensibilității dentare la I lat drept

Tabel 10

În urma analizei scorului sensibilității pulpare la premolarii primi inferiori din hemiarcada stângă am găsit următoarele valori : la T0 este 22.20±3.084, la T1 este 28.80±6.877, iar la T2 este 35.90±6.540. (tabel 11 )

Tabel 11

În urma analizei scorului sensibilității pulpare la premolarii primi inferiori din hemiarcada dreaptă am găsit următoarele valori : la T0 este23.90±2.846, la T1 este, 30.60±6.293 iar la T2 este. 39.80±2.616. (tabel 12 )

Tabel 12

Testul Anova arată o diferență semnificativă statistic între mediile scorului sensibilității dentare la premolarii primi din hemiarcada stângă și dreaptă , valorile fiind mai mari la momentul T2, comparativ cu T0 și T1. ( Fig.19,20)

Fig.19 Scorul sensibilității dentare la Pm1 stâng Fig.20 Scorul sensibilității dentare la Pm1 drept

În urma analizei scorului sensibilității pulpare la premolarii secunzi inferiori din hemiarcada stângă am găsit următoarele valori : la T0 este 24.90±2.885. la T1 este, 37.70±3.831. iar la T2 este 40.80±2.860.

În urma analizei scorului sensibilității pulpare la premolarii secunzi inferiori din hemiarcada dreaptă am găsit următoarele valori : la T0 este 27.60±3.534. la T1 este 38.80±2.098.iar la T2 este. 42.60±2.675. De remarcat că acești dinți depășesc pragul valorii de 40 , manifestând diverse grade de sensibilitate pulpară. (tabel 13 )

Testul Anova arată o diferență semnificativă statistic între mediile scorului sensibilității dentare la premolarii secunzi inferiori atât în hemiarcada stângă , cât și în cea dreaptă în funncție de momentul analizat : T0, T1, sau T2. ( Fig. 20, 21)

Fig.20Scorul sensibilității dentare la Pm2 stâng Fig.21 Scorul sensibilității dentare la Pm2 drept

Tabel 13

La anomaliile Clasa II/1 Angle, media scorului sensibilității dentare la incisivul central stâng superior la momentul T0 este 17.40±1.265, la momentul _T1 este 22.10±1.663.,iar la momentul _T2 este 32.80±1.814. ( Tabel 14)

Tabel 14

La incisivul central drept superior la momentul T0 este 17.60±0,8433, la momentul _T1 este 22.00±2.055.,iar la momentul _T2 este 34.00±1.764. ( Tabel 15)

Testul Anova indică o diferență semnificativă statistic între mediile scorului sensibilității dentare la incisivul central drept și stâng în diverse etape de analiză. ( Fig.22, 23)

Fig.22 Scorul sensibilității dentare la Ic sup stâng Fig.23 Scorul sensibilității dentare la Ic drept

Tabel 15

La anomaliile Clasa II/1 Angle, media scorului sensibilității dentare la incisivul lateral stâng superior la momentul T0 este 16.80±0,7888, la momentul _T1 este 22.20±2.300,iar la momentul _T2 este 36.4 0±4.300 .

La incisivul lateral drept superior la momentul T0 este17.50±2.173., la momentul _T1 este22.20±2.573 ,iar la momentul _T2 este37.70±4.855.

Testul Friedman indică o diferență semnificativă statistic între mediile scorului sensibilității dentare la incisivul lateral drept și stâng în diverse etape de analiză. ( Fig.24, 25)

Fig.24Scorul sensibilității dentare la Ilat sup stâng Fig.25Scorul sensibilității dentare la Ilat drept

Analizând rata sensibilității pulpare la dinții laterali ai pacienților cu anomalii clasa II/1 Angle am găsit următoarele valori : La premolarul prim superior din hemiarcada stângă media scorului sensibilitatii dentare la DS_ PM1 stg _T0 este 22.71±0.9512, la T1 este 23.71±2.215., iar la T2 este 36.86±2.116. ( Tabel 16)

Tabel 16

La premolarul prim superior din hemiarcada dreaptă , media scorului sensibilității dentare are următoarele valori : la T0 23.40±0.5477 , la T1 24.60±2.793, iar la T2 37.40±2.302. ( Tabel 17)

Testul Friedman indică o diferență semnificativă statistic între mediile scorului sensibilității dentare la premolarul prim drept și stâng în diverse etape de analiză. ( Fig.26, 27)

Fig.26Scorul sensibilității dentare Pm1 sup stâng Fig.27 Scorul sensibilității dentare la Pm1 drept

Tabel 17

Așa cum reiese din analiza statistică, valorile sensibilității pulpare, determinate cu pulp testul cresc de la momentul T0 spre T1 și ating valori maxime la T2, ceea ce demonstrează că pe măsură ce tratamentul ortodontic avansează , crește și sensibilitatea pulpară, tradusă prin valori apropiate de cifra 40, cifră de la care pot apare și semne clinice de hiperemie.

Nu au fost evaluate modificările sensibilității pulpare la premolarii secunzi superiori , deoarece un procent mare de poacienți (80%) au avut acești dinți extrași, fie la momentul T0, fie la T1

La anomaliile Clasa II/1 ANGLE, media scorului sensibilității dentare la incisivul central stâng inferior la momentul T0 este 19.20±3.360., la momentul _T1 este25.40±2.171.,iar la momentul _T2 este39.00±1.563. ( Tabel 18)

La incisivul central drept inferior la momentul T0 este18.70±2.111., la momentul _T1 este25.20±2.658 ,iar la momentul _T2 este. 38.50±2.014.

Testul Anova indică o diferență semnificativă statistic între mediile scorului sensibilității dentare la incisivul central drept și stâng în diverse etape de analiză. ( Fig.28, 29)

Tabel 18

Fig.28 Scorul sensibilității dentare la Ic inf stâng Fig.29 Scorul sensibilității dentare la Ic drept

Analizând valorile la nivelul incisivilor laterali inferiori din hemiarcada stângă, putem observa că media scorului sensibilității dentare la T0 este 19.10±3.446, la T1 este 25.50±2.635, iar la T2 este 38.40±1.430. (Tabel 19)

La nivelul incisivilor laterali inferiori din hemiarcada dreaptă, putem observa că media scorului sensibilității dentare la T0 este 18.70±2.946, la T1 este 30.40±5.700, iar la T2 este 40.00±1.155. ( Tabel 20)

Tabel 19

Testul Anova indică o diferență semnificativă statistic între mediile scorului sensibilității dentare la incisivul lateral inferior drept și stâng în diverse etape de analiză. ( Fig.30, 31)

Fig.30 Scorul sensibilității dentare la Il inf stâng Fig.31 Scorul sensibilității dentare la Il drept

Tabel 20

La premolarul prim inferior din hemiarcada stângă media scorului sensibilității dentare la T0 este, 23.20±1.924. la T1 este 33.60 iar la T2 este 40.60 ( Tabel 21)

La premolarul prim inferior din hemiarcada dreaptă , media scorului sensibilității dentare la T0 este 24.20±0.8367, la T1 este 36.40±4.393._T2 este 39.80±0.8367.

Tabel 21

Testul Friedman indică o diferență semnificativă statistic între mediile scorului sensibilității dentare la premolarul prim drept și stâng inferior în diverse etape de analiză. ( Fig.32, 33)

Fig.32Scorul sensibilității dentare Pm1 inf stâng Fig.33 Scorul sensibilității dentare la Pm1 drep

La premolarul secund inferior din hemiarcada stângă media scorului sensibilității dentare la T0 este 25.60±2.074 , T1 este 36.80±3.564 ,iar la T2 este 41.00±1.000.

La premolarul secund inferior din hemiarcada dreaptă, media scorului sensibilității dentare la T0 este 25.80±1.483, la T1 este 38.20±2.387, iar la T2 este 40.20±0.8367.

Testul Friedman indică o diferență semnificativă statistic între mediile scorului sensibilității dentare la premolarul prim drept și stâng inferior în diverse etape de analiză. ( Fig.34, 35)

Fig.34 Scorul sensibilității dentare Pm2 inf stâng Fig.35 Scorul sensibilității dentare la Pm2 drept

La anomaliile Clasa II/2 Angle, media scorului sensibilității dentare la incisivul central stâng superior la momentul T0 este 17.40±0,9661, la momentul _T1 este 20.60±2,221, iar la momentul _T2 este 24,40± 2,716 ( Tabel 22)

Tabel 22

La incisivul central drept superior la momentul T0 este17.20±1.317., la momentul _T1 este20.20±2.394.,iar la momentul _T2 este 24.90±2.923 ( Tabel 23)

Testul Anova indică o diferență semnificativă statistic între mediile scorului sensibilității dentare la incisivul central drept și stâng superior în diverse etape de analiză. ( Fig.36, 37)

Tabel 23

Fig.36 Scorul sensibilității dentare la Ic sup stâng Fig.37 Scorul sensibilității dentare la I.c drept

Tabel 23

Analizând valorile la nivelul incisivilor laterali superiori din hemiarcada stângă, putem observa că media scorului sensibilității dentare la T0 este 16.20±1.229 , la T1 este 20.90±2.470, iar la T2 este 24.90 3.035 ( tabel 24)

La nivelul incisivilor laterali superiori din hemiarcada dreaptă, putem observa că media scorului sensibilității dentare la T0 este 18.70±2.946, la T1 este 30.40±5.700, iar la T2 este 40.00±1.155. ( Tabel 25)

Tabel 24

Testul Friedman indică o diferență semnificativă statistic între mediile scorului sensibilității dentare la incisivul lateral stând și drept superior în diverse etape de analiză. ( Fig.38, 39)

Fig.38 Scorul sensibilității la I.lat sup stâng Fig.39 Scorul sensibilității dentare la I.lat drept

Tabel 25

La premolarul prim superior din hemiarcada stângă media scorului sensibilității dentare la T0 este, 24.10±1.524. la T1 este 25.70±2.312. iar la T2 este 29.30±5.229. ( Tabel 26)

La premolarul prim superior din hemiarcada dreaptă , media scorului sensibilității dentare la T0 este 24.20±0.8367, la T1 este 36.40±4.393._T2 este 39.80±0.8367.

Tabel 26

Testul Friedman indică o diferență semnificativă statistic între mediile scorului sensibilității dentare la premolarul prim superior stâng și drept în diverse etape de analiză. ( Fig.40, 41)

Fig.40 Scorul sensibilității la Pm1 sup stâng Fig.41 Scorul sensibilității dentare la Pm 1sup drept

La premolarul secund superior din hemiarcada stângă media scorului sensibilității dentare la T0 este, 25.60±1.838. la T1 este 27.50±2.068 , iar la T2 este 34.50±3.375

La premolarul secund superior din hemiarcada dreaptă , media scorului sensibilității dentare la T0 este, 26.60±1.430, la T1 este 27.40±1.838, iar la T2 este 36.90±2.514. ( Tabel 27

Testul Friedman indică o diferență semnificativă statistic între mediile scorului sensibilității dentare la premolarul prim superior stâng și drept în diverse etape de analiză. ( Fig.42, 43)

Fig.42 Scorul sensibilității la Pm2 sup stâng Fig.43 Scorul sensibilității dentare la Pm 2sup drept

Tabel 27

La anomaliile Clasa II/2 Angle, media scorului sensibilității dentare la incisivul central inferior din hemiarcada stângă ,la momentul T0 este, 17.70±1.636, la momentul _T1 este 23.20±4.341, iar la momentul _T2 este 35.50±4.353.

Media scorului sensibilității dentare la incisivul central inferior din hemiarcada dreaptă este

la momentul T0 18.10±2.331, la T1 este 23.30±3.97, iar la T2 este 34.30±4.270.

Media scorului sensibilității dentare la incisivul lateral inferior din hemiarcada stângă este

17.10±2.079.la momentul T0, 23.10±4.383 la momentul T1 și 38.20±2.486 la momentul T2.

Media scorului sensibilității dentare la incisivul lateral inferior din hemiarcada dreaptă este

17.70±2.584, la momentul T0, la T1 este 23.50±6.187, iar la momentul T2 este 38.60±1.776

Fig.44 Scorul sensibilității dentare la incisivul central stâng/ drept

Testul Friedman indică o diferență semnificativă statistic între mediile scorului sensibilității dentare la incisivul central și lateral inferior din ambele hemiarcade la momente diferite de evaluare. ( Fig.44, 45 )

Fig.45 Scorul sensibilității dentare la incisivul lateral stâng/ drept

Media scorului sensibilității dentare la premolarul prim inferior din hemiarcada stângă este

25.10±1.449.la momentul T0, 32.40±5.211la momentul T1 și 39.70±1.059.la momentul T2.

Media scorului sensibilității dentare la premolarul prim inferior din hemiarcada dreaptă este 26.70±0.9487 .la momentul T0, 34.50±5.276la momentul T1 și39.50±1.269.la momentul T2.

Media scorului sensibilității dentare la premolarul secund inferior din hemiarcada stângă este

27.70±0.9487.la momentul T0, 34.50±5.276.la momentul T1 și 40.10±1.663. la momentul T2.

Media scorului sensibilității dentare la premolarul secund inferior din hemiarcada dreaptă este 27.70±0.9487 la momentul T0, 34.50±5.276..la momentul T1 și 40.10±1.663. la momentul T2.

