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TEMA:
BIOMECÁNICA DEL MOVIMIENTO DENTAL.
REALIZADO POR:
JENNY LOJA P.
DIANA MENDEZ B.
SOFIA SARI D.
SANDY VELASQUEZ M.
PROFESOR:
DR. VINICIO BARZALLO S.
FECHA:
11 DE JUNIO DEL 2012.
CURSO:
4to Año “B”
AÑO LECTIVO
2011-2012
BIOMECÁNICA DEL MOVIMIENTO DENTAL
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La Biomecánica es una de las ciencias básicas de la Ortodoncia, mediante la cual se
da una explicación física y mecánica a los movimientos que se realizan sobre las
estructuras de los seres vivos. Comprende cuatro áreas esenciales:
1. El estudio de los sistemas de fuerzas que permiten el control del movimiento
dentario.
2. El análisis de los sistemas de fuerzas producidos por aparatos ortodóncicos.
3. El comportamiento de los materiales utilizados en los aparatos ortodóncicos, de
manera especial aquella que son capaces de almacenar y liberar fuerzas, pero
también aquellos materiales que las reciben, las distribuyen y las modifican.
4. La correlación entre los sistemas de fuerzas y los cambios biológicos que se
producen en el periodonto y demás estructuras dentarias.
En el control del movimiento dentario tenemos tres paradigmas:
• Obtener el movimiento del diente o grupo de dientes seleccionados, sin que sean
afectados los dientes vecinos.
• Obtener el movimiento deseado en el sentido, dirección y distancia requeridos.
• Obtener una reacción óptima de los tejidos que circundan al diente durante el
movimiento, produciendo un mínimo de molestias y efectos adversos al paciente.
Definiciones básicas para comprender los movimientos en Ortodoncia
Mecánica: Rama de la ingeniería que describe el efecto de las fuerzas simples o de los
sistemas de fuerzas aplicados a los cuerpos, ya sea que estén estáticos o en
movimiento.
Biomecánica: Es la reacción que se presenta en la aplicación de fuerzas a los
sistemas vivos.
Fuerza: Es la acción de un cuerpo sobre otro, también definida como todo aquello que
cambia o tiende a cambiar la posición de reposo de un cuerpo o su movimiento
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uniforme en una línea recta. Los recursos utilizados para producir movimientos
dentarios incluyen elementos activos y pasivos.
Los primeros son: alambres, resortes en espiral, elásticos, su papel es producir y
mantener una fuerza apical.
Y los segundos son: bandas, tubos, brackets, que son los medios de fijación de los
elementos activos.
Fuerza simple: Es la aplicación de una fuerza de contacto sobre un diente el cual se
inclinara según la dirección de la fuerza.
Cupla o par de fuerzas: Para obtener un movimiento de rotación puro es necesario
aplicar sobre el cuerpo dos fuerzas paralelas de la misma magnitud pero con
direcciones opuestas.
CONSIDERACIONES SOBRE LAS FUERZAS
MAGNITUD Y DURACION DE LA FUERZA: Dentro de esto debemos
considerar algunos factores
Rango de valores de la fuerza adecuados para mover el diente: el
rango está entre los 50 y los 400 grs. Se consideran ligeras aquellas
que son menores de 50 grs. y pesadas las que sobrepasan los 150 grs.
Al analizar la magnitud de la fuerza a aplicar debe considerarse el
número de dientes incorporados al mecanismo y el tipo de movimiento
a realizar.
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Fuerza Óptima: Se produce el movimiento deseado rápidamente, con
daño mínimo al tejido y poca molestia clínica. No debe dañar la vitalidad
del ligamento periodontal y provocar eficiente remodelado óseo.
Idealmente debe llevar a la resorción frontal y al movimiento suave e
interrumpido del diente.
En todo caso la magnitud de la fuerza óptima depende del tipo de
movimiento que deseamos realizar y del tipo de diente sobre el cual se
aplica.
