Survival rate and stability of surface-treated and non-surface-treated orthodontic mini-implants: a randomized clinical trial

ABSTRACT Objectives: This clinical trial was conducted to evaluate the stability and failure rate of surface-treated orthodontic mini-implants and determine whether they differ from those of non-surface-treated orthodontic mini-implants. Trial Design: Randomized clinical trial with a split-mouth study design. Setting: Department of Orthodontics, SRM Dental College, Chennai. Participants: Patients who required orthodontic mini-implants for anterior retraction in both arches. Methods: Self-drilling, tapered, titanium orthodontic mini-implants with and without surface treatment were placed in each patient following a split-mouth design. The maximum insertion and removal torques were measured for each implant using a digital torque driver. The failure rates were calculated for each type of mini-implant. Results: The mean maximum insertion torque was 17.9 ± 5.6 Ncm for surface-treated mini-implants and 16.4 ± 9.0 Ncm for non-surface-treated mini-implants. The mean maximum removal torque was 8.1 ± 2.9 Ncm for surface-treated mini-implants and 3.3 ± 1.9 Ncm for non-surface-treated mini-implants. Among the failed implants, 71.4% were non-surface-treated mini-implants and 28.6% were surface-treated mini-implants. Conclusion: The insertion torque and failure rate did not differ significantly between the groups, whereas the removal torque was significantly higher in the surface-treated group. Thus, surface treatment using sandblasting and acid etching may improve the secondary stability of self-drilling orthodontic mini-implants. Trial registration: The trial was registered in the Clinical Trials Registry, India (ICMR NIMS). Registration number: CTRI/2019/10/021718

RESUMO Objetivos: Este ensaio clínico foi conduzido para avaliar a estabilidade e a taxa de falha de mini-implantes ortodônticos com superfície tratada, e determinar se elas diferem das dos mini-implantes ortodônticos sem superfície tratada. Desenho do estudo: Ensaio clínico randomizado com desenho de boca dividida. Instituição: Department of Orthodontics, SRM Dental College, Chennai/India. Participantes: Pacientes que necessitavam de mini-implantes ortodônticos para retração anterior em ambas as arcadas. Métodos: Mini-implantes ortodônticos autoperfurantes, cônicos, de titânio com ou sem tratamento de superfície, foram colocados em cada paciente, seguindo um desenho de boca dividida. Os torques máximos de inserção e de remoção foram medidos para cada mini-implante, usando um torquímetro digital. As taxas de falha foram calculadas para cada tipo de mini-implante. Resultados: O valor médio do torque máximo de inserção foi de 17,9 ± 5,6 Ncm para mini-implantes com superfície tratada e 16,4 ± 9,0 Ncm para mini-implantes sem superfície tratada. O valor médio do torque máximo de remoção foi de 8,1 ± 2,9 Ncm para mini-implantes com superfície tratada e 3,3 ± 1,9 Ncm para mini-implantes sem superfície tratada. Entre os implantes que falharam, 71,4% eram mini-implantes sem superfície tratada e 28,6% eram mini-implantes com superfície tratada. Conclusão: O torque de inserção e a taxa de falha não diferiram significativamente entre os grupos; porém, o torque de remoção foi significativamente maior no grupo com superfície tratada. Assim, o tratamento de superfície com jateamento e condicionamento ácido pode melhorar a estabilidade secundária dos mini-implantes ortodônticos autoperfurantes. Registro do estudo: Esse estudo foi registrado no Clinical Trials Registry, Índia (ICMR NIMS). Número de registro: CTRI/2019/10/021718

Correlation between cortical bone thickness at mini-implant insertion sites and age of patient

