Ulrike Fritz

Clinical suitability of titanium microscrews for orthodontic anchorage-preliminary experiences.

Abstract.Aim:The future of orthodontic anchorage implants may well belong to micro-implants, developed in varying designs, lengths and diameters by different manufacturers. The aim of the present clinical study was to investigate whether titanium microscrews manufactured by Jeil Medical Corp. (South Korea) are suitable for orthodontic anchorage purposes.Material and Methods:At the Department of Orthodontics, University of Aachen, 36 micro-implants with diameters of 1.4, 1.6 and 2 mm and lengths of 6, 8 and 10 mm were inserted in 17 patients. The implants served predominantly as anchorage for premolar distalization, molar uprighting and molar mesialization.Results:The mean age of the patients was 29 ± 14 years. The implantation sites were evenly divided between the upper and lower jaw. The main insertion sites were buccal interradicular, retromolar, and palatal interradicular. Most implants used were 8 mm in length and 1.6 or 2 mm in diameter. The mean in situ time was 158 ± 97 days. Eleven fixtures failed before the end of treatment, corresponding to a failure rate of 30%.Conclusions:The tested miniscrews with a diameter of 1.6–2 mm and a length of 8–10 mm proved suitable for orthodontic anchorage purposes. Whereas larger implants need a relatively extensive bone supply and the insertion sites are limited, microscrews offer a more flexible range of applications. They also offer crucial advantages such as simple, atraumatic insertion and removal, minimum patient stress, and a favorable cost-benefit ratio.Zusammenfassung.Ziel:Die Zukunft orthodontischer Verankerungsimplantate gehört möglicherweise den Mikroimplantaten, die von unterschiedlichen Herstellern in variablen Designs, Längen und Durchmessern entwickelt wurden. Ziel der vorliegenden klinischen Studie war die Überprüfung, ob sich Mikrotitanschrauben der Firma Jeil Medical Corp. (Südkorea) für orthodontische Verankerungszwecke eignen.Material und Methoden:In der Klinik für Kieferorthopädie der Universitätsklinik Aachen wurden bei 17 Patienten 36 Mikroimplantate mit Durchmessern von 1,4, 1,6 und 2 mm und Längen von 6, 8 und 10 mm inseriert. Die Implantate dienten überwiegend zur Verankerung bei der Prämolarendistalisation, Molarenaufrichtung und -mesialisierung.Ergebnisse:Das Durchschnittsalter der Patienten lag bei 29 ± 14 Jahren. Die Insertionsorte der Implantate verteilten sich gleichmäßig auf Ober- bzw. Unterkiefer. Hauptinsertionsorte waren vestibulär interradikulär, retromolar und palatinal interradikulär. Es wurden überwiegend Implantate von 8 mm Länge und Durchmessern von 1,6 und 2 mm verwendet. Sie befanden sich im Durchschnitt 158 ± 97 Tage in situ. Elf Fixturen gingen vor Behandlungsabschluss verloren, was einer Verlustrate von 30% entspricht.Schlussfolgerungen:Die untersuchten Minischrauben mit einem Durchmesser von 1,6–2 mm und einer Länge von 8–10 mm erwiesen sich für orthodontische Verankerungszwecke geeignet. Während größere Implantate ein relativ umfangreiches Knochenangebot benötigen und die Insertionsorte limitiert sind, bieten Mikroschrauben ein flexibleres Anwendungsspektrum. Sie bieten zudem entscheidende Vorteile wie einfache und atraumatische Insertion bzw. Entfernung, geringe Belastung für den Patienten und günstige Kosten-Nutzen-Relation.

Lingual Technique – Patients' Characteristics, Motivation and Accpetance Interpretation of a Retrospective Survey