Fig.46 Scorul sensibilității dentare la premolarul prim inferior stâng/ drept

Testul Anova indică o diferență semnificativă statistic între mediile scorului sensibilității dentare la premolarii primi și secunzi inferiori în diverse etape de analiză. ( Fig.46, 47)

Fig.47 Scorul sensibilității dentare la premolarul secund inferior stâng/ drept

Comparând medianele sensibilității dentare pe grupe de anomalii și aplicând testul Kruskal-Wallis, am constatat că nu există o diferență semnificativă statistic între medianele scorului sensibilității dentare la grupul incisivilor centrali superiori din hemiarcada stângă și dreaptă la momentul T0 în toate cele 3 clase de anomalii. ( Fig.48)

Fig.48 Scorul sensibilității dentare la grupul incisiv central stâng/ drept în diverse anomalii

În schimb, testul Kruskal-Wallis, arată că există o diferență semnificativă statistic între medianele scorului sensibilității dentare la grupul incisivilor laterali superiori din hemiarcada stângă și dreaptă la momentul T0, aceștia fiind considerați dinți vulnerabili, atât datorită configurației anatomice ( rădăcini gracile), cât și structurii interne. Această diferență se păstrează la momentul T1 și se accentuează la momentul T2, mai pregnant la anomalia clasa II/2 Angle. ( Fig.49)

Fig.49 Scorul sensibilității dentare la grupul incisiv lateral stâng/drept în diverse anomalii

În ceea ce privește grupul premolarilor primi superiori, am constatat că nu există o diferență semnificativă statistic între medianele scorului sensibilității dentare la grupul acestor dinți din hemiarcada stângă și dreaptă la momentul T0 în toate cele 3 clase de anomalii, în schimb la momentul T1, respectiv T2, acești dinți reacționează la valori mai mari, ca urmare a stresului forței ortodontice asupra structurii dento-parodontale. Diferența este mai pretgnantă pe hemiarcada dreaptă în cazul anomaliilor clasa II/1 și pe hemiarcada stângă la anomaliile clasa II/2 ( Fig.49, 50)

Fig.50 Scorul sensibilității dentare la grupul premolar drept în diverse anomalii

Fig.51 Scorul sensibilității dentare la grupul premolar stâng în diverse anomalii

Pentru grupul premolarilor secunzi, datele statistice nu sunt semnifiacative, pentru că la pacienții cu malocluzii clasa II/1 Angle s-au extras acești dinți, la momentul T0.

În ceea ce privește analiza dinților de pe arcada inferioară, testul Kruskal-Wallis ne arată că există o diferență semnificativă între medianele scorului sensibilității dentare la grupul incisiv central , stâng și drept la momentul T0 la cele 3 clase de anomalii. ( Fig.52,)

Fig.52 Scorul sensibilității dentare la incisiv central stâng/ drept în diverse anomalii T0

Această diferență se accentuează la momentele T1 și T2 ,atât pentru grupul incisiv din hemiarcada dreaptă, cât și pentru cel din stânga, cu valori mai mari în partea stângă. ( Fig.53)

Fig.53 Scorul sensibilității dentare la incisiv central stâng/ drept în diverse anomalii T1

În schimb, grupul incisiv lateral inferior este mult mai stabil în ceea ce privește medianele scorului sensibilității dentare la diferite momente ale tratamentului, acesta își modifică valorile spre media de 30 doar la momentul T2 în malocluzia clasa II/1 și II/2 ( Fig.54)

Fig.54 Scorul sensibilității dentare la incisiv central stâng/ drept în diverse anomalii T2

La grupul premolar prim , testul Kruskal-Wallis arată că nu există o diferență semnificativă între medianele scorului sensibilității dentare la cele 3 clase de anomalii, în cele trei momente de analiză T0, T1 și T2. ( Fig 55) Ca și la grupul premolar superior, datele analizate sunt insuficiente, deoarece în malocluzia clasa II/1 s-au extras acești dinți în majoritatea cazurilor clinice. Nu există diferențe semnificative nici între hemiarcade.

Fig.55 Scorul sensibilității dentare la Pm 1 stâng în diverse anomalii

În schimb la premolarii secunzi apar modificări semnificativ statistice atât între hemiarcade, cât și la diverse etape de tratament. ( Fig.56). Cele mai evidente modificări ale sensibilității dentare și implicit pulpare apar la momentul T1, la malocluzia clasa II/1. ( Fig.57). Acest aspect derivă din biomecanica ortodontică, atât caninul , cât și premolarul secund sunt deplasați de-a lungul arcadei pentru a închide spațiile post-extracționale.

Fig.56 Scorul sensibilității dentare la Pm 2 stâng în diverse anomalii

Fig.56 Scorul sensibilității dentare la Pm 2 drept în diverse anomalii

II Evaluarea zonei apicale

La 10 din pacienții adulți selectați din grupul pacienților cu malocluzii clasa a II-a Angle, ( 5 pacienți de sex masculin și 5 de sex feminin), unde biomecanica ortodontică presupune și mișcări de intruzie, am efectuat CBCT înaintea aplicării aparatului fix T0 și la 6 luni după aplicarea aparatului ortodontic T1. Investigațiile imagistice au fost realizate cu ajutorul aparatului  Pax Flex 3D, Vatech,(Korea) voltaj: 50~90 kVp, 2~10 mA Soft Easy Dent ( Fig.57)

Fig. 57 Aparatul Pax Flex

Apoi , cu ajutorul programului Soft Easy Dent am analizat modificările spațiului parodontal la grupul incisiv supus mișcării de intruzie. Aceste măsurători au fost efectuate la momentul inițial (t0) și. La momentul T1. ( Fig.58) Am măsurat următorii parametrii :

distanța dintre joncțiunea smalț-cement (CEJ) și apex;

distanța dintre CEJ și vârful crestei osului alveolar, măsurată în patru puncte: mezial, distal, vestibular și oral. ( Fig.58)

Fig. 58 Programul de măsurători

Distanța CEJ – apex a fost calculată pentru a evidenția prezența resorbției radiculare, între un reper fix, (CEJ) și vârful rădăcinii, care în urma resorbției se scurtează. A fost trasată o linie orizontală între punctul mezial și distal al joncțiunii smalț -cement și o a doua linie tangentă la apexul dintelui. Determinarea în milimetri a acestei distanțe a fost făcută cu programul Soft Easy Dent . ( Fig.59)

Fig. 59 Măsurarea distanței CEJ – apex.

Determinarea distanței dintre CEJ și vârful crestei osului alveolar a fost măsurată în patru puncte în jurul dintelui, pe V, O, M și D, pentru a evalua modificarea înălțimii crestei alveolare , față de joncțiunea smalț-cement, reper fix, neinfluențat de mișcările biomecanice ortodontice. S-a folosit același soft Easy Dent . ( Fig.60,61).

Fig. 60 Măsurare a distanței CEJ – vârful crestei osului alveolar (V și O)

Fig. 61 Măsurarea distanței CEJ – vârful crestei osului alveolar (M și D)

Interpretarea statistică a datelor a fost realizată cu ajutorul testului Wilcoxon. Pentru analiza parametrilor clinici cu valori continue am folosit testul Friedman.

REZULTATE

Se poate observa că pentru fiecare din cei 10 pacienți, valoarea CEJ-Apex după 6 luni de tratament ortodontic este aproximativ egală cu cea de la debutul tratamentului. În tabelul 1 sunt trecute valorile măsurătorilor distanței CEJ-Apex la momentul inițial și la 6 luni (mm) Tabel 1

Fig. 62 Boxplot al evoluției distanței CEJ-apex Fig. 63 Boxplot al evoluției distanței CEJ-vârful

la T0 și T1 (mm) crestei alveolare măsurată vestibular

Nu am constatat modificări semnificative ale distanței CEJ-apex la 6 luni de la începerea tratamentului ortodontic. ( Fig.62) și nici ale distanței CEJ-creasta alveolară. ( Fig. 63), distanțele fiind aproximativ egale, cu excepția unui singur caz ( sex feminin ), unde valoarea la 6 luni de la tratamentul ortodontic a depășit 1 mm la măsurătorile pe vestibular și oral, ceea ce reprezintă un semn al resorbției radiculare.

Tabel 2 Măsurători ale distanței CEJ-creasta osului alveolar măsurată pe V, O, M, D la T0 luni și T1

Fig.64 Boxplot al distanței CEJ-creasta os Fig.65 Boxplot al distanței CEJ- creasta alv.măsurată măsurată oral la momentul inițial și la T1 pe M, la momentul inițial și la T1

Pentru distanțele CEJ-creasta osului alveolar măsurată pe V, O, M, D există diferențe în milimetri, dar nu sunt statistic semnificative între momentul inițial al tratamentului și T1 ( 6 luni ). (p=0.2754 (V), p=0.1602 (O), p= 0,1926 (M), p= 0,1526 (D) Totuși cele mai mari diferențe se remarcă la pacientele de sex feminin , la măsurătorile de pe fața mezială și distală. (Fig . 65, 66 )

Fig. 66 Boxplot al distanței CEJ-creasta osului alveolar măsurată pe D, la momentul inițial și la T1

DISCUȚII

O serie de cercetări din literatura de specialitate atribuie un rol esențial acestei metode de testare a vitalității pulpare , în special la dinții traumatizați sau cu diverse grade de afectare pulpară. Astfel H.Karayilmaz și Z. Kirzioğlu în studiul comparativ al eficienței florometriei Doppler, puls oximetriei și metodei cu Pulp tester consideră că Pulp testerul este o metodă precisă, cu rezultate sigure, comparabile cu cele Doppler. Valorile sensibilității pulpare sunt afișate pe ecran, dar surprind doar un moment al activității pulpei, care se poate modifica rapid de la o zi la alta. Limitele studiului nostru sunt date de numărul redus de dinți evaluați și de starea pacientului la momentul respectiv :analgetice, antiinflamatorii pacienții dorind să minimalizeze disconfortul tranzitoriu la aplicarae aparatului ortodontic fix.

Alți autori : R. A. Alghaithy and A. J. E. Qualtrough, într-o metaanaliză asupra metodelor de testare a sensibilității și vitalității pulpare , concluzionează că flometria Doppler se înscrie în standardele de aur ca acuratețe, iar Pulp testul are multe conotații subiective, legate de sensibilitatea individuală a fiecărui pacient . Pulp testerul EPT ( electric pulp test ) este considerat aparatul de elecție utilizat în testarea dinților sănătoși, nu a celor cu leziuni pulpare de tip inflamator în opinia multor cercetători : Kamburoğlu & Paksoy 2005, Gopikrishna et al. 2007, Weisleder et al. 2009), iar rolul acestui aparat în depistarea unei inflamații incipiente pulpare la dinții cu tratament ortodontic fix este acceptat, cu recomandarea unui protocol exact, pentru a nu obține răspunsuri fals pozitive.

Majoritatea studiilor din literatură nu identifică diferențe semnificativ statistice privind afectarea țesutului pulpar între pacienții de sex feminin și cei de sex masculin , cu aparate ortodontice fixe. Există însă și raportări care indică o afectare diferențiată, fie mai mare în cadrul persoanelor de sex feminin [52], fie la cei de sex masculin [177, 178]. În studiul nostru am observat că pacientele de sex feminin reacționează mai repede la stimuli electrici crescuți, comparativ cu sexul masculin. Mai multe studii din literatura de specialitate au concluzionat că incisivii laterali maxilari sunt afectați cel mai frecvent, apoi cei inferiori și molarii primi, date similare cu cele raportate în studiul nostru. La pacienții cu aparat ortodontic fix pot fi observate forme de hiperemie pulpară, cu gravitate diferite de severitate, dar formele ușoare sunt cel mai frecvent întâlnite. În studiul nostru cei mai afectați dinți au fost incisivii laterali superiori, apoi premolarii secunzi superiori, la pacienții de sex feminin, în cazul malocluziei clasa II/1 Angle. O serie de cercetători : Ranjit H (123) au arătat că morfologia rădăcinii este un factor predispozant al reasorbției, astfel că rădăcinile subțiri și efilate sunt mai predispuse , iar rădăcinile angulate prezintă resorbții în procent de 92,7 %.

