Самолигирующие или лигатурные брекеты. Правда и мифы

В 2012 году в журнале Дентаклуб была опубликована статья "Лигатурные и самолигирующие брекеты. Что лучше?" Автор статьи Левин Б.В. Позже статья была размещена в блоге Ортодонта Левина Б.

Поводом написания этой статьи явилась ситуация, сложившаяся в Ортодонтии на тот момент. Вокруг темы самолигирующих брекетов формировалось и плодилось множество мифов. Созданием и укреплением этих мифов в общественном сознании занимались лица и организации заинтересованные в продвижении ортодонтической продукции. В то же самое время научная стоматологическая элита и практикующие ортодонты многозначительно отмалчивались по данному вопросу. 

Лигатурные и самолигирующие брекеты.
Что лучше? Правда и мифы

Самолигирующие брекеты завоевали обширную нишу на рынке ортодонтической продукции. Они несколько дороже лигатурных брекетов, которые называют классическими. Но, самолигирующие брекеты намного лучше классических. Чем же они лучше? 

О преимуществах самолигирующих брекетов можно услышать очень много. Так утверждают ортодонты создавшие самолигирующие брекеты и доктора пропагандирующие их:

  1. Самолигирующие брекеты работают быстрее, чем лигатурные и предусматривают естественную адаптацию зубов. Эти эффекты построены на снижении сил трения между дугой и пазом брекета.
  2. Лечение самолигирующими брекетами не требует удаления постоянных зубов, так как самолигирующие брекеты дают большие возможности для адаптации задних отделов зубной дуги.
  3. Лечение самолигирующими брекетами требует меньше активаций - меньшего количества посещений врача.
  4.  Самолигирующие брекеты более комфортны для пациентов.

 

 

Самолигирующие брекеты часто сравнивают с классическими брекетами. Но сравнение двух вариантов брекетов проводят не всегда корректно. Что же является правдой о самолигирующих брекетах? А что миф или хорошо подготовленный пиар…

По первому пункту, о показателях силы трения между дугой и пазом брекета. Силу трения, как известно из курса физики средней школы, определяют: А) коэффициент силы трения, В) площадь трущихся поверхностей, С) величина силы сжимающая трущие предметы.

  1. Уровень технологии производства современных ортодонтических аппаратов позволяет получать поверхности дуги и паза брекета колоссально высокого качества. Поэтому разницей между коэффициентами трения у различных форм брекетов можно пренебречь.
  2. Как можно уменьшить площадь трущихся поверхностей?
    Применять пассивную фиксацию ортодонтической дуги в пазе брекета. Это исключит из трущихся поверхностей контакт дуги и лигатуры.
    Использовать круглые дуги. Круглая дуга имеет максимум два точечных контакта с пазом брекета. А квадратная дуга три.
  3. Как можно уменьшить силу, с которой соприкасаются поверхности?
    Применять пассивную фиксацию, это уменьшит силу соприкосновения трущихся поверхностей.
    Максимально увеличить паз брекета и уменьшить поперечное сечение ортодонтической дуги.
    В ходе лечения сделать максимально плавным переход от тонких дуг к мощным квадратным.

 

Чем отличается пассивная лигатурная фиксация
от активной?

Как обстоит дело с активной и пассивной лигатурной фиксацией? Самолигирующие брекеты бывают с активным лигированием и с пассивным, в зависимости от конструкции крышки брекета. Доктор ограничен в возможности маневрировать. Он вынужден использовать только возможности предлагаемые конструкцией брекета. У доктора возникают проблемы, если необходимо перейти от пассивного лигирования к активному. В случае лечения классическими брекетами всегда есть возможность варьировать тип лигирования. Если необходимо активное лигирование, доктор затягивает лигатуру очень плотно. Если необходимо пассивное лигирование, доктор затягивает слабо, оставляя простор для небольшого люфта дуги в пазе брекета.

