Шаблон Invisalign® в сравнении со Spark™: какой наиболее эффективен при фиксации аттачментов?

1.   Введение

В последние десятилетия, как среди взрослых, так и подростков, значительно возрос спрос на ортодонтическое лечение, которое могло бы сочетать эстетику и комфорт, необходимые пациенту, с биомеханическими характеристиками, необходимыми врачу.

Для удовлетворения данных потребностей, различные компании начали производить и внедрять на ортодонтический рынок так называемые прозрачные элайнеры [1]. Еще в 1946 году Кеслинг представил возможность последовательного использования серии термопластичных позиционеров для постепенного перемещения смещенных зубов [2,3]; но одним из пионеров в этой панораме была компания Align Technology Inc. (Санта-Клара, Калифорния, США), представившая в конце 1990-х ортодонтическое лечение прозрачными элайнерами с последовательным применением прозрачных устройств для выравнивания, изготовленных из термопластического материала [2–6]. Эта система называется Invisalign®. Благодаря современным технологиям и материалам за последние годы произошла значительная эволюция термопластических приспособлений, поэтому теперь их можно использовать для полноценного ортодонтического лечения [1] при терапии широкого спектра патологий прикуса.

Одной из основ ортодонтического лечения прозрачными элайнерами являются аттачменты, представляющие собой кнопки из композитного материала, которые можно накладывать на вестибулярную или язычную поверхности зубов, необходимые в качестве удерживающих элементов и/или для повышения эффективности движений зубов, особенно в сложных случаях [4–7]. Таким образом, они представляют собой основные механические компоненты, позволяющие передавать определенные силы от элайнера к корню и коронке зуба для создания эффективного движения зубов [4]. По этим причинам их необходимо сохранять неповрежденными на протяжении всего периода лечения.

В клинической практике в качестве материала для фиксации аттачментов на зубы можно использовать жидкотекучие композиты или пакуемые композиты в соответствии с инструкцией компании-производителя [8]. Для облегчения реализации аттачментов, компания-производитель прозрачных элайнеров предоставляет врачу специальный шаблон. Это «пассивное» термопластическое приспособление, т.е. не предназначенное для создания движений зубов, а только для обеспечения правильного переноса аттачментов на их поверхность. Шаблон, как правило, состоит из менее жесткого пластика по сравнению с материалом, из которого изготовлены «активные» элайнеры (т.е. используемые во время лечения прозрачными элайнерами, способными вызывать движение зубов).

Недавно компания Ormco (Ориндж, Калифорния, США) представила свою систему прозрачных элайнеров Spark™, но в отличие от типологий элайнеров, производимых другими компаниями [5,9,10], научная литература по ней отсутствует. Члены группы исследования, уже много лет использующие Invisalign® в своей ортодонтической практике, также начали использовать Spark™, получив удовлетворительные клинические результаты.

Основная цель настоящего исследования заключалась в оценке процента отклейки аттачменов во время снятия шаблона как в системах Invisalign®, так и в системах Spark™. Кроме того, второй целью было определение процента пациентов, у которых не наблюдалось отклейки аттачменов во время снятия шаблона.

2.   Материалы и методы

В исследование было включено 80 пациентов, нуждавшихся в ортодонтическом лечении. Дизайн исследования представлял собой рандомизированное клиническое исследование. Критерии включения для определения выборки представляли собой: постоянный прикус; отсутствие в анамнезе ортодонтического лечения с помощью несъемной аппаратуры или элайнеров; отсутствие черепно-лицевых патологий; отсутствие зубного флюороза, гипоплазии эмали, гипоплазии дентина или других патологических структур зубов, которые могли бы помешать адгезии; отсутствие коронок с полным покрытием. В отношении типа подвергаемой лечению патологии прикуса критерии исключения установлены не были. Аттачменты проектировали виртуально с использованием специального программного обеспечения. Форму, размер и положение аттачментов определяли в зависимости от движения конкретного зуба.