Există mai multe metode de apreciere a resorbției radiculare, consecutivă unui tratament ortodontic fix : OPT seriat, CBCT, testarea lichidului gingival crevicular pentru identificarea prezenței sau absenței unor markeri biologici (Dentine Sialoprotein sau Dentine Phosphoryn). Noi am ales metoda CBCT , ca fiind una de mare precizie și care cuantifică în mm gradul de severitate al resorbției . Rezultatele celor mai multe studii clinice susțin ipoteza conform căreia resorbția radiculară externă nu este influențată de clasa Angle dentară [185 ]. Sunt cercetări care identifică o incidență o severitate mai mare a resorbției radiculare externe în cazul anomaliilor de clasa a II-a și a III-a Angle [170), care se poate datora unei dificultăți și durate mai mari a tratamentului. Prezența inocluziei sagitale poate fi un factor de risc în apariția resorbției radiculare externe, aspect manifestat pregnant la nivelul incisivilor maxilari [178]. Aceste constatări își pot găsi justificarea în deplasarea mai amplă a rădăcinilor incisivilor (mai ales în cazurile cu extracții și retrudarea dinților frontali) și durata mai mare a tratamentului [170 )

Majoritatea studiilor din literatură nu identifică diferențe semnificativ statistice privind severitatea afectării prin resorbție radiculară externă între pacienții de sex feminin și cei de sex masculin [178, ]. Există însă și raportări care indică o afectare diferențiată, fie mai mare în cadrul persoanelor de sex feminin [52], fie la cei de sex masculin [177, 178]. În studiul nostru, nu există diferențe semnificativ statistice între cele două sexe ( număr mic de pacienți) Studiile clinice, care folosesc ca instrument de evidențiere radiografiile, indică prevalențe variabile ale resorbției radiculare , la pacienții cu tratament ortodontic fix , care variazpă de la 3,79% la 28,2% [163]. Studii microscopice au arătat că 90,5% dintre dinții permanenți, fără tratament ortodontic, au leziuni de resorbție radiculară (lacune în medie de 0,73mm diametru și 0,10mm adâncime). În general gravitatea acestui proces patologic este mică, fără a afecta longevitatea dintelui respectiv. Resorbția radiculară externă este mai frecventă la maxilar, la dinții monoradiculari, în zona apicală a rădăcinii. Femeile au un risc mai mare de a manifesta resorbție radiculară externă comparativ cu bărbații, iar în segmentul de vârstă 21-30 ani a fost constatată cea mai crescută prevalență [161]. În acest context, unii autori consideră resorbția radiculară externă un proces similar remodelării osoase și în cele mai multe cazuri un fenomen normal, fiziologic [165]. Utilizarea forțelor discontinue este corelată cu o afectare mai mică prin resorbție radiculară externă, iar perioadele de pauză permit acțiunea procesului reparator [128]. Afectiuni sistemice (alergii, astm) Nishioka a evidentiat resorbtii radiculare cu 10% mai numeroase la pacientii cu acest tip de afectiuni, osteoclastele erau mai numeroase in zonele in care ligamentele periodontale erau comprimate, influentate de mediatorii inflamatori.

În studiul nostru , analiza imagistică CBCT a fost efectuată înainte de aplicarea aparatului ortodontic și la 6 luni, pentru a determina modificările induse de forța ortodontică asupra structurilor dento-alveolare : apex, os alveolar. Evaluarea cu precizie a nivelului resorbției radiculare apicale este obținută cu ajutorul imagisticii CBCT, deoarece este metoda care oferă o perspectivă 1:1 a zonei investigate, permițând realizarea unor măsurători precise, spre deosebire de imaginile obținute prin tehnicile clasice care sunt distorsionate și magnificate, de multe ori structurile osoase și dentare fiind exagerate sau subapreciate.(223,). Totuși prețul de cost crescut al acestei investigații și doza mare de iradiere limitează utilizarea CBCT doar la cazurile de incluzie și în chirurgia implantară. In urma unui studiu in care au cercetat aparitia resorbtiilor radiculare initial pe radiografii panoramice si ulterior cu ajutorul CBCT, Dudic si Kiliaridis au ajuns la următoarele rezultate: 56,5% din cazuri nu au prezentat leziuni radiculare pe Rx Panoramic dar în urma investigarii și cu ajutorul CBCT-ului doar 31% nu mai prezentau leziuni. Richman a arătat că pe o radiografie panoramică nu se poate aprecia corect dimensiunea sagitală a dinților și a osului alveolar , indicând în toate cazurile cu suspiciune de resorbție efectuarea unui CBCT. A dezvoltat Indicele radiografic al suportului osos RSBI (Radiographic Supporting Bone Index) care exprimă diferența dintre lățimea osului alveolar și a dintelui. Cu cât valoarea acestui indice este mai mică cu atât crește riscul apariției resorbției apicale.

Măsurarea distanței CEJ – apex a permis evaluarea gradului de resorbție radiculară apicală. Media distanțelor Cej –Apex a fost aproximativ egală la 6 luni față de momentul inițial ,iar media resorbției radiculare înregistrată a fost de 0.36mm ± 0.12mm . Dupa vârsta de 11 ani crește riscul de resorbție radiculară pentru că membrana periodontala se subțiază, devine mai puțin vascularizată, iar osul alveloar este mai dens. Dacă este identificată resorbția radiculară severă ulterior aplicării dispozitivului ortodontic, planul de tratament este recomandat a fi reevaluat. Alternativele pot include soluții protetice pentru închiderea spațiilor, stripping în locul extracțiilor, imobilizări și uneori chiar renunțarea la tratamentul ortodontic. În condițiile existenței resorbției radiculare externe , ulterior finalizării tratamentului se recomandă urmărirea radiologică periodică până în momentul stabilizării procesului [210]. În cele mai multe cazuri procesul patologic devine staționar, însă, dacă oprirea în evoluție nu se produce, unii specialiști recomandă tratamentul de canal cu hidroxid de calciu [211].

Concluzii

1. Evaluarea stării pulpei dentare cu ajutorul aparatului Pulp tester este o metodă simplă, neinvazivă , care aduce informații despre sensibilitatea pulpară și vitalitatea acesteia.

2. Modificarea răspunsului pulpar de la valori normale la intervalul de reactivitate cuprins între 40-60 apare într-un procent redus, la 5% din dinții testați, cel mai sensibil fiind incisivul lateral superior.

3. Cele mai multe răspunsuri pozitive ( valori de 40-45 ) apar la nivelul inciosivilor laterali superiori, la sexul feminin, cu anomalii clasa II/1.

4. La trei luni de la inițierea tratamentului ortodontic, numărul de dinți care răspund la valori mai mari de 40, se mărește, dar această situație nu este una patologică, starea de hiperemie pulpară fiind tranzitorie.

5. Valorile sensibilității pulpare, determinate cu pulp testul cresc de la momentul T0 spre T1 și ating valori maxime la T2, ceea ce demonstrează că pe măsură ce tratamentul ortodontic avansează și arcurile devin mai groase, pulpa reacționează

6. Distanțele măsurate pe CBCT arată că nu există diferențe statistic semnificative între momentul inițial și 6 luni, deci terapia ortodontică nu produce resorbție radiculară cel puțin în fazele incipiente ale tratamentului ortodontic ( nivelare, aliniere)

7. Măsurătorile efectuate pe CBCT sunt de mare precizie, dar au indicații mai limitate și se recomandă doar pacienților adulți, în redresările ortodontice din plan vertical.

8. Efectele adverse ale terapiei ortodontice fixe : resorbție radiculară, recesiune gingivală, pete albe cretoase pot să aibă în etiologie și factori generali, care nu țin cont de biomecanica ortodontică, astfel încât se impune o anamneză riguroasă și realizarea tratamentului ortodontic cu forțe lejere.

9. Dacă la finalul tratamentului ortodontic se constată resorbție radiculară de gravitate mică sau medie, în general prognosticul dintelui nu comportă modificări importante.

Analiza prin metoda elementelor finite (MEF) a comportamentului unor structuri dentare supuse unor deplasări dentare – modificările pulpare

Introducere

Pentru analiza prin metoda elementului finit (MEF) se realizează descompunerea structurilor geometrice complexe în elemente cu formă simplă. Analiza deformărilor și a tensiunilor este mult mai ușor de realizat în acest mod. În prezent MEF a devenit o „unealtă” indispensabilă în studiul medicinii dentare ( ortodonție, chirurgie, endodonție). Studiul și predictibilitatea distribuției tensiunilor din zonele sensibile (evidențiate prin MEF) ale diferitele sisteme biomecanice sunt avantaje de necontestat Aspectul esențial al sistemelor biomecanice este dat tocmai de complexitatea geometrică.

Studiile cu MEF pentru deplasările dentare ortodontice și efectele acestora asupra pulpei și parodonțiului sunt nu numai utile dar și utilizate pe scară largă în cercetarea din domeniu. MEF este utilă în studiul stresului în dinte (la solicitări fiziologice sau patologice), precum și comportametul diferitelor materiale utilizate la restaurare sau al preparațiilor acestora. Se pot evalua modificările structurilor geometrice complexe, precum și optimizarea design-ului diferitelor restaurări dentare

Structura dento- parodontală este o structură complexă, fiind absolut obligatoriu a analiza modul în care toate elementele structurii preiau acțiunea exterioară dată de acțiunea unui aparat dentar și influența asupra componentei interioare – pulpa – cea în interiorul căreia se află terminațiile nervoase. Pentru studiul modificărilor pulpare produse în urma unui tratament ortodontic al unei structuri parodontice, având în vedere că pulpa este una din componentele structurii, este necesar studiul comportamentului întregii structuri .

Scopul acestui studiu este de-a evalua, printr-o analiză MEF – Metoda Elementelor Finite – comportamentul unei structuri biologice formată din: smalț- dentină pulpă – pdl- os , supusă unei încărcări exterioare corespunzătoare unui aparat dentar cu forțe de intensități diferite și de-a constata influența acestuia asupra structurii pulpare.

Componentele structurii pulpare și ale PDL sunt asimilate în literatura de specialitate ca fiind structuri omogene, izotrope, elastice cu comportament liniar. În realitate doar componentele smalț – os, prin caracteristicile lor de material se apropie de materialele omogene, cu comportament elastic-liniar Dinții și suportul lor parodontal și osos subiacent reprezintă structuri geometrice multistatificate complexe cu densități topografice diferite. Limitele între aceste straturi sunt greu de definit, cu variație topografică mare (Tabel 1).

Pulpa dentară este alcătuită dintr-un țesut conjunctiv lax fiind compusă din vase, nervi, fibre, celule și substanță fundamentală cu localizare în interiorul camerei pulpare și canalului radicular. Vasele pulpare provin din plexurile parondontale și ale osului alveolar, ramuri din artera alveolară superioară respectiv inferioară, pătrunzând în interiorul dintelui prin foramenul apical. Există o comunicare între vasele pulpare și cele parodontale prin intermediul canalelor accesorii. Prin foramenul apical mai pătrund și ramuri nervoase de origine centrală,reprezentând prelungirile nervoase ale primului neuron trigeminal din ganglionul Gasser.

Pe lângă efectele mecanice nocive și reacțiile inflamatorii care sunt produse de forțele ortodontice la nivel parodontal ,apar unele modificări și la nivelul pulpei dentare cum ar fi: afectare celulară, modificări inflamatorii și vasomotorii, majoritatea fiind tranzitorii. Modificările vasomotorii sunt determinate de un dezechilibru electrolitic al microcirculației pulpare. Caracteristic venulelor limfatice pulpare este lipsa hematiilor din lumen și prezența limfocitelor cu rol în îndepărtarea excesului de lichid interstițial, a detritusurilor tisulare și a microorganismelor, și stimularea vindecării pulpare în inflamații, prin îndepărtarea stimulilor toxici și reechilibrarea presiunii tisulare.

Efectele tratamentului ortodontic asupra pulpei dentare nu trebuiesc neglijate de către clinician. Alterarea fiziologiei pulpare apare în urma unor stimuli externi , de intensitate crescută. S-a dovedit că încă de la începuturile tratamentului ortodontic apare o scădere a oxigenării țesutului pulpar (Hamersky , McDonald, Pitt, 1989), iar cercetările in vivo la șoareci, au demonstrat că inițial există o scădere în fluxul sanguin în perioada inițială a deplasării dentare ortodontice . Studiile efectuate pentru cuantificarea densității volumului vascular în perioada inițială a deplasării dentare ortodontice la șoareci au urmărit reacțiile vasculare și capacitatea adaptării pulpei dentare la forțele ortodontice de intensități variate.

Material și metodă

Pentru analiza comportamentului unei structuri dentare, supusă unui tratament ortodontic și pentru a urmări influența acestora în funcție de mișcările ortodontice, imprimate dintelui , corespunzător cu geometria reală a structurii dentare, s-au creat mai multe modele care au fost supuse unor simulări corespunzătoare mișcărilor ortodontice din practică. În acest studiu, toate materialele componentelor structurilor analizate ale modelului MEF au fost considerate izotrope (cu caracteristici elastice identice după toate direcțiile), cu comportament liniar-elastic (proporționalitate între tensiuni și deformații specifice, respectiv, valabilitatea legii lui Hooke: = E .

Scopul acestui studiu a fost evidențierea modificărilor pulpare prin Metoda Elementului Finit în timpul celor mai frecvente deplasărilor ortodontice la diverși dinți . Am simulat patru tipuri din cele mai frecvente mișcări în timpul terapiei ortodontice fixe . Astfel, s-au creat următoarele modele:

a. Model incisiv central superior – secțiune verticală corespunzând unui plan median paralel cu fețele vestibulară și linguală, care conține structura formată din: Dinte -smalț –pulpă – PDL –os (Fig.13)

Studiu de caz I – Bascularea (Versia ) necontrolată

b. Model canin inferior – secțiune verticală corespunzând unui plan median paralel cu fețele mezială și distală, ce conține structura formată din: Smalț– Dentină – Pulpă – PDL – os pentru:

Studiu de caz II – Bascularea ( Versia ) controlată,

c. Model premolar 2 inferior – secțiune verticală corespunzând unui plan median paralel cu fețele vestibulară și linguală, ce conține structura formată din: smalț– dentină – pulpă – PDL – os (Fig. ) pentru:

Studiu de caz III – Extruzie-Intruzie

În ortodonție, forța se exprimă în mod curent în“ g “ (gram) Pentru exprimarea corectă a unității pentru forță în SI (Sistemul Internațional), se consideră ca factor de conversie pentru g – N (Newton):

1g = 0,00981 N, sau:

1 N = 101,937 g ≈ 100 g

Pentru cuantificarea stress-ului (tensiunii acumulate în elementele structurii) se utilizează unitatea de măsură: N/mm2 MPa (în SI – 1 Pa = 1 N/m2 ).