Каждый ортодонт может провести простой опыт. На фантоме или удерживая брекет руками, попробовать какое усилие необходимо для скольжения дуги в пазе самолигирующего брекета.

ris01

Сила трения самолигирующего брекета

Затем сравнить с тем, какое усилие необходимо для продвижения дуги вдоль паза брекета классического брекета, если лигатура не плотно затянута, а лишь удерживает ее в пространстве паза.

ris02

Сила трения лигатурного брекета

И в одном и в другом случае усилие на продвижение дуги ничтожно маленькое и близко к нулю. Усилие необходимое на продвижение дуги возрастает, если используется эластическая лигатура. Усилие достигает 50 Н (50грамм), если металлическая лигатура затянута с усилием. Лигатурные брекеты дают возможность варьировать способность дуги скользить вдоль его паза.

ris03

Наложение металлической лигатуры без натяжения

Наложение металлической лигатуры без натяжения, обеспечивает удержание дуги в пазе брекета, но сводит к нулю силу трения между дугой и пазом брекета.

ris04

Лигатурные брекеты с эластическими лигатурами обеспечивают средние показатели трения  между дугой и пазом брекета.

Если использовать эластические лигатуры для классических (лигатурных) брекетов, то силы трения возникающие между ортодонтической дугой и пазом брекета будут иметь средние величины.

 

ris05

Закручивание металлической лигатуры с усилием обеспечивает жесткое сцепление
 ортодонтической дуги и паза брекета

Лигатурные брекеты могут обеспечить и жесткую фиксацию ортодонтической дуги в пазаз брекетов. Такая фиксация очень важна на финальных этапах лечения. И такая фиксация дуги может быть обеспечена затягиванием металлической лигатуры с усилием.

В случае пассивной лигатурной фиксации, неважно это классические брекеты или самолигирующие, дуга имеет два точечных контакта с пазом брекета.  В случае активной лигатурной фиксации дуга имеет две точки контакта с пазом брекета и одну с лигатурой. Плюс лигатуры плотно прижимает дугу к дну паза брекета. И этот фактор является определяющим, в возрастании силы трения.

ris06

Пассивная лигатурная фиксация классического брекета.

Пассивная лигатурная фиксация позволяет круглой дуге свободно скользить вдоль паза брекета, контактируя двумя точками с пазом брекета.

 

ris07

Активная  лигатурная фиксация лигатурного брекета.

Активная  лигатурная фиксация обеспечивает высокую силу трения за счет трех точек контакта дуги, а также высокой силы контакта дуги и поверхности паза, обеспечиваемой натяжением лигатуры.

Нельзя не учитывать, что дуга на начальных этапах лечения не является прямой. Чем более выражена скученность зубов, тем большие изгибы получает дуга. Чем больше изгибы дуги, тем выше внутренние напряжения развиваются в дуге. Сила контакта ортодонтической дуги и паза брекета, определяющей силу трения, возрастает. В этой ситуации, чем больше размер паза и тоньше дуга, тем ниже развиваемые усилия. Чем меньше размер паза брекета, но толще дуга тем выше развиваемое дугой усилие. Срабатывают несколько факторов биомеханики. Первый - самый очевидный, чем толще дуга, тем больше усилии она способна развивать.

ris08

Дуга занимает большую часть паза брекета.

Узкий паз брекета и толстая дуга, создают большую деформацию дуги (увеличивается кривизна изгиба), но сокращают участки дуги между брекетами.

 

ris09

Дуга тонкая и свободно размещается в пазах брекетов

Широкий паз брекета и тонкая дуга, создают меньшую деформацию дуги (ее изгиб), но удлиняют участки дуги между брекетами.

 

Механика ортодонтического лечения. Ортодонтические силы и трение дуги в лигатурных и самолигирующих брекетах

Сравнение схематических рисунков с различным соотношением толщин паза и дуги становиться очевидно, что широкий паз и тонкая дуга создают меньшую деформацию дуги и увеличивают длину пружинящего участка дуги от одного брекета до другого. Эти две составляющие механики не менее важные для создания более нежных ортодонтических сил. Но все три составляющие механики (поперечное сечение дуги, длина пружинящего участка дуги и степень деформации ортодонтической проволочной дуги) не зависят от формы брекетов. Механика формирования ортодонтических сил одинаковая и для самолигирующих и для лигируемых брекетов, если в обоих случаях использовать пассивную фиксацию ортодонтической дуги.

