Spider screw: Skeletal Anchorage System - Maino Dental Clinics

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Spider screw: Skeletal Anchorage System - Maino Dental Clinics
1 Spider screw: Skeletal Anchorage System

Spider screw: Skeletal Anchorage System

B. Giuliano Maino*, Giovanna Maino**, Paola Mura***

*MD, DDS, Specialista in Ortognatodonzia; Prof. a contr. Università di Parma Scuola di Specializzazione in Chi-
rurgia Maxillo Facciale
**Odontoiatra
***Odontoiatra, Specialista in Ortognatodonzia

Correspondance to:
B. Giuliano Maino, MD, DDS
Viale Milano 53, 36100 Vicenza - Italy
Telephone: +39.(0)444.320.800; Fax: +39.(0)444.545.468
E-mail: vicenza@mainog.com

Introduction                                The stability of the anchorage unit plays a very important role in orthodontic
                                            control. Controlled orthodontic movements such as retraction and/or pro-
Orthodontic movements such as               traction of teeth and intrusion of overerupted teeth are very difficult to achieve
canine and incisor retraction, mo-          without patient cooperation and without causing undesirable reciprocal move-
lar protraction and intrusion of            ment in the anchorage unit. The article describes characteristics, surgical
overerupted teeth require a suit-           procedure, and clinical use of the Spider Screw® as an ideal non-dental and
able anchorage system to avoid              non-cooperation based anchorage system. The Spider Screws are self-tapping,
undesirable anchorage loss 1-3.             titanium mini-screws with immediate loading capability. Their utilization in-
Intrusion of molars is particularly         volves a simple biomechanical principle combined with the utilization of min-
difficult to achieve and unpre-             imum orthodontic mechanotherapy. Ideal orthodontic forces (in the range from
dictable because these teeth                50 to 250 gr) can be applied to achieve the desired orthodontic movements.
have the largest periodontal sup-           Complete osteointegration is neither expected nor desired with this anchor-
port in the mouth4 and are locat-           age system. The Spider Screw anchorage system can be used to support a va-
ed on the terminal part of the              riety of orthodontic movements specifically in clinical situations involving in-
archwire which is less efficient            complete dental arches and limited cooperation as in many adult orthodon-
than the intermediate zone. The             tic cases. The ease of surgical placement combined with the reduced dimen-
ability to control anchorage and            sion of the Spider Screw diameter equally permits its use in clinical situations
patient compliance are critical             where anchorage recovery is necessary during treatment of complete denti-
factors that can influence the final        tions in classical orthodontic therapy.
outcome of treatment. Therefore,
a non cooperation based an-
chorage system by means of                    Maino BG, Maino G, Mura P. Spider screw: Skeletal Anchorage System. Prog Or-
                                              thod 2005;6(1):70-81.
skeletal anchorage, could, at

70                                                                                            PROGRESS in ORTHODONTICS 2005; 6(I):70-81
Spider screw: Skeletal Anchorage System - Maino Dental Clinics
Spider screw: Skeletal Anchorage System 2

