Брекеты

Брекет-система

Бре́кеты (англ. brace «скоба»), ортодонти́ческие ско́бы (также бре́кет-систе́мы, зубны́е бре́кеты) — несъёмные ортодонтические аппараты, предназначенные для коррекции аномалий зубочелюстной системы. Данные конструкции обеспечивают контролируемое перемещение зубов посредством приложения постоянных дозированных сил к коронковой части зуба с последующей активацией клеточных механизмов костного ремоделирования.

Современная ортодонтическая наука рассматривает брекет-системы как сложные биомеханические конструкции, способные решать широкий спектр клинических задач — от устранения скученности зубов до коррекции выраженных челюстно-лицевых деформаций.

Брекеты широко применяются для исправления глубокого, открытого, перекрёстного, дистального или мезиального прикуса, промежутков между зубами, кривизны и других дефектов зубов и челюстей. Использование системы стало довольно распространённым явлением среди молодёжи в странах с развитой экономикой, даже при отсутствии медицинских показаний.

Как работают брекеты

Как перемещаются зубы

Процесс ортодонтического перемещения зубов основывается на фундаментальных принципах адаптивного ремоделирования костной ткани в ответ на механическое воздействие. При приложении силы к зубу происходит деформация периодонтальной связки, что запускает каскад биохимических реакций на клеточном уровне. В зоне давления активируются остеокласты, обеспечивающие резорбцию костной ткани альвеолы, тогда как в области растяжения периодонтальных волокон остеобласты синтезируют новую костную ткань.

Критическое значение имеет дифференциация между прямой и непрямой резорбцией костной ткани. Прямая резорбция развивается при оптимальных силовых параметрах и характеризуется физиологическим течением процесса перестройки. Непрямая резорбция возникает при чрезмерной нагрузке на периодонтальную связку, сопровождается нарушением кровообращения и может приводить к патологическим изменениям в тканях пародонта.

Важным аспектом является то, что брекеты создают постоянное давление, которое со временем перемещает зубы в правильное положение. Процесс расшатывает зуб, после чего растёт новая кость для его поддержки в новом положении.

Правильная сила воздействия

Выбор силовых характеристик является определяющим фактором эффективности ортодонтического лечения. Экспериментальные исследования показали, что оптимальная величина ортодонтических сил соответствует давлению крови в капиллярах периодонтальной связки и составляет 20-26 граммов на квадратный сантиметр. Превышение данных значений даже на 0,5 грамма приводит к компрессии сосудистого русла, развитию гипоксии тканей и запуску патологических процессов некроза и гиалинизации.

Современная концепция биологически обоснованных лёгких сил подразумевает использование минимальных усилий, достаточных для активации клеточных механизмов костной перестройки без нарушения физиологических процессов в тканях пародонта. Это обеспечивает комфортное для пациента и предсказуемое перемещение зубов с минимальными побочными эффектами.

Традиционно в процессе лечения применяются четыре основных элемента:

1. брекеты;
2. адгезивный материал;
3. дуга;
4. лигатуры.

Зубы перемещаются за счёт воздействия силы дуги на зуб через брекет, при этом иногда применяются дополнительные элементы, такие как раскрывающие пружины и эластические цепочки.

Перестройка костной ткани

Адаптивная перестройка костной ткани представляет собой непрерывный процесс разрушения старых и образования новых костных структур в ответ на изменение функциональной нагрузки. В ортодонтии этот механизм используется для создания новой архитектуры альвеолярных отростков, соответствующей изменённому положению зубов.

Клеточный состав костной ткани включает два основных типа клеток:

1. Остеокласты, ответственные за резорбцию.
2. Остеобласты, обеспечивающие костеобразование.

Координированная деятельность этих клеточных элементов под воздействием механических стимулов и биохимических медиаторов определяет направление и интенсивность перестройки.

Костное ремоделирование является биомеханическим процессом, отвечающим за укрепление костей в ответ на постоянную нагрузку и ослабление при отсутствии нагрузки. Без отложения кости зуб расшатывается, и образуются пустоты дистально по направлению движения зуба.

История развития брекетов

Первые попытки исправления зубов

История ортодонтической практики уходит в глубокую древность. Археологические находки свидетельствуют о том, что попытки выравнивания зубов предпринимались ещё в 400—300 годах до нашей эры, когда Гиппократ и Аристотель рассматривали различные способы коррекции зубочелюстных аномалий. Мумифицированные останки древних цивилизаций демонстрируют наличие металлических лент, обвитых вокруг зубов, а также использование кишечных струн животных для закрытия промежутков между зубами.