 

На этапе лечения требующем использования квадратных дуг невозможна пассивная лигатурная фиксация. Если зуб не имеет нормального торка, то поперечное сечение дуги и паз брекета ориентированны в различных направлениях. Дуга вводится в паз брекета с усилием и занимает положение паза брекета. Но по мере того как дуга выполнит свою работу, она вернется в свое первоначальное положение, изменив торк зуба.

ris10

Нормализация торка.  Для введения дуги в паз брекета необходимо деформировать дугу в направлении паза.

ris11

Пружинящие свойства дуги вынуждают зуб принять новое положение. Нормализация торка возможна только при активной лигатурной фиксации.

 

Когда существовали только лигатурные брекеты, то для создания сбалансированных сил применяли технику постепенного заполнения паза брекета стальной дугой квадратного сечения. Но сегодня у ортодонта есть выбор. Либо последовательно использовать несколько стальных дуг квадратного сечения. Либо использовать меньшее количество дуг, но более эластичных. Современные достижения материаловедения в виде появления дуг ТМА, Сu NiTi, NiTi термоактивных это общее достижение для всей ортодонтии. Эластичные дуги прямоугольного сечения могут с успехом применяться в комбинации и с лигатурными брекетами и с самолигирующими брекетами. Биомеханика работы прямоугольных дуг не будет отличаться. Об одном надо помнить, что не полное заполнение пространства паза брекета телом дуги приводит к потери торка. Это правило работает независимо от формы брекетов и эластичности ортодонтической проволочной дуги.

ris12

Тонкая квадратная дуга не полностью занимает просвет паза брекета. 

В ходе лечения сначала используют дуги квадратного сечения, которые не полностью занимают паз брекета. Это позволяет начать разворот зуба в вестибуло-оральном направлении (торк зуба). Но такой постепенный разворот обеспечивает сбалансированные нагрузки.

 

ris13

По мере заполнения паза брекета прямоугольной дугой торк полностью нормализуется.

 

Постепенно ортодонт увеличивает толщину квадратной дуги, все полнее занимая просвет паза брекета. Чем толще дуга квадратного сечения устанавливается в паз брекета, тем точнее устанавливается зуб согласно показателей торка.

Чтобы контролировать торк мы обязаны использовать квадратные дуги , но это возможно только плотно вводя в паз брекета. Необходима активная лигатурная фиксация. Вот и выходит, что новое - это хорошо забытое старое. Используя лигатурные брекеты, можно получить необходимые биомеханические параметры брекет-системы. Этого можно добиться, принимая верное решение о типе лигатурной фиксации ортодонтической проволочной дуги на каждом этапе ортодонтического лечения. 

Почему же лечение самолигирующими брекетами требует меньшего количества посещений ортодонта?

Классические брекеты, как лечебный аппарат, раньше появились в арсенале ортодонтов.Применение классических брекетов предполагает проведение ортодонтического лечения поэтапно:

  1. Устранение аномалий положения отдельных зубов.
  2. Перемещение зубов вдоль зубного ряда
  3. Нормализация формы зубного ряда
  4. Нормализация прикуса.

Ортодонтические проволочные дуги, используемые при лечении лигатурными и самолигирующими брекет системами

 

Каждый из этапов проводиться на различных проволочных дугах. Устранение аномалий положения отдельных зубов и перемещение зубов вдоль зубного ряда проводят на тонких круглых дугах. Так для устранения вестибулярного или орального положения зубов, супраокклюзии или инфраокклюзии, нормализации ангуляции зубов, более подходит пассивная лигатурная фиксация. Устранения ротаций зубов эффективно проводить используя активную лигатурную фиксацию.

Нормализацию торка зубов, нормализацию формы зубного ряда и нормализацию прикуса лишь начинают на тонких круглых дугах. Большая же часть этого этапа лечения проводиться на мощных прямоугольных дугах. На этом этапе необходима активная лигатурная фиксация.

_____

Для осуществления лечения классическими брекетами рассмотрим стандартную последовательность смены проволочных дуг для паза 0.018 предложенную Александером.