2.1.   Метод фиксации аттачментов

Используемый метод фиксации аттачментов был одинаковым для обеих систем прозрачных элайнеров. Для фиксации аттачментов использовали шаблон. Перед фиксацией зубы пациентов полировали с помощью зубной щетки, прикрепленной к низкоскоростному наконечнику. Затем поверхности эмали протравливали 32% ортофосфорной кислотой (Scotchbond™ Universal Etchant Gel, 3M ESPE, Сент-Пол, Миннесота, США) в течение 30 сек, промывали водой в течение 30 сек и сушили струей воздуха для обеспечения полного удаления реактива для травления. Затем с помощью малой щетки на поверхность зубов наносили адгезив (3M™ Scotchbond™ Universal Adhesive, 3M ESPE, Сент-Пол, Миннесота, США), распределяли воздухом и отверждали в течение 10 сек фотоотверждающим устройством (Valo, 1000–3200 мВт/см², Ultradent Products Inc., Саут-Джордан, Юта, США). Затем композитный материал (Tetric EvoFlow Bulk Fill, Ivoclar Vivadent, Schaan, Лихтенштейн) наносили в лунки для аттачментов на шаблоне прозрачного элайнера. Шаблон прижимали к поверхности зубов и отверждали в течение 20 сек тем же фотоотверждающим устройством. Таким образом, шаблон аккуратно удалялся зубами.

2.2.   Сбор данных

После фиксации у каждого пациента как в группе Spark, так и в группе Invisalign оценивали отклейку аттачментов при снятии шаблона, и, в случае отклейки, количество таких аттачментов. Затем данные объединили и свели в таблицу (Excel, Microsoft Office 365, Microsoft, Редмонд, Вашингтон, США), см. раздел 3.

2.3.   Статистическая обработка

Статистический анализ выполняли путем первоначальной проверки непрерывных и дискретных величин (количество аттачментов и вероятность нарушения) на нормальность. Поскольку переменные не имели нормального распределения, разницу между двумя группами анализировали непараметрическим критерием, двухвыборочным критерием Манна-Уитни. Впоследствии образец разделили на четыре категории по количеству отклеенных аттачментов при снятии шаблона (нет, один аттачмент, два аттачмента и три аттачмента). Для оценки разницы в распределении частот между двумя группами провели точный тест Фишера.

Уровень значимости установлен на уровне p <0,05. Данные анализировали с помощью программного пакета STATA 16 (College Station, Техас, США).

2.4.   Расчет объема выборки

Исходная гипотеза заключалась в том, что при использовании системы Invisalign® процент отклейки при фиксации аттачмента составит около 8–10%. Гипотеза, установленная для исследования, заключалась в том, чтобы оценить уменьшение вдвое отклейки аттачментов при фиксации с помощью шаблона Spark™ (т. е. примерно с 7% до 3,5%) по сравнению с шаблоном Invisalign®. Объем выборки, рассчитанный таким образом, составил 1160 аттачментов, т. е. около 78 пациентов.

3.   Результаты

Выборка состояла из 80 пациентов, рандомизированно распределенных в одну из двух групп лечения прозрачными элайнерами: группу Spark (n = 40) и группу Invisalign (n = 40). Для каждой группы использовали шаблоны для фиксации аттачментов, предоставленные соответствующей компанией-производителем.

Две группы были однородными как по исходным характеристикам, так и по количеству фиксированных аттачментов. Фактически, среднее число аттачментов на пациента, а также их стратификация для верхнего и нижнего зубного ряда статистически не отличались между двумя группами (двухвыборочный критерий Манна-Уитни; p >0,05; таблица 1).

Таблица 1. Распределение аттачментов на пациента в двух группах.

Вероятность нарушений

Вероятность нарушений фиксации аттачментов оценивали, как отношение количества аттачментов, отклеенных при снятии шаблона, к общему количеству аттачментов, находящихся в шаблоне. В группе Spark вероятность отклейки была близка к нулю (среднее 0; межквартильный размах 0) по сравнению со средним значением 0,07 (межквартильный размах 0,11) в группе Invisalign. Разница в вероятности нарушения между двумя группами была статистически значимой (двухвыборочный критерий Манна-Уитни; p <0,001).