Tiempo o duración durante el cual debe ser aplicada la fuerza
Esta debe ser analizada y relacionada con la magnitud de la fuerza
aplicada, la respuesta cambia según el sistema o aparato utilizado:
Según su duración la fuerza es clasificada en:
a) Continua: si la fuerza es mantenida por una cantidad de tiempo
apreciable, como entre una cita y la siguiente
b) Interrumpida: cuando el nivel de la fuerza aplicada disminuye a
cero entre los intervalos
c) Intermitente: cuando el nivel de la fuerza declina
repentinamente a cero intermitentemente. Es la que se aplica
por medio de placas activas o las fuerzas extraorales
procedentes de aparatos de tracción extraoral que son
removidas por el paciente.
TIPOS DE MOVIMIENTOS
Centro de masa y centro de resistencia:
Centro de gravedad: Es el punto teórico sobre el cual un cuerpo está perfectamente
en equilibrio. Este coincidirá con el centro geométrico sólo cuando se trata de un
cuerpo homogéneo y de forma simple y simétrica.
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Ortodoncia: Teoría y clínica Escrito por Gonzalo Alonso Uribe Restrepo
Centro de resistencia: Es importante tener en cuenta que una cosa es un movimiento
ideal sobre un cuerpo libre y otra es realizar un movimiento sobre los dientes que están
íntimamente relacionados a sus estructuras periodontales, las cuales restringen su
capacidad de movimiento. En los dientes no hablaremos entonces de centro de
gravedad, sino de centro de resistencia. Una fuerza que pase teóricamente por el
centro de resistencia de un diente producirá un movimiento en masa del mismo.
Dependiendo de las características propias de tipo anatómicas e histofisiológicas del
diente y de las estructuras de soporte, variará la localización del centro de resistencia.
En los dientes monorradiculares, el centro de resistencia está localizado en el eje
longitudinal del diente, aproximadamente entre un tercio y la mitad de la raíz a partir de
la cresta alveolar.
En los multirradiculares está a 1 ó 2 mm apical a la bifurcación de las raíces.
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Centro de rotación: punto alrededor del cual un objeto rota o se inclina y
contrariamente al centro de resistencia, puede ser cambiado, dependiendo de la forma
como se aplique la fuerza externa, sobre sí mismo. Al rotar un diente, entre la posición
inicial y la final se habrá descrito un arco de circunferencia, cuyo centro se llama centro
de rotación.
http://www.fodonto.uncu.edu.ar/upload/introduccion-a-la-biomecanica-ortodoncia.pdf
LINEA DE ACCION DE LA FUERZA
Momento de la fuerza
El momento de la fuerza da por resultado cierto movimiento rotacional (fig. 1-7). Se
determina multiplicando la magnitud de la fuerza por la distancia perpendicular desde la
línea de acción hasta el centro de resistencia. En otras palabras, cuando la línea de
acción de una fuerza pasa distante del centro de resistencia genera una tendencia de
rotación, lo que hace que el movimiento producido sea una combinación de rotación y
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translación. Su dirección se halla siguiendo la línea de acción en torno del centro de
resistencia hacia el punto de origen.
Dos variables determinan la magnitud del momento de una fuerza: la magnitud de la
fuerza y la distancia (fig 1-8). Cuando más intensa sea la fuerza y más distante del
centro de resistencia pase su línea de acción más grande será la magnitud del
momento de rotación.
La unidad de medida del momento es gramo-milímetro (newton-milímetro).
Se representa mediante la ecuación: M =FXD
M= momento.
F= magnitud de la fuerza aplicada.
D= distancia perpendicular entre la línea de acción de la fuerza y el centro de
resistencia.
En ortodoncia, las características importantes de una fuerza son: su punto de
aplicación, línea de acción, dirección y magnitud.
Figura
tomada de Nanda, Ravindra 1998.
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Figura tomada de Nanda, Ravindra 1998.
TIPOS DE MOVIMIENTO DENTARIO
Los dientes pueden moverse en las tres direcciones del espacio, pero básicamente hay
dos formas puras de movimiento: rotación pura y traslación y también una combinación
de ambos, denominado puros.
1. MOVIMIENTO DE ROTACIÓN PURA
Es un movimiento complejo, en el cual el centro de rotación es el centro de resistencia
en el eje vertical.