.014 NiTi

.016 NiTi

.016 Сталь

.016×.022 Сталь

.017×.025 Сталь

 

Для осуществления лечения самолигирующими брекетами фирма ORMCO рекомендует следующую последовательность смены проволочных дуг для паза 0.022

Сравним

.013 Сu NiTi

.016 Сu NiTi

.016×.022 Сu NiTi

.014×.025 Сu NiTi

.018×.025 Сu NiTi

.019×.025 TMA (индивидуальная)

.019×.025 Сталь (индивидуальная)

 

Фирма 3М для осуществления лечения самолигирующими брекетами рекомендует свою последовательность смены проволочных дуг для паза 0.018

012 NiTi

014 NiTi термоактивный

016 NiTi термоактивный

Тандемные дуги 014 NiTi термоактивный+014 NiTi термоактивный

.014×.025 NiTi термоактивный  .016×.025 NiTi термоактивный 

.016×.025 TMA .017×.025 TMA

.017×.025 Сталь плетеная

 

Из трех приведенных схем нельзя сказать, что самолигирующие брекеты упростили схему лечения и сократили количество ортодонтических проволочных дуг. Смена дуги является обязательным условием для посещения ортодонта. Значит, самолигирующие брекеты требуют более частого посещения врача. Этому можно возразить тем, что лигатуры могут развязываться. Да это так, если завязывать их недостаточно верно. Но и крышки самолигирующих брекетов могут ломаться, если нарушать протокол лечения.

 

Есть аспекты биомеханики, в которых самолигирующие брекеты уступают лигатурным. Так для лигатурных брекетов этап нивелирования ротаций может быть выполнен уже на круглой стальной дуге диаметром .016''. Брекеты ланга или Александера, за счет наличия в конструкции ротационных крыльев могут проводить гиперкорекцию тортоаномалий. Их же можно использовать для коррекции ротаций в случае погрешностей фиксации брекетов. Для этих же целей могут применяться эластичные ротационные крылья хорошо комбинирующиеся с лигатурными брекетами.

 

Недостатки лечения пассивными самолигирующими
брекет системами

 Самолигирующие брекеты из-за пассивной фиксации дуги не способны провести полную коррекцию ротаций зубов на круглых дугах. Так дуга диаметром .016'' сохраняет возможность люфта в пазе брекета ±10˚. Значит завершение ротации проводиться на прямоугольных дугах параллельно с этапом нивелирования торка. Это недостаток системы

ris14

Круглая проволочная дуга сохраняет возможность люфта в пазу самолигирующего брекета.

ris15

Люфт круглой ортодонтической дуги диаметром .016''составляет ±10˚

.

 

Нельзя с полной уверенностью утверждать, что самолигирующие брекеты более комфортные для пациента. У каких брекетов более выражены углы, а какие имеют более закругленную форму - это вопрос дискутабельный. Неоспоримым фактом остается то, что  самолигирующие брекеты более громоздкие в вестибуло-оральном направлении. Сделать конструкцию брекета с крышкой и одновременно миниатюрной и надежной - это неосуществимая задача. Так размер самолигирующего брекета для верхнего центрального резца больше размера лигатурного брекета на 1мм.

ris16

Вестибуло-оральный размер (наиболее ощущаемый пациентом)  лигатурного брекета.

ris17

Вестибуло-оральный размер самолигирующего брекета Damon почти в два раза больше. 

 

Вывод. Лигатурные брекеты не уступают самолигирующим брекетам в вопросах биомеханики и эффективности лечения. При умелом варьировании способа фиксации дуги (активным лигированием или пассивным) можно решать более сложные ортодонтические задачи. Если сформулировать иначе, то должно звучать так: не ленитесь завязывать лигатуры и перед Вами откроются новые возможности.
Брекет с металлической лигатурой - это эффективность лечения.
Самолигирующий брекет с крышечкой - это комфорт в работе вреча.

 

Почему же доктора используют системы самолигирующих брекетов.

Фирмы производители преподносят самолигирующие брекеты как естественный прогрессивный шаг современной ортодонтии. И ортодонты боятся остаться за бортом естественного процесса развития.