Forța ortodontică care acționează prin intermediul bracketului în cadrul aparatelor ortodontice , am considerat-o ca fiind o forță nodală, aplicată într-un nod având direcția tangentă la fața dintelui pe care este aplicat bracketul: vestibulară, orală, mezială sau distală. Literatura de specialitate recomandă ca fiind valori optimale pentru forțele care acționează asupra unui singur dinte de 150-200 g, acestea echivalând cu 1,5 N – 2 N [26], [36], [54].

Pentru o evaluare corectă a fenomenelor studiate, simulările care s-au realizat corespund atât valorilor forțelor recomandate în literatura de specialitate, cât și forțe superioare aceste valori, pentru a urmări efectele asupra pulpei dentare. Astfel s-au realizat simulări cu valori progresiv crescătoare de: F = 1 N, F = 2 N, F = 3 N, F = 4 N, acționând pentru diferite poziții ale bracketului pe înălțimea coroanei, aparținând dintelui.

Valorile modulului de elasticitate longitudinal, modulul lui Young, (E) și ale coeficientului de contracție transversală – coeficientul lui Poisson (), pentru materialele componente ale structurii modelate, s-au considerat valorile standard din tabelul nr.1

Tabel 1. Caracteristici elastice ale materialelor utilizate

.

A.1. Studiu de caz I – Bascularea (versia) necontrolată

Bascularea este una din primele mișcări ortodontice urmate de un dinte, supus forței declanșate de aparatul fix. Bascularea necontrolată se produce atunci când centrul de rotație este între centrul de rezistență și apexul dintelui. Forța acționează prin intermediul unui bracket, momentul acesteia produce rotația dintelui în jurul centrului de rotație. ( Fig.1)

Fig. 1 Basculare necontrolată [54]

Pentru a evidenția posibilele efecte adverse ale acestei mișcări imprimate de aparatele ortodontice fixe, am modelat un incisiv central bidimensional plan, reprezentând o secțiune mediană pe înălțimea structurii, paralelă cu fețele vestibulară și linguală, care cuprinde smalț – pulpă- PDL – os alveolar (Fig.2).

Fig.2 Basculare necontrolată – Momentul aplicat pe coroană produce rotație în jurul centrului de rotație [54]

Definirea și crearea modelului incisiv central superior s-a realizat cu ajutorul programului de analiză ALGOR-Fempro, conform dimensiunilor și datelor morfologice din manualele de specialitate :

înălțimea totală a dintelui: 26,8 mm

înălțimea coroanei: 10,8 mm

lungimea rădăcinii: 16 mm

diametrul mezio-distal al coroanei: 6,5

PDL- de grosime 0.2 mm;

Elementele finite utilizate pentru modelul plan creat sunt de tip 2D bidimensionale. În zonele de interes, pentru o reproducere și o analiză cât mai fidelă a situației reale s-a realizat o rețea mai densă cu mai multe elemente finite. (EF)

Modelul statistic al incisivului central superior este:

Nr. E.F.: 2424

Nr. noduri: 2485, din care:

Dinte: Nr. E.F.: 960

Smalț: Nr. E.F.: 184

Pulpă: Nr. E.F.: 312

Os: Nr. E.F.: 820

PDL: Nr. E.F.: 148

Modelarea , discretizarea și încărcarea incisivului central superior sunt redate în figura 3.

Fig.3 Model de incisiv central superior

Modelarea – discretizarea – încărcarea

Pentru reproducerea unei situații cât mai apropiate de cea reală și o analiză a situațiilor mai puțin favorabile, încărcarea modelului s-a realizat prin forță nodală aplicată la diferite înălțimi ale coroanei, în planul Oyz, a feței vestibulare, reproducând situații diferite de plasare a braket-ului pe fața vestibulară, de amplitudini diferite, progresiv crescătoare: 100g, 200g, 300g, 400g, corespunzând valorilor forțelor: F = 1 N; F = 2 N; F = 3 N; F = 4 N.

Încărcările cu valori de: F = 1 N, F = 2 N, F = 3 N, F = 4 N, se consideră că acționează pentru pentru o poziție a bracketului la H = 4,63 mm.

Rezultate

Am calculat valorile pentru fiecare din componenetele structurii analizate : smalț – dentină – pulpă – PDL- os, astfel :

Stress-ul (tensiunile) echivalent pe baza teoriei Von Mises – σ ech max care “însumează“ , toate tensiunile atât pe cele normale (perpendiculare pe secțiune) – cu efect de întindere sau compresiune, cât și cele tangențiale (conținute în plaul secțiunilor) – cu efect de forfecare al secțiunii pentru o anumită valoare a acestora;

Stress-ul minim principal σ 2 min este reprezentat de valorile maxime negative cu efect de comprimare a țesuturilor;

Stress-ul maxim principal σ 1 max este reprezentat de valorile maxime pozitive cu efect de întindere a țesuturilor;

Reprezentarea grafică a valorilor acestora este trecută în tabelul nr. 2, iar distribuția stresului Von Mises în funcție de creșterea acțiunii forței exterioare este redată în Fig. 4, 5

Fig. 4 Distribuția deplasărilor pe structură Fig.5 Distribuția stress-ului echivalent σ ech

δ pentru F = 3 N și H = 4,63 mm pentru F=3N și H= 4,63 mm

Așa cum se observă și din tabelul nr. 2 ,toate structurile complexului dento-parodontal, reacționează la forțe mari , de 4 N.

Tabel 2 – Valorile maxime pozitive/minime negative ale stresului pentru poziția bracketului H = 4,63mm

Stresul maxim negativ σ 2 min – (fibre comprimate) – este în apex în direcția acțiunii forței; σ 2 min = -7,31999 MPa pentru F = 4 N;

Stresul maxim pozitiv σ 1 max – (fibre maxim întinse) este în apex în direcția opusă forței; σ 1 max = 8,03301 MPa pentru F = 4 N;

Valori apropiate în modul pentru σ 2 min și σ 1 max – stress-ul în fibrele comprimate este apropiat cu cel din fibrele întinse;

Stress-ul maxim după direcția de acționare a forței, după axa Oy , σ yy – fibre maxim comprimate, după direcția forței este în apex; σ yy = -1,83257 Mpa pentru F = 4 N;

La o forță de intensitate mare : 4N, stresul minim are o variație lineară pe ansamblul structurii. ( Fig.6)

Fig. 6 Variația stress-ului în dinte pentru F = 4 N conform poziției

Bracketului la H = 4,63 mm

Distribuția valorilor de stres pentru os este redată în figurile 7 , 8 și 9.

-Stresul minim principal σ 2 min – fibre maxim comprimate ,cu valori maxim negative este

la nivelul crestei alveolare în direcția acțiunii forței; σ 2 min = -0,55283 MPa,pentru F=3N

-Stresul maxim principal σ 1 max – fibre maxim întinse – cu valori maxim pozitive este în creasta alveolară în direcția opusă forței; σ 1 max = 0,652912 MPa pentru F = 3 N;

– Se obțin valori apropiate în modul pentru σ 2 min și σ 1 max în creasta alveolară , deci stres-ul în fibrele comprimate este apropiat cu cel din fibrele întinse;

-Stresul maxim după direcția forței σ yy , negative/pozitive este în creasta alveolară, cu compresiunea fibrelor – pe direcția forței și întinderea fibrelor în direcția opusă forței; σ yy = 0,51368 MPa pentru F = 3 N

Fig. 7 Distribuția stress-ului maxim principal σ 1 max în OS

pentru F = 3 N și H = 4,63 mm

Fig 8 Distribuția stress-ului minim principal Fig.9 Distribuția stress-ului în os

2 min în os pentru F = 3 N și H = 4,63 mm pentru F=3N și H=4,63 mm

Am remarcat că stress-ul după direcția de acționare a forței, după axa Oy – σ yy , are o distribuție lineară în os ( Fig.10)

Fig. 10 Variația stress-ului în os pentru

F = 3 N conform poziției bracket la H = 4,63 mm

Analizând variația distribuției tensiunilor Von Mises și a stresului la nivelul ligamentului parodontal, am obținut următoarele rezultate :

Distribuția stres-ului în PDL este similară cu distribuția stresului în os, respectiv, atât zonele cu fibre comprimate, cât și cele cu fibre întinse sunt spre creasta alveolară.

Zona comprimată cu valori maxime negative σ 2 min corespunde sensului acțiunii forței și se află la creasta alveolară (Fig. X. 27); σ 2 min = -0,700756 MPa pentru F = 4 N; ( Fig.10)

Zona întinsă cu valori maxime pozitive σ 1 max corespunde sensului invers acțiunii forței și se află tot în creasta alveolară (Fig. X.26); σ 1 max = 0,78919 MPa pentru F = 4 N; ( Fig.11)

Distribuția stresului după direcția forței. axa Oy, arată același lucru – stress maxim în creasta alveolară, maxim negativ în sensul forței, maxim pozitiv în sens invers forței (Fig.X.28); σ yy = -0,59969 MPa pentru F = 4 N;

Fig. 10. Distribuția stress-ului maxim principal Fig.11 Distribuția stresului minim în

în PDL pentru F=3 N și H=4,63mm PDL pentru F=3N și H=4,63 mm

Valorile stress-ului în PDL puțin mai mari, dar apropiate de ale valorile stressului în os și sunt datorate grosimii mici a ligamentului (Tabel 2). Aceste valori au de asemenea o distribuție lineară. ( Fig.12)

Fig. 12 Distribuția stress-ului după axa Oy – σ yy pentru F =3N

Valorile stresului minim și maxim pentru pulpă sunt redate în figurile 13 și 14.

Fig.13 Distribuția stres-ului maxim Fig.14 Distribuția stres-ului minim

σ ech pentru F = 3 N și H = 4,63 mm σ ech pentru F = 3 N și H = 4,63 mm

Stresul minim principal σ 2 min în pulpă este reprezentat de fibre comprimate pe toată înălțimea pulpei în direcția forței, iar tensiuni maxim negative apar în zona dinspre coroana dentară. σ 2 min = -0,0033645 MPa pentru F = 4 N;

Stresul maxim principal în pulpă σ 1 max – se traduce prin fibre maxim întinse spre apex; σ 1 max = -0,003333 MPa pentru F = 4 N;

Am obținut valori apropiate în modul pentru σ 2 min și σ 1 max pe toată înălțimea pulpei , deci stress-ul în fibrele comprimate este apropiat cu cel din fibrele întinse; Stresul după direcția forței Oy este reprezentat de fibre întinse maxim pozitive spre apex; și fibre comprimate maxim negative în zona coroanară a dintelui. ( Fig.15)

Fig. 15. Poziția deformată a pulpei – Distribuția stres-ului după axa Oy

Se remarcă aceeași distribuție lineară a stresului ca și în cazul ligamentului parodontal sau al osului. ( Fig.16)

Fig. 16 Variația stress-ului în pulpă pentru

F = 3 N conform poziției bracket la H = 4,63 mm

Studiu de caz II – Bascularea controlată

O basculare controlată se poate obține atunci când sub acțiunea forței se rotește doar partea superioară a coroanei; acest lucru este posibil numai dacă acțiunea forței ar produce rotirea dintelui din apexul rădăcinii (Fig. 17). Mișcarea de translație este o mișcare realizată doar de aparatele fixe, în situațiile în care punctul de aplicare al forței se apropie de centrul de rezistență. În aproape toate situațiile clinice, se deplasează mai mult partea coronară, iar deplasarea apicală trebuie realizată progresiv , prin introducerea de torque, mișcare care suprasolicită apexul, putând induce resorbții radiculare.

Acest lucru s-ar putea obține prin aplicarea bracketului cât mai aproape de creasta alveolară, sau chiar pe rădăcina dintelui. O rotație față de o secțiune situată în apexul dintelui este greu de obținut.

Fig 17 . Înclinație controlată [54]

Structura parodontală studiată reprezintă un canin inferior cu toate elementele componente ale acestuia: (Fig. 18). Definirea și crearea modelului de canin inferior s-a realizat cu ajutorul programului de analiză ALGOR-Fempro, conform dimensiunilor și datelor morfologice din manualele de specialitate.

înălțimea totală a dintelui: 21,07

înălțimea coroanei: 9,07

lungimea rădăcinii: 12

diametrul mezio-distal al coroanei: 7,14

înclinarea axei dintelui cu 30;

PDL- de grosime 0.3 mm;

Fig. 18 Model de canin inferior :

Modelarea-discretizare- încărcarea

Modelul creat este un model plan, care reproduce o secțiune prin caninul inferior. Elementele finite utilizate sunt de tip 2D bidimensionale, paralele cu fețele distală și mezială. În zonele de interes, pentru o reproducere și o analiză cât mai fidelă a situației reale s-a realizat o rețea mai densă cu mai multe elemente finite .( Fig.18)

Modelul caninului inferior este format din:

Nr. Elemente Finite : 9691

Nr. Noduri: 10001 , din care :

Dinte: Nr. E.F.: 1976

Smalț: Nr. E.F.: 984

PDL: Nr. E.F.: 957

Os: Nr. E.F.: 5010

Pulpa: Nr. E.F.: 764

Pentru reproducerea unei situații cât mai apropiate de cea reală, și o analiză a situațiilor și mai puțin favorabile, încărcarea modelului s-a realizat prin forță nodală aplicată la diferite înălțimi ale coroanei, perpendiculară pe fața vestibulară – linguală, reproducând situații diferite de plasarea a braket-ului pe fața distală – mezială de amplitudini diferite, progresiv crescătoare: 100g, 200g, 300g, 400g, respectiv: F = 1 N; F = 2 N; F = 3 N; F = 4 N, care acționează pentru diferite poziții ale bracketului la H = 4,004 mm și 6,0271 mm. Fenomenul de basculare urmărit se va produce în panul fețelor mezială – distală.