AbstractAim: The aim of the present study was to collect personal data of patients treated solely with fixed lingual appliances. In addition, motivation and appliance acceptance were to be assessed. Patients and Methods: The collective comprised 98 patients from out orthodontic clinic (C) and from an orthodontic practice (P). In addition to personal data such as gender, age, profession and marital status, the questionnaire covered the following parameters: initial source of information, motivation, phonetic-functional impairment, and subjective assessment of the treatment outcome. Results: Statistical analysis of the personal data revealed a characteristic type of patient with a preference for lingual treatment: females below 40 years of age, whose preference for the lingual technique was based primarily on esthetic considerations. The main impairment (65%) due to the lingual appliance was reported to be injury to or irritation of the tongue and the restricted functional space for the tongue. The phonetic-functional adaptation period was 1–3 weeks. 99% of the patients were content or very content with the treatment outcome. 87% would recommend the lingual technique without reserve to relatives and friends. The majority of the patients would have refused orthodontic treatment with the labial technique. Conclusion: The results indicate that treatment with a fixed lingual appliance appeals to a characteristic patient group. In general, the level of acceptance among patients was positive and impairments during the adaptation period were tolerated after 1–3 weeks. The lingual technique should be integrated into routine orthodontic practice.ZusammenfassungHintergrund: In einer retrospektiven Befragung von Patienten, die ausschließlich mit Lingualtechnik behandelt wurden, sollten Motivation und Akzeptanz der Apparatur überprüft werden. Patienten und Methode: Die Patientenbefragung umfasste eie Klientel, die sich aus insgesamt 98 klinikeigenen sowie Patienten einer freien Praxis zusammensetzte. Neben persönlichen Daten wie Geschlecht, Alter, Beruf und Familienstand beinhaltete der Fragebogen die folgenden Parameter: Erstinformationsquelle, Motivation, phonetisch-funktionelle Beeinträchtigungen und subjektive Erfolgsbeurteilung. Ergebnisse: Die Auswertung der personenbezogenen Daten erbrachte ein für die Lingualtechnik typisches Patientenprofil: Frauen im Alter unter 40 Jahren, wobei diese Behandlungstechnik überwiegend aus ästhetischen Gründen bevorzugt wurde. Als Hauptbeeinträchtigung durch die linguale Apparatur wurden mit 65% Zungenverletzungen bzw. -irritationen und Einschränkungen des Zungenfunktionsraumes genannt. Die phonetisch-funktionelle Adaptationsphase dauerte 1–3 Wochen. 99% der Patienten waren mit dem Behandlungsergebnis sehr zufrieden bzw. zufrieden. 87% empfehlen die Lingualtechnik one Einschränkungen an Freunde und Bekannte. Der überwiegende Teil der Patienten hätte sich mit der Labialtechnik kieferorthopädisch nicht behandeln lassen. Schlussfolgerung: Die Ergebnisse zeigen, dass die Lingualtechnik eine charakteristische Patientengruppe anspricht. Generell konnte festgestellt werden, dass die Akzeptanz bei den Patienten positiv war und Beeinträchtigungen in der Adaptationsphase von1–3 Wochen toleriert wurden. Die Lingualtechnik sollte heute zum festen Behandlungsspektrum jeder kieferorthopädischen Praxis gehören.

Self-etching primers--an alternative to the conventional acid etch technique?

AbstractMaterial and Methods: The aim of the present in vitro study was to evaluate the bonding capacity of three self-etching primers (Clearfil™ SE Bond [SE], Clearfil™ Linder Bond 2V [CLB], Novabond® [NOVA]) to enamel. Two adhesive systems with a separate phosphoric acid etching procedure (Gluma® Comfort Bond [GLU], Kurasper™ F [KU]) served as controls. 60 human incisors were used to evaluate shear bond strengths of composite cylinders to enamel. Results: Significant differences were found between the groups (p < 0.001). The mean value for groups, GLU, KU, CLB and SE was 24 MPa. The shear bond strength recorded for the Novabond® system was significantly lower (17 MPa). Conclusion: The results of the present investigation indicate that enamel bonding especially with the self-etching primers CLB and SE is an effective as conventional phosphoric acid etching.ZusammenfassungMaterial nd Methode: Ziel der vorliegenden In-vitro-Untersuchung war es, das Anbindungspotential von drei selbstkonditionierenden Primern (Clearfil™ SE Bond [SE], Clearfil™ Liner Bond 2V [CLB], Novabond® [NOVA] an Schmelz zu überprüfen. Als Kontrollgruppen dienten zwei Adhäsivsysteme, die sich der Ätztechnik mit Phosphorsäure bedienen: Gluma® Comfort Bond (GLU) und Kurasper™ F (KU). An 60 menschlichen Inzisivi wurde die Scherbindungsfestigkeit von Zylindern aus Bracketadhäsiv an Schmelz bestimmt. Ergebnisse: Es ergaben sich signifikante Unterschiede in den einzelnen Präparategruppen: GLU, KU, CLB und SE lagen bei 24 MPa und unterschieden sich nicht signifikant. Signifikant niedrigere Scherfestigkeiten (17 MPa) wurden für das Novabond®-Adhäsivsystem ermittelt. Schlussfolgerung: Mit der vorliegenden Untersuchung konnte gezeigt werden, dass insbesondere mit CLB und SE ähnlich gute Verbundfestigkeiten erreicht werden wie nach der Anwendung herkömmlicher Systeme mit Phosphorsäurekonditionierung.