Этруски практиковали захоронение умерших с установленными зубными аппаратами, предназначенными для сохранения пространства и предотвращения смещения зубов в загробной жизни. Римские источники содержат описания применения золотой проволоки для фиксации зубов, а философ и врач Авл Корнелий Цельс впервые документально зафиксировал методику лечения зубов путём пальцевого давления.

В римской гробнице был найден ряд зубов, скреплённых золотой проволокой, которая документально зафиксирована как лигатурная — небольшая эластичная проволока, используемая для прикрепления дуги к брекету. Даже Клеопатра носила такие конструкции.

Системы Энгля

Становление современной ортодонтии связано с именем Эдварда Энгля, который в начале XX века разработал четыре фундаментальные системы ортодонтических аппаратов:

• Е-дуга, представлявшая собой жёсткую рамочную конструкцию, использовалась вплоть до 1980-х годов благодаря простоте изготовления, несмотря на ограниченные возможности точного позиционирования отдельных зубов.
• Штифтово-трубочная система Энгля теоретически обладала высокой точностью, однако оказалась непрактичной для клинического применения из-за сложности изготовления и регулировки.
• Ленточная дуга из золотой проволоки размером 10×20 стала первой успешной конструкцией, обеспечивающей достаточную упругость для эффективного выравнивания смещённых зубов.
• Эджуайз-техника, изобретённая в 1928 году, произвела революцию в ортодонтии. Пазы 0,022×0,028 дюйма и использование прямоугольной проволоки, повёрнутой на 90 градусов, обеспечили действительно хороший контроль положения коронки и корня в трёх плоскостях пространства.

Энгль внёс значительный вклад в разработку ортодонтических аппаратов, сделав множество упрощений. Он основал первую школу и колледж ортодонтии, организовал Американское общество ортодонтии в 1901 году, которое в 1930-х годах стало Американской ассоциацией ортодонтов, и основал первый ортодонтический журнал в 1907 году.

Новые материалы

Прорыв в области материалов произошёл в 1959 году с созданием Naval Ordnance Laboratory сплава никеля и титана под названием Nitinol. NASA провело дополнительные исследования физических свойств этого материала, что привело к разработке в 1979 году доктором Джорджем Андреасеном принципиально нового метода фиксации брекетов с использованием проволоки Nitinol, основанного на эффекте сверхэластичности.

Температурно-чувствительные материалы продемонстрировали уникальные свойства: в холодном состоянии проволока остаётся мягкой и легко деформируемой, что облегчает её установку, а при нагревании до температуры тела приобретает жёсткость и стремится вернуться к первоначальной форме, создавая постоянную лёгкую силу на зубы.

Металлические брекеты изготавливаются преимущественно из:

• нержавеющей стали марки 17-4;
• титана;
• сплавов никеля и титана.

Каждый материал обладает специфическими характеристиками:

• нержавеющая сталь обеспечивает минимальное трение между пазом и дугой;
• титановые сплавы отличаются биосовместимостью и лёгкостью;
• никель-титановые конструкции демонстрируют превосходные упругие свойства.

Андреасен использовал проволоку на некоторых пациентах и позже обнаружил, что может использовать её для всего лечения. В результате использования нитиноловых материалов визиты к стоматологу сократились, стоимость стоматологического лечения снизилась, а пациенты сообщали о меньшем дискомфорте.

Брекеты

Виды брекет-систем

Расположение на зубах

Традиционное разделение ортодонтических аппаратов основывается на локализации их размещения относительно зубного ряда. Вестибулярные системы, фиксируемые на наружной поверхности зубов, обеспечивают предсказуемость результатов лечения, удобство гигиенического ухода и существенно более низкую стоимость по сравнению с лингвальными аналогами.

Лингвальные тип, устанавливаемые на внутренней поверхности зубов, обеспечивает абсолютную эстетичность лечения, оставаясь полностью невидимыми для окружающих. Однако их применение связано с временным нарушением дикции в течение 2-3 недель, пока язык не адаптируется к уменьшенным размерам полости рта. В Российской Федерации доступны три модели лингвальных брекетов: WIN, Incognito и STB.

Конструкция представляет собой косметическую альтернативу, при которой изготовленные на заказ брекеты крепятся к задней поверхности зубов, делая их внешне невидимыми. Кроме высокой стоимости, недостатком таких систем является уменьшение внутренней части полости рта, что требует более трудоёмкого ухода.