ABSTRACT Introduction: Orthodontic mini-implants (MI) are a reliable alternative to provide temporary orthodontic anchorage. Prior to miniscrew insertion, the best approach would be to evaluate each possible insertion site and measure the cortical bone thickness, and verify whether it would provide adequate primary stability. Objective: This study aimed to evaluate the difference in cortical bone thickness in areas of mini-implants insertion in patients of different ages, by means of cone beam computed tomography (CBCT). Methods: The sample of this retrospective study was composed of 123 CBCT scans, which were used to measure cortical bone thickness in the buccal and palatal inter-radicular space in the mesial region of the first permanent molars. These measures were compared by using the Student's t-test, ANOVA/Tukey tests, and Linear regression between male and female subjects, from 12 to 30 years old. Results: No significant difference was found in cortical bone thickness between sex, race and sagittal facial patterns. Significantly higher measurement values were observed in patients older than 12 years of age at all sites evaluated. The coefficient β at the adjusted linear regression analysis showed that at each increment in age, mean cortical thickness values increased by 0.06mm in the mandible, 0.03mm in the buccal region and 0.02mm in the palatal region of the maxilla. Conclusions: The increase in cortical bone thickness was positively associated with age; that is, the more advanced the patient's age was, the less chance there was of failure due to primary stability.

RESUMO Introdução: Os mini-implantes ortodônticos (MI) são uma alternativa confiável para fornecer ancoragem esquelética temporária. Antes da inserção do mini-implante, a melhor abordagem seria avaliar cada local de inserção possível, medir a espessura do osso cortical e verificar se proporcionaria uma adequada estabilidade primária. Objetivo: O presente estudo teve como objetivo avaliar a diferença na espessura do osso cortical em áreas de inserção dos mini-implantes em pacientes de diferentes idades, por meio da tomografia computadorizada de feixe cônico. Métodos: A amostra desse estudo retrospectivo foi composta por 123 tomografias computadorizadas de feixe cônico, que foram utilizadas para medir a espessura do osso cortical nos espaços inter-radiculares vestibular e palatino na região mesial dos primeiros molares permanentes. Essas medidas foram comparadas por meio dos testes t de Student, ANOVA/Tukey e regressão linear entre os sexos masculino e feminino, de 12 a 30 anos. Resultados: Não houve diferença estatisticamente significativa na espessura cortical, quando comparados sexo, cor da pele e padrão facial sagital. Foram verificadas medidas significativamente maiores em pacientes com idade superior a 12 anos em todos os sítios avaliados. O coeficiente β da análise de regressão linear ajustada mostrou que, a cada incremento da idade, os valores médios da espessura cortical aumentaram 0,06 mm na mandíbula, 0,03 mm na região vestibular e 0,02 mm na região palatina da maxila. Conclusão: O aumento da espessura do osso cortical teve associação positiva com a idade, ou seja, quanto mais avançada a idade do paciente, menor a chance de falha, devido à estabilidade primária.

Average interradicular sites for miniscrew insertion: should dental crowding be considered?

ABSTRACT Objective: To define a map of interradicular spaces where miniscrew can be likely placed at a level covered by attached gingiva, and to assess if a correlation between crowding and availability of space exists. Methods: Panoramic radiographs and digital models of 40 patients were selected according to the inclusion criteria. Interradicular spaces were measured on panoramic radiographs, while tooth size-arch length discrepancy was assessed on digital models. Statistical analysis was performed to evaluate if interradicular spaces are influenced by the presence of crowding. Results: In the mandible, the most convenient sites for miniscrew insertion were in the spaces comprised between second molars and first premolars; in the maxilla, between first molars and second premolars as well as between canines and lateral incisors and between the two central incisors. The interradicular spaces between the maxillary canines and lateral incisors, and between mandibular first and second premolars revealed to be influenced by the presence of dental crowding. Conclusions: The average interradicular sites map hereby proposed can be used as a general guide for miniscrew insertion at the very beginning of orthodontic treatment planning. Then, the clinician should consider the amount of crowding: if this is large, the actual interradicular space in some areas might be significantly different from what reported on average. Individualized radiographs for every patient are still recommended.