Para lograrlo es necesario aplicar un “par de fuerzas” apropiadamente colocadas así
que el diente gira alrededor de un punto.
Si la forma de la raíz fuera perfectamente redondeada siempre habrá la misma
distancia del centro de rotación a cualquier punto de ella y el diente girará dentro de su
alvéolo sin movimientos lateral o posteroanterior. Pero, como las raíces generalmente
son ovaladas, se crean dos sitios de presión y de tensión, con las correspondientes
resorciones y aposiciones.
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Figura tomada de Nanda, Ravindra 1998.
2. MOVIMIENTO DE TRASLACIÓN PURA
Se considera como “movimiento en masa o cuerpo” cuando el diente se desplaza en su
totalidad de manera uniforme, y se produce si se aplica una fuerza simple que pase por
el centro de resistencia. Todos los puntos del diente se desplazan a igual distancia y en
la misma dirección. (Fig. 1-14)
Es uno de los movimientos más deseados en ortodoncia pero también el más difícil de
lograr, es necesario aplicar una fuerza simple en su centro de resistencia ubicado en la
raíz, lo cual es anatómicamente imposible, de manera que, forzosamente hay que
colocar los dispositivos en la corona clínica, parte visible del diente y en ese caso se
produce una complicación, ya que la aplicación de la fuerza traerá también un
movimiento de inclinación y/o de rotación que en algunos casos no es deseable,
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entonces está claro que debemos utilizar otro tipo de fuerzas compuestas para lograr
los movimientos deseados.
Es difícil de conseguir porque se requiere movimiento tanto de la corona como de la
raíz en la misma dirección de la fuerza sin que cambie su inclinación axial. En estos
casos, el centro de rotación se sitúa en el infinito y se aplicara una fuerza en el centro
de resistencia, la corona de diente y su raíz se moverían en la misma dirección y en
igual proporción.
En la práctica, el movimiento en masa o traslación pura, es difícil de lograr, ya que el
centro de resistencia es clínicamente inaccesible, por tanto, no se puede conseguir
aplicando una fuerza simple, sino que debe usarse un sistema de fuerzas (par de
fuerzas).
Representa la traslación del diente en el plano horizontal, es decir, la corona y la raíz
se mueven en una misma dirección y en la misma proporción y clínicamente se obtiene
aplicando simultáneamente un par de fuerzas y una fuerza de inclinación de la corona
todo el aspecto distal de su raíz es movida cerca de la pared alveolar comprimiendo el
ligamento en toda el área produciendo resorción ósea.
Figura tomada de Nanda, Ravindra 1998.
3. MOVIMIENTOS DE INCLINACIÓN
Los movimientos de inclinación son también en el plano horizontal, es más común y
fácil de lograr. La fuerza requerida para realizar este movimiento generalmente es
menor que la necesaria para cualquier otro.
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En este caso el diente gira alrededor de un centro de rotación que se ubica apical o
muy cerca a su centro de resistencia. Se produce cuando se aplica una fuerza simple
en su corona que hace que ella se mueva en la dirección de la fuerza y la raíz en
sentido contrario. Puede ocurrir en cualquier plano y se establecen áreas
contralaterales u opuestas de presión y tensión a lo largo de la raíz con las
consiguientes resorciones y aposiciones óseas respectivamente.
Con relación al movimiento de inclinación de la corona dentaria se puede conseguir dos
tipos: el movimiento incontrolado y el controlado.
a) Inclinación incontrolada de la corona
En este caso el diente gira alrededor de un centro de rotación que se ubica apical a su
centro de resistencia. Se produce cuando se ejerce una fuerza simple en su corona que
hace que ella se mueva en la dirección de la fuerza y la raíz en sentido contrario y se
establecen áreas de presión y tensión a lo largo de la raíz con las consiguientes
resorciones y aposiciones óseas respectivamente. (Fig 1-12).