Rezultate

Stress-ul (tensiunile) echivalent pe baza teoriei Von Mises – σ ech max care “însumează“ , toate tensiunile atât pe cele normale (perpendiculare pe secțiune) – cu efect de întindere sau compresiune, cât și cele tangențiale (conținute în planul secțiunilor) are efect de forfecare a secțiunii. ( Fig.19)

Stress-ul minim principal σ 2 min – valorile maxime negative cu efect de comprimare a țesuturilor;

Stress-ul maxim principal σ 1 max – valorile maxime pozitive cu efect de întindere a țesuturilor;

Stress-ul maxim după direcția de acționare a forței, după axa Oy – σ yy din nodurile aparținând axei verticale a structurii;

Deplasările δ yy direcția forței – axa Oy , ale nodurilor aparținând axei verticală a structurii.

Fig. 19 Poziția deformată a structurii

Distribuția stres-ului în ligamentul parodontal PDL la canin este similară cu distribuția stres-ului pe incisivul central superior – zone cu fibre comprimate pe partea structurii situată în sensul acțiunii forței (Fig. 20) și zone cu fibre întinse pe partea structurii situată în sens invers acțiunii forței (Fig. 21);

Fig. 20 Distribuția stress-ului minim Fig.21 Distribuția stressului maxim σ 1max

σ 2 min , F = 3 N și H = 6,0271 mm F = 3 N și H = 6,0271 mm

Atât valorile maxime ale stresului în fibrele comprimate – stres minim principal σ 2 min , cât și valorile maxime ale stressului în fibrele întinse – stres maxim principal σ 1 max sunt maxime în apex;

atât valori negative – comprimare fibre, cât și valori pozitive – întindere fibre; ( Fig.22, 23)

Fig. 22. Distribuția stress-ului în direcția Fig.23 Distribuția stresului în direcția

forței Oy σ yy în pulpă ( valori pozitive) forței Oy σ yy în pulpă ( valori negative)

Urmărind distribuția stresului în pulpă acesta este maxim în apex , atât valori negative – comprimare fibre, cât și valori pozitive – întindere fibre. Se observă în reprezentarea grafică valoarea egală a celor două curbe.

Studiu de caz III – Deplasările în sens vertical

În cadrul anomaliilor în plan vertical, unul din obiectivele tratamentului ortodontic este reprezentat de controlul sensului vertical prin cele două tipuri de mișcări : extruzie și intruzie. Deplasarea produsă de aparatele ortodontice fixe pe înălțime, produsă prin extruzie are efect de comprimare ,iar prin – intruzie are efect de întindere a țesuturilor (Fig. 24).

Dintele împreună cu toate componentele structurii poate fi asimilat cu o bară având lungimea rădăcinii încastrate în osul alveolar și cu partea de coroană liberă; Din punct de vedere teoretic nu se poate compara deplasarea verticală (extruzia) unui corp liber, cu a unui corp pe jumătate încastrat, încastrarea constituie o piedică pentru o deplasare rapidă.

Fig. 24 Extruzia – compresiune Intruzia – întindere [54]

Modelul utilizat pentru analiza fenomenelor în structura parodontală, datorate extruziei – intruziei este cel al incisivului central superior , urmând aceleași secvențe : modelare, discretizare, încărcare. ( Fig.25)

Fig.25 Extruzie prin compresiune b. Intruzie prin întindere

Pentru reproducerea unei situații cât mai apropiate de cea reală, și o analiză a situațiilor mai puțin favorabile, încărcarea modelului s-a realizat prin forță nodală aplicată în nodul din mijlocul părții superioare a coroanei, de amplitudini diferite, progresiv crescătoare: 100g, 200g, 300g, 400g, respectiv: F = 1 N; F = 2 N; F = 3 N; F = 4 N.

Rezultate

Rezultatele obținute în urma simulărilor efectuate pe structura supusă extruziei, valorile considerate relevante pentru fenomenele studiate sunt trecute în tabelul nr.4

Am constatat că valorile stres-ului în direcția forței σ z max sunt în apex;

Stress-ul minim principal σ 2 min are valorile cele mai mari (negative) cu efect de comprimare a țesuturilor în apex . Acestea sunt valori semnificative pentru extruzie; ( Fig.26)

Stresul maxim principal σ 1 max – are valorile maxime (pozitive) cu efect de întindere a țesuturilor tot la nivelul apexului. ( fig.27)

În apex solicitarea principală este de comprimare a fibrelor aparținând structurii pulpei (Tabel 4);

Tabel 4 – Valorile stress-ului și deplasărilor în pulpă

Deplasarea rădăcinii dintelui încastrat va fi posibilă, atât cât îi va permite grosimea ligamentului periodontal și va fi împiedicată de existența osului alveolar cu rigiditate destul de mare. Astfel deplasările maxime în direcția forței Oz – δ zz se produc la nivel apical atât pentru PDL, cât și pentru tot ansamblul . (Fig.28, 29)

Fig .26 Distribuția stres-ului în dinte Fig. 27 Distribuția stress-ului în PDL

după direcția forței Oz – σ z z F=4 N după direcția forței Oz – σ zz, F=4 N

Deplasările din apex sunt cu valori apropiate pentru dinte și pulpă și mult mai mici pentru PDL (structură elastică cu grosime extrem de mică ~ 0,3 mm ( Fig.30)

Fig.28 Variația deplasărilor maxime în apex

Valorile minime negative ale stress-ului σ 2 min în pulpă sunt în apex – pulpa este o componentă a structurii cu caracteristici de material mai puțin rezistente, dar protejată de acțiunea forței prin dentină. (Fig.31)

Fig. 29 Variația stressului în pulpă – la extruzie

Dintre structurile țesuturilor dure și moi, pulpa dentară rezistă cel mai bine tensiunilor exercitate de forța ortodontică. Astfel la o simulare cu o forță maximală de 4 N, care nu se utilizează în practică, deformările pulpei în ansamblu sunt minime ( Fig.32 ), cu apariția unei tensiuni în zona apicală ( Fig.33).

Fig. 30 Poziția deformată a pulpei Fig.31 Distribuția stres-ului minim Distribuția stresuluidupă direcția forței Oz , σ zz după direcția forței σ 2 min F=4 N

Mișcarea de intruzie este una din cele mai dificil de realizat mișcări în biodinamica ortodontică, care poate duce la efecte adverse de tipul resorbției radiculare. Am simulat această mișcare prin aplicarea unei forțe de 3 N, pentru a urmări distribuția stresului la nivel pulpar.

Tabel 5 – Valorile stres-ului și deplasărilor în pulpă

Valorile stresului din timpul mișcării de intruzie sunt redate în tabelul nr.5

Deplasările în direcția forței, atât în zona coroanei cât și din apex sunt pozitive, deci deplasările sunt în sensul axei , σ. Curbele de la nivel coronar și apical sunt egale ( Fig.34)

Valorile stres-ului maxim principal σ 1 max după direcția de întindere maximă, sunt mai mari decât valorile stress-ului în direcția forței σ zz , ceea ce demonstrează că solicitarea dominantă este de întindere a fibrelor aparținând structurii pulpei. ( Fig.35)

Având în vedere că intruzia produce un efect de întindere a structurii, se consideră ca relevant stres-ul maxim principal σ 1 max – stress-ul după direcția de forței , σ zz – de întindere a fibrelor ( Fig.35)

Fig. 32 Distribuția stress-ului minim σ 2 min Fig. 33 Poziția deformată a pulpei

pe structură Curbe de egală valoare F = 3 N Deplasări nodale după direcția forței σ zz

Fig. 34 Poziția deformată a pulpei Fig.35 Distribuția stresului maxim

Deplasări nodale după direcția forței δ zz principal σ 1 max în pulpă, F=3 N

Discuții

Metoda elementului finit este o metodă matematică, de simulare a diverselor efecte biomecanice cu aplicabilitate mare în medicina dentară :implantologie, chirurgie , ortodonție. Pentru a urmări efectele țesuturilor dure : smalț, dentină, os și ale celor moi : pulpa dentară și ligamentul parodontal, am realizat prin modelare numerică aceste structure și am imprimat forțe variabile : 1, 2 N ,utilizate și în cursul tratamentului ortodontic, dar și forțe supraliminare : 4 N, pentru a evidenția valorile stresului și a putea preveni efectele adverse : necroza pulpară, resorbția radiculară, dehiscența osoasă. Componentele strucuturii dentare și ale PDL sunt asimilate în literatura de specialitate ca fiind structuri omogene, izotrope, elastice cu comportament liniar. În realitate doar componentele smalț, dentină – os, prin caracteristicile lor de material se apropie de materialele omogene, cu comportament elastic-liniar Dacă despre smalț,dentină și os se poate afirma cu certitudine acest lucru, în cazul pulpei și a ligamentului periodontal, PDL – literatura de specialitate acceptă această aproximare, chiar dacă sunt la limita omogenității și elasticității, respectiv a comportamentului elastic-liniar.

Valorile stressului minim principal σ 2 min , negative – comprimare fibre, pentru toate elementele structurii, sunt apropiate de valorile stresului maxim principale σ 1 max , pozitive – întindere fibre. Astfel, fenomenele de comprimare a fibrelor structurii în sensul acțiunii forței sunt similare cu fenomenele de întindere a fibrelor structurii în sens invers acțiunii forței În sensul forței se produce comprimare a fibrelor, iar în sens invers forței se produce întinderea fibrelor. Aceste rezultate sunt similare cu ale altor studii din literatura de specialitate. ( 12)

Valorile minime negative ale stress-ului σ 2 min în pulpă sunt la nivel apical – pulpa este o componentă a structurii cu caracteristici de material mai puțin rezistente, dar protejată de acțiunea forței prin dentină; Valorile stressului sunt apropiate în OS și PDL – explicația ar fi datorită grosimii foarte mici a structurii ligamentului periodontal, PDL, aprox. 0,25-3mm –practic sub solicitare grosimea PDL tinde spre o peliculă, iar caracteristicile de material ale acestuia sunt mult mai slabe decât ale osului;

Mai multe studii realizate prin MEF au încercat să obțină o deplasare lineară a dintelui, o translație pură, dar din punct de vedere practic este imposibil de realizat o deplasare aplicând o forță în centrul de rezistență, care să producă o translație pe orizontală cu deplasări identice a tuturor nodurilor aparținând axei verticale a dintelui, având în vedere rezistența osului. Terapia orodontică fixă produce deplasări atât ale coroanei, cât și ale rădăcinii .Din punct de vedere medical, este greu să se realizeze o acțiune doar în centrul de rezistență, C rez care să producă numai translație, ceea ce ar presupune plasarea unei componente a aparatului dentar aproape pe rădăcina dintelui. [12, 17]. Pentru a induce deplasare dentară, se aplică o forță ortodontică pe dinte, la nivel coronar. Aceasta se transmite la nivelul structurilor parodonțiului marginal, reacțiile interesând atât sistemul hidraulic (substanța fundamentală, vasele sanguine și elementele celulare), cât și fibrele parodontale (tensiunea și compresiunea fibrelor).

Mecanismul deplasării dentare, ca proces biologic de răspuns, este o reacție inflamatorie locală de tip steril. Rezultatul este remodelarea osului alveolar prin resorbție pe zona unde există presiune (compresia ligamentelor) și apoziție pe zona unde este apare tensiune, efectul fiind deplasarea dentară [22, 173]. În principiu Centrul de rezistență C rez – centrul de masă , pentru un corp liber nu-și schimbă poziția. Deci corpul liber format din smalț –dentină –pulpă, va avea corespunzător morfologiei și geometriei acestuia un centru de masă [26], [44], [54]. Având în vedere , că dintele intră în componența structurii parodontale, față de centrul de masă a corpului liber – dintele încastrat în osul alveolar, va deveni o structură a cărui centru de masă se va deplasa în sensul masei adăugate – se va produce o deplasare a centrului de masă în jos. Din punct de vedere mecanic, dintele încastrat în osul alveolar se va comporta sub acțiunea forței exterioare din arc – ca o bară încastrată pe lungimea rădăcinii în osul alveolar – la o solicitare de încovoiere în direcția forței de acționare. Singura posibilitate de mișcare a rădăcinii în osul alveolar va fi posibilă datorită rigidității și grosimii mici a ligamentului periodontal .

Deplasarea rădăcinii mai e posibilă prin comprimarea osului alveolar – structură cu rigiditate mai mare, doar în timp, cu acționare progresivă a forței exterioare; Deplasarea optimă ortodontică este rezultatul acțiunii unei forțe ușoare și continue ( Graber) . Biomecanica ideală în terapia ortodontică presupune o forță constantă care generează o mișcare corporeală ( coroana + rădăcina), fără efecte adverse, cu respectarea integrității țesuturilor parodontale. Pentru a obține o astfel de mișcare ideală, trebuie ca punctul de aplicare al forței să fie cât mai aproape de centrul de rezistență al dintelui și ancorajul să fie stabil. Această situație poate fi simulată cu FEM, deoarece în practică este imposibil de realizat.