По количеству откленных аттачментов, все образцы разделили на четыре категории: пациенты без нарушений фиксации, и с одним, двумя и тремя откленными аттачментами. Пациенты группы Spark в целом показали более низкую частоту отклейки по сравнению с пациентами группы Invisalign (точный тест Фишера; p <0,001). В частности, у 87,5% пациентов в группе Spark не было выявлено нарушений фиксации по сравнению с 27,5% в группе Invisalign. Максимальное число событий было ограничено тремя откленными аттачментами у четырех пациентов из группы Invisalign. Распределение частоты по количеству отклеенных аттачментов в двух группах представлено в таблице 2.

Таблица 2. Распределение частоты нарушения фиксации аттачментов в двух группах.

4.   Обсуждение

С годами использование систем прозрачных элайнеров для ортодонтического лечения становится все более частым ввиду неоспоримых преимуществ, которыми они обладают, таких как эстетика, простота использования, комфорт для пациента, легкость поддержания гигиены полости рта и возможность воздействия на различные по сложности патологии прикуса [4,11,12].

Обоснованием для лежащего в основе настоящей статьи исследования, послужил тот факт, что аттачменты, прикрепляемые композитом к поверхности зубов, представляют собой фундаментальный компонент лечения прозрачными элайнерами. Аттачменты проектируют виртуально, а затем точно переносят на поверхность зубов с использованием шаблона, предоставленного врачу компанией-производителем прозрачных элайнеров.

Исходя из этого, не менее важным моментом является то, что аттачменты ко дню фиксации должны быть выполнены как можно лучше.

Процедура фиксации сама по себе относительно быстрая, так как на шаблоне имеются специальные лунки для формирования аттачментов, которые врачу нужно только заполнить композитом; кроме того, благодаря шаблону все аттачменты на зубном ряду можно позиционировать одновременно. Однако, если во время снятия шаблона происходит отклейка аттачментов, врачу придется повторить фиксацию, что значительно увеличит время процедуры.

Настоящим исследованием показано, что при той же процедуре фиксации аттачментов частота отклейки ниже в случаях использования системы Spark™, при этом процент пациентов без каких-либо нарушений фиксации статистически значимо выше (p <0,001) в группе Spark™, чем в группе Invisalign.

Расчет объема выборки, выполненный на этапе планирования исследования, позволил включить в настоящее рандомизированное клиническое исследование количество пациентов, достаточное для исключения переменных, таких как форма аттачментов, предписанная для разных случаев, характеристики прочности используемого композита и все возможные переменные, которые могли бы повлиять на процесс фиксации. Таким образом, полученные результаты действительно доказывают то, что шаблон Spark™ можно определить, как более эффективный для переноса аттачментов на поверхность зуба по сравнению с шаблоном Invisalign®.

Гипотезу настоящего исследования можно расширить с попыткой объяснения полученных результатов, заключающихся в том, что шаблон Spark™ возможно менее жесткий по сравнению с шаблоном Invisalign®, что, следовательно, обеспечивает менее травматичное снятие шаблона с зубного ряда и с только что приклеенных аттачментов. Однако это относится к тактильному восприятию врачей, поскольку компании-производители прозрачных элайнеров не предоставляют конкретной информации о материалах изготовления шаблонов.

Кроме того, анализ последних публикаций не выявил исследований, специально посвященных характеристикам шаблона или его эффективности в процедуре фиксации аттачментов, как для Spark™ и Invisalign®, так и для прозрачных элайнеров других компаний-производителей. По этой причине у авторов нет возможности сравнить результаты своего исследования с другим аналогичным исследованием.