RESUMO Objetivo: elaborar um mapa dos espaços inter-radiculares nos quais os mini-implantes podem ser inseridos, em um nível coberto por gengiva inserida; e avaliar se existe correlação entre o apinhamento dentário e a disponibilidade de espaços. Métodos: radiografias panorâmicas e modelos digitais de 40 pacientes foram selecionados seguindo critérios de inclusão. Os espaços inter-radiculares foram medidos nas radiografias panorâmicas, enquanto a discrepância de modelo foi avaliada nos modelos digitais. Realizou-se, então, uma análise estatística para avaliar se os espaços inter-radiculares foram influenciados pela presença do apinhamento dentário. Resultados: na mandíbula, os locais mais adequados para a inserção dos mini-implantes foram os espaços compreendidos entre os segundos molares e primeiros pré-molares; na maxila, entre os primeiros molares e segundos pré-molares, bem como entre caninos e incisivos laterais, e entre os dois incisivos centrais. Os espaços inter-radiculares entre os caninos e incisivos laterais superiores e entre o primeiro e o segundo pré-molares inferiores mostraram-se influenciados pela presença do apinhamento dentário. Conclusões: o mapa dos espaços inter-radiculares mais adequados aqui proposto pode ser adotado como um guia geral para a inserção de mini-implantes, e pode ser usado logo ao início do planejamento do tratamento ortodôntico. Em seguida, o clínico deve levar em consideração a quantidade de apinhamento: caso esse seja grande, o real espaço inter-radicular, em algumas áreas, poderá ser significativamente diferente da média aqui relatada. Assim, recomenda-se que sempre sejam feitas radiografias individualizadas para cada paciente.

Influência do diâmetro, comprimento e angulação nos torques de inserção e remoção de mini-implantes autoperfurantes / Influence of diameter, length and angulation in the insertion and removal torque of self-drilling mini-implants

Objetivo: avaliar a influência da associação do diâmetro, comprimento e angulação do mini-implante sobre a estabilidade primária a partir da análise do torque de inserção e remoção. Material e método: foram instalados 120 mini-implantes autoperfurantes, cilíndricos, com 1,4 x 6mm, 1,4 x 8mm, 1,6 x 6mm e 1,6 x 8mm, em um bloco de osso artificial. Os mini-implantes foram instalados com o auxílio da chave de mão acoplada ao torquímetro digital, possibilitando a inserção e mensuração do torque com orientação perpendicular e com inclinação de 60° em relação à superfície do bloco de osso artificial. Os mini-implantes foram removidos da mesma forma como inseridos, porém girando-se a chave em sentido anti-horário. Os registros foram realizados através da conexão do torquímetro ao computador e os valores do torque de inserção e remoção foram obtidos pelos picos máximos dos gráficos, registrados pelo software Datalogger e compilados em tabelas. Realizou-se a análise descritiva para obter a média e desvio-padrão de cada grupo, e submeteram-se os resultados à análise de variância (ANOVA). Resultados: a média dos torques variou entre 19,2 a 23,6Ncm nos testes de inserção e entre 11 a 14,66Ncm nos testes de remoção. Conclusões: as variáveis diâmetro e comprimento não exerceram influência significativa nos valores dos torques de inserção e remoção. A angulação de instalação ocasionou aumento significativo desses torques no grupo 7. Os demais grupos, porém, não apresentaram diferença significante entre as angulações.

Objective: evaluate the influence of diameter, length and angulation of mini-implant on the primary stability through the analysis of insertion and removal torque. Material and Methods: were installed 120 self-drilling mini-implants, cylindrical, with 1.4 x 6mm, 1.4 x 8mm, 1.6 x 6mm and 1.6 x 8mm in a block of artificial bone. The screwdriver for mini-implants was connected to digital torquimeter, in order to allow the insertion and measurement of torque oriented perpendicular and slanting at 60° to the bone surface. Mini-implants were removed the using the same procedures, but turning the screw driver counterclockwise. The recordings were made by connecting the torquimeter to the computer and values of insertion and removal torque were obtained by the maximum peak of the graphics, collected by the Datalogger software and compiled into tables. We conducted a descriptive analysis for the mean and standard deviation of each group, and the results submitted to analysis of variance (ANOVA). Results: the mean torques ranged from 19.2 to 23.6Ncm for insertion tests and between 11 to 14.66Ncm for removal tests. Conclusions: the diameter and length did not influence significantly the values of insertion and removal torques. The angle of installation of these torques caused a significant increase in group 7. However, the other groups showed no significant difference between the angles.