Aplicarea unei forțe ortodontice asupra coroanei dentare determină apariția la nivelul ligamentului parodontal a două zone : ”zona de presiune și respectiv zona de tensiune ” (Proffit et al., 2007). La nivelul zonei de presiune, ligamentele parodontale sunt comprimate, în timp ce zona de tensiune este caracterizată de ligamente parodontale tensionate. De asemenea, se observă la nivelul acestor două zone și modificări ale fluxului sanguin (Proffit et al., 2007), astfel încât acesta este diminuat în zonele de presiune și menținut sau crescut în zonele de tensiune. Datele din literatura de specialitate admit că o forță optimă determină o rată de deplasare dentară corporeală de 1- 1.5 mm/lună (Faure, 2011). În acest sens, conceptul de “forță ortodontică optimă“ , definit de Schwarz , ca fiind “forța ce antrenează o presiune tisulară apropiată ca valoare de presiunea sanguină de la nivelul vaselor capilare, prevenind astfel ” obstrucția acestora la nivelul ligamentului parodontal comprimat” (Faure, 2011).

Conform rezultatelor majorității studiilor din literatura de specialitate, anumite tipuri de mișcări ortodontice : intruzie, retruzie , distalizare molară sunt mai predispuse la apariția resorbției radiculare externe, [168] .Oyama prin utilizarea de modele virtuale tridimensionale realizate prin metoda elementului finit, a demonstrat că în cazul intruziei , maximum de tensiune se acumulează la apex, rezultate similare cu studiul nostru. Tot prin metoda FEM, autorul a demonstrat că în cazul rădăcinilor cu formă de pipetă sau angulate, stresul se concentrează apical, comportament diferit față de cel al rădăcinilor aplatizate, în cazul cărora există o distribuție uniformă a zonelor de stres. Astfel se explică și resorbția radiculară mai severă în cazul unora dintre formele radiculare diferite de normal ,rădăcinile efilate sau angulate sunt mai predispuse la apariția resorbției radiculare externe, fiind considerate un factor de risc în apariția acestui proces patologic [168]. Forma normală a rădăcinii în treimea apicală este considerată un factor de prevenție [126].

Existența tratamentului endodontic în antecedente și asocierea lui cu resorbția radiculară externă este un aspect controversat în literatura de specialitate [168]. Studiile care îl identifică ca factor preventiv argumentează printr-o densitate și duritate mai mare a structurilor dure dentare ulterior realizării tratamentului endodontic. Corectitudinea tratamentului endodontic (calitatea obturației de canal) este foarte importantă, unii autori susțin că atunci când aceasta este scurtă, zona radiculară corespunzătoare porțiunii din canal unde există vidul, se resoarbe [170].

Gravitatea procesului de resorbție radiculară externă este variabilă și în funcție de topografia dentară. Dinții maxilari manifestă o suceptibilitate mai mare, comparativ cu cei mandibulari. Severitatea cea mai mare a resorbției radiculare externe a fost observată la incisivii laterali superiori, iar cea mai mică a corespuns caninilor inferiori . Freitas și colab ( 120) arată că există o legatură liniară, direct proporțională între gravitatea acestui proces patologic și amplitudinea retrudării ortodontice realizate, respectiv deplasarea apicală a incisivilor în cadrul manoperei . La modelul de canin inferior din studiul nostru am obținut cea mai mică acumulare de tensiuni la nivel apical, iar la modelul de incisiv lateral s-a remarcat cea mai mare acumulare de stres von Mises. . Rezultatele cercetărilor raportate în literatura de specialitate sunt similare. Brezniak, Sameshima si Travess sunt unii dintre autorii care aduc dovezi științifice care susțin această afirmație [157, 167]. Incisivul lateral superior este frecvent identificat ca cel care are riscul cel mai mare de apariție a resorbției radiculare externe , informații similare celor obținute în acest studiu. Explicația ar putea fi legată de faptul că apexul incisivilor comportă frecvent cea mai importantă deplasare, în timpul modificărilor de poziție cum este de exemplu retrudarea. Datorită gravității reduse în marea majoritate a cazurilor, resorbția radiculară externă poate fi considerată un risc acceptat al acestui tip de tratament, avantajele consecutive instituirii intervenției medicale surclasând semnificativ prezența ei ca și complicație.

Gradul de afectare a zonei apicale este direct proporțional cu intensitatea forței. În accepțiunea lui Schwarz, forțele situate sub nivelul optim nu produc nici o reacție tisulară, iar cele mai mari decât valoarea optimă determină apariția unei zone avasculare la nivelul ligamentului parodontal. Aceste zone avasculare de la nivelul ligamentului parodontal rezultate prin aplicarea unei forțe intempestive determină procese de necroză celulară în zonele de compresiune, fenomen cunoscut în literatura de specialitate sub denumirea de “hialinizare”, în care procesul de deplasare dentară este blocat. Numeroși cercetători ( Graber, Melsen) au încercat modularea răspunsul gazdei la acțiunea forțelor ortodontice în sensul stimulării turnover-ul și metabolismului osos. Mișcarea de intruzie este o mișcare în care structurile parodontale sunt supuse unei mișcări inverse decât cea fiziologică, de eupție continuă, iar strivirea ligamentelor parodontale pe pereții alveolei și remodelarea ulterioară este un proces de lungă durată, soldat uneori cu efecte negative.

Bazele biologice ale deplasării dentare induse prin tratament ortodontic convențional prevede că, secundar aplicării forței mecanice, apar modificări celulare ale matricei extracelulare și respectiv modificări ale vascularității locale la nivelul ligamentului parodontal, rezultând remodelarea osului alveolar adiacent și a ligamentelor parodontale (Meeran, 2016). Secundar modificărilor fluxului sanguin de la nivel parodontal, are loc sinteza și eliberarea diferiților mesageri chimici sau enzime (prostaglandine, citokine, factori de creștere, metaboliți, neuropeptide, factori de stimulare pentru metaloproteinazele matriceale, cu rol în declanșarea fie a procesului de resrobție osoasă (la nivelul zonei de presiune), fie a procesului de apoziție osoasă (la nivelul zonei de tensiune). Aceasta ar fi o posibilă explicație pentru un stres von Mises mai mare la nivelul PDL .

Concluzii

1. Structurile pulpare și ale PDL sunt asimilate ca fiind structuri omogene, izotrope, elastice cu comportament liniar, mai puțin deformabile sub acțiunea forței ortodontice.

2. Stress-ul echivalent pe baza teoriei Von Mises – σ ech max , “însumează“ , toate tensiunile atât pe cele normale (perpendiculare pe secțiune) – cu efect de întindere sau compresiune, cât și cele tangențiale (conținute în planul secțiunilor) – cu efect de forfecare a secțiunii este un element important în FEM care permite cuantificarea forței optime.

3. Valorile minime ale stresului sunt în pulpă la toate cele trei tipuri de mișcări simulate , pulpa fiind structură cu caracteristici de material mai slabe decât ale dintelui și poziționată în interiorul dintelui, fiind astfel protejată de structura acestuia.

4. Valorile stresului în toate elementele structurii modelate : Smalț – Pulpă– PDL – Os sunt progresiv crescătoare pe măsură ce crește valoarea forței care acționează în bracket, iar fenomenul principal care se produce este de comprimare a fibrelor în direcția acțiunii forței;

5. Atât stresul minim principal σ 2 min , cât și stresul maxim principal σ 1 max au valorile cele mai mari (negative) cu efect de comprimare a țesuturilor în apex pentru toate cele trei tipuri de mișcări, dar mai evidente la extruzie.

6. Cu cât crește valoarea forței ortodontice, cu atât mai mari sunt tensiunile acumulate la nivelul apexului și în osul alveolar.

7. În practica ortodontică trebuie evitate forțele mari de 3, 4 N, care produc tensiuni maxime la nivel apical, cu apariția resorbției, dar și la nivelul osului alveolar.

CAPITOLUL III

Analiza prin metoda elementelor finite (MEF) a comportamentului unor structuri dentare supuse rotației – modificările pulpare

Introducere

Deplasarea dentară ortodontică se produce datorită aplicării unor forțe asupra dinților, forțe care determină răspuns din partea structurilor aparatului dento-maxilar. Aparatele ortodontice aplicate de către medicii ortodonți, pot produce aceste forțe, iar structurile aparatului dento-maxilar reacționează printr-un complex de mecanisme biologice, având drept rezultat deplasarea dentară ortodontică [1]. Pentru a fi considerată optimă, forța ortodontică trebuie să inducă un răspuns celular maxim, dar, în același timp trebuie să mențină stabilitatea tisulară. Forța nefavorabilă din punct de vedere ortodontic, determină apariția reacțiilor adverse și a afectărilor tisulare [2].

Pentru a determina o schimbare a poziției dinților ca urmare a aplicării forțelor este nevoie de prezența unei structuri de suport de la care să se aplice aceste forțe. Acest suport poate fi reprezentat atât de dinți cât și de structurile scheletale. Forțele acționează reciproc asupra dinților ce se doresc a fi mișcați dar și asupra structurilor scheletale conform legii a III-a a lui Newton, așa cum amintește Baumgaertel [15]. Astfel, o dată cu folosirea unităților dentare ca suport al mișcării ortodontice, asupra lor vor acționa forțe egale și de sens contrar de la dinții ce trebuie deplasați, fapt ce va fi tradus prin mișcări și efecte contrare celor dorite. Magnitudinea acestor efecte adverse depinde de numărul dinților de suport și de proprietățile biologice și mecanice ale structurilor scheletale, iar simularea intensității forței prin metoda FEM este utilă pentru a cuantifica zonele de risc, unde se acumulează tensiunile, prevenind astfel efectele adverse.

Deplasarea dentară ortodontică este similară cu deplasarea din timpul migrărilor dentare fiziologice, în ceea ce privește răspunsului tisular. Diferențe există, în special la nivelul vitezei de deplasare, dinții supuși forțelor ortodontice fiind deplasați mai rapid, iar modificările tisulare sunt mai intense[10]. Teoriile biomecanice afirmă că, pentru a se produce rotația unui dinte în jurul axului său, forța trebuie să atingă o magnitudine mult mai mare decât în alte tipuri de deplasare

Rotația reprezintă o mișcare de pivot în jurul axului mare radicular necesitând un cuplu de forțe 16. Datorită faptului că aceste forțe se distribuie pe întreaga suprafața a spațiului periodontal, intensitatea lor poate fi mult mai mare decât în cazul forțelor necesare altor deplasări dentare. 2.

Scopul studiului

Am realizat acest studiu , cu scopul de a evalua modificările pulpare din mișcarea de derotare, aceasta fiind considerată cea mai traumatogenă pentru pulpa dentară. Derotarea unui dinte se realizează părintr-un cuplu de forțe, astfel încât forțele aplicate pe două fețe opuse ale dintelui, vestibulară și palatinală generează o rezultantă a cuplui de forțe care produce derotarea. Echivalența a două forțe egale și de sens opus care acționează asupra unui dinte, reprezintă din punct de vedere mecanic mecanic – un cuplu, egal cu valoarea forței x distanța măsurată perpendicular, dintre direcțiile forțelor – care produce asupra acestuia o rotație pură.

În acest caz efectul asupra dintelui este o rotație în jurul axului ce trece prin centrul de rezistență al dintelui Crez – centrul masei (Fig1.)

Fig.1 Echivalența a două forțe egale și de sens opus – un cuplu [54]

I Modelul utilizat pentru analiza fenomenelor în structura dintelui, în special la nivelul pulpei datorate rotirii produse de cuplul exterior am realizat o secțiune plană, perpendiculară pe axa dintelui, printr-un premolar care conține fețele: linguală – distală – vestibulară și mezială.

Corespunzător geometriei, dimensiunilor și datelor morfologice din manualele de specialitate a premolarului s-a creat un model bidimensional plan, pentru care s-au utilizat EF tip 2D – bidimensionale ( Fig.2)

Modelul statistic al premolarului este:

Nr. EF: 2602

Nr. noduri: 2601 , din care:

-Dinte – Nr. EF: 1845

-Pulpă – Nr. EF: 756

Pentru crearea unui cuplu în jurul centrului de rezistență Crez al dintelui, pentru simulări se aplică pe contur, două forțe egale și de sens contrar, cu valori de: F = 1 N , F = 2 N , F = 3 N ,F = 4 N, obținând poziția deformată a structurii . ( Fig.3)

Fig. 2 Premolar: Modelare – Fig.3 Poziția deformată a structurii

discretizare – încărcare

Rezultate

Deplasările , ca rezultante ale nodurilor aparținând structurii sunt redate în tabelul nr.1

În urma simulării mișcării de rotație ,am obținut următoarele tensiuni :

Stress-ul (tensiunile) echivalent pe baza teoriei Von Mises – σ ech max care “însumează“ , toate tensiunile atât pe cele normale (perpendiculare pe secțiune) are efect de întindere sau compresiune și de forfecare a secțiunii. ( Fig.4, ) Poziția deformată a structurii, respectiv deplasările nodurilor acesteia, arată că dintele se rotește în jurul C rez.

Stress-ul minim principal σ 2 min – valorile maxime negative cu efect de comprimare a țesuturilor este prezentat în Fig.5., iar stress-ul maxim principal σ 1 max – valorile maxime pozitive cu efect de întindere a țesuturilor este prezentat în figura 6.

Tabel 1 – Valorile stress-ului maxim în Dinte – Pulpă

Reprezentarea grafică a valorilor acestora (Tabel 1), în funcție de creșterea acțiunii forței exterioare este dată în Fig. 4 și 5

Fig.4 Distribuția stress-ului echivalent Fig.5 Distribuția stress minim principal σ 2 min

Von Mises σ ech pe dinte pentru F=4 N pentru F=4 N Curbe de valoare egală

Valorile stress-ului progresiv crescătoare pe măsură ce cresc valorile forței exterioare, atât în dinte cât și în pulpă (Tabel 1); valorile maxime ale stress-ului fiind cu mult mai mari în dinte decât în pulpă.