Figura tomada de Nanda, Ravindra 1998.
b) Inclinación controlada de la corona
En este tipo de movimiento se mueve todo el diente, manteniendo en posición el ápice
radicular, es decir que, el fulcro del movimiento coincide con el ápice. En este
movimiento se necesita específicamente cuando lo que está mal posicionado es la
corona y queremos evitar la migración (vestibular o lingual) de la raíz. Igual que el
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anterior, este movimiento se puede realizar tanto en el plano frontal como lateral. (Fig.
1-13)
Figura tomada de Nanda, Ravindra 1998.
c) Movimiento controlado de la raíz o torque
Se trata del movimiento de la raíz con poco o ningún movimiento apreciable de la
corona. El centro de rotación está situado en la punta de la corona, la raíz rota a su
alrededor y se moverá en la dirección de la aplicación de la fuerza, por tanto se
producirá resorción ósea en toda su longitud. (Fig. 1-15).
Figura tomada de Nanda, Ravindra 1998.
4. MOVIMIENTOS VERTICALES: EXTRUSIÓN E INTRUSIÓN
Representan los movimientos de traslación en el plano vertical. Son esencialmente
movimientos en masa.
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- Extrusivo puro: es el movimiento del diente en la misma dirección de su erupción
y su centro de rotación descansa en el infinito. Como en la vía que va a recorrer
no hay tejido óseo, no se realiza resorción alguna, a menos que la forma de la
raíz sea ondulada, pero siempre será en poca proporción. Los cambios óseos
incluyen extensa aposición especialmente en la zona apical y en la cresta
alveolar. ´
De los dos éste es el más fácil de conseguir, posiblemente
debido a que no hay resistencia del hueso al movimiento, por lo
que debe utilizarse fuerzas ligeras, ya que si se excede a los 30
grs. podría producirse resorción del ápice radicular y
problemas pulpares. Ocurre aposición
ósea en el área apical y en la cresta alveolar.
- Movimiento Intrusivo Puro: Es el opuesto, mueve el diente verticalmente dentro
de su alveólo estimulando la resorción ósea, los cambios óseos incluyen:
resorción en el área apical del alvéolo y la aposición tiene un papel menor.
Puede ser obtenido por una fuerza simple y directa y no hay centro de rotación.
Es más difícil de conseguir, posiblemente debido a la resistencia que le ofrece
las fibras oblicuas del ligamento y el diente se mueve sólo después de
considerable resorción ósea y la formación de grandes zonas de presión en la
mayor parte de la zona apical con gran riesgo de formación de zonas
hialinizadas, por lo que no deben usarse fuerzas pesadas.
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ANCLAJE EN ORTODONCIA
La tercera ley de Newton plantea que al
aplicar una fuerza para conseguir un movimiento, se genera una fuerza de reacción
que generalmente no es deseable y además es difícil de contrarrestar (principio de
acción y reacción). Para conseguirlo, la masa que no se quiere mover debe ser mayor
que la que se quiere mover y así sirve de zona de anclaje.
Se ha definido como la cantidad de movimiento permitido de la unidad de reacción o
como el grado y naturaleza de resistencia al desplazamiento ofrecido por una
estructura anatómica cuando se usa con el propósito de realizar movimiento dental.
La cantidad de anclaje se determina considerando diversos factores:
Cantidad forma y longitud de las raíces.
Posición axial de los dientes por anclar
Estructura ósea circundante
Curva de spee
Angulo del plano mandibular
Apiñamiento
CLASIFICACION DE ANCLAJES
Extraorales:
Arco facial
Mascara facial
Intraorales:
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Intramaxilares:
los dientes de
unidad de anclaje, se ubican en el mismo
maxilar que los dientes a
movilizar.
1. Botón de nance
2. Goshgarian (ATP)
3. ARCO LINGUAL
4. LIP BUMPER
1. 2. 4.
3.
Intermaxilares: los dientes de unidad de anclaje, se ubican en el maxilar
contrario.
1. Elásticos clase II y III
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Estos tipos de sistema de anclaje tradicional necesitan de la cooperación del paciente o
pueden no ser considerados siempre, anclajes estables.
