Structural resistance of orthodontic mini-screws inserted for extraalveolar anchorage / Resistência estrutural de mini-aparafusos ortodônticos inseridos para ancoragem extra-alveolar

ABSTRACT

ABSTRACT The risk of fracture or strain in mini-screws is higher if diameter, length, type of alloy or insertion angle is selected inappropriately. The aims of this study were to test the structural resistance of two types of orthodontic mini-screws -one made of stainless steel and another of titanium- from an international brand and to evaluate the efficacy of two other titanium miniscrews of Brazilian origin, during an extra-alveolar anchorage procedure. The mini-screws analyzed were: Bomei stainless steel and Bomei titanium/Taiwan, Morelli titanium and Neodent titanium/ Brazil. Experiments were conducted on pig mandibles to simulate the process of extra-alveolar anchorage. Two insertion processes were used: Direct at 30°, and Indirect, starting at 60° and ending at 30° with gradual continuous movement. Strain was evaluated using Optical and Scanning Electron Microscopy. Data were evaluated using Kruskal-Wallis non-parametric statistical analysis and post hoc Tamhane test. Significant statistical differences in strain were observed among the mini-screws used in the extra-alveolar insertions, both for the direct and indirect procedures. In the indirect insertion tests, both stainless steel and titanium mini-screws suffered deformation, showing that angling can be an important factor in mini-screw failure rates. The change in angle during the insertion movement increased deformation rates independently of alloy type, increasing the risk offailure. These results could help orthodontists in choosing mini-screws for extra-alveolar anchorage, which can be performed with direct or indirect insertion. In vivo studies should be conducted to confirm the findings of this study.

RESUMO

RESUMO O risco de fratura ou tensao nos mini-parafusos é maior se o diámetro, comprimento, tipo de liga ou ángulo de insergao for selecionado de forma inadequada. Os objetivos deste estudo foram testar a resistencia estrutural de dois tipos de mini-aparafusos ortodónticos -um feito de ago inoxidável e outro de titànio- de uma marca internacional e avaliar a eficácia de dois outros mini-parafusos de titànio de origem brasileira, durante um procedimento de ancoragem extra-alveolar. Os mini-aparafusos analisados foram: Bomei ago inoxidável e Bomei titànio / Taiwan, Morelli titànio e Neodent titànio / Brasil. Foram realizadas experiencias em mandíbulas de porcos para simular o processo de ancoragem extra-alveolar. Foram utilizados dois processos de insergao (Direta a 30°, e Indireta, comegando a 60° e terminando a 30° com movimento gradual continuo). A deformagao foi avaliada utilizando Microscopia Optica e Microscopia Eletrónica de Varredura. Os dados foram avaliados utilizando análise estatistica nao paramétrica Kruskal-Wallis e testepost-hoc Tamhane. Diferengas estatisticas significativas na deformagao foram observadas entre os mini-parafusos utilizados nas insergoes extra-alveolares, tanto para os procedimentos diretos como indiretos. Nos testes de insergao indireta, tanto os mini-parafusos de ago inoxidável como os de titánio sofreram deformagao, mostrando que a angulagao pode ser um fator importante nas taxas de falha dos mini-parafusos. A mudanga no ángulo durante o movimento de insergao aumentou as taxas de deformagao independentemente do tipo de liga, aumentando o risco de falha. Estes resultados podem ajudar os ortodontistas na escolha de mini-parafusos para ancoragem extra-alveolar, que pode ser realizada com insergao direta ou indireta. Estudos in vivo devem ser conduzidos para confirmar os resultados deste estudo.