Лечение на элайнерах – передовой и высокотехнологичный метод ортодонтической коррекции, включающий цифровые подходы анализа и составления индивидуальных планов лечения, а также аддитивные технологии 3D-печати.
Однако, несмотря на высокий уровень технологичности, результаты лечения могут сильно разниться с ожиданиями клинициста. Например, проведенный анализ успешности лечения пациентов с использованием Invisalign Full и Invisalign Teen выявил общий уровень точности перемещения зубов на уровне 50 %. Максимальная точность достигалась при букколингвальном перемещении (56 %), минимальной точностью обладал ротационный характер движения – 46 % [1].
Данный уровень прецизионности не может восприниматься как оптимальный и требует повышения. В связи с чем в настоящее время ведутся научно-исследовательские работы, направленные на решение этой задачи. Но какие же факторы могут вносить вклад в успешность ортодонтического лечения с использованием элайнеров? Давайте разбираться.
1. Врачебный фактор
Начнем наше движение от простого к сложному. Итак, первый фактор – человеческий. Так как процесс производства капп включает создание сетапов, где техник (либо врач) формирует планы лечения на основании сканов ротовой полости, неправильно заданные перемещения и точки приложения усилий могут значимо повлиять на конечный результат.
Особое внимание хочется уделить именно точкам приложения и направлениям нагружения. Основной инструмент транслирования нагрузок в элайнерах – аттачменты, вариативность геометрии и размеры которых достаточно разнообразны: прямоугольные, конические, эллипсоидные, полусферические и т.д. [2].
Об особенностях контакта поверхности аттачмента с каппой поговорим немного позже, сейчас заострим внимание на основах биомеханики. Варьируя положение силового элемента на зубе, мы влияем не только на направление его перемещения, но и на характер его вращательного движения (ангуляция, ротация, торк) в зависимости от расположения аттачмента и его активной поверхности (плоскости приложения усилия).
Каждый техник/клиницист должен отдавать себе отчет: перемещая точку приложения усилия по поверхности зуба (при равной величине силы), можно повлиять на величину момента (момент силы равен произведению величины силы на ее плечо) и вызвать нежелательное вращательное движение в одной или нескольких плоскостях.
Стоит отметить, что нежелательные моменты могут быть скомпенсированы дополнительными силами. Поэтому правильное расположение силовых компонентов, основанное на принципах биомеханики – первый ключ к повышению эффективности ортодонтического лечения на элайнерах.
2. Свойства материалов
А теперь предположим, что сетап полностью корректен с точки зрения желаемых перемещений, основанных на принципах биомеханики, но лечение все равно не проходит идеально. В чем же дело?
Второй, не менее важный фактор, – материалы и, соответственно, их свойства. Основное «сырье» для производства капп – следующие разновидности термопластичных биосовместимых полимеров: термопластичный полиуретан (TPU) и полиэтилентерефталат-гликоль (PET-G) [3]. Понимание причин, инициирующих формоизменения элайнеров во время лечения, вносит ощутимый вклад в повышение его эффективности. Почему – давайте разбираться.
Для начала классифицируем свойства полимеров на следующие важные группы: механические, химические и тепловые. Безусловно, это не весь набор характеристик, влияющих на поведение полимера в реальных эксплуатационных условиях, однако именно он является ключевым в беседе, касающейся причин пониженной эффективности ортодонтического лечения.
Химические свойства имеют важное значение при использовании элайнеров, так как в процессе лечения каппы подвергаются воздействию различных сред, в числе которых: слюна (вода, минеральные компоненты, органические компоненты, муцин, лизоцим (муромидаза), различные гидролазы, α-амилаза и мальтаза), а также продукты питания и напитки, изменяющие кислотность и ионную концентрацию. В связи с этим устойчивость к химической коррозии играет существенную роль при рассмотрении материалов, используемых для изготовления элайнеров.
Несмотря на то, что интраоральное применение элайнеров зачастую сопровождается постоянной температурой полости рта (около 37°C), не исключены случаи, когда она может быть повышена или понижена на некоторое время. Пример – употребление мороженого или горячего чая.
Подобные температурные перепады инициируют расширение/сжатие материала каппы, что может негативно повлиять на характер взаимодействия каппа-аттачмент и каппа-зуб за счет увеличения/снижения заложенного усилия. Таким образом минимальные изменения объема полимера при различных температурных воздействиях являются обязательными требованиями в рамках рассмотрения ортодонтического лечения с использованием капп.