Avaliação da efetividade de um guia radiográfico-cirúrgico mediante tomografia computadorizada / CBCT evaluation of a radiographic surgical guide for placement miniscrews into the interradicular bone

Os mini-implantes ortodônticos têm comprovado sua eficiência clínica provendo uma ancoragem absoluta, estes dispositivos podem ser instalados sobre pequenos espaços de tecido ósseo, mas devem ser inseridos efetuando uma técnica cirúrgica muito precisa. Devido ao alto índice de contatos radiculares verificado na literatura científica pela utilização clínica dos mini-implantes, surgiu o interesse para estudar mediante tomografia computadorizada, o posicionamento tridimensional de mini-implantes ortodônticos inseridos através de um guia radiográfico-cirúrgico (RAAG). Foram considerados dois grupos neste estudo, o grupo experimental (GE) prospectivo que incluiu um total de 21 pacientes, 14 pacientes do sexo feminino e 7 do sexo masculino, com 18 anos em média. Neste grupo foram inseridos 21 parafusos ortodônticos auto-perfurantes (POAF) com diâmetro de 1.4mm e 8.0mm de comprimento por um mesmo profissional e utilizou-se um guia radiográfico-cirúrgico Ring Accupunture Auricular Guide (RAAG) com diâmetro de 3.0mm. No grupo controle (Gc) retrospectivo foram inseridos 25 (POAF) na maxila sem nenhum tipo de guia radiográfico-cirúrgico, este grupo controle (Gc) incluiu 10 pacientes do sexo feminino e 15 do sexo masculino com 18 anos em média, cada um dos POAF foi instalado por diferentes profissionais. Após a inserção dos POAF todos os 46 pacientes foram submetidos a Tomografia Dental Computadorizada mediante o Tomógrafo ICAT CONE BEAM. Para a comparação entre os grupos de estudados neste ensaio, foram utilizados os testes Kruskall Wallis e “t” de Student. O grupo experimental GE apresentou uma porcentagem de 88% de inserção equidistante de POAF, evidenciando significância estatística em relação ao grupo Gc. O lado direito do grupo experimental GE apresentou melhor posicionamento dos POAF, evidenciando significância estatística em relação ao lado esquerdo do mesmo GE. Os grupos controle Gc1 e Gc2 apresentaram 100% falhas de posicionamento dos POAF, em relação ao centro...

Introduction: Orthodontic Mini-Screws Self Drilling (ODMS) has proven to be effective providing an efficient absolute anchorage. It could be placed in restricted sites, but requiring a precise surgical technique. Recently (ODMS) have become more popular, thus problems has emerged for example; root contact, would lead to perforation or cause other root injuries. However, no systematic study has evaluated the tridimensional position of (ODMS) into the alveolar process, thus in order to diminish iatrogenic root damage a rapid insertion radiographic surgical guide (RAAG) was proposed to place (ODMS) precisely in the interradicular bone. A specific tomography software was used to evaluated the tridimensional position of (ODMS) and its inaccuracy was estimated

Avaliação da efetividade de um guia radiográfico-cirúrgico mediante tomografia computadorizada / CBCT evaluation of a radiographic surgical guide for placement miniscrews into the interradicular bone

Os mini-implantes ortodônticos têm comprovado sua eficiência clínica provendo uma ancoragem absoluta, estes dispositivos podem ser instalados sobre pequenos espaços de tecido ósseo, mas devem ser inseridos efetuando uma técnica cirúrgica muito precisa. Devido ao alto índice de contatos radiculares verificado na literatura científica pela utilização clínica dos mini-implantes, surgiu o interesse para estudar mediante tomografia computadorizada, o posicionamento tridimensional de mini-implantes ortodônticos inseridos através de um guia radiográfico-cirúrgico (RAAG). Foram considerados dois grupos neste estudo, o grupo experimental (GE) prospectivo que incluiu um total de 21 pacientes, 14 pacientes do sexo feminino e 7 do sexo masculino, com 18 anos em média. Neste grupo foram inseridos 21 parafusos ortodônticos auto-perfurantes (POAF) com diâmetro de 1.4mm e 8.0mm de comprimento por um mesmo profissional e utilizou-se um guia radiográfico-cirúrgico Ring Accupunture Auricular Guide (RAAG) com diâmetro de 3.0mm. No grupo controle (Gc) retrospectivo foram inseridos 25 (POAF) na maxila sem nenhum tipo de guia radiográfico-cirúrgico, este grupo controle (Gc) incluiu 10 pacientes do sexo feminino e 15 do sexo masculino com 18 anos em média, cada um dos POAF foi instalado por diferentes profissionais. Após a inserção dos POAF todos os 46 pacientes foram submetidos a Tomografia Dental Computadorizada mediante o Tomógrafo ICAT CONE BEAM. Para a comparação entre os grupos de estudados neste ensaio, foram utilizados os testes Kruskall Wallis e “t” de Student. O grupo experimental GE apresentou uma porcentagem de 88% de inserção equidistante de POAF, evidenciando significância estatística em relação ao grupo Gc. O lado direito do grupo experimental GE apresentou melhor posicionamento dos POAF, evidenciando significância estatística em relação ao lado esquerdo do mesmo GE. Os grupos controle Gc1 e Gc2 apresentaram 100% falhas de posicionamento dos POAF, em relação ao centro...