The anchorage quality of mini-implants towards translatory and extrusive forces.

Abstract.Aim: The objective of the present experimental animal study was to investigate the stability of mini-implants (submersion depth 4 mm, Ø 3.3 mm) for orthodontic anchorage. Additionally the histomorphologic effects of orthodontic loading were to be analyzed, especially with regard to the activity and location of periimplant osteodynamic reactions. Material and Method: 16 titanium implants (Orthosystem®, Straumann, Waldenburg, Switzerland) were inserted in edentulous areas of the upper and lower jaw of four foxhounds. After a 6-month healing period the fixtures were loaded with extrusive forces (50 cN) in group 1, and with translatory forces (200 cN) in group 2. The osteodynamic changes during the 6-month force application period were documented using stains with calcium affinity (polychrome sequential labeling). The histologic analysis comprised: microsection method, fluorescence microscopy, toluidine blue staining, histomorphometry. Results: All osseointegrated implants were stable throughout the test period. With respect to the apposition lines, the histomorphometric analysis showed more distinct osteodynamic activity in extrusively loaded than in translatorily loaded implants. The activity was more pronounced in the marginal area than in intermediate and apical implant areas. The extent of peri-implant remodeling activity was up to 980 µm after extrusive loading and 300–700 µm after translatory loading. Conclusions: The results suggest that even mini-implants are suited to orthodontic anchorage tasks. The question of the required minimum size of orthodontic anchorage implants remains unanswered.Zusammenfassung.Ziel: Ziel der vorliegenden tierexperimentellen Studie war es, die Stabilität von Miniimplantaten (Versenktiefe 4 mm, Ø 3,3 mm) für orthodontische Verankerungszwecke zu überprüfen. Gleichzeitig sollten die histomorphologischen Effekte einer orthodontischen Belastung, insbesondere im Hinblick auf Aktivität und Lokalisation der periimplantären osteodynamischen Reaktionen, analysiert werden. Material und Methode: 16 Titanimplantate (Orthosystem®, Straumann, Waldenburg, Schweiz) wurden bei vier Foxhounds im Oberund Unterkiefer in zahnlose Kieferabschnitte inseriert. Nach einer Einheilungsphase von 6 Monaten wurden die Fixturen in Gruppe 1 mit extrusiven Kräften (50 cN) bzw. in Gruppe 2 mit Zugkräften (200 cN) belastet. Die osteodynamischen Veränderungen während der 6-monatigen Kraftapplikationsphase wurden durch calciumaffine Farbstoffe dokumentiert (polychrome Sequenzmarkierung). Die histologische Auswertung umfasste Trenndünnschlifftechnik, Fluoreszenzmikroskopie, Toluidinblaufärbung, Histomorphometrie. Ergebnisse: Alle eingeheilten Implantate waren während der Testphase positionsstabil. Die histomorphometrische Analyse zeigte hinsichtlich der Appositionslinien bei den extrusiv belasteten eine stärkere osteodynamische Aktivität als bei den translatorisch belasteten Implantaten. Die Aktivität war im marginalen Bereich stärker ausgeprägt als in medialen und apikalen Implantatarealen. Die Ausdehnung der periimplantären Remodellierungsaktivität betrug nach extrusiver Belastung bis 980 µm, nach translatorischer Belastung 300–700 µm. Schlussfolgerungen: Die Ergebnisse legen nahe, dass auch Miniimplantate für orthodontische Verankerungsaufgaben geeignet sind. Die Frage nach der erforderlichen Mindestgröße orthodontischer Verankerungsimplantate ist noch unbeantwortet.

Movement of Periodontally Affected Teeth after Guided Tissue Regeneration (GTR) – an Experimental Pilot Study in Animals