Fig. 6 Distribuția stress maxim Fig.7 Poziția deformată a pulpei

principal σ 1 max

Fig. 8 Distribuția stress Von Mises σ ech Fig. 9 Distribuția stress minim principal σ 2 min în pulpă F=4 N în pulpă Curbe de valoare egală

Fig. 10 Distribuția stress maxim principal Fig.11 Distribuția stress-ului de forfecare Curbe de egală valoare pentru F=4 N în planul secțiunii Oyz pentru F=4 N

Valorile maxime ale stress-ului în dinte și în pulpă, cu mici diferențe, respectiv cu valori mai mari în dinte (Tabel 1);

Poziția deformată a structurii, respectiv deplasările nodurilor acesteia, arată că dintele se rotește în jurul C rez. .Valorile stress-ului: echivalent Von Mises σ ech , maxim principal σ 1 max , minim principal σ2 min sunt mai mari atât în dinte cât și în pulpă în cazul mișcării ortodontice de rotire , comparativ cu valorile acestora date de celelate mișcări ortodontice;

Fig. 12 Variația stressului maxim în pulpă

II. Al doilea studiu din acest capitol a urmărit efectele aplicării unei forțe pe o singură față, cea vestibulară. (Fig. 13).

Fig.13 Echivalența d.p.v. mecanic a unei forțe care acționează

tangentă la conturul dintelui [54]

Modelul utilizat pentru simulări : modelare , discretizare, încărcare este același premolar ca și în cazul anterior – – cu diferența că aplicarea forței se face numai pe fața vestibulară. Simulările se ralizează cu aceleași valori ale forțelor: F = 1 N, F = 2 N, F = 3 N, F = 4 N.

Fig.14 Pemolar: Modelare – discretizare – încărcare

Rezultate

Reprezentarea grafică a valorilor acestora (Tabel 11), în funcție de creșterea acțiunii forței exterioare este dată în Fig 15, Fig. 16.

Tabel 11 – Valorile stress-ului maxim în Dentină – Pulpă

Fig. 15 Poziția deformată structură: dinte-pulpă

Deplasări rezultante δ ale dentinei pentru F=4 N

Fig. 16 Distribuția stress-ului echivalent Von Mises Fig.17 Distribuția stresului minim

Curbe de egală valoare pt F=4 N Curbe de egală valoare pt F=4N

Fig. 18 Distribuția stress maxim principal σ 1 max

Curbe de egală valoare pentru F=4N

Fig. 19. Distribuția stress Von Mises σ ech

Curbe de egală valoare pentru F=4 N în pulpă

Fig. 20. Distribuția stress minim principal σ 2 min

Fig. 21 Distribuția stress maxim principal σ 1 max

Curbe de egală valoare pentru F=4 N

Fig. 22 Distribuția stress-ului de forfecare τ yz

în planul secțiunii Oyz – pentru F=4 N

Fig. 23 Variația stresului maxim în pulpă

Fig. 24 Variația stresului maxim în dentină

III Efectul unui aparat ortodontic fixat pe trei dinți, cu componente pe fețele vestibulare și orale

Fig.25 Aparat dentar fixat pe 3 dinți [54]

Pentru a urmări efectul unui aparat dentar ale cărui componente sunt plasate atât pe fețele mezială și distală se modelează și se simulează acțiunea unui aparat dentar fixat pe trei dinți: molar 1. premolar 2, premolar 1 (Fig.25).

Modelul reprezintă o secțiune plană prin cei trei dinți, molar 1. premolar 2, premolar 1, cu toate componentele aferente lor: osul alveolar – dinți – PDL – pulpă. Elementele finite urtilizate sunt de tip 2D – bidimensionale). Constrângerile impuse sunt pe conturul exterior al osului alveolar, cu libertate de mișcare a tuturor componentelor dinti – PDL – pulpă, sub acțiunea unui cuplu aplicat pe dintele central: premolarul 2 ( fig.26)

Fig. 26 Structura: molar 1. Pm 2, Pm 1,

Modelare – discretizare – încărcare

Statistică:

Nr. EF: 19852

Nr. noduri: 19819, din care :

Dinte – Nr. EF: 5895

Pulpă – Nr. EF: 6751

PDL – Nr. EF: 1035

Os – Nr. EF: 6138

Pentru crearea unui cuplu în jurul centrului de rezistență al premolarului 2 pentru simulări se aplică pe conturul premolarului 2, două forțe egale și de sens contrar, corespunzând unui cuplu, cu valori de: F = 1 N , F = 2 N , F = 3 N ,F = 4 N .

Rezultate

Stress-ul (tensiunile) echivalent pe baza teoriei Von Mises – σ ech max care “însumează“ , toate tensiunile atât pe cele normale (perpendiculare pe secțiune) – cu efect de întindere sau compresiune, cât și cele tangențiale (conținute în plaul secțiunilor) – cu efect de forfecare;

Stress-ul minim principal σ 2 min – valorile maxime negative cu efect de comprimare a țesuturilor;

Stress-ul maxim principal σ 1 max – valorile maxime pozitive cu efect de întindere a țesuturilor;

Stress-ul maxim după direcția de acționare a forței, după axa Oy – σ yy

Deplasările δ rezultante , ale nodurilor aparținând structurii.

Tabel 12 Valorile stress-ului în elementele structurii parodontale

Poziția deformată a structurii este reprezentată în fig. 27 și 28, unde se observă că maximul de sres este suportat de premolarul secund, adică dintele care trebuie derotat

Fig. 27 Poziția deformată a structurii: M 1. Pm 1, Pm2 Fig 28 Poziția deformată a structurii: M 1. Pm 1,2

– Distribuția deplasărilor rezultante δ, F=4N Curbe de aceeași valoare pentru F = 4 N

Obsevații privind structură:

Din distribuția deplasărilor (Fig.29, 30) se constată că deplasările maxime sunt pe premolarul 2 – cel asupra căruia se aplică cuplul; iar deplasările premolarului 2 sunt de rotație/translație;

Valorile stress-ului progresiv crescătoare pe măsură ce cresc valorile forței exterioare, în toate elementele structurii (Tabel 2)

Stressul maxim: echivalent Von Mises σ ech , maxim principal σ 1 max , minim principal σ 2 min este în elementele premolarului 2: dinte – PDL – pulpă și în osul alveolar din jurul acestuia – zonă afectată de rotirea acestuia; iar stressul maxim din premolarul 2 este în pulpă și PDL (Tabel 2).

Stress maxim principal σ 1 max

Fig.29 Distribuția stress-ului Von Mises σ ech Fig. 30 Stress minimum principal σ 2 min

Curbe de egală valoare pentru F = 4 Curbe de egală valoare pentru F= 4 N

Stressul maxim din premolarul 2 este în pulpă și PDL (Tabel 2).

Stress maxim principal σ 1 max

Fig. 31 Stress maximum principal σ 1 max

Curbe de egală valoare pentru F = 4 N

Deplasări δ rezultante sunt reprezentate în fig.32 și 33

Fig.32 Poziția deformată a dinților:molar 1. Fig. 33 Distribuția stress-ului echivalent Von Mises Poziția deformată a dinților F=4N pentru F=4N Pm1, Pm 2

Stress-ul maxim este pe dintele pe care sunt plasate componentele aparatului dentar – acțiunea cuplului – premolarul 2, iar distribuția stress-ului echivalent Von Mises σ ech este aproximativ uniformă pe premolarul 2, cu maxime în locurile de palsare a aparatului dentar – acțiunea forței principale.

Stressul maxim principal σ 1 max – zonele cu fibre întinse este în sensul rotirii dintelui, sens de întindere a fibrelor (Fig.35); iar Stressul minim principal σ 2 min – zonele cu fibre comprimate este în sens invers rotirii dintelui, sens de comprimare a fibrelor (Fig.36);

Fig. 34. Poziția deformată a dinților

Stressul echivalent Von Mises σ ech – Curbe de egală valoare pentru F= 4 N

Fig. 35 Poziția deformată a dinților Fig.36 Stress maximum principal σ 1 max

Stresul minimum principal σ 2 min – Curbe de egală valoare petru F= 4 N

Valorile stressului maxim principal σ 1 max și ale stressului minim principal σ 2 min sunt aproximativ egale – fibrele întinse au aceeași valoare cu a celor comprimate (Tabel 12);

Deplasări δ rezultante

Fig. 37 Poziția deformată a pulpei Fig.38 Deplasări rezultante – curbe de egală

Valoare pentru F=4 N

Stress echivalent Von Mises σ ech

Fig. 39 Poziția deformată a pulpei Stres Fig.40 Poziția deformată a pulpei Von Mises Curbe de valoare egală Stres minimum principal σ 2 min

Stress maxim principal σ 1 max

Fig. 41 Poziția deformată a pulpei Fig.42 Poziția deformată a pulpei

Stress maximum principal σ 1 max – Stress de forfecare τ yz

Structura deformată a pulpei arată un fenomen de rotație/translație în direcția acțiunii forțelor. ( Fig.39)

Distribuția stress-ului echivalent Von Mises σ ech este aproximativ uniformă pe secțiunea pulpei;

Valorile stress-ului în pulpă sunt maxime față de restul componentelor (Tabel 12);

Valorile stressului maxim în pulpă: echivalent Von Mises σ ech , maxim principal σ 1 max , minim principal σ 2 min , de forfecare τ yz sunt în centrul de rezistență , iar valorile stressului maxim principal σ 1 max și a stressului minim principal σ 2 min sunt apropiate (Fig.40,41, 42);

Zona cu fibre comprimate din pulpă, σ 2 min , este în sens iners de rotație a forțelor ,iar zona din pulpă cu fibre întinse, σ 1 max , este în sensul de rotație a forțelor (Fig.43, 44);

Valorile stressului de forfecare dat de τyz , sunt mai mici decât celelalte dar cu maximele tot în apropierea centrului de rezistență – cu real pericol de forfecare a pulpei (Fig. 45);

Efectul cumulat al maximelor stressului în jurul centrului de rezistență, cu valori mari – comparativ cu valorile în celelalte mișcări ortodontice devine periculos;

Valorile stress-ului în PDL sunt mari, apropiate de cele din pulpă (Tabel 12);

Valorile stressului maxim principal σ ech și a stressului minim principal σ 2 min sunt apropiate, ceea ce arată că fenomenul de comprimare a fibrelor este preponderant , iar valorile stressului maxim principal σ 1 max și a stressului minim principal σ 2 min sunt apropiate – zonele de fibre întinse/comprimate cu valori apropiate ;

Fig. 43. Stress echivalent Von Mises σ ech în PDL Fig. 44. Stres maxim principal σ 1 max în PDL

Fig. 45 Stress minim principal σ 2 min

Curbe de egală valoare pentru F= 4 N

Fig. 46 Variația stressului maxim în pulpă

Fig.47 Variația stressului maxim în PDL

Discuții

Pentru a putea mișca dinții ȋn direcția dorită, este necesară aplicarea unui sistem de forțe, care au direcția unei rezultante a acestor forțe. Ea se poate descompune relevȃnd așa numitul “paralelogram al forțelor” [103].Forța ortodontică care produce modificarea poziției unui dinte se poate analiza după cȃteva criterii: raportul moment/forță, mărimea forței, durata și direcția forței. Cu privire la momentul forței, definit drept produsul dintre forță și distanța măsurată perpendicular pe sensul forței, este foarte important locul de aplicare al forței, ȋn centrul de rezistență al dintelui sau excentric. Dacă se aplică ȋn centrul de rezistență, se produce o translație pură. În cazul aplicării forței excentric, pe lȃngă translație, apare și un moment al forței, echivalent apariției unei mișcări de rotație. Mărimea forței ortodontice, conform lui Reitan [144], are valori ce variază între 20-120g/dinte ȋn funcție de necesitățile terapeutice și starea parodontală a dinților. În raport cu durata de acțiune, forțele ortodontice pot fi ȋmpărțite ȋn continue, intermitente și ȋntrerupte. Direcția forței este dependentă de locul de aplicare a acesteia, ȋn centrul de masă sau ȋn afara acestui centru. Avȃnd ȋn vedere că centrul de masă sau de rezistență se află ȋn treimea apicală a dintelui, ȋn dreptul rădăcinii, aplicarea forței la acest niveleste foarte dificilă

Componentele complexului dentar : Smalț – Dentina – Os sunt elemente cu structură mai omogenă, cu capacitate de rezistență mai mare. Dentina, supusă diferitelor mișcări ortodontice, este cea care acționează în timp asupra structurii osului alveolar. Pulpa și PDL sunt structuri mai puțin omogene, extrem de elastice cu capacitate de rezistență mai scăzute. Ligamentul periodontal PDL are grosime extreme de mică, și care sub o acțiune exterioară sau se comprimă – sau se întinde – practic devine o peliculă. Pulpa dentară , componenta moale a dintelui este protejată de dentină care constituie o piedică în deterioarea acesteia și preia acțiunea solicitării date de mișcările produse de aparatul dentar.