Introduction: Orthodontic Mini-Screws Self Drilling (ODMS) has proven to be effective providing an efficient absolute anchorage. It could be placed in restricted sites, but requiring a precise surgical technique. Recently (ODMS) have become more popular, thus problems has emerged for example; root contact, would lead to perforation or cause other root injuries. However, no systematic study has evaluated the tridimensional position of (ODMS) into the alveolar process, thus in order to diminish iatrogenic root damage a rapid insertion radiographic surgical guide (RAAG) was proposed to place (ODMS) precisely in the interradicular bone. A specific tomography software was used to evaluated the tridimensional position of (ODMS) and its inaccuracy was estimated

Influência do diâmetro, comprimento e angulação nos torques de inserção e remoção de mini-implantes autoperfurantes / Influence of diameter, length and angulation in the insertion and removal torque of self-drilling mini-implants

Objetivo: avaliar a influência da associação do diâmetro, comprimento e angulação do mini-implante sobre a estabilidade primária a partir da análise do torque de inserção e remoção. Material e método: foram instalados 120 mini-implantes autoperfurantes, cilíndricos, com 1,4 x 6mm, 1,4 x 8mm, 1,6 x 6mm e 1,6 x 8mm, em um bloco de osso artificial. Os mini-implantes foram instalados com o auxílio da chave de mão acoplada ao torquímetro digital, possibilitando a inserção e mensuração do torque com orientação perpendicular e com inclinação de 60° em relação à superfície do bloco de osso artificial. Os mini-implantes foram removidos da mesma forma como inseridos, porém girando-se a chave em sentido anti-horário. Os registros foram realizados através da conexão do torquímetro ao computador e os valores do torque de inserção e remoção foram obtidos pelos picos máximos dos gráficos, registrados pelo software Datalogger e compilados em tabelas. Realizou-se a análise descritiva para obter a média e desvio-padrão de cada grupo, e submeteram-se os resultados à análise de variância (ANOVA). Resultados: a média dos torques variou entre 19,2 a 23,6Ncm nos testes de inserção e entre 11 a 14,66Ncm nos testes de remoção. Conclusões: as variáveis diâmetro e comprimento não exerceram influência significativa nos valores dos torques de inserção e remoção. A angulação de instalação ocasionou aumento significativo desses torques no grupo 7. Os demais grupos, porém, não apresentaram diferença significante entre as angulações

Objective: evaluate the influence of diameter, length and angulation of mini-implant on the primary stability through the analysis of insertion and removal torque. Material and Methods: were installed 120 self-drilling mini-implants, cylindrical, with 1.4 x 6mm, 1.4 x 8mm, 1.6 x 6mm and 1.6 x 8mm in a block of artificial bone. The screwdriver for mini-implants was connected to digital torquimeter, in order to allow the insertion and measurement of torque oriented perpendicular and slanting at 60° to the bone surface. Mini-implants were removed the using the same procedures, but turning the screw driver counterclockwise. The recordings were made by connecting the torquimeter to the computer and values of insertion and removal torque were obtained by the maximum peak of the graphics, collected by the Datalogger software and compiled into tables. We conducted a descriptive analysis for the mean and standard deviation of each group, and the results submitted to analysis of variance (ANOVA). Results: the mean torques ranged from 19.2 to 23.6Ncm for insertion tests and between 11 to 14.66Ncm for removal tests. Conclusions: the diameter and length did not influence significantly the values of insertion and removal torques. The angle of installation of these torques caused a significant increase in group 7. However, the other groups showed no significant difference between the angles