Abstract.Purpose: The purpose of the present experimental animal study was to examine the relevance of regenerative periodontal therapy (membrane procedure, application of enamel matrix proteins) to subsequent orthodontic tooth movement. Material and Method: After extraction of the third premolars in four foxhounds, 64 three-wall bony defects were artificially generated at the first and second premolars and colonized by periodontopathogenic microorganisms. After 6 months, regenerative periodontal therapy was performed: scaling, conditioning of the root surfaces with citric acid, combination of enamel matrix protein (Emdogain®, Biora, Malmö, Sweden) and resorbable Vicryl® membrane (Ethicon, Norderstedt, Germany). The defects at the first premolars served as the control group. In the test group eight second premolars were intruded 1 month after surgical intervention; in addition eight premolars were translatorily distalized, i.e. moved both into the defect (pressure side) and away from the defect (tension side). Qualitative histologic analysis was performed on non-decalcified microsection samples using the polychrome sequential labeling and histomorphometry. Results: The histologic findings revealed extensive periodontal regeneration in the control group, at the intruded root segments, and on the tension sides. Cemento- and osseoneogenesis yielded mean values of 70–80%, whereas values for epithelial down-growth were low. The bony regeneration on the pressure side was markedly reduced; however, nearly 70% new formation of root cementum with Sharpeys fibers was also recorded. Conclusion: Periodontal regenerative procedures appear to enhance conditions for the movement of teeth with attachment loss; clinical testing is promising.Zusammenfassung.Ziel: Ziel der vorliegenden tierexperimentellen Studie war es, die Relevanz regenerativer Parodontaltherapie (Membranverfahren, Applikation von Schmelzmatrixproteinen) für eine anschließende orthodontische Zahnbewegung zu überprüfen. Material und Methode: Nach Extraktion der dritten Prämolaren wurden bei vier Foxhounds 64 dreiwandige Knochentaschen am ersten und zweiten Prämolaren artifiziell erzeugt und durch parodontopathogene Keime besiedelt. Nach 6 Monaten erfolgte eine regenerative Parodontaltherapie: Scaling, Zitronensäurekonditionierung der Wurzeloberflächen, Kombination von Schmelzmatrixprotein (Emdogain®, Biora, Malmö, Schweden) und resorbierbarer Vicrylmembran® (Ethicon, Norderstedt, Deutschland). Die Defekte an den ersten Prämolaren dienten als Kontrollgruppe. In der Testgruppe wurden 1 Monat post operationem acht zweite Prämolaren intrudiert; acht weitere zweite Prämolaren wurden translatorisch distalisiert, d.h. sowohl in den Defekt hinein (Druckseite) als auch vom Defekt weg (Zugseite). Die histologische Analyse erfolgte qualitativ an unentkalkten Trenndünnschliffpräparaten unter Zuhilfenahme der polychromen Sequenzmarkierung und durch Histomorphometrie. Ergebnisse: Die feingeweblichen Befunde zeigten eine weit reichende parodontale Regeneration in der Kontrollgruppe, an den intrudierten Wurzelabschnitten sowie im Bereich der Zugseiten. Die Zemento- und Osteoneogenese erreichten durchschnittliche Werte von 70–80%, die Epitheltiefenmigration war gering. Die knöcherne Regeneration auf der Druckseite war deutlich reduziert, die Neuformation von Wurzelzement mit Sharpeyfasern lag jedoch auch hier bei nahezu 70%. Schlussfolgerung: Parodontal-regenerative Verfahren scheinen bessere Bedingungen für die Bewegung von Zähnen mit Attachmentverlust zu schaffen, eine klinische Erprobung ist Erfolg versprechend.