Фирмы производители обосновывают лучшие биомеханические показатели  самолигирующих брекетов по сравнению с классическими брекетами. Но это не правда. К сожалению, многие ортодонты не желают глубоко вникать в биомеханику происходящих процессов. А научная элита заинтересована в продвижении новых продуктов. Поэтому многозначительно молчит. 

Ортодонты используют раскрученный пиар о самолигирующих брекетах, для поднятия стоимости на ортодонтическое лечение.

Разговор о выборе брекет системы, об элитных и обычных брекетах можно продолжить в статье "Лучшие брекеты для идеального ортодонтического лечения".


В рекламных статьях, посвященных самолигирующим брекетам, обязательно помещают примеры клинических случаев, которые демонстрируют сверх возможности ортодонтических аппаратов.

Мы также приведем клинический пример лечения пациента, который хорошо демонстрирует умелое сочетание активного и пассивного лигирования брекетов в зависимости от этапа ортодонтического лечения.

ris18

Улыбка пациента до лечения

do

Прикус пациента до начала лечения.

 

 

vo

Прикус пациента на этапе лечения

 

posle

Прикус пациента после окончания лечения.

ris19

Улыбка пациента после лечения брекетами

Продолжительность "ношения" брекетов 

  • на верхней челюсти 14 месяцев
  • на нижней челюсти 9 месяцев.


 

Постскриптум. Как изменились самолигирующие брекеты за последние пять лет?

 

Моя статья была написана в 2012 году. С тех пор прошло 5 лет. Поменялись или не поменялись самолигирующие брекеты за последние 5 лет? Этот вопрос мне задают очень часто. Чтобы разобраться в нем, необходимо говорить об эволюции ортодонтических аппаратов и брекет систем в частности. Всё эволюционирует и это хорошо. Но в ходе эволюции случаются революционные скачки. Чтобы случилась революция в ортодонтии должны произойти качественные изменения в механике ортодонтических перемещений. Специально повторю ключевое слово - "Механика ортодонтического лечения".

Но существуют и незначительные улучшения брекет систем. Их не назовешь революционными, так как они улучшают комфорт или внешний вид. В этой связи очень важно разобраться в двух вопросах:


  • Являются ли самолигирующие брекеты революционным шагом в развитии ортодонтического лечения или это лишь изменения , касающиеся аспектов комфорта?
  • Эволюционировали самолигирующие брекет системы с момента своего появления или нет?

 

 

Эволюция ортодонтических аппаратов и брекет систем

 

 

Какие революционные скачки наблюдались в ходе развития ортодонтии.  (брекет систем)

 