Таким образом, необходимы дальнейшие исследования для оценки того, какие характеристики шаблона прозрачных элайнеров различных компаний-производителей, могут на самом деле определять компоненты в процентах отклейки, происходящей при снятии шаблона, и, следовательно, эффективность самого шаблона. Кроме того, авторы предлагают оценить в дальнейших исследованиях различные адгезивы для процедуры фиксации.

5.   Выводы

Настоящее исследование показало, что снятие шаблона системы прозрачных элайнеров Spark™ с зубного ряда привело к меньшей частоте отклейки аттачментов по сравнению с шаблоном системы Invisalign®. Процент пациентов без отклейки аттачментов при снятии шаблона составил 87,5% и 27,5%, при использовании шаблона для фиксации системы Spark™ и системы Invisalign®, соответственно. Таким образом, можно утверждать, что шаблон Spark™ более эффективен для переноса аттачментов на поверхность зуба по сравнению с шаблоном Invisalign®. Дальнейшие исследования необходимы для определения характеристик шаблона, влияющих на надлежащую адгезию к поверхности зубов и определения эффективности шаблона.

Вклад авторов: Разработка концепции Д.Б. и A.Д.С.; методология С.M. и A.Д.С.; подтверждение результатов Д.Б.; формальный анализ A.Г.; проведение исследования A.Д.С.; курирование данных, M.Б. и С.M.; написание - подготовка первоначального черновика, Д.Б. и M.Б.; написание - обзор и редактирование M.Б.; руководство A.Г. Все авторы прочитали и согласились с опубликованной версией рукописи.

Финансовая поддержка: Не получена.

Конфликт интересов: Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Список литературы

1. Dasy, H.; Dasy, A.; Asatrian, G.; Rózsa, N.K.; Lee, H.-F.; Kwak, J.H. Effects of variable attachment shapes and aligner material on aligner retention. Angle Orthod. 2015, 85, 934–940. [CrossRef]
2. Rossini, G.; Parrini, S.; Castroflorio, T.; Deregibus, A.; Debernardi, C.L. Efficacy of clear aligners in controlling orthodontic tooth movement: A systematic review. Angle Orthod. 2015, 85, 881–889. [CrossRef] [PubMed]
3. Lombardo, L.; Arreghini, A.; Ramina, F.; Ghislanzoni, L.T.H.; Siciliani, G. Predictability of orthodontic movement with orthodontic aligners: A retrospective study. Prog. Orthod. 2017, 18, 35. [CrossRef] [PubMed]
4. Yaosen, C.; Mohamed, A.M.; Jinbo, W.; Ziwei, Z.; Al-Balaa, M.; Yan, Y. Risk Factors of Composite Attachment Loss in Orthodontic Patients during Orthodontic Clear Aligner Therapy: A Prospective Study. BioMed Res. Int. 2021, 2021, 1–6. [CrossRef] [PubMed]
5. Mantovani, E.; Castroflorio, E.; Rossini, G.; Garino, F.; Cugliari, G.; Deregibus, A.; Castroflorio, T. Scanning electron microscopy analysis of aligner fitting on anchorage attachments. J. Orofac. Orthop. 2019, 80, 79–87. [CrossRef] [PubMed]
6. Barreda, G.J.; Dzierewianko, E.A.; Muñoz, K.A.; Piccoli, G.I. Surface wear of resin composites used for Invisalign® attachments. Acta Odontol. Latinoam. 2017, 30, 90–95. [PubMed]
7. D’Antò, V.; Muraglie, S.; Castellano, B.; Candida, E.; Sfondrini, M.F.; Scribante, A.; Grippaudo, C. Influence of Dental Composite Viscosity in Attachment Reproduction: An Experimental In Vitro Study. Materials 2019, 12, 4001. [CrossRef] [PubMed]
8. Lin, S.; Huang, L.; Li, J.; Wen, J.; Mei, L.; Xu, H.; Zhang, L.; Li, H. Assessment of preparation time and 1-year Invisalign aligner attachment survival using flowable and packable composites. Angle Orthod. 2021. [CrossRef] [PubMed]