Valorile stress-ului în dinte comparabile cu cele de la rotirea dintelui dată de un cuplu , iar valorile stress-ului în pulpă sunt incomparabil mai mici decât în situația rotirii dintelui produsă de un cuplu , rezultate similare studiilor din literatura de specialitate (105) Stress-ului: echivalent Von Mises σ ech , maxim principal σ 1 max , minim principal σ2 min în dinte este aproximativ uniform pe toată secțiunea, cu maxime/minime – spre conturul interior stâng al dintelui, fapt explicabil datorită sensului forței exterioare – fibrele structurii sunt comprimate în sensul rotirii dintelui . Valorile maxime ale stress-ului σech în dinte cu mult mai mari decât valorile maxime σech în pulpă .Valorile stress-ului în dinte, σech – “însumate” sunt apropiate de valorile minime principale σ2 min (maximele negative) – ceea ce arată că în principal fenomenul din fibrele sructurii dintelui este de compresiune .

Studiile noastre au demonstrat că în pulpă distribuția stress-ului: echivalent Von Mises σ ech , maxim principal σ 1 , minim principal σ2 , este similară , cu maxime în zonele apropiate centrului de rezistență și cu descreșteri ale valorilor aproximativ radial, spre conturul exterior al pulpei . Valorile maxime ale stress-ului în pulpă: echivalent Von Mises σ ech , maxim principal σ 1 max, minim principal σ2 min , sunt în centrul de rotație și în jurul acestuia , fenomen periculos care poate duce la distrugerea pulpei în centru unde se află terminațiile nervoase, rezultate similare altor studii din literatura de specialitate (166) . Acest fapt trebuie evitat în practică prin aplicarea forței principale cât mai aproape de centrul de rezistență al dintelui ( Graber 2009)

Se poate spune că, distribuția stress-ului: echivalent Von Mises σ ech , maxim principal σ 1 , minim principal σ2 , în pulpă este pe toată secțiunea pulpei simetrică față de centrul de rezistență . Astfel, se poate aprecia că în întreaga structură a pulpei există atât fibre întinse cât și comprimate – respectiv o distribuție aprox. uniformă a stress-ului în structura pulpei, dar cu maxime/minime în centrul de rezistență; Există și în cazul rotației un pericol evident de forfecare a pulpei pentru valori mai mari ale acțiunii exterioare. Forțele necesare pentru rotarea dinților sunt de 35-60 gm. Orientarea fibrelor parodontale în zona apicală a rădăcinii este diferită, ceea ce duce la o creștere a stresului în această regiune; treimea apicală a rădăcinii este acoperită de cement acelular, mai putin capabil de a rezista în caz de traumă și stază vasculară. Așa se explică valorile maxime ale stresului la nivel apical și pulpar raportate în strudiul nostru și al altor autori.

Corectarea rotației este mișcarea cea mai periculoasă, deoarece dintele se învârte în jurul axului mare sub acțiunea cuplului de forțe. Când este vorba de un dinte monoradicular a cărui rădăcină este aproape rotundă pe secțiune, membrana peridentară primește o distribuție a forțelor destul de uniform. Toate fibrele parodontale suferă de sus în jos forțele de rotație și presiunea pe unitatea de suprafață rămâne ușoară. Dacă rădăcina este rotundă, rotația implică doar o glisare între rădăcină și alveolă, cu o participare osoasă aproape nulă, dar cu participare fibroasă masivă. Toate fibrele sunt întinse, frânând deplasarea, fără însă a-și modifica structura.(59,62)

Mecanismul corectării rotației dentare este unul complex ,fiind inițiat de o alungire a membranei parodontale pe suprafața rădăcinii . Aceasta activează osteoblastele care vor genera os nou alveolar în zona implantării inițiale a dintelui. Mișcarea de rotație provoacă o torsiune și o acumulare de fibre la unghiurile de rotație. Recidivele ar fi datorate fibrelor de colagen și fibrelor supraalveolare din ligamentul parodontal. Aceste fibre alcătuite din colagen alb fără proprietăți elastice, prezintă totuși o ondulație capabilă să dezvolte o forță de recidivă la întindere. Recidivele apar cînd dintele a fost rotat mult prea repede cu forțe mari, continue.(60,62) Metoda elementului finit permite o analiză tridimensională a modelului PDL, grosimea și mai ales calitatea ligamentului periodontal care participă la mișcarea de rotație dentară.(68)

Concluzii

1. În biomecanica ortodontică, mișcarea de rotație este cea mai periculoasă – în special pentru pulpă – existând pericolul forfecării acesteia.

2 Valorile maxime ale stressului în pulpă : echivalent Von Mises σ ech , maxim principal σ 1 max , minim principal σ 2 min , de forfecare τ yz sunt în centrul de rezistență sau în jurul acestuia;

3. Valorile stress-ului: echivalent Von Mises σ ech , maxim principal σ 1 max , minim principal σ2 min sunt mai mari atât în dinte cât și în pulpă în cazul mișcării ortodontice de rotire , comparativ cu valorile acestora date de celelate mișcări ortodontice;

4. Zona fibrelor coprimate din pulpă este situată în sensul de rotație al forțelor, iar zona fibrelor întinse din pulpă este situată în partea opusă zonei comprimate și corespunde sensului invers de rotație al forțelor

5 Valorile maxime ale stress-ului în pulpă: echivalent Von Mises σ ech , maxim principal σ 1 max, minim principal σ2 min , sunt în centrul de rotație și în jurul acestuia , fenomen periculos care poate duce la apariția unui efect de forfecare a pulpei în centru unde se află terminațiile nervoase.

6. Din punct de vedere al poziționării și acționării unui aparat dentar este de preferat o acțiune doar pe o față a dintelui, decât acțiune simultană pe două din fețele opuse dintelui .

7. Efectul cumulat al maximelor stressului în jurul centrului de rezistență, cu valori mari – comparativ cu valorile în celelalte mișcări ortodontice devine periculos;

8. Comparativ cu celelalte mișcări ortodontice posibile fenomenele care iau naștere în cazul mișcării de rotire a dintelui sunt cele mai periculoase.

CONCLUZII GENERALE

1. Evaluarea stării pulpei dentare cu ajutorul aparatului Pulp tester este o metodă simplă, neinvazivă , care aduce informații despre sensibilitatea pulpară și vitalitatea acesteia în cursul unui stres reprezentat de forțe ortodontice.

2. Modificarea răspunsului pulpar de la valori normale la intervalul de reactivitate cuprins între 40-60 apare într-un procent redus, la 5% din dinții testați, cel mai sensibil fiind incisivul lateral superior.

3. Există diferențe semnificativ statistice între media sensibilității dentare la grupe de dinți, tipuri de anomalii și momentul testării T0, T1 și T2, astfel că valorile medii ale sensibilității pulpare, determinate cu pulp testerul cresc de la momentul T0 spre T1 și ating valori maxime la T2.

4. Cele mai semnificative fiind la nivelul incisivilor laterali superiori, incisivii centrali inferiori și premolarii secunzi inferiori , la hemiarcada stângă.

5. Distanțele măsurate pe CBCT privind reducerea înălțimii radiculare, arată că nu există diferențe statistic semnificative între momentul inițial și 6 luni. deci terapia ortodontică nu produce resorbție osoasă, cel puțin în primele luni de la aplicarea unei forțe.

6. Structurile pulpare și ale PDL sunt asimilate ca fiind structuri omogene, izotrope, elastice cu comportament liniar, mai puțin deformabile sub acțiunea forței ortodontice și pot fi studiate prin FEM ( Metoda elementului finit)

7. Valorile minime ale stresului sunt în apex la mișcarea de translație și intruzie/extruzie, și în pulpă la mișcarea de derotare, pulpa suferind un fenomen de forfecare, extrem de periculos pentru integritatea sa.

8. Valorile stresului în toate elementele structurii modelate : Smalț – Pulpă– PDL – Os sunt progresiv crescătoare pe măsură ce crește valoarea forței care acționează în bracket, iar fenomenul principal care se produce este de comprimare a fibrelor în direcția acțiunii forței;

9. Atât stresul minim principal σ 2 min , cât și stresul maxim principal σ 1 max au valorile cele mai mari (negative) cu efect de comprimare a țesuturilor în apex pentru toate cele trei tipuri de mișcări, dar mai evidente la extruzie.

10. Cu cât crește valoarea forței ortodontice, cu atât mai mari sunt tensiunile acumulate la nivelul apexului și în osul alveolar, deci se recomandă evitarea în practică a forțelor ce depășesc 1,5-2 N, precum și a mișcărilor tip giggling.

11. Valorile maxime ale stressului în pulpă : echivalent Von Mises σ ech , maxim principal σ 1 max , minim principal σ 2 min , de forfecare τ yz sunt în centrul de rezistență sau în jurul acestuia;

12. Zona fibrelor coprimate din pulpă este situată în sensul de rotație al forțelor, iar zona fibrelor întinse din pulpă este situată în partea opusă zonei comprimate și corespunde sensului invers de rotație al forțelor

13. Din punct de vedere al poziționării și acționării unui aparat dentar este de preferat o acțiune doar pe o față a dintelui, decât acțiune simultană pe două din fețele opuse dintelui , acesta suferind un maxim de stres .

14. Afectarea pulpei dentare consecutivă tratamentului ortodontic, apare doar în cazul forțelor supraliminare , mai mari de 3 N, în timpul mișcării de derotare, cu un cuplu de forțe, care determină un efect de forfecare al pulpei, cu apariția unei sensibilități tranzitorii .

ORIGINALITATEA TEZEI

Teza de doctorat tratează un subiect interdisciplinar, cu aplicații practice evidente, încercând să cuantifice efectele forțelor ortodontice asupra pulpei dentare prin studii clinice, radiologice și metoda elementului finit FEM.

Originalitatea acestei lucrări constă în analiza și evaluarea diverselor tipuri de mișcări din biomecanica ortodontică : translație , extruzie , intruzie și rotație, cu ajutorul elementelor finite și în special efectele acestora asupra pulpei dentare și a apexului. Cele trei studii din partea de cercetări personale sunt axate pe interrelația dintre terapia ortodontică fixă și țesuturile pulpare, dată fiind și specialitatea doctorandului : Endodonția.

Metoda FEM este o metodă numerică de analiză modernă, cu domenii de aplicabilitate extrem de variate: mecanică, electronică, curgerea fluidelor, meteorologie, medicină, biomecanică . Această metodă are ca punct de plecare fenomenul real , care apoi este decupat într–un număr de elemente cu forme simple, care ulterior sunt asamblate pentru a construi geometria finală a structurii.

Studiile cu metoda FEM au evaluat comportamentul unei structuri biologice formată din: smalț- dentină pulpă – pdl- os , supusă unei încărcări exterioare corespunzătoare unui aparat dentar cu forțe de intensități diferite : 1, 2 N ,utilizate și în cursul tratamentului ortodontic, dar și forțe supraliminare : 3, 4 N, pentru a evidenția valorile stresului și a putea preveni efectele adverse : necroza pulpară, resorbția radiculară, dehiscența osoasă. Componentele strucuturii dentare și ale PDL sunt asimilate în literatura de specialitate ca fiind structuri omogene, izotrope, elastice cu comportament liniar. În realitate doar componentele smalț, dentină – os, prin caracteristicile lor de material se apropie de materialele omogene, cu comportament elastic-liniar .

Au fost simulate patru tipuri de mișcări uzuale în practica ortodontică : basculare (versie), translație, intruzie și extruzie, analizând valorile stresului von Mises , care sumează stresul minim și maxim principal. Valorile stressului minim principal σ 2 min , negative – comprimare fibre, pentru toate elementele structurii, sunt apropiate de valorile stresului maxim principale σ 1 max , pozitive – întindere fibre. Astfel, fenomenele de comprimare a fibrelor structurii în sensul acțiunii forței sunt similare cu fenomenele de întindere a fibrelor structurii în sens invers acțiunii forței și sunt mai mari la nivel apical, fiind direct proporționale cu intensitatea forței.

A fost simulată și mișcarea de derotare , pe 3 dinți, mișcare dificilă și unde s-au raportat valori maxime ale stress-ului în pulpă: echivalent Von Mises σ ech , maxim principal σ 1 max, minim principal σ2 min Acestea apar în centrul de rotație și în jurul acestuia , fenomen periculos care poate duce la distrugerea pulpei în centru unde se află terminațiile nervoase, rezultate similare altor studii din literatura de specialitate Acest fapt trebuie evitat în practică prin aplicarea forței principale cât mai aproape de centrul de rezistență al dintelui

Un alt element de originalitate îl reprezintă testarea sensibilității dentare, cu ajutorul Pulp testerului, un aparat relativ simplu, non-invaziv și ușor de manipulat, studiu care nu s-a mai făcut în România. Deși acestă evaluare are anumite limite legate de numărul relativ mic de dinți analizați la momentul T0 (aplicarea aparatului fix), T1 (la 6 luni de la aplicare ) și T2 ( la 6 luni), este utilă datorită faptului că aduce informații despre starea pulpei la anumiți dinți, care reacționează la intensități mai mici ale stimului electric, putând astfel să evităm supraîncărcarea acestora .

Evaluarea gradului de resorbție radiculară cu ajutorul CBCT este o metodă modernă de cuantificare a resorbției radiculare, unul din cele mai frecvente efecte adverse în ortodonția fixă. Rezultatele obținute prin măsurarea unor parametrii radiculari și osoși aduc date importante și precizeazpă că aceste resorbții pot fi prevenite printr-o depistare a unei predispoziții și printr-o biomecanică pe principiul forțelor lejere. Considerăm evidentă corelația dintre forța ortodontică și modificările pe care aceasta le produce asupra structurilor dento-parodontale, iar apariția suferinței pulpare și a resorbției radiculare în cursul terapiei ortodontice reprezintă un domeniu cu multiple arii de cercetare.