Особенности механических свойств и их стабильность также выступают значимым фактором эффективности лечения. Необходимо учитывать: находясь в полости рта, каппа постоянно подвергается силовому воздействию: окклюзионные нагрузки, усилия в зоне аттачмент-элайнер или элайнер-зуб.
Недостаточный уровень механических свойств может привести к пластическим деформациям, изломам, трещинам, которые окажут прямое влияние на спад заложенных нагрузок, и, соответственно, недостижению целей разработанного сетапа.
К механическому фактору можно отнести еще одну важную характеристику – ползучесть. Описывая ползучесть как параметр механического поведения элайнеров, можно привести следующее определение: ползучесть полимеров – деформация, развивающаяся при постоянной температуре под действием постоянной нагрузки или постоянного напряжения.
Пример ползучести – процесс взаимодействия каппы с аттачментом. Предположим, при активации каппы и ее фиксации в зоне аттачмента зарождается усилие, направленное на контролируемое перемещение зуба или сегмента. Однако, оказывая давление на активную поверхность аттачмента, часть каппы, контактирующая с его активной поверхностью, испытывает равную по величине и противоположную по направлению нагрузку со стороны системы аттачмент-зуб (3-й закон Ньютона).
Данная нагрузка при ее постоянном временном воздействии может вызвать деформацию каппы, тем самым снижая заложенное базовое усилие. Снятие величины нагружения со стороны каппы окажет прямое влияние на отставание отдельно взятого зуба из группы от трека лечения [3].
Безусловно, все вышеперечисленные детали прямым образом относятся только к научно-исследовательскому сегменту, но и каждому практикующему врачу-ортодонту полезно быть осведомленным, сколько особенностей несет за собой используемая силовая конструкция.
3. Фактор пациента
Не стоит исключать из нашего перечня «фактор пациента» и степень корректности использования капп согласно клиническим рекомендациям. Учитывая, что элайнер – инструмент силового воздействия, недостаточное время его ежедневного ношения может привести к низким результатам лечения.
Нецелесообразно ожидать адекватных результатов, если пациент может позволить себе уехать на пару дней, оставив ортодонтического помощника дома. В аналогичном ключе можно вести рассуждения, когда оказывается чрезмерное механическое воздействие на каппу, при демонстрации уровня ее упругости, например, друзьям, ведь на ощупь едва ли реально индицировать предельное усилие, не деформирующее элайнер.
То же самое можно сказать о ситуациях, когда пациент хочет что-то погрызть… Окклюзионные усилия могут вызвать необратимую пластическую деформацию за счет возникновения предельных нагрузок. Ответственность и самоконтроль пациента в период лечения – надежный партнер каждого клинициста.
В завершении хотелось сказать
Мир ортодонтической коррекции с помощью элайнеров многообразен, отличается подходами, вариациями лечения, материалами и т.д. Каждый врач может избрать для себя наиболее благоприятный путь, при этом всегда необходимо взвешивать все плюсы и минусы, а также обладать достаточным уровнем компетенций для реализации правильного, обоснованного выбора.
Данная статья не включила весь спектр научной терминологии и носила исключительно обзорный характер для демонстрации многообразия причин, влияющих на успешность ортодонтического лечения с использованием передового инструмента – элайнеров.
Погружаться на глубину будем на курсе «Элайнеры: от основ биомеханики до практической реализации». Авторская программа курса включает три модуля: рассмотрим особенности лечения на элайнерах с позиций ортодонтии, технической экспертизы и науки.
Курс, который заслуживает внимания каждого практикующего ортодонта. Переходите на сайт True Smile Academy и узнавайте подробности.
1. Haouili, N., Kravitz, N. D., Vaid, N. R., Ferguson, D. J., & Makki, L. (2020). Has Invisalign improved? A prospective follow-up study on the efficacy of tooth movement with Invisalign. American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics, 158(3), 420–425. https://doi.org/10.1016/j.ajodo.2019.12.015
2. Castroflorio, T., Parrini, S., & Rossini, G. (2024b). Aligner biomechanics: Where we are now and where we are heading for. Journal of the World Federation of Orthodontists, 13(2), 57–64. https://doi.org/10.1016/j.ejwf.2023.12.005
3. Nanda, R., Castroflorio, T., Garino, F., & Ojima, K. (2021). Principles and biomechanics of Aligner Treatment. Elsevier.