Informationen aus Orthodontie & Kieferorthopädie 2011; 43(2): 111-122
DOI: 10.1055/s-0031-1279781
Übersicht

© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Indikation unterschiedlicher skelettaler Verankerungssysteme unter Berücksichtigung ihrer Misserfolgsraten und Risikofaktoren

Treatment Possibilities of Different Skeletal Anchorage Systems in View of Failures and Risk FactorsR. Männchen1 , M. Schätzle2
  • 1Privatpraxis in Winterthur, Schweiz
  • 2Klinik für Kieferorthopädie, Zahnmedizinisches Zentrum der Universität Zürich, Schweiz, Privatpraxis in Luzern, Schweiz
Further Information

Publication History

Publication Date:
06 July 2011 (online)

Zusammenfassung

Skelettale Verankerungssysteme (Temporary Anchorage Devices: TADs) haben die Grenzen der Orthodontie deutlich erweitert. Verschiedene TADs haben aber unterschiedliche Eigenschaften und als Konsequenz auch unterschiedliche Misserfolgsraten und Risikofaktoren hierfür. In der vorliegenden Arbeit wurde mittels Meta-Analysen die vorhandene Literatur systematisch auf Erfolgs- und Misserfolgsraten von Gaumenimplantaten, Onplants, Mini-/Mikroschrauben und Miniplatten sowie auf Risikofaktoren, die zu deren Misserfolg führen können, untersucht.Die Drehmoment-resistenten TADs wie Gaumenimplantate und Miniplatten zeigten hierbei eine deutlich geringere Misserfolgsrate als Minischrauben.

Das größte Risiko für einen Misserfolg stellen bei den Onplants das chirurgische Vorgehen sowie die Gaumenanatomie dar. Bei den Minischrauben sind dies hingegen der Schraubendurchmesser, das Insertionsdrehmoment, Mobilität der Schraube nach der Insertion, die rechte Seite des Patienten sowie Entzündung der Gingiva (aufgrund schlechter Mundhygiene und/oder beweglicher Mukosa). Die Verlustraten im Unterkiefer sind zwar deutlich, aber nicht bei allen Autoren statistisch signifikant größer als im Oberkiefer. Beim Gaumenimplantat stellt das spezielle Schulter-Design der (älteren) Orthosystem®-Implantate bei der chirurgischen Einbringung den größten Risikofaktor für Verlust dar. Da Miniplatten mit 2 oder 3 Osteosyntheseschrauben am Knochen befestigt werden, gelten für sie ähnliche Risikofaktoren wie für Minischrauben. Dies sind Entzündung aufgrund von schlechter Mundhygiene oder Penetration durch schwache, nicht keratinisierte Mukosa. Die Misserfolgsrate aufgrund von Mobilität ist bei wachsenden Patienten höher als bei Erwachsenen.

Die Dynamik des TAD-Misserfolges (also wann innerhalb des Behandlungsablaufes der Misserfolg geschieht) ist ein wichtiger Entscheidungsfaktor für die Behandlungsplanung und die Wahl des geeigneten TADs. Bei Gaumenimplantaten geschieht der Misserfolg fast ausschließlich während der Einheilphase, wohingegen dies bei den Minischrauben in der Regel nach 100 bis 150 Tagen Sofortbelastung der Fall ist.

Das Gaumenimplantat ist die erste Wahl bei Verankerungen für größere Zahnbewegungen oder Bewegungen des ganzen Zahnbogens im Oberkiefer, wohingegen im Unterkiefer Miniplatten vorzuziehen sind. Minischrauben sind im Moment nur für kleinere Zahnbewegungen indiziert, da die Misserfolgsrate beim Einsatz mehrerer Schrauben exponentiell zunimmt. Das Onplant kann als obsolet betrachtet werden, da das Gaumenimplantat deutlich verlässlicher und seine klinische Handhabung wesentlich einfacher ist.

Trotz aller Erfolge der TADs muss bedacht werden, dass bei wachsenden Patienten klassische Verankerungsstrategien wie Headgears oder Aktivatoren in der Regel vorzuziehen sind, da die TADs abgesehen von Autorotationen des Unterkiefers aufgrund von vertikalen Manipulationen der Bukkalsegmente keinen Einfluss auf das Wachstumsmuster haben.

Abstract

Skeletal anchorage systems (Temporary Anchorage Devices: TADs) have considerably expanded the envelope of orthodontic treatment possibilities. Different TADs have different properties and as a consequence different failure rates and respective risk factors. In this investigation, the present literature has been systematically evaluated by meta-analysis on the success and failure rates of palatal implants, onplants, mini-/microscrews and miniplates as well on the risk factors leading to these failures.

Torque resistant TADs such as the palatal implant and miniplates proved to have a significantly lower failure rate than miniscrews.

The risk factors for failure of the onplant are the surgical procedure and the anatomical situation of the palate. For miniscrews, screw diameter, insertion torque, mobility of the screw after insertion, the patient's right side as well as gingival inflammation (due to poor oral hygiene and/or non-ceratinised mucosa) are detrimental. The failure rates in the mandible are considerably, but not for all authors statistically significantly higher than in the maxilla. For the palatal implant, the special shoulder-design of the (old) Orthosystem® implants cause the highest risk during its surgical installation. As miniplates are fixed to the bone by 2 or 3 osteosynthesis screws, they reveal similar risk factors as miniscrews. These are inflammation due to poor oral hygiene and weak non-ceratinised gingiva around the penetration location of the miniplates through the gingiva. The failure rate due to mobility is higher in growing patients than in adults.The dynamics of loss (the time point of failure within the course of treatment) is a decisive factor in treatment planning and the choice of the appropriate TAD. Failure for palatal implants almost occurs exclusively during the healing period, whereas with miniscrews this is after 100–150 days after immediate loading.

The palatal implant is the TAD of choice for major tooth movements or movements of the whole dental arch in the upper jaw, whereas miniplates are preferable in the mandible. At the moment, miniscrews are only indicated for minor tooth movements as the odds ratio dramatically increases with the number of screws needed. The onplant is considered to be obsolete as palatal implants are more reliable and easier to handle.

Despite the success of TADs, it must be kept in mind, that classical anchorage strategies such as headgears or activators are usually preferable in growing children due to the fact, that TADs have no influence on the skeletal growth pattern except for autorotation of the mandible due to vertical manipulations of the posterior teeth.

Literatur

  • 1 Newton I. Philosophiae naturalis principia mathematica.  Volume 1 Tomus Primus. London. 1726;  P 14
  • 2 Ottofy L. Standard Dental Dictionary. Laird and Lee, Inc, Chicago; 1923
  • 3 Nanda RS, Kierl MJ. Prediction of cooperation in orthodontic treatment.  Am J Orthod Dentofac Orthop. 1992;  102 15-21
  • 4 Daskalogiannakis J. Glossary of Orthodontic Terms. Quintessence Publishing Co, Leipzig; 2000
  • 5 Gainsforth BL, Higley LB. A study of orthodontic anchorage possibilities in basal bone.  Am J Orthod Dentofac Orthop Oral Surg. 1945;  31 406-417
  • 6 Triaca A, Antonini M, Wintermantel E. Ein neues Titan-Flachschrauben-Implantat zur orthodontischen Verankerung am anterioren Gaumen.  Inf Orthod Kieferorthop. 1992;  2 251-555
  • 7 Wehrbein H, Glatzmaier J, Mundwiller U. et al . The Orthosystem – a new implant system for orthodontic anchorage in the palate.  J Orofac Orthop. 1996;  57 142-153
  • 8 Wehrbein H, Merz BR, Diedrich P. et al . The use of palatal implants for orthodontic anchorage. Design and clinical application of the orthosystem.  Clin Oral Impl Res. 1996;  7 410-416
  • 9 Männchen R. A new supraconstruction for palatal orthodontic implants.  J Clin Orthod. 1999;  33 373-382
  • 10 Block MS, Hoffman DR. A new device for absolute anchorage for orthodontics.  Am J Orthod Dentofac Orthop. 1995;  3 251-258
  • 11 Creekmore TD, Eklund MK. The possibility of skeletal anchorage.  J Clin Orthod. 1983;  17 266-269
  • 12 Kanomi R. Mini-implant for orthodontic anchorage.  J Clin Orthod. 1997;  31 763-767
  • 13 Wehrbein H, Göllner P. Skeletal anchorage in orthodontics–basics and clinical application.  J Orofac Orthop. 2007;  68 443-461
  • 14 Umemori M, Sugawara J, Mitani H. et al . Skeletal anchorage system for open-bite correction.  Am J Orthod Dentofac Orthop. 1999;  115 166-174
  • 15 De Clerck H, Geerinckx V, Siciliano S. The Zygoma Anchorage System.  J Clin Orthod. 2002;  36 455-459
  • 16 Sherwood K. Correction of skeletal open bite with implant anchored molar/bicuspid intrusion.  Oral Maxillofac Surg Clin North Am. 2007;  19 339-350
  • 17 Heymann GC, Tulloch JF. Implantable devices as orthodontic anchorage: a review of current treatment modalities.  J Esthet Restor Dent. 2006;  18 68-79
  • 18 Feldmann I, Bondemark L. Anchorage capacity of osseointegrated and conventional anchorage systems: a randomized controlled trial.  Am J Orthod Dentofac Orthop. 2008;  133 339.e19-28
  • 19 Arcuri C, Muzzi F, Santini F. et al . Five years of experience using palatal mini-implants for orthodontic anchorage.  J Oral Maxillofac Surg. 2007;  65 2492-2497
  • 20 Crismani AG, Bernhart T, Schwarz K. et al . Ninety percent success in palatal implants loaded 1 week after placement: a clinical evaluation by resonance frequency analysis.  Clin Oral Impl Res. 2006;  17 445-450
  • 21 Männchen R, Schätzle M. Success Rate of Palatal Orthodontic Implants – A prospective longitudinal study.  Clin Oral Impl Res. 2008;  19 665-669
  • 22 Sandler J, Benson PE, Doyle P. et al . Palatal implants are a good alternative to headgear: a randomized trial.  Am J Orthod Dentofac Orthop. 2008;  133 51-57
  • 23 Jung BA, Kunkel M, Göllner P. et al . Success rate of second-generation palatal implants.  Angle Orthod. 2009;  79 85-90
  • 24 Cheng SJ, Tseng IY, Lee JJ. et al . A prospective study of the risk factors associated with failure of mini-implants used for orthodontic anchorage.  Int J Oral Maxillofac Impl. 2004;  19 100-106
  • 25 Cornelis MA, Scheffler NR, Nyssen-Behets C. et al . Patients’ and orthodontists’ perceptions of miniplates used for temporary skeletal anchorage: a prospective study.  Am J Orthod Dentofac Orthop. 2008;  133 18-24
  • 26 Miyawaki S, Koyama I, Inoue M. et al . Factors associated with the stability of titanium screws placed in the posterior region for orthodontic anchorage.  Am J Orthod Dentofac Orthop. 2003;  124 373-378
  • 27 Choi BH, Zhu SJ, Kim YH. A clinical evaluation of titanium miniplates as anchors for orthodontic treatment.  Am J Orthod Dentofac Orthop. 2005;  128 382-384
  • 28 Kuroda S, Sugawara Y, Deguchi T. et al . Clinical use of miniscrew implants as orthodontic anchorage: success rates and postoperative discomfort.  Am J Orthod Dentofac Orthop. 2007;  131 9-15
  • 29 Chen CH, Hsieh CH, Tseng YC. et al . The use of miniplate osteosynthesis for skeletal anchorage.  Plastic Reconstr Surg. 2007;  120 232-235
  • 30 Miyawaki S, Koyama I, Inoue M. et al . Factors associated with the stability of titanium screws placed in the posterior region for orthodontic anchorage.  Am J Orthod Dentofac Orthop. 2003;  124 373-378
  • 31 Liou EJ, Pai BC, Lin JC. Do miniscrews remain stationary under orthodontic forces?.  Am J Orthod Dentofac Orthop. 2004;  126 42-47
  • 32 Park HS, Lee SK Kwon OW. Group distal movement of teeth using microscrew implant anchorage.  Angle Orthod. 2005;  75 602-609
  • 33 Park HS, Jeong SH, Kwon OW. Factors affecting the clinical success of screw implants used as orthodontic anchorage.  Am J Orthod Dentofac Orthop. 2006;  130 18-25
  • 34 Chen CH, Chang CS, Hsieh CH. et al . The use of microimplants in orthodontic anchorage.  J Oral Maxillofaci Surg. 2006;  64 1209-1213
  • 35 Tseng YC, Hsieh CH, Chen CH. et al . The application of mini-implants for orthodontic anchorage.  Int J Oral Maxillofac Surg. 2006;  35 704-707
  • 36 Motoyoshi M, Hirabayashi M, Uemura M. et al . Recommended placement torque when tightening an orthodontic mini-implant.  Clin Oral Impl Res. 2006;  17 109-114
  • 37 Chen YJ, Chang HH, Huang CY. et al . A retrospective analysis of the failure rate of three different orthodontic skeletal anchorage systems.  Clin Oral Impl Res. 2007;  18 768-775
  • 38 Kuroda S, Yamada K, Deguchi T. et al . Root proximity is a major factor for screw failure in orthodontic anchorage.  Am J Orthod Dentofac Orthop. 2007;  131 (4 Suppl) S68-S73
  • 39 Wiechmann D, Meyer U, Büchter A. Success rate of mini- and micro-implants used for orthodontic anchorage: a prospective clinical study.  Clin Oral Impl Res. 2007;  18 263-267
  • 40 Luzi C, Verna C, Melsen B. A prospective clinical investigation of the failure rate of immediately loaded mini-implants used for orthodontic anchorage.  Progress Orthod. 2007;  8 192-201
  • 41 Garfinkle JS, Cunningham Jr LL, Beeman CS. et al . Evaluation of orthodontic mini-implant anchorage in premolar extraction therapy in adolescents.  Am J Orthod Dentofac Orthop. 2008;  133 642-653
  • 42 Justens E, De Bruyn H. Clinical outcome of mini-screws used as orthodontic anchorage.  Clin Impl Dent Related Res. 2008;  10 174-180
  • 43 Moon CH, Lee DG, Lee HS. et al . Factors associated with the success rate of orthodontic miniscrews placed in the upper and lower posterior buccal region.  Angle Orthod. 2008;  78 101-106
  • 44 Chen YJ, Chang HH, Lin HY. et al . Stability of miniplates and miniscrews used for orthodontic anchorage: experience with 492 temporary anchorage devices.  Clin Oral Impl Res. 2008;  19 1188-1196
  • 45 Schätzle M, Männchen R, Balbach U. et al . Stability change of chemically modified SLA titanium palatal implants. A randomized controlled clinical trial.  Clin Oral Impl Res. 2009;  20 489-495
  • 46 Schnelle MA, Beck FM, Jaynes RM. et al . A radiographic evaluation of the availability of bone for placement of miniscrews.  Angle Orthod. 2004;  74 832-837
  • 47 Büchter A, Wiechmann D, Koerdt S. et al . Load-related implant reaction of mini-implants used for orthodontic anchorage.  Clin Oral Impl Res. 2005;  16 473-479
  • 48 Buser D, Nydegger T, Oxland T. et al . Interface shear strength of titanium implants with a sandblasted and acid-etched surface: a biomechanical study in the maxilla of miniature pigs.  J Biomed Mater Res. 1999;  45 75-83
  • 49 Chen YJ, Chen YH, Lin LD. et al . Removal torque of miniscrews used for orthodontic anchorage – a preliminary report.  Int J Oral Maxillofac Impl. 2006;  21 283-289
  • 50 Reynders R, Ronchi L, Bipat S. Mini-implants in orthodontics: a systematic review of the literature.  Am J Orthod Dentofac Orthop. 2009;  135 564.e1-19
  • 51 Wehrbein H, Merz BR. Aspects of the use of endosseous palatal implants in orthodontic therapy.  J Esthet Dent. 1998;  10 315-324
  • 52 Wehrbein H, Feifel H, Diedrich P. Palatal implant anchorage reinforcement of posterior teeth. A prospective study.  Am J Orthod Dentofac Orthop. 1999;  116 678-686
  • 53 Bernhart T, Freudenthaler J, Dörtbudak O. et al . Short epithetic implants for orthodontic anchorage in the paramedian region of the palate – a clinical study.  J Oral Impl Res. 2001;  12 624-631
  • 54 Wehrbein H, Göllner P. Miniscrews or palatal implants for skeletal anchorage in the maxilla: comparative aspects for decision making.  World J Orthod. 2008;  9 63-73
  • 55 Roth A, Yildirim M, Diedrich P. Forced eruption with microscrew anchorage for preprosthetic leveling of the gingival margin. Case report.  J Orofac Orthop. 2004;  65 513-519
  • 56 Da Costa Filho LC, Soria ML, de Lima EM. et al . Orthodontic extrusion anchored in osseointegrated implants: a case report.  Gen Dent. 2004;  52 416-418
  • 57 Lee JS, Kim DH, Park YC. et al . The efficient use of midpalatal miniscrew implants.  Angle Orthod. 2004;  74 711-714
  • 58 Yao CC, Lee JJ, Chen HY. et al . Maxillary molar intrusion with fixed appliances and mini-implant anchorage studied in three dimensions.  Angle Orthod. 2005;  75 754-760
  • 59 Ohnishi H, Yagi T, Yasuda Y. et al . A mini-implant for orthodontic anchorage in a deep overbite case.  Angle Orthod. 2005;  75 444-452
  • 60 Bae SM, Kyung HM. Mandibular molar intrusion with miniscrew anchorage.  J Clin Orthod. 2006;  40 107-108
  • 61 Lin JC, Liou EJ, Yeh CL. Intrusion of overerupted maxillary molars with miniscrew anchorage.  J Clin Orthod. 2006;  40 378-383 quiz 358
  • 62 Giancotti A, Arcuri C, Barlattani A. Treatment of ectopic mandibular second molar with titanium miniscrews.  Am J Orthod Dentofac Orthop. 2004;  126 113-117
  • 63 Paik CH, Woo YJ, Boyd RL. Treatment of an adult patient with vertical maxillary excess using miniscrew fixation.  J Clin Orthod. 2003;  37 423-428
  • 64 Chang YJ, Lee HS, Chun YS. Microscrew anchorage for molar intrusion.  J Clin Orthod. 2004;  38 325-330 quiz 333
  • 65 Cevidanes LH, Heymann G, Cornelis MA. et al . Superimposition of 3-dimensional cone-beam computed tomography models of growing patients.  Am J Orthod Dentofac Orthop. 2009;  136 94-99
  • 66 Sugawara J, Baik UB, Umemori M. et al . Treatment and posttreatment dentoalveolar changes following intrusion of mandibular molars with application of a skeletal anchorage system (SAS) for open bite correction.  Int J Adult Orthodon Orthognath Surg. 2002;  17 243-253
  • 67 Sherwood KH, Burch JG. Skeletally based miniplate supported orthodontic anchorage.  J Oral Maxillofac Surg. 2005;  63 279-284
  • 68 Schätzle M, Männchen R, Zwahlen M. et al . Survival and failure rates of orthodontic temporary anchorage devices: a systematic review.  Clin Oral Impl Res. 2010;  20 1351-1359
  • 69 Männchen R. The Palatal Orthodontic Implant: Healing Process, Clinical Application, Biomechanics, Success, Risk Factors, Indications and Limits.  Academic Dissertation, Acta Universitatis Tamperensis 1519, ISBN 978-951-44-8078-2, Tampere, Finland 2010; 
  • 70 Masumoto T, Hayashi I, Kawamura A. et al . Relationships among facial type, buccolingual molar inclination, and cortical bone thickness of the mandible.  Eur J Orthod. 2001;  23 15-23
  • 71 Göllner P, Jung BA, Wehrbein H. et al . New method of temporary rehabilitation after traumatic tooth loss in a juvenile patient: a case report.  Dent Traumatol. 2009;  25 238-241
  • 72 Cho YM, Cha JY, Hwang CJ. The effect of rotation moment on the stability of immediately loaded orthodontic miniscrews: a pilot study.  Eur J Orthod. 2010;  32 614-619

Korrespondenzadresse

Dr. med. dent. Roland MännchenPhD 

Fachzahnarzt für Kieferorthopädie

Technikumstraße 61

CH-8400 Winterthur

Phone: +41/(0)52/203 65 65

Fax: +41/(0)52/203 65 66

Email: roland.maennchen@gmx.ch

    >