International Poster Journal of Dentistry and Oral Medicine
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Int Poster J Dent Oral Med 19 (2017), No. 2     15. June 2017
Int Poster J Dent Oral Med 19 (2017), No. 2  (15.06.2017)

Poster 1124, Language: German/English


Untersuchung zum In-vivo-Verhalten metallischer Werkstoffe in der Kieferorthopädie
In-vivo characteristics of metallic arch wires in orthodontics

Müller, Martin / Schlüter, Rabea / Krey, Karl-Friedrich
Ziel: Ziel war es prospektiv die Verteilung der Hauptelemente (Ti, Ni, Si, Al, Mn, Fe) in orthodontischen Bögen während der kieferorthopädischen Therapie innerhalb einer klinischen Kohorte zu analysieren, da speichelsimultane Lösungen mit den intraoralen Bedingunmgen nicht kongruent sind (ELIADES, et al. 2002). Weiterhin wurden die Zusammenhänge zwischen Verteilungsveränderung, Tragedauer, zusätzlich verwendeter Apparaturen und Mundhygiene untersucht, da diese Parameter die Korrosion zunehmend beeinflussen (ELIADES, et al. 2005). Ob die orthodontischen Legierungen diesen Beanspruchungen standhalten können galt es heruszufinden.
Methoden: Es wurden Daten von 50 Stahl- und 50 Nickel-Titan-Bögen (Forestadent Bernhardt Förster GmbH) von 100 Patienten, die sich in kiefer-orthopädischer Behandlung in der Poliklinik für Kieferorthopädie der Universitätsmedizin Greifswald befanden, prospektiv ausgewertet. Zusätzlich zur Liegedauer der Bögen, wurden Anzahl und Art der Füllungen und der Plaqueindex erfasst. Diese Parameter wurden der oberflächennahen Verteilungsveränderung von Nickel, Chrom und Titan mittels einer energiedispersiven Röntgenpektroskopie (EDX) der Bögen gegenübergestellt. Die Oberfläche wurde im REM subjektiv beurteilt. Es wurde ein u-Test, sowie ein t-Test für verbundene Stichproben verwendet (p ≤ 0,05).
Ergebnisse: Die mittlere Liegedauer der Bögen lag bei 61,9 Tagen. Die Patienten waren im Schnitt 14,6 Jahre alt und hatten 1,26 Füllungen, wobei 70% der Kinder karies- und füllungsfrei waren. Jeder Patient hatte im Mittel 3,2 Bänder und 48% der Kinder wurden mit selbstlegierenden Brackets behandelt. Es wurden 22 TPA's und 5 LLA's verwendet.
Die EDX-Analyse der oberflächennahen Verteilung der Hauptlemente bei gebrauchten Bögen ergab sowohl mit zunehmendem Plaqueindex als auch hinsichtlich der Tragedauer keine signifikanten Unterschiede. Relevante Veränderungen waren selbst bei zusätzlich verwendeten Geräten, wie TPA's, LLA's nicht zu verzeichnen. Zusätzlich ergab sich kein Unterschied zwischen gebrauchten und unbenutzten Bögen sowie zwischen selbst-legierenden und konventionellen Brackets.
Schlussfolgerungen: Erhöhte Plaqueindices die durch eine mangelnde Mundhygiene während der kieferorthopädischen Therapie entstehen und eine verlängerte Tragedauer der orthodontischen Bögen erhöhen das Risiko der Ionenabgabe aus diesen Legierungen nicht signifikant.
Die Veränderung zwischen den originalen und benutzten Bögen lag im einstelligen Prozentbereich und ergaben keinen signifikanten Unterschied. Zusätzlich konnten auch unterschiedliche Brackettypen, andere intraoral befindliche Apparaturen und Füllungen keine signifikanten Veränderungen in der Materialzusammensetzung zeigen. Dennoch konnten visuelle Oberflächenveränderungen in allen Proben beobachtet werden.

Background: The purpose of this study was to analyse the elements (Ti, Ni, Si, Al, Mn, Fe, Cr) in orthodontic wires during orthodontic therapy in a clinical cohort. Saliva simultaneous liquids are not accurately comparable with human saliva, so there is a need for this study. (ELIADES, et al. 2002) In addition, the connection between the intraoral period, other intraoral appliances, and the oral hygiene was observed, because these parameters have a secondary influence on the corrosion of wires. (ELIADES, et al. 2005).
Purpose: The aim of the following study was to quantify ion leaching from orthodontic wires in relation to time, oral hygiene, and other co-factors.
Material/Methods: Data from 50 stainless steel- (SS) and 50 nickel-titanium-wires (NiTi) (Forestadent Bernhardt Förster GmbH) from 100 patients during a normal orthodontic treatment in the Department of Orthodontic at the University of Greifswald were collected and prospectively analysed. Additionally, the type and number of fillings and the plaque index (PI) were registered. With an energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), the distribution of nickel, chromium, and titanium was compared before and after a special period of intraoral time. The surface of all wires was observed subjectively. Statistically, a t-test and u-test were used (p ≤ 0.05). The influences of a different intraoral time and oral hygiene were analysed using linear regression analysis.
Results: On average, all wires were 61.9 days in the oral cavity. The mean age of the patients was 14.6 years, and they had in average of 1.26 fillings. 70% of the kids didn't have any fillings during this study. Every patient had on average 3.2 orthodontic bands on the molars, and 48% were treated with a self-ligating braces system. We had 22 TPA's and 5 LLA's.
The EDS analysis showed no significant difference in the distribution of the collected elements irrespective of the plaque index and the intraoral time of these wires. Even with other orthodontic appliances and the number of fillings, there was no significant difference in the number of elements before and after a period of time in a patient's mouth. In addition self-ligating as well as conventional braces showed no differences in the distribution of nickel, chromium, titanium, and other elements.
Conclusion: A higher plaque index caused by moderate oral hygiene during an orthodontic treatment and a longer intraoral treatment time of wires do not significantly increase the risk of corrosion of nickel, chromium, titanium, and other elements in orthodontic alloys. The differences between the original and used wires were within a single-digit percent range and showed no significance (p ≤ 0.05). In addition, the type of braces, other intraoral appliances, and the number of fillings did not significantly influence the stainless steel- and nickel-titanium-wires.
Nevertheless, visual differences on the surface of all probes could be detected.

Keywords: Biomaterialien, Ionenabgabe, Korrosion, Nickel
Biomaterials, Ion release, Corrosion, Nickel


Conference/Exhibition:
88. Wissenschaftliche Jahrestagung der DGKFO
18.-21. November 2015
Mannheim, Deutschland