TIPOS DE ANCLAJE DE ACUERDO A SU FUERZA
Anclaje ligero, moderado, máximo y absoluto
El anclaje ligero es aquel que nos permite un desplazamiento casi igual de todas las
partes involucradas en el movimiento dental, así pues si estamos desplazando unos
dientes hacia distal, los dientes que se oponen a este movimiento podrán tener un
desplazamiento similar hacia mesial. Se logra utilizando: elásticos clase II Y III; Stop
Lop.
El anclaje moderado como su nombre lo dice permitirá un desplazamiento un poco
menor de los dientes que se oponen al movimiento. Se utiliza para limitar la
mesialización del segmento posterior hasta ½ del espacio creado, lo cual sucede por el
espacio entre el aparato y la mucosa. Llamado también anclaje reciproco. Se logra
utilizando: arcos transpalatinos o Goshgarian, Botón de nance, Arco lingual, Lip
bumper.
El anclaje máximo es aquel que por mecanismos auxiliares como inclinación distal (tip
backs) topes, omegas, auxiliares de anclaje como arcos linguales, barras
transpalatales, arcos con apoyo de Nance etc. Trata de oponer la mayor resistencia al
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desplazamiento de los pilares que nos sirven como auxiliares de anclaje. Aun cuando
no llega a ser un anclaje perfecto es el más cercano al mayor anclaje posible.
Se logra combinando un ATP con un botón de nance. Se sugiere su utilización después
de una distalizacion de molares superiores. Se le puede incluir una trampa lingual en
caso de requerirse. Otra opción es el uso de ATP o del botón de Nance con arco
extraoral
Anclaje absoluto: Se considera como el anclaje ideal, muy difícil de obtener, los
aditamentos que más nos acercan a la obtención del anclaje absoluto son los implantes
y micro-implantes, sin embargo no dan una garantía total de que no exista ningún
movimiento adverso.
Para no depender más de la colaboración del paciente, diferentes aparatos y técnicas
han sido introducidos como una alternativa en el anclaje esquelético: implantes
dentales convencionales, implantes especiales intraorales, mini implantes.
ANCLAJE ESQUELÉTICOUn aparato de anclaje insertado en el hueso puede ser utilizado para bloquear los
efectos no deseados de las fuerzas ortodóncicas. El anclaje esquelético puede ser
utilizado para una unidad de anclaje por separado o en combinación con los dientes.
El anclaje esquelético se basa en el principio de la osteointegración tal como describió
Brånemark en 1977.
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La osteointegración inicialmente se caracterizaba por la integración del material
aloplástico inerte en el hueso; en la actualidad implica contacto directo entre el hueso y
el implante insertado.
Dentro de los aparatos de anclaje esquelético temporal incluyen todo tipo de implantes,
tornillos, pernos y onplants, insertados únicamente para servir como anclaje
ortodóncico. Eran removidos después del uso.
Regiones anatómicas apropiadas para la aplicación de anclaje esquelético:
En el maxilar inferior:
*Las áreas retromolares * Sinfisis
*Hueso alveolar interdental e interradicular
Movimiento mesial bilateral de los primeros molares con anclaje para minitornillos en vestibular para así sustentar a los premolares.
En el maxilar superior:*Sutura palatina media. * Cresta infracigomatica *Porción inferior de espina nasal anterior.
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*Hueso alveolar interdental por vestibular y palatino
Las indicaciones para el anclaje ortodoncico esquelético son:
Movimiento mesial o distal de los dientes o cierre de los espacios desde distal o
desde mesial.
a. b.
Movimiento mesial del segundo molar con anclaje mediante resortes en espiral
para los minitornillos. a. Antes del tratamiento. b. Después de cerrar el espacio.
Movimiento mesial con resorte en espiral anclado en vestibular
Intrusión de incisivos o molares elongados
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Intrusión del segundo molar superior extruido.a Segundo molar extruido. b El espacio después de la extracción del primer premolar ha sido cerrado y el segundo molar es intruido. c. La radiografía muestra los minitornillos interradicular superior e inferior utilizados para intruir el molar superior y verticalizar el segundo molar inferior. d. Después de finalizar el tratamiento.
Extrusión de dientes, especialmente caninos o molares impactados.