  • Появление первых ортодонтических замков. В первых несъемных аппаратах (Дуга Энгля) дуга фиксировалась к зубам при помощи лигатур. Лигатуры обвязывались вокруг шейки зуба. Появление первых замков, которые назвали брекетами, позволили не травмировать ткани десны, а перемещение зубов проводить более управляемое и контролируемое. Появление первых замков ꟷ это революционный скачок мы называем "появлением брекетов";
  • Развитие ортодонтической науки и формулирование принципа 6 ключей окклюзии. Огромной вехой в Ортодонтии стало формулирование целей ортодонтического лечения. Это так называемы шесть ключей окклюзии. Как это относится к брекетам? Все брекет системы и лигатурные и самолигирующие брекеты предполагают специальную позицию замка для каждого брекета
    Выбирайте любую систему брекетов, все работают одинаково: если ортодонт неверно приклеит брекет, то положение зуба в финале лечения будет неверным. Это положение определяется позиционированием. Качественное позиционирование – качественный результат. Некачественное позиционирование – некачественный результат.Позиционирование брекетов - это комплекс процедур одинаковый для всех видов брекетов. Но позиционирование появилось не сразу. Эта система нарабатывалась долго и в несколько этапов
    Выбирайте любую систему брекетов, но если ортодонт неверно приклеит брекет, то положение зуба в финале лечения будет неверным. Позиционирование брекетов - это комплес процедур одинаковый для всех форм брекетов, но он появился не сразу. Эта система нарабатывалась долго и в несколько этапов;
  • Создание прямоугольного паза брекета и рождение Эджуаз-техники. Следующим большим эволюционным скачком было создание прямоугольного паза брекета и соответственно появление ортодонтических дуг квадратного сечения. Эта система была названа Эджуаз-техникой, что означает «паз в паз». Такое новшество подтолкнуло к усовершенствованию позиционирования брекета. Угол наклона паза брекета должен быть строго индивидуален для каждого зуба. Это достижение ортодонтии не меняется десятилетиями, прямоугольный паз сохранился до ныне и является обязательным атрибутом всех систем брекетов, для лигатурных и самолигирующих систем. Параметры наклона прямоугольного паза, который определяет торк зуба, одинаковы для лигатурных и самолигирующих брекетов. Как не ищи отличий в этом критерии, а классические и самолигирующие брекеты одинаковы;
  • Появление фотополимеров и изменение принципа фиксации брекетов к поверхности зубов. Огромным прорывом в ортодонтии стало появление фотополимеров. Ортодонтическая аппаратура качественно изменилась. Если до появления композитов брекеты фиксировались при помощи коронок, то с появлением новых материалов их начали фиксировать без коронок. Брекеты стали миниатюрными и после их снятия с поверхности эмали между зубами не оставались тремы. Новым стало появление специальной решетки, на обратной поверхности замка(сетка брекета). В настоящее время решетка есть на всех формах брекетов. Она досталась современным системам в наследство много лет назад. Принципиально она одинаковая и у лигатурных и у самолигирующих брекетов. Конечно же, у каждого производителя решетка может иметь разную конфигурацию. И в рекламных буклетах каждый рассказывает, что их решетка самая лучшая. Но научные исследования подтверждают, что различные решетки брекетов обеспечивают одинаковую силу сцепления брекета и эмали зуба (прочность приклеивания брекета). Поэтому появление решетки ꟷ это революционный скачок. А улучшение решетки - это почти ничего не значащие модификации.

 

Незначительные усовершенствования брекетов

 

Какие еще изменения можно считать незначительными, маловажными шагами в эволюции брекет систем?

  • Появление низкопрофильных брекетов. С развитием технологии изготовления брекетов, замки начали делать все более и более миниатюрными. Да, это важно, чтобы брекеты были комфортными. Чем меньше размеры замочков, тем они комфортные для пациента. Хотя для эффективности лечения – это уменьшает вращательные возможности брекет системы;
  • Трудно сосчитать сколько раз производители прибегали к добавлению углов брекетов и называли это новым дизайном замков. Потом закругляли углы и провозглашали новую эру комфорта для пациента. Такие чередования «новый дизайн- подчеркнутые углы/комфортная форма – закругленные углы, проводятся ровно сколько раз сколь раз надо объяснить покупателю, что новый продукт лучше старого. На самом деле, если пациенту не рассказать о закруглениях и углах, то он и не поймет как же ему комфортно. Поэтому такие усовершенствования сомнительны;
  • Появление крышечек на брекетах – это революция в продвижении и пиаре продукции. Но это ни как не революция в ортодонтическом лечении. Ничего нового самолигирующие брекеты не научились делать в сравнении с лигатурными брекетами. А за последние годы к конструкции самолигирующих замков добавлялись уголочки, а потом опять сглаживались уголочки. Вот так росли самолигирующие брекет системы последние годы. В механике лечения ничего не было изменено, привнесено, усовершенствовано.

 

Усовершенствования брекет систем за последнее десятилетие


Что же тогда эволюционировало в последние годы. Последние достижения в ортодонтии – это новые сверхэластичные ортодонтические дуги. Они позволяют развивать мягкие и дозированные силы, направленные на перемещения зубов. Новые эластичные проволочные дуги эффективно применяются со всеми формами брекет систем: с лигатурными и самолигирующими. И, конечно же, современные дуги применяются с эстетичными формами брекет систем. А керамические и сапфировые брекеты – это революция в эстетике. Пациенты любят их не за лечебный эффект. Белые брекеты лечат также как и металлические. Их любят за красоту. Керамические и сапфировые брекеты малозаметные на зубах.