Материалы изготовления

Выбор материала для изготовления брекет-системы определяется клиническими требованиями, эстетическими предпочтениями пациента и экономическими соображениями.

• Металлические конструкции из нержавеющей стали и титана характеризуются максимальной прочностью и минимальным трением, что обеспечивает эффективное перемещение зубов и сокращение сроков лечения.
• Пластиковые брекеты отличаются эстетичностью, но обладают относительно низкой прочностью и склонностью к окрашиванию под воздействием пищевых красителей. Некоторые производители компенсируют эти недостатки включением металлического паза в конструкцию пластикового брекета.
• Керамические системы из поликристаллического оксида алюминия и сапфировые брекеты из монокристаллического оксида алюминия обеспечивают оптимальное сочетание эстетических качеств и механической прочности.
• Композитные аппараты, сочетающие полимерную основу с керамическими или металлическими вставками, представляют собой компромисс между эстетикой и функциональностью. Такие гибридные конструкции обеспечивают приемлемый внешний вид при сохранении достаточной механической прочности для эффективного лечения.
• Золотые брекеты из нержавеющей стали с золотым покрытием представляют собой специализированное решение и часто используются для пациентов с аллергией на никель, но также могут быть выбраны по эстетическим соображениям. Титановые системы напоминают брекеты из нержавеющей стали, но более легкие и такие же прочные.

Способы крепления дуги

Принципиальное различие между классическими и самолигирующими системами заключается в способе крепления ортодонтической дуги в пазе брекета.

Традиционные лигатурные конструкции требуют использования эластичных или металлических лигатур для фиксации дуги, что увеличивает время клинических процедур и может создавать дополнительное трение.

Второй по распространённости тип брекетов — самолигирующие, которые имеют встроенную систему для закрепления дуги к брекетам и не требуют эластичных элементов. Они подразделяются на активные и пассивные типы в зависимости от характера взаимодействия крышки паза с ортодонтической дугой:

• Активные предполагают давление крышки на дугу в направлении дна паза.
• Пассивные конструкции обеспечивают свободное скольжение дуги без дополнительного сопротивления.

Часто при использовании этого типа брекетов время лечения сокращается, зубы болят меньше, и требуется меньше коррекций по сравнению с традиционными.

Современные технологии

Безлигатурные системы

Революционный подход к ортодонтическому лечению воплотился в системе Damon, созданной доктором Дуайтом Дэймоном в 2000 году. Эта конструкция представляет собой комплексное решение, включающее специально разработанные брекеты, дуги, замки и дополнительные элементы, оптимизированные для совместного использования и обеспечения предсказуемых результатов лечения.

Пассивные самолигирующие брекеты демонстрируют наибольшую надёжность конструкции и стабильность результатов. Отсутствие активного давления крышки паза на дугу упрощает биомеханические расчёты и позволяет ортодонту точнее прогнозировать усилия, прилагаемые к зубам. Сокращение времени приёма на 70-80 % достигается за счёт устранения необходимости замены лигатур при каждой активации.

Лигатурная фиксация дуг требует значительных временных затрат — при обычной смене или активации дуги врачебная работа непосредственно с дугой занимает примерно 20-30 % всего времени приёма. Большая часть времени связана с удалением старых и установкой новых лигатур.

Персональные системы

Внедрение CAD/CAM технологий открыло новые возможности для создания полностью персонализированной ортодонтической аппаратуры. Компьютерное планирование позволяет сократить время лечения до 25 % за счёт точного позиционирования брекетов и индивидуального изгибания дуг с учётом анатомических особенностей конкретного пациента.

Процесс изготовления индивидуализированных систем включает:

1. снятие слепков;
2. сканирование оттисков;
3. создание трёхмерной компьютерной модели зубов;
4. виртуальное планирование перемещений;
5. изготовление переносных шаблонов для точной фиксации брекетов.

Системы Insignia и Orapix представляют наиболее распространённые технологии в данной области.

Индивидуализированные ортодонтические лечебные системы сочетают высокие технологии, включая 3D-визуализацию, программное обеспечение для планирования лечения и робота для индивидуального изгиба проволоки. Это обеспечивает более быстрое время лечения и эффективные результаты.

Незаметные брекеты

Возросшие требования к эстетике лечения стимулировали развитие практически невидимых систем коррекции прикуса. Сапфировые брекеты обладают максимальной прозрачностью и незаметностью, превосходя по этим показателям керамические аналоги.