Extrusión de un molar impactado con anclaje mediante minitornillo.a La radiografía muestra la agenesia del diente -6, impacto de -7 y un molar
supernumerario. b. La arcada dental inferior antes del tratamiento. c. Después de cementar un bracket sobre el diente impactado e inserción de un minitornillo
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interradicularmente entre +5 y +6 y tracción sobre el -7. d. Extrusión de -7. e. Antes del tratamiento con un aparato multibracket en la arcada inferior
Verticalización de molares inclinados.
Enderezamiento molar inferior.
Corrección de la línea media en los casos de elevación dental de la línea media.
MINIMPLANTES
Los MINI IMPLANTES son tornillos que se colocan de forma temporal en estructuras
óseas, para ser utilizados fundamentalmente como anclaje en los tratamientos de
Ortodoncia. También son conocidos como micro tornillos, micro implantes, mecanismos
de anclaje temporal, sistema de anclaje esquelético (SAS), y aparato temporal de
anclaje (TAD).
PARTES QUE COMPONEN AL MINI IMPLANTE
Se reconoce una porción endoósea: es la parte activa que permite enroscar el tornillo
en el hueso, el cuello intramucoso: tiene mayor o menor longitud y angulación para
proteger la mucosa y la cabeza ortodóncica: es la parte que se observa cuando está
colocado en la boca y tiene diferentes diseños.
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LOS MINI IMPLANTES A SU VEZ PUEDEN CLASIFICARSE SEGÚN UNA SERIE DE
CARACTERÍSTICAS:
En cuanto al material de fabricación:
Titanio de aleación tipo V (biocompatible).
Acero.
Láctico-glicólico (lentamente biodegradable).
Según sus características de inserción:
No terrajantes: necesita el paso de la fresa antes de su inserción para crear el
canal conductor.
Autoperforantes: los propios tornillos son capaces de atravesar encía y cortical
ósea.
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Autorroscantes: necesitan un inicio de apertura con una fresa en la cortical.
Son la disposición de las espiras, la separación entre las mismas y la forma de la
punta las características que hacen que un tornillo sea autoperforante o no.
En cuanto a las dimensiones, pueden variar:
Diámetro: varía entre 1,3 a 2 mm.
Longitud: entre 6 a 12 mm.
Indicaciones de los mini implantes:
Las principales indicaciones son: Individuos con necesidad de anclaje máximo,
personas no colaboradoras y pacientes con necesidad de movimientos dentarios
considerados difíciles o complejos para realizarse con los métodos de anclaje
tradicionales.
Complicaciones:
Si se realiza un adecuado estudio del caso, se tiene un dominio en la técnica y se lleva
a cabo de manera precisa, es muy difícil que se presenten complicaciones. No obstante
se reportan como complicaciones: fractura del tornillo, daño a estructuras anatómicas
(raíces), mucositis y periimplantitis.
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS MINIMPLANTES
VENTAJAS DE LOS MINIMPLANTES
Fácil inserción y remoción.
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Tamaños pequeños y variedad de diseños.
Reduce el tiempo de tratamiento.
Evitan efectos indeseados sobre piezas que no se desea mover.
No depende de la colaboración del paciente.
Provee anclaje absoluto.
Minimiza la necesidad de trabajo de laboratorio.
Permite su implantación en sitios diferentes.
DESVENTAJAS DE LOS MINIMPLANTES
Necesidad de un procedimiento quirúrgico.
Alto costo.
Requiere excelente higiene bucal.
Lesión de estructuras anatómicas: Posible infección, inflamación de los tejidos
vecinos, contacto del minimplante con raíces dentarias o nervios.
Perdida de minimplantes
CONCLUSIONES: Al momento de mover piezas dentarias utilizando fuerzas ortodóncicas, es necesario hacer un estudio muy cuidadoso tanto del tipo de fuerza que debemos emplear como su magnitud, duración y dirección, a fin de que no se produzcan reacciones indeseables de los tejidos de soporte que podrían conducir a pérdida de unidades dentarias por resorción de sus raíces y del soporte óseo, incluso una fuerza ligera genera un movimiento más eficaz que fuerzas excesivas, por ello es importante un correcto diagnóstico y planificación del tratamiento.
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