Apical Root Resorption after Lingual Orthodontic Therapy

Abstract.Purpose:Apical root resorptions are among the undesirable side effects of orthodontic therapy. The aim of the present study was to investigate radiologically whether and to what extent resorptions occur in patients treated solely with a fixed lingual appliance, as well as the pathogenetic relevance of the extent and direction of the therapeutically induced apical movement.Patients and Methods:The collective comprised 33 female and seven male patients with a mean age of 24.2 ± 8.4 years. Permanent lower premolars were extracted in five, and permanent upper premolars in 22 patients. In total, 456 upper and lower incisors and canines were assessed. In order to evaluate the relative change in root length and the sagittal and vertical apical movements, pre- and posttherapeutic panoramic radiographs and/or lateral cephalograms were analyzed.Results:After completion of orthodontic treatment the mean root length was 96.3%, corresponding to a resorption rate of 3.7%. The resorption rates of teeth 11, 12 and 21 differed significantly from those of teeth 31, 32 and 43. Upper incisors presented increased mean resorption rates ≤ 10%. Only 18% of the 456 teeth analyzed were affected by pronounced resorptions > 10%. 82% of the teeth were resorption-free. A patient-related evaluation revealed that 26 of the 40 patients had no resorptions > 20%, while 14 had between one and four affected teeth. No significant relationship between extent of resorption and parameters such as age, gender, active treatment time, Angle class, or extent and direction of apical movement was recorded.Conclusions:The results suggest that lingual orthodontic therapy resulted in only slight root resorptions. Pronounced root shortenings were observed in some patients whose individual predisposition may constitute the main risk factor for the occurrence of root resorptions.Zusammenfassung.Ziel:Apikale Wurzelresorptionen gehören zu den unerwünschten Nebeneffekten einer kieferorthopädischen Therapie. Ziel der vorliegenden Studie war die röntgenologische Untersuchung, ob und in welchem Ausmaß Resorptionen bei Patienten auftreten, die ausschließlich mit einer festsitzenden Lingualapparatur behandelt wurden. Es sollte ebenfalls überprüft werden, inwieweit Ausmaß und Richtung der therapeutisch induzierten Apexbewegung pathogenetische Relevanz besitzen.Patienten und Methoden:Die Probandengruppe setzte sich aus 33 weiblichen und sieben männlichen Patienten zusammen, das Durchschnittsalter lag bei 24,2 ± 8,4 Jahren. Bei fünf Patienten wurden im Unterkiefer, bei 22 im Oberkiefer bleibende Prämolaren extrahiert. Es wurden insgesamt 456 obere und untere Frontund Eckzähne bewertet. Zur Bestimmung der relativen Wurzellängenveränderung und der sagittalen und vertikalen Apexbewegungen wurden prä- und posttherapeutische Panoramaschichtaufnahmen bzw. Fernröntgenseitenbilder ausgewertet.Ergebnisse:Nach Abschluss der kieferorthopädischen Behandlung betrug die durchschnittliche Wurzellänge 96,3%, das entspricht einer Resorptionsrate von 3,7%. Die Resorptionsraten von 11, 12, 21 unterschieden sich signifikant von 31, 32, 43. Obere Schneidezähne zeigten erhöhte mittlere Resorptionsraten von bis zu 10%. Von ausgeprägten Resorptionen > 10% waren nur 18% der 456 bewerteten Zähne betroffen. 82% der Zähne waren resorptionsfrei. Bei einer patientenbezogenen Auswertung ergab sich, dass von 40 Patienten 26 keine Resorptionen > 20% zeigten, 14 jedoch zwischen ein und vier betroffene Zähne aufwiesen. Es konnte keine signifikante Abhängigkeit von Resorptionsausmaß und Parametern wie Alter, Geschlecht, Behandlungszeit, Angle-Klasse, Ausmaß und Richtung der Apexbewegung ermittelt werden.Schlussfolgerungen:Aus den Ergebnissen lässt sich schließen, dass die orthodontische Therapie in Lingualtechnik zu nur geringfügigen Wurzelresorptionen führt. Ausgeprägte Wurzelverkürzungen wurden bei einzelnen Patienten beobachtet, deren individuelle Prädisposition möglicherweise Hauptrisikofaktor für das Auftreten von Wurzelresorptionen ist.

Bipendulum and Quad Pendulum for Non-Compliance Molar Distalization in Adult Patients

AbstractBackground: Pendulum appliances are often used for compliance-independent molar distalization in the upper arch. However, the treatment of adult patients entails specific modifications to the pendulum appliance. Since both first and second molars have to be distalized in adult patients with a sagittal maxillary arch length discrepancy, it is appropriate to distalize the molars consecutively. Two Case Reports: The two case reports presented below show the clinical procedure using the bipendulum as well as the quad pendulum for unilateral and bilateral distalization of the second followed by the first molars. The treatment is compliance-independent.ZusammenfassungHintergrund: Zur kooperationsunabhängigen Molarendistalisation im Oberkiefer werden häufig Pendelapparaturen angewendet. Die Behandlung erwachsener Patienten macht spezielle Modifikationen des Behandlungsgerätes erforderlich. Da bei Erwachsenen mit einer sagittalen Zahnbogenlängendiskrepanz im Oberkiefer sowohl erste als auch zweite Molaren distalisiert werden müssen, ist es sinnvoll, beide Molaren nacheinander zu distalisieren. Zwei Fallbeschreibungen: Die beiden dargestellten Fallbeispiele zeigen die klinische Anwendung des Bipendulums und des Quadpendulums, mit denen einseitig bzw. beidseitig zunächst die 12-Jahr-Molaren und anschließend die 6-Jahr-Molaren distalisiert werden können, ohne dabei von der Mitarbeit der Patienten abhängig zu sein.

Effects of orthodontic bands on marginal periodontal tissues. A histologic study on two human specimens.

AbstractEight banded teeth on two human specimens (9 years, male; 19 years, female) were analyzed regarding the fit of the orthodontic bands and peridontal reactions. Five teeth (three molars, two premolars) were evaluated histologically in the horizontal plane and three (one molar, two premolars) in the sagittal plane using the micro-section method according to Donath.The fit of the bands varied in occluso-apical direction. The mean of the marginal gaps was

Molar distalization with different pendulum appliances: in vitro registration of orthodontic forces and moments in the initial phase.

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Combined therapy with pendulum and lingual arch appliances in the early mixed dentition.

= 0.23 mm in the occlusal,