Прозрачные съёмные элайнеры являются альтернативным подходом к лечению, однако их применение ограничивается простыми клиническими случаями и не подходит для сложных ортодонтических задач, требующих удаления зубов, хирургического вмешательства или расширения нёба.

Для снижения заметности традиционных металлических конструкций были разработаны почти прозрачные системы. Иногда брекеты можно установить за зубами, и тогда они не видны. Прогрессивные прозрачные съёмные элайнеры могут использоваться для постепенного перемещения зубов в их окончательные позиции.

Ортодонтические брекеты

Установка и лечение

Установка и коррекция

Клинический протокол фиксации брекет-системы предусматривает тщательную подготовку поверхности зубов и соблюдение технологии бондинга. Перед установкой конструкции требуется провести полную санацию полости рта. За две недели до установки основных элементов могут потребоваться ортодонтические сепараторы для создания достаточного пространства между зубами для размещения колец на молярах.

Критическое значение имеет выбор между прямым бондингом брекетов и фиксацией ортодонтических колец с приваренными трубками. Часто трубки, которые приклеены непосредственно к молярам, демонстрируют более высокий процент неудач по сравнению с кольцами, фиксированными стеклоиономерным цементом.

Регулярные активации проводятся каждые 3-6 недель и включают замену лигатур, коррекцию или замену дуг, установку дополнительных элементов. Пациенты могут выбирать цвет эластичных лигатур, что особенно важно для детей и подростков.

Ортодонтические услуги могут предоставляться любым лицензированным стоматологом, обученным ортодонтии. В Северной Америке большинство ортодонтического лечения проводится ортодонтами — стоматологами, специализирующимися на диагностике и лечении неправильного прикуса. Стоматолог должен пройти 2-3 года дополнительной последипломной подготовки для получения сертификата специалиста по ортодонтии.

Дополнительные аппараты

Комплексное ортодонтическое лечение часто требует применения дополнительных аппаратов для достижения оптимальных результатов. Специальный головной убор используется для коррекции выраженных аномалий прикуса и должен носиться 12-22 часа в день в течение 12-18 месяцев в зависимости от тяжести патологии.

Лицевая дуга с J-образными крючками фиксируется к трубкам на молярах и соединяется эластичными элементами с головной шапочкой, обеспечивая силу для перемещения верхних зубов и челюсти назад.

Небные расширители применяются для увеличения размеров зубных дуг и создания дополнительного пространства для размещения зубов. У взрослых пациентов расширение нёба без хирургического вмешательства невозможно из-за сращения костей.

Детям и подросткам, а иногда и взрослым, требуется носить головной убор как часть первичной фазы лечения, чтобы предотвратить движение определённых зубов. Когда брекеты оказывают давление на зубы, периодонтальная мембрана растягивается с одной стороны и сжимается с другой — это движение должно происходить медленно.

Закрепление результата

Стабилизация достигнутых результатов требует обязательного использования ретейнеров после снятия брекет-системы. Стандартный период ретенции составляет 6 месяцев с использованием прозрачных пластин, однако при длительном и сложном лечении может потребоваться фиксация несъёмого лингвального ретейнера.

Hawley ретейнеры представляют наиболее распространённый тип съёмных конструкций, включающих металлические крючки, окружающие зубы, и акриловую пластину, адаптированную к нёбу пациента. Для пациентов, проходивших лечение прозрачными элайнерами, используются прозрачные пластиковые каппы Essix.

Чтобы предотвратить возвращение зубов в исходное положение, ретейнеры носят после завершения лечения. Они помогают поддерживать и стабилизировать положение зубов достаточно долго, чтобы позволить реорганизацию поддерживающих структур после активной фазы ортодонтической терапии. При нерегулярном и ненадлежащем режиме носки зубы могут сместиться к прежнему положению.

Неустановленные брекеты

Возможные проблемы и риски

Воспаление десен

Установка фиксированных ортодонтических аппаратов неизбежно сопровождается изменениями в состоянии тканей полости рта. Исследования показывают, что брекет-системы могут привести к образованию зубного налёта, видимому воспалению и рецессии дёсен у большинства пациентов. Образование бляшек вокруг зубов с брекетами практически неизбежно независимо от качества гигиены, и может привести к развитию лёгкого гингивита.

Функциональные аппараты, использующие естественные силы жевания, обычно не оказывают существенного воздействия на дёсны после лечения. Однако при недостаточной гигиене полости рта у пациентов с брекетами формируются зубные отложения, приводящие к более выраженному гингивиту и рецессии дёсен.

Группа стоматологических исследователей провела исследование под названием «Связь между ортодонтическим лечением и здоровьем дёсен». Результаты показали, что некоторые виды лечения приводят к гингивиту. Были сделаны выводы о том, что функциональные аппараты обычно не оказывают серьёзного воздействия на десну после лечения.

Боль и обезболивание

Болевые ощущения после установки и активации ортодонтических аппаратов являются нормой явление и требуют адекватного медикаментозного сопровождения. Интенсивность боли прямо пропорциональна величине приложенной к зубам силы и связана со снижением кровоснабжения периодонтальных волокон, развитием воспаления и выделением химических медиаторов боли.

Фармакологические методы обезболивания включают четыре основные группы препаратов:

1. опиоиды;
2. нестероидные противовоспалительные средства;
3. парацетамол;
4. местные анестетики.

Кохрейновский обзор 2017 года подтвердил умеренную эффективность анальгетиков в снижении болевых ощущений, связанных с ортодонтическим лечением.

Немедикаментозные методы облегчения боли включают употребление холодной пищи и напитков, которые создают естественный анестезирующий эффект. Жевание мягкой пищи в первые дни после активации также снижает дискомфорт и ускоряет адаптацию.

Дискомфорт может снижаться при использовании фармакологических препаратов, которые включают местные или системные анальгетики. Когда на зуб через брекет прикладывается сила, происходит снижение кровоснабжения волокон, прикрепляющих зуб к окружающей кости, что приводит к воспалению и выделению химических факторов, стимулирующих болевую реакцию.

Повреждение корней

Повреждение корней зубов представляет собой одно из наиболее серьёзных, хотя и относительно редких осложнений ортодонтического лечения с использованием брекет-систем. Резорбция корней — это естественный процесс рассасывания твёрдых тканей зуба, который в норме происходит у молочных зубов перед их сменой, однако при ортодонтическом лечении этот механизм может затронуть и постоянные зубы. Во время перемещения зубов под воздействием ортодонтических сил в тканях периодонта происходят сложные биохимические процессы, включающие активацию остеокластов и одонтокластов — клеток, ответственных за резорбцию костной ткани и дентина корня соответственно.

В подавляющем большинстве случаев степень корневой резорбции остаётся минимальной и не влияет на функциональность зубов или их долгосрочный прогноз — такие изменения обнаруживаются только при рентгенологическом исследовании и не имеют клинических проявлений. Однако в редких ситуациях, составляющих менее 5 % всех случаев ортодонтического лечения, резорбция может достигать значительных размеров, приводя к укорочению корня на четверть и более от его первоначальной длины. Такая выраженная резорбция может сопровождаться снижением устойчивости зуба, повышенной чувствительностью, болезненными ощущениями при накусывании и в крайних случаях может потребовать преждевременного завершения ортодонтического лечения или даже удаления повреждённого зуба.

Факторы риска развития значительной корневой резорбции включают индивидуальную предрасположенность пациента, возраст (более высокий риск у взрослых), тип перемещения зубов (наиболее рискованными являются интрузия и торковые движения), величину прикладываемых сил, продолжительность лечения, а также анатомические особенности корней зубов. Именно поэтому современные протоколы ортодонтического лечения предусматривают регулярный рентгенологический контроль состояния корней, особенно при длительном лечении или применении сложных видов зубных перемещений, а также строгое соблюдение принципа применения лёгких, физиологических сил, что может увеличить продолжительность лечения, но значительно снижает риск серьёзных осложнений.

Литература

• Герасимов С. Н. Несъёмная ортодонтическая техника / С. Н. Герасимов. — СПб.: Государственный медицинский университет, 2002. — С. 64.
• Проффит У. Р. Современная ортодонтия / У. Р. Проффит, пер. с англ. ; под ред. чл.-корр. РАН, проф. Л. С. Персина. — 4-е изд. — М.: МЕДпресс-информ, 2017. — С. 560.
• Персин Л. С. Ортодонтия. Диагностика и лечение зубочелюстно-лицевых аномалий и деформаций / Л. С. Персин и др.. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2015. — С. 640.
• Хорошилкина Ф. Я. Руководство по ортодонтии / Ф. Я. Хорошилкиной. — М.: Медицина, 1982. — С. 464.