          times, be desirable. One tech-                                                      ternal round vertical slots, .025”in
                                                    Materials and methods
          nique to achieve skeletal an-                                                       diameter. The internal rectangular
          chorage is the use of a mini-                                                       slot helps to maintain elastic and lig-
                                                    Spider Screws® are self-tapping mi-
          screw. It is small, well accepted                                                   ature ties away from the soft tissues
                                                    ni-screws with immediate loading
                                                                                              and avoids trauma to them; its
          by patients and can be loaded             capability10,11. They are provided
          immediately. Furthermore it is sim-                                                 depth and shape also allows opti-
                                                    in two different diameters, 1.5 and
          ple to place and can be removed                                                     mal accommodation to the most of
                                                    2.0 mm, and three dif ferent
          without difficulty5-10.                                                             orthodontic wires. When coil
                                                    lengths, 7, 9 and 11 mm. The mi-
          This paper describes the character-                                                 springs are placed on the Spider
                                                    ni-screws are made of pure titani-
          istics, surgical technique and clinical                                             Screw, it is best to secure them to
                                                    um, thus ensuring biocompatibility,
          application of mini screws called                                                   the screw with a metal ligature at-
                                                    and are dispensed in single-use
          Spider Screws®. By the aid of clini-                                                tached to the internal round slot in
                                                    sterilized packaging. Their smooth
          cal examples, the authors will illus-                                               order to avoid accidental detach-
                                                    threaded surface allows easy re-
          trate how both vertical and sagittal                                                ment (Fig. 1).
                                                    moval at the end of treatment.
          movements of the teeth can be                                                       The shape of the head, represent-
                                                    The head of the Spider Screw is de-
          achieved without patient coopera-                                                   ing the transmucosal portion of the
                                                    signed with an internal rectangular
          tion and in “extreme” clinical situa-                                               screw, is available in regular, low
                                                    slot and an external one, both .022
          tions.                                                                              profile, and low profile flat heights.
                                                    x .028” in size, and with two in-
                                                                                              These variations permit a proper
                                                                                              fit to soft tissues of different thick-
                                                                                              ness thus reducing possible in-
                                                                                              flammation of periimplant tissues.
   La stabilità dell’ancoraggio riveste un ruolo strategico nel trattamento orto-
                                                                                              The regular screw is provided with
   dontico. I movimenti ortodontici, come la retrazione e/o protrazione e l’in-
                                                                                              an intermediate length collar and a
   trusione di denti sovraerotti, sono difficili da ottenere senza collaborazione
                                                                                              higher profile of the head (its head,
   dei pazienti e senza causare movimenti indesiderati a livello delle unità den-
                                                                                              combined with a resin core, can
   tali di ancoraggio. L’articolo descrive caratteristiche, procedura chirurgica
                                                                                              be used as a temporary prosthetic
   e utilizzo clinico delle Spider Screws®, un ideale sistema di ancoraggio ex-
                                                                                              abutment). The low profile screw
   tradentale e no-compliance. Le Spider Screws sono miniviti di titanio puro,
                                                                                              has a flat profile of its head and a
   autofilettanti e a carico immediato. Il loro impiego si avvale di semplici prin-
                                                                                              longer collar. The low profile flat
   cipi di biomeccanica e manovre ortodontiche facili e limitate. Per ottenere
                                                                                              screw has the same flat profile of its
   gli spostamenti ortodontici desiderati è possibile applicare forze ottimali in-
                                                                                              head and a shorter collar (Fig. 2).
   cluse in un range che varia dai 50 gr ai 300 gr. Una completa osteointe-
                                                                                              The choice of the proper length of
   grazione non è prevista né desiserata per questo tipo di ancoraggio. Il si-
                                                                                              the mini-screw and of the proper
   stema di ancoraggio Spider Screw è un indispensabile supporto per svariati
                                                                                              type of transmucosal collar should
   spostamenti dentali specie in pazienti adulti non collaboranti o con arcate
                                                                                              be based on hard and soft tissue’s
   incomplete. La facile chirurgia di inserzione associata ai ridotti diametri del-
                                                                                              thickness.
   le Spider Screws ne permette l’impiego clinico in situazioni di necessità di
                                                                                              In order to ensure bio-maintain-
   recupero di ancoraggio nel trattamento ortodontico attivo di pazienti ado-
                                                                                              ability and patient comfort, the low
   lescenti con arcate integre.
                                                                                              profile flat model is utilized in an-
                                                                                              terior areas with thin soft tissue,
                                                                                              while the regular and the low pro-
                                                                                              file models, which are character-
       Key words: Extradental anchorage; Mini-screws; No-compliance system.
                                                                                              ized by a longer transmucosal por-

PROGRESS in ORTHODONTICS 2005; 6(I):70-81                                                                                        71
Spider screw: Skeletal Anchorage System - Maino Dental Clinics
3 Spider screw: Skeletal Anchorage System

tion, can be utilized in posterior ar-
eas with thicker soft tissues.
All three types are small enough to
avoid soft-tissue irritation, but wide
enough to facilitate orthodontic
procedures.

Surgical procedure

The screws can be placed in any
site with enough bone depth to
accommodate the screw length
and at least 2.5-3 mm of bone
width to protect adjacent roots and
anatomical structures6,10,11. Typi-
cal insertion areas are the maxil-
                                            Fig. 1 Spider Screw characteristics.
lary tuberosity, the retromolar re-
gion in the lower arch, the eden-
tulous ridges, the interradicular sep-
ti, the palate and the anterior alve-       La stabilité de l’unité d’anchrage joue un rôle très important dans le control
olar processes above the incisor            orthodontique. Les mouvements orthodontiques controllés comme la retrac-
apexes.                                     tion or protraction des dents et l’intrusion des dents en sovraeruption sont très
When it is necessary to insert the          difficiles à obtenir sans une cohopération serieuse du patient et sans crée-
miniscrews close to delicate                rer des mouvements pas désirés dans les unités d’anchrage. Cet article mon-
anatomical structures, such as the          tre les characteristiques, la procedure chirurgicale et l’utilisation clinique de
roots of the teeth, maxillary sinus,        la Spider Screw® comme système d’anchrage idéal pas dental et sans co-
alveolar nerve etc., a surgical tem-        hopération. Les Spider Screws sont des vis en titanium, autofilettantes avec
plate made with orthodontic wire            capacité de charge immédiat. Leur utilisation comprend un simple principe
and acrylic resin should be used in         bioméchanique combiné avec l’utilization d’une mechanothérapie ortho-
order to precisely locate the inser-        dontique minime. On peut applier les forces orthodontiques idéales (50 - 250
tion point to avoid damage to the           gr en moyenne) pour obtenir les mouvements désirés. La complète ostéon-
adjacent structures 10,11 . The             tegration n’est ni expectée ni désirée avec ce système d’anchrage. On peut
acrylic fits over the occlusal sur-         utiliser ce système d’anchrage avec Spider Screws pour soutenir différents
faces of the teeth near the surgical        mouvements orthodontiques spécialement en situations cliniques avec des ar-
site, and the wire is inserted in the       cades dentaires incomplètes et une cohopération limitée, aspects tipiques des
acrylic and bent so that it corre-          traitements dans les patients adultes. La facilité de la procedure chirurgica-
sponds to the point of screw place-         le avec la dimension réduite du diamètre de la Spider Screw permettent me-
ment. The distance from this point          me l’utilisation dans situations cliniques où l’anchrage est necessaire dans
to the adjacent anatomic structures         la thérapie orthodontique classique.
can be determined radiographi-
cally using the long-cone parallel                                                                 (tradotto da Maria Giacinta Paolone)

technique. To obtain additional in-
formation on the vertical plane,

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Spider screw: Skeletal Anchorage System 4

                                                                                                      notches at selected heights, de-
                                                                                                      tectable by radiographic control,
                                                                                                      should be added on the ortho-
                                                                                                      dontic wire of the surgical template
                                                                                                      (Fig. 3a, b). Once the insertion po-
                                                                                                      sition has been localized, the sur-
                                                                                                      gical site is prepared keeping this
                                                                                                      locator in place during the entire
                                                                                                      procedure.
                                                                                                      The Spider Screws system is pro-
                                                                                                      vided with a pilot drill (1.5 mm or
                                                                                                      1.2 mm in diameter, depending
                                                                                                      on the diameter of the screw) with
                                                                                                      stops corresponding to the length
                                                                                                      of the selected screw. With this
                                                                                                      auxiliary, the surgery can be per-
                                                                                                      formed simply and atraumatically.
          Fig. 2 Different heights of Spider Screw head and collar.
                                                                                                      Under local anesthesia, a low speed
                                                                                                      handpiece with a water cooled pi-
                                                                                                      lot drill is utilized to perforate the soft
     La estabilidad de la unidad del anclaje desempeña un papel muy importante                        tissue and cortical bone (Fig. 4a). A
     en ortodoncia. Los movimientos ortodónticos controlados tales como re-                           speed of 60-100 RPM is maintained
     tracción y/o protracción e intrusión o extrución de los dientes son muy di-                      to be able to “feel” the transition
     fíciles de obtener sin la cooperación del paciente y sin causar el movimiento                    from cortical bone to medullary bone
     recíproco a veces indeseable de la unidad del anclaje. Este artículo describe                    and to minimize bone overheating.
     las características, el uso clínico y el procedimiento quirúrgico del Spider                     No separate incision is necessary if
     Screw® como un sistema que no necesita anclaje dental y tampoco cola-                            the area is provided with sufficient at-
     boración del paciente. Los tornillos Spider Screw® son mini-tornillos self-tap-                  tached gingiva. Once the surgical
     ping, en titanio con carga inmediata. Su utilización implica un principio bio-                   site has been prepared, the selected
     mecánico simple combinado con la utilización de mecanoterapia ortodon-                           screw is removed from its sterilized
     tica minima. Pueden ser aplicadas fuerzas ortodónticas ideales (en una ga-                       package with the proper pick-up de-
     ma a partir del 50 hasta 250 gr) para alcanzar los movimientos ortodónti-                        vice mounted on the low speed con-
     cos deseados. La osteointegración completa ni se espera ni se desea con                          tra-angle, and inserted into the pre-
     este sistema de anclaje. El sistema de anclaje Spider Screw® se puede uti-                       pared osseous site at approximate-
     lizar para realizar una variedad de movimientos ortodónticos específicos en                      ly 30 RPM. (Fig. 4b). The final place-
     situaciones clínicas que implican arcos dentales incompletos y la coopera-                       ment is achieved with a hand screw-
     ción limitada como en muchos casos ortodónticos en pacientes adultos.                            driver until the collar of the screw
     La facilidad de la colocación quirúrgica combinada con la dimensión re-                          reaches its ideal position into the sur-
     ducida del diámetro del Spider Screw® permite igualmente su aplicación en                        rounding tissues.
     situaciones clínicas donde es necesaria la recuperación del anclaje o durante                    When it is necessary to insert the
     el tratamiento de denticiones completas en tratamientos ortodónticos clásicos.                   Spider Screw in an area with mo-
                                                                                                      bile mucosa, a small (5 mm) verti-
                                                                 (tradotto da Santiago Isaza Penco)   cal incision can be made and the
                                                                                                      flaps separated without removing

PROGRESS in ORTHODONTICS 2005; 6(I):70-81                                                                                                    73
5 Spider screw: Skeletal Anchorage System

  Fig. 3 Surgical guide (a) and radiographic evaluation of screw placement site using surgical guide (b).

tissue or denuding alveolar bone.           neither expected nor desired for         The Spider Screw can be easily
In areas of very compact bone,              this anchorage system. Although          connected to the teeth by means of
initial placement of the screw can          some studies have reported a cer-        the slots on its head. The orthodon-
be facilitated by utilizing a 1.8           tain degree of osteointegration with     tic forces applied can vary from 50
mm bur to drill deeper and reach            mini-screws which had been               to 300 grams depending upon the
less compact bone.                          loaded immediately, no difficulty        quality of bone and the orthodontic
Once the screw has been inserted            has been found at their re-              movement desired. In sites of less
(especially in poor quality bone            moval9,12,13. If any mobility is not-    bone quality, the force applied
sites), it must be loaded immedi-           ed at the beginning or during tooth      should be decreased as necessary.
ately to promote mechanical sta-            movement, the screw should be in-        Oral hygiene, which is very impor-
bility. Since the successful use of         serted deeper into the bone and if       tant for the success of this type of
these mini screws depends prima-            necessary, a longer screw can be         skeletal anchorage, is easily main-
rily on mechanical retention, the           inserted in order to engage the op-      tained due to the shape of the trans-
ideal direction of placement should         posite plate of cortical bone.           mucosal portion of the screw. For
be perpendicular to the orthodon-           In places where the bone thickness       the first seven days the patient
tic force applied (tent peg effect).        is limited, the 1.5 mm in diameter       should rinse with a 0.12% chloro-
It should be remembered that a              (mini-spider screw) could be used in-    hexadyne solution. Subsequently,
high degree of osteointegration is          stead of the 2.0 mm one.                 the patients are instructed to follow

                                                                                                       Fig.4 Osseous
                                                                                                       site preparation
                                                                                                       with pilot drill (a),
                                                                                                       Spider Screw in-
                                                                                                       sertion with low
                                                                                                       speed contra-an-
                                                                                                       gle (b).

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Spider screw: Skeletal Anchorage System 6

                                            5a                                   5b                                           5c

                                            5d                                   5e                                           5f

                                            5g                                   5h                                           5i

                                                 Fig. 5 Upper midline deviation and anterior spacing (a) right canine Class III and
                                                 left canine Class I (b-d), orthodontic appliance with anchorage provided by Spi-
                                                 der Screw on the left (e-g), post-treatment intraoral photographs (h-j).

                                            5j

          normal hygiene procedures around       midline was deviated to the right,            ed extra-oral traction or appliance
          the screw as around the teeth.         with anterior spacing. Both upper             placement in the lower arch. The
                                                 first molars were missing, and the            maxillary right third molar was ex-
                                                 upper second molars were tipped               tracted and brackets were bond-
          Clinical cases                         mesially. She had a Class I canine            ed to the maxillary teeth. Proper
                                                 relationship on the left and a Class          anchorage was provided by inser-
          Case 1                                 III tendency on the right (Fig. 5 a-d).       tion of a Spider Screw in the buc-
                                                 Skeletal anchorage became the op-             cal space between the maxillary
          This 45 year-old female’s upper        tion of choice as the patient reject-         left second premolar and left sec-

PROGRESS in ORTHODONTICS 2005; 6(I):70-81                                                                                          75
7 Spider screw: Skeletal Anchorage System

ond molar. An .016” x .022” stain-          second premolars and the second                system is an essential requisite
less steel archwire was inserted,           was inserted distal to the upper left          for treatment results-outcomes.
with two 200 gr. Sentalloy open             second molar. Orthodontic brack-          Screws are so small that to find the
coil compressed between the up-             ets were placed on the extruded           ideal insert position is an easy pro-
per second premolars and second             molars followed by the insertion of       cedure. Even if space is reduced,
molars to upright the second molars         a sectional .016 x .022 arch wire         and/or close to important anatom-
and reopen the first molar spaces.          designed to consolidate the teeth.        ical structures, screws can be
A .012 metal ligature extending             Two 150 gram Sentalloy coils ex-          placed in the right position using the
from the Spider Screw to the upper          erting an intrusive force to initiate     surgical template; the use of the
left canine provided stability of the       leveling process were applied be-         guide is a reliable aid in both ver-
Class I canine relationship against         tween the Spider Screws and the           tical and sagittal directions.
the compressed open coil reaction           orthodontic brackets (Fig. 6c). Ac-       In cases with poor quality bone,
force. On the patient’s right side, a       curate home care and periodic pro-        clinical experience has also shown
compressed open coil was em-                fessional hygiene with scaling and        positive responses by using 11 mm
ployed to distalize the second mo-          gentle root planning were per-            length screws and involving both
lar while the reaction force cor-           formed during the orthodontic             cortical plates when possible.
rected the Class III premolar and           movement14-16. In the final two           The Spider Screw’s head and col-
canine relationship and shifted the         months of treatment, a bracket was        lar have different designs in order
upper midline as the diastema               placed on the upper left second           to facilitate home hygiene proce-
closed (Fig. 5 e-g). Interproximal          premolar and an elastic was at-           dures, thus controlling soft tissue in-
stripping was performed in the              tached from the mesial Spider             flammation, and to ensuring opti-
mandibular arch, and a spring               Screw. Appliance placement was            mal comfort for patients by avoid-
aligner was used to correct the mild        limited to three teeth in the maxillary   ing the risk of trauma to the sur-
crowding. Total treatment time was          left quadrant only (Fig. 6 d,e).          rounding tissues.
10 months (Fig. 5 h-j).                                                               The Spider Screw provides imme-
                                                                                      diate anchorage for useful clinical
                                            Discussion                                orthodontic forces in the range of
Case 2                                                                                50 to 200-300 grams. Conse-
                                            The utilization of Spider Screws is       quently, the orthodontist is provided
A female presented with a maloc-            very useful in many clinical situa-       with immediate anchorage and
clusion characterized by                    tions in order to guarantee safe an-      any delay in active treatment can
supereruption of the maxillary left         chorage to make sagittal (retrac-         be avoided.
second premolar, first molar, and           tion and protrusion) and vertical (in-    Insertion of the Spider Screw
second molar due to missing an-             trusion) movements. The most rep-         should always be perpendicular to
tagonists in the lower left quad-           resentative are:                          the applied forces and positioned
rant. This supereruption created an         • incomplete dental arches, adult         relative to the occlusal plane de-
esthetic problem for the patient and             patients with severe loss of pe-     pending upon the prescribed di-
precluded the possibility of pros-               riodontal support and/or any         rection of movement. For intrusive
thetic replacements in the lower                 kind of situation with poor intra-   movement screws must be placed
left quadrant (Fig. 6 a, b). An-                 oral anchorage conditions.           high in the vestibule to improve
chorage for intrusion in the upper          • cases with limited cooperation          their efficiency. In case of move-
left quadrant was provided by two                both in adolescent and adult         ments in the sagittal plane, the
Spider Screws. One was placed                    patients. In these difficult con-    screw has to be placed high in the
in the interradicular septum be-                 ditions the possibility to use a     vestibule if an additional intrusive
tween the maxillary left first and               non compliance anchorage             effect is desired; otherwise it’s more

76                                                                                              PROGRESS in ORTHODONTICS 2005; 6(I):70-81
Spider screw: Skeletal Anchorage System 8

                                                                                           Fig. 6 Overerupted maxillary posteri-
                                                                                           or teeth before treatment (a,b), an-
                                                                                           chorage system during orthodontic
                                                                                           phase (c), at the end of intrusion (d,e).

          advantageous to place it closer to      fore intrusion is attempted14-16.           length compatible to the thickness
          the occlusal plane. