Vantaggi e limiti degli autoleganti passivi nella tecnica straight-wire

• Luca Mazzucchelli1
• Laura Buccarella2
• Cristina Cortesi2
• Giulia Amuro2
• Sonia Cominotti2
• Enrica Di Lorenzo2
• Ambrogio Feninno2
• Angela Malerba3
• Laura Strohmenger4

1Consulente medico Reparto di Odontoiatria Infantile – H. San Paolo, Milano
2Medico frequentatore – Clinica Odontoiatrica – H. San Paolo, Milano
3Dirigente Medico I livello – Reparto di Odontoiatria – H. San Paolo, Milano
4Professore Ordinario di Odontoiatria Infantile – Università degli Studi di Milano

Riassunto

Con il termine di attacchi autoleganti o self-ligating vengono indicati quei brackets che non richiedono l’uso di legature per ingaggiare il filo nello slot. Nel panorama vastissimo degli autoleganti, spiccano su tutti quelli passivi, che hanno avuto senza dubbio il maggior successo commerciale. I sostenitori dei self-ligating passivi attribuiscono loro numerosi vantaggi assieme ai quali, però, sono anche emersi aspetti controversi. Scopo del presente lavoro è quello di valutare, analizzando gli articoli su PubMed dal 2000 al novembre 2011, l’evidenza scientifica in merito ai presunti vantaggi dei self-ligating passivi e di illustrare, attraverso la presentazione di alcuni casi, aspetti di rilevanza clinica che meriterebbero di essere approfonditi con ulteriori studi. La letteratura scientifica, ad oggi, sembra concorde nell’affermare che gli autoleganti passivi oppongano una minore resistenza allo scorrimento e consentano una drastica riduzione dei tempi alla poltrona, ma non ci sono evidenze che siano più vantaggiosi in termini di riduzione delle forze applicate, di maggiore efficienza in fase di allineamento e di chiusura degli spazi, di riduzione dei tempi totali di trattamento, di riduzione dell’accumulo di placca e in termini di possibilità di espansione d’arcata. Ci sono però ancora grossi limiti che gli studi disponibili devono superare e rimangono molti aspetti che andrebbero approfonditi o, addirittura, indagati ex-novo, quali ad esempio la stabilità dei casi (in particolare di quelli borderline) trattati senza estrazioni e la possibilità di impiegare precocemente elementi ausiliari o strumenti per la correzione di classe, fattori, questi ultimi, che già clinicamente hanno trovato riscontro nei casi illustrati.

Parole chiave: autoleganti passivi, frizione, forze, espansione trasversale, allineamento, chiusura degli spazi.

Summary

Vantages and advantages of self ligatings
Self-ligating brackets are those brackets that don’t need any system of legatures to close the archwire into the slot. Passive self-ligating are the most popular: it is thought that they have several advantages, but it seems that they also have some limits. The aim of this work is to analyze the current evidence about their assumed advantages (searching PubMed articles from 2000 up to November 2011) and to point several clinical aspects that would need further researches, by illustrating some clinical cases. The current literature states that passive self-ligating brackets reduce resistance to sliding and chairside time, but there is no evidence that they perform better than conventional brackets during alignement and space closure phase neither that they are able to exert lighter forces, to give a significant amount of bone expansion, to reduce total treatment time and to reduce plaque retention. However the available studies need deeper examination on several aspects such as long term follow-up of cases (expecially of those treated without extraction) and on early use of auxiliaries or of class- correction devices, as illustrated by clinical cases.

Key words: passive self-ligating brackets, friction, forces, transverse expansion, alignment, space closure.

Con il termine di attacchi autoleganti o self-ligating vengono indicati quei brackets che dispongono di un meccanismo integrato di chiusura dell’arco (molla, clip o sportellino) e che, quindi, non richiedano l’uso di legature (siano esse metalliche o elastiche) per ingaggiare il filo nello slot. A seconda del tipo di interazione esistente tra il meccanismo di chiusura e l’arco, gli attacchi si classificano in attivi (dove il sistema di chiusura comprime sempre il filo nello slot), interattivi (in cui il sistema rimane passivo fino a che l’arco utilizzato non raggiunge un diametro tale per cui la clip entra in contatto con lo stesso) e passivi (nei quali il meccanismo di chiusura non esercita nessuna forza attiva sull’arco). I brackets self-ligating sono stati introdotti per la prima volta in Ortodonzia diversi decenni fa, senza però ottenere grande riscontro.

2. A: Configurazione passiva. La resistenza allo scorrimento è uguale alla sola frizione (RS=FR). B: Configurazione attiva. La resistenza allo scorrimento è la somma di binding e frizione (RS= FR+BI).

Il desiderio di trovare una risoluzione al problema della frizione tra arco e slot nelle meccaniche di scorrimento ad arco continuo ha suscitato, però, nell’ultimo decennio, un nuovo interesse per i self-ligating e quasi tutte le maggiori case produttrici di materiali ortodontici hanno creato la propria linea di autoleganti, vendendoli spesso come la soluzione miracolosa a molti dei problemi che da sempre affliggono gli ortodontisti. Nel panorama vastissimo degli autoleganti spiccano su tutti quelli passivi, che hanno avuto senza dubbio il maggior successo commerciale e i maggiori riscontri in ambito clinico. I sostenitori dei self-ligating passivi attribuiscono loro numerosi vantaggi assieme ai quali, però, sono anche emersi aspetti controversi relativi al meccanismo di azione degli autoleganti che sembrano, in alcune situazioni, presentare dei limiti, soprattutto se usati in maniera acritica e irrazionale. La domanda che è dunque lecito porsi è: i self-ligating passivi sono davvero in grado di garantire performance migliori dei brackets convenzionali? E se lo sono, in quali circostanze il vantaggio sarebbe più evidente?

3. Coefficiente di binding per gli stessi brackets e archi della Figura 1. Il coefficiente di binding aumenta in maniera proporzionalmente uguale sia per i brackets self-ligating sia per quelli convenzionali2.

Verranno di seguito, a uno a uno, presi in analisi i presunti vantaggi comunemente attribuiti agli autoleganti passivi e verrà illustrato quanto trovato a riguardo in letteratura, alla luce delle più recenti acquisizioni. Saranno inoltre presentati dei casi clinici, ad esempio di quanto sostenuto dalla letteratura o a riprova del fatto che esistano situazioni in cui il vantaggio clinico sembra essere evidente, anche se non ancora adeguatamente studiato e dimostrato.

Materiali e metodi

Rientrano in questa revisione solo articoli provenienti da riviste indicizzate. La ricerca si è basata principalmente sull’utilizzo del database di PubMed (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/). La ricerca iniziale ha compreso il termine “passive self-ligating bracket”, che è stato poi incrociato con i termini “resistance to sliding”, “friction”, “forces”, “treatment time”, “chairside time”, “discomfort”, “pain”, “plaque retention”, “transverse expansion”, “arch changes”, “efficiency”, “alignment”, “space closure”, “class correction”, “auxiliaries”.

4. Lo studio di Thorstenson e Kusy3 ha misurato la resistenza allo scorrimento per due diversi tipi di brackets con un arco 0.018” x 0.025”, a vari livelli di angolazione. La resistenza allo scorrimento, espressa in cN, è, a parità di angolazione, più alta per i brackets convenzionali, dove bisogna vincere la frizione offerta dalle legature.

Sono state prese in considerazione revisioni e metanalisi della letteratura, studi in vitro (è difficile, se non del tutto impossibile, indagare in vivo alcuni aspetti inerenti agli autoleganti passivi), trial clinici randomizzati, studi longitudinali prospettici e retrospettivi. Sono stati considerati studi pubblicati dal 2000 al novembre 2011. Non sono state condotte analisi statistiche o comparative perché, come si dirà in seguito, l’eterogeneità dei criteri di conduzione degli studi non l’avrebbero consentito. Ci si è limitati a sintetizzare i risultati trovati dai diversi Autori.

Risultati
Riduzione della resistenza allo scorrimento

Per quanto riguarda la riduzione della frizione (o, meglio, della resistenza allo scorrimento, termine che considera, oltre alla frizione, altri fattori tra cui il binding e il notching), in letteratura sembra esserci consenso relativamente al fatto che, in assenza di fenomeni di binding, quindi in configurazione passiva dell’arco, i brackets self-ligating passivi presentino una resistenza allo scorrimento notevolmente ridotta rispetto ai brackets convenzionali, siano essi legati con legature elastiche o metalliche e qualunque sia l’arco impiegato1-4 (Figura 1).

5. Differenza di resistenza allo scorrimento su un arco acciaio 0.018” x 0.025” in slot 0.022” tra un bracket Damon2 e un bracket convenzionale. 1. A 0 °, la RS del bracket convenzionale è 34 cN, del bracket Damon è 0 cN. 2. A 3,5°, in configurazione passiva, la RS del bracket convenzionale è 55 cN, del bracket Damon è 0 cN. 3. A 6°, in configurazione attiva, la RS allo scorrimento è di 140 cN per il bracket convenzionale, di 80 cN per quello Damon3.

Al comparire del fenomeno di binding (cosa che clinicamente avviene sempre nel momento in cui le due estremità dell’arco contattano gli spigoli opposti dello slot del bracket) (Figura 2), invece, il coefficiente di binding sembrerebbe crescere in maniera proporzionalmente uguale per i brackets convenzionali e per gli autoleganti passivi2,3 (Figura 3), ma la resistenza allo scorrimento sembra essere ridotta ancora una volta per i brackets self-ligating passivi, in cui non bisogna vincere la frizione offerta dalla presenza di legature1-3,5 (Figure 4, 5). Rimane però in realtà ancora da indagare, elemento questo fondamentale per determinare un possibile reale vantaggio dei self-ligating passivi, quanto questa differenza possa considerarsi clinicamente significativa6.

Riduzione delle forze applicate

Agli autoleganti passivi è sempre stata attribuita la capacità di esercitare, sugli elementi da allineare, forze più leggere e quindi più fisiologiche. Il limite di tutti i lavori condotti a riguardo è che, trattandosi di studi in vitro su pochi brackets, difficilmente riescono a tenere conto di quel complesso sistema di forze che si viene a creare nel momento in cui un filo di allineamento viene inserito su un’intera arcata7. Pandis ha cercato di riprodurre in vitro questa situazione, creando un modello di arcata mandibolare affollata, per poi misurare le forze che si vengono a generare sui diversi elementi in fase di allineamento8.

6. Forze massime registrate sul piano verticale (fy) e su quello orizzontale (fx), a livello di un incisivo laterale mandibolare disallineato, in fase di allineamento8.

Il suddetto studio ha confermato che gli autoleganti passivi esercitano forze più leggere sul piano verticale (intrusione ed estrusione), ma che questo non sempre è vero sul piano orizzontale, in particolare per gli elementi dislocati lingualmente (Figura 6). Questo, secondo gli Autori, sarebbe legato al fatto che durante l’allineamento di elementi dislocati in direzione linguale l’arco andrebbe a contattare lo sportellino rigido del bracket, meno “tollerante” e flessibile di una legatura elastica.

Riduzione della durata del trattamento e dei tempi alla poltrona

Alcuni studi in passato hanno registrato, con i brackets Damon, una riduzione dei tempi totali di trattamento di 4-6 mesi9,10. Autori di recenti revisioni11 sottolineano però che oltre a trattarsi di studi datati e retrospettivi siano studi a moderato rischio di errore e che quindi i risultati non possano essere considerati significativi. Ad oggi quindi, anche alla luce di studi più recenti12,13, non è possibile affermare che ci si debba aspettare una riduzione dei tempi di trattamento con gli autoleganti passivi.

7. Espansione del diametro intermolare di oltre 10 mm dopo trattamento con sistematica Damon (immagini tratte dal Damon Workbook).

Questo varrebbe sia per i casi estrattivi, sia per quelli non estrattivi. Troverebbe invece conferma in letteratura la riduzione dei tempi alla poltrona. Sembra che esista una differenza statisticamente significativa tra il tempo impiegato nel cambio di un arco con i brackets self-ligating e quello necessario con i brackets convenzionali, in favore dei primi11,14,15. Il vantaggio sembrerebbe essere ancora più evidente nel cambio di archi di dimensioni maggiori14. È stato stimato che il risparmio di tempo con i brackets Damon 2 rispetto a quelli convenzionali con legature elastiche sia di 1 secondo per bracket in fase di rimozione dell’arco e di 2 secondi per bracket in fase di inserimento14.

8. Il Grafico di destra riporta le differenze nella durata del trattamento per casi di affollamento severi (IR>5). Sull’asse delle y sono riportati i casi non allineati (e quindi ancora in cura) al momento x riportato sull’asse delle ascisse (espresso in giorni). Dallo studio di Pandis et al. non emerge differenza significativa tra i brackets convenzionali (0) e quelli self-ligating (1). Il Grafico di sinistra riporta le differenze nella durata del trattamento per casi di affollamento moderato (IR<5). Sull’asse delle y sono riportati i casi non allineati (e quindi ancora in cura) al momento x riportato sull’asse delle ascisse. Dallo studio di Pandis et al.31 emerge una differenza significativa tra i brackets convenzionali (0) e quelli self-ligating (1) in favore di questi ultimi.

Riduzione del discomfort del paziente e dei depositi di placca

Benché alcuni studi in passato abbiano rilevato una riduzione del discomfort percepito dai pazienti in cura con autoleganti passivi, dopo l’inserimento del primo arco, rispetto a quello percepito dai pazienti in cura con attacchi convenzionali15,16, non sembra esserci differenza statisticamente significativa tra il fastidio arrecato al paziente dai due sistemi17-19. Sembra anzi che alcuni autoleganti passivi risultino più fastidiosi dei brackets convenzionali per il paziente dopo l’inserimento di archi rettangolari20,21. Uno studio ha segnalato anche la possibilità che esista una differenza qualitativa nel tipo di discomfort percepito: i soggetti in cura con attacchi tradizionali lamenterebbero un fastidio più costante, mentre quello riferito dai soggetti in cura con i self-ligating sarebbe più legato alla masticazione17.

Non sembra esserci differenza significativa nemmeno nella quantità di placca rilevabile su elementi bondati con attacchi convenzionali e con autoleganti passivi Anche se uno studio di Pellegrini22 avrebbe dimostrato un ridotto livello di S. Mutans a livello degli elementi bondati con brackets self-ligating, studi successivi non hanno confermato questa ipotesi23,24. Non sembra inoltre esserci differenza significativa nemmeno nella condizione parodontale dei pazienti al termine della terapia25 né tantomeno nella comparsa di white-spot26.

Espansione d’arcata

Il vantaggio forse più discusso è quello della presunta possibilità degli autoleganti passivi, in virtù delle forze leggere applicate agli elementi, di determinare un’espansione d’arcata non solo dentale, ma anche ossea. La nostra attenzione si è focalizzata in questo senso sull’arcata mascellare, dove Damon, l’ideatore di una sistematica incentrata appunto sull’uso di peculiari brackets autoleganti passivi, sostiene di poter ottenere espansioni del diametro intermolare di oltre 10 mm (Figura 7). Fino ad oggi poco è stato fatto per verificare effettivamente come questa espansione potesse aver luogo.

Di recente, però, uno studio, condotto sovrapponendo Tc cone-beam e modelli 3D pre e post trattamento di pazienti in cura con brackets Damon, ha aperto la strada nel dimostrare che nella maggior parte dei casi analizzati questo aumento trasversale d’arcata avverrebbe con un movimento essenzialmente di vestibolo-inclinazione degli elementi dentari, non seguito da crescita dell’osso vestibolare, ma piuttosto, talvolta, da una sua riduzione27. Questo lavoro sicuramente guiderà una serie di nuove indagini che si rendono necessarie, insieme a studi relativi alla stabilità dei casi trattati con queste sistematiche, per comprendere effettivamente quanto sia possibile trattare senza estrazioni casi di affollamento borderline, facendo appunto affidamento sulla possibilità di aumentare in maniera consistente il diametro d’arcata.

Maggiore efficienza in fase di allineamento e durante le meccaniche di chiusura degli spazi in fase di lavoro

Per quanto riguarda la fase di allineamento, ad oggi la letteratura dice che non c’è evidenza di un reale vantaggio degli autoleganti passivi rispetto ai brackets convenzionali20,28,29. In realtà sembra che non sia il solo sistema di legature a determinare l’efficienza del sistema in fase di allineamento, ma che questo sia condizionato piuttosto dal livello di affollamento iniziale19,20,30. In casi di affollamento moderato (Irregularity Index di Little < 5), gli autoleganti passivi sarebbero più efficienti dei brackets convenzionali nell’allineare l’arcata. Questi vantaggi sembrerebbero annullarsi però in casi di affollamento più grave31 (Figura 8). Uno studio recente di Baccetti32 ipotizza anche una maggiore efficienza dei self-ligating passivi nel recupero di elementi fortemente dislocati (oltre 6 mm) sia sul piano verticale sia su quello orizzontale, questo perché con le legature convenzionali tutta la forza sarebbe dissipata nel tentativo di vincere la resistenza offerta dalle legature dei denti adiacenti.

Al di sotto dei 6 mm, invece, non sembra esserci differenza tra i due sistemi. Si tratta comunque di un aspetto che merita ulteriori approfondimenti. Relativamente alla chiusura degli spazi in fase di lavoro, invece, si è ipotizzato che con gli autoleganti passivi, in virtù della minore resistenza allo scorrimento, fosse possibile ottenere risultati in minor tempo e con sistemi di arretramento che erogassero forze più leggere, il che garantirebbe allo stesso tempo un miglior controllo dell’ancoraggio. La letteratura non conferma tuttavia queste ipotesi, non rilevando alcuna differenza tra i due sistemi, né nelle tempistiche, né nel controllo dell’ancoraggio11,12,33,34. Sembra invece ipotizzabile un miglior controllo dell’elemento da arretrare con i sistemi autoleganti passivi33.

Casi clinici

Verranno di seguito presentati quattro casi clinici. Il primo dimostra un’ipotesi già in parte confermata in letteratura: quella che i self-ligating possano essere vantaggiosi nel recupero di elementi fortemente dislocati (oltre i 6 mm per Baccetti et al.) sia sul piano verticale sia su quello orizzontale. Gli altri tre sottolineano aspetti degli autoleganti passivi che, però, devono ancora essere adeguatamente studiati: la possibilità di effettuare più facilmente correzioni di classe e la possibilità di usare precocemente elementi ausiliari.

Caso clinico n. 1

La paziente presenta una malocclusione di I classe, caratterizzata da affollamento di ambedue le arcate. L’arcata superiore, in particolare, presenta un importante dislocamento di 13 e 23 (Figure 9.1-9.4). Si decide di trattare la paziente con un bandaggio biarcata con tecnica Damon. Il primo arco, 0.013 CuNiTi, viene inserito nei brackets di tutti gli elementi (Figure 10.1-10.4) e, già al secondo arco (0.018 CuNiTI), dopo cinque mesi dall’inizio del trattamento, l’allineamento anche di 13 e 23 può dirsi quasi completamente raggiunto (Figure 11.1-11.4). L’arco successivo, un rettangolare 0.014 x 0.025 CuNiTi, inserito dopo un altro mese, termina del tutto la prima fase.

Caso clinico n. 2

La paziente si presenta all’osservazione con una malocclusione di III classe, caratterizzata da iposviluppo trasversale del mascellare superiore e cross-bite dei settori latero-posteriori e di 12 e 22 (Figure 12.1-12.3). Si decide, già all’atto del bandaggio con sistemi autoleganti passivi Damon, di utilizzare delle molle in NiTi compresse sull’arco iniziale (0.014 CuNiTi), al fine di cominciare a creare da subito lo spazio per il recupero dei laterali (Figure 13.1-13.3).  L’impiego di molle su archi leggeri su sistemi low-friction sembra essere possibile per via delle forze, teoricamente più leggere, che questi eserciterebbero sui denti.

Questo darebbe la possibilità alla muscolatura periorale di contrastare le controforze indesiderate che verrebbero a svilupparsi sugli elementi adiacenti e che un arco leggero in un sistema frizionante non sarebbe in grado di controllare. Si tratta di questioni che ancora devono trovare conferma in letteratura, ma che clinicamente spesso si dimostrano evidenti. Nel caso specifico, dopo due mesi è stato possibile eliminare le molle e inserire un arco ausiliario, ugualmente leggero, che riportasse in arcata 12 e 22 (Figura 14). Dopo altri tre mesi, su tutta l’arcata è stato inserito un arco 016 CuNiTi (Figura 15). All’inserimento degli archi rettangolari CuNiTi è stato possibile, altro elemento peculiare di questa tecnica low fiction, usare degli elastici da cross per la correzione delle inversioni nei settori latero-posteriori (Figure 16.1-16.3). Il risultato finale allo sbandaggio, a circa 18 mesi dall’inizio della terapia, è quello illustrato nelle Figure 17.1-17.3.

Caso clinico n. 3

Il paziente presenta una malocclusione di II classe, con un overjet marcatamente aumentato (Figure 18.1-18.4). Si decide per un bandaggio biarcata con tecnica Damon e, già su un arco 0.018 CuNiti, si inizia l’impiego di elastici di II classe (Figure 19.1-19.4). Anche l’utilizzo su archi in NiTI di elastici di classe è una peculiarità di questa tecnica a bassa frizione. Anche in questo caso i vantaggi riscontrati clinicamente sono evidenti, ma non hanno ancora trovato un riscontro in letteratura. Dopo due mesi in cui il paziente ha fatto uso delle trazioni elastiche, la correzione del rapporto di classe e dell’overjet si rende già evidente (Figure 20.1-20.3).

Caso clinico n. 4.

Paziente con malocclusione di III classe e overjet negativo (Figure 21.1-21.3). Come nel caso precedente, anche in questo si decide di allineare le arcate con la sistematica Damon e di correggere il rapporto di classe mediante l’uso di elastici interarcata, già a partire da archi leggeri. In questo caso, il paziente ha iniziato a portare gli elastici di III su archi 0.016 NiTi (Figure 22.1-22.3). Dopo quattro mesi di trazioni, il risultato è quello illustrato nelle Figure 23.1-23.4. Allo sbandaggio (Figure 24.1-24.3) si evidenzia ancora meglio come si siano pienamente corretti i rapporti di classe.

Discussione 

La letteratura relativa ai presunti vantaggi dei brackets self-ligating passivi disponibile ad oggi comprende purtroppo studi molto eterogenei (in termini di tipologia, composizione del campione, archi impiegati, casi selezionati…) e a volte a elevato rischio di bias (ovvero errori sistematici dovuti a una causa precisa, che possono alterare i risultati di una ricerca e quindi ridurne la validità). Non è quindi possibile raccogliere in una revisione sistematica i dati raccolti e l’esiguità del campione considerato in ogni singolo studio non ci permette di affermare con certezza quali siano gli effettivi vantaggi degli autoleganti. Pur essendo molti degli ipotetici vantaggi dei brackets self-ligating passivi effettivamente validati dall’esperienza clinica quotidiana, risulta evidente la necessità di studi scientifici su larga scala. Un altro aspetto da considerare è che la maggior parte della letteratura è condotta sui brackets Damon, ma che questa è solo una delle tante filosofie self-ligating, con una propria prescrizione, una propria forma d’arcata e una propria sequenza di archi consigliata. Resta chiaramente da verificare se i risultati emersi dagli studi condotti su questi brackets possano essere estesi anche a tutte le altre tipologie di self-ligating passivi.

Conclusioni

Relativamente ai presunti vantaggi dei brackets self-ligating, le evidenze scientifiche disponibili ad oggi non sono sufficienti. È necessario prima di tutto approfondire ulteriormente gli aspetti già in parte studiati, in secondo luogo sarebbe auspicabile indagare il comportamento dei brackets self-ligating nella correzione della classe molare e delle rotazioni, nell’espressione del torque e nell’utilizzo precoce di ausiliari. Sarebbe, inoltre, molto utile studiare la stabilità dei casi di affollamento, borderline tra terapia estrattiva e non estrattiva, trattati senza estrazioni con i brackets self-ligating.

Corrispondenza
Dott. Luca Mazzucchelli
via Beldiletto, 1/3
20100 Milano
lucamazzucchelli@yahoo.it

 

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Vantaggi e limiti degli autoleganti passivi nella tecnica straight-wire - Ultima modifica: 2014-01-06T11:27:58+00:00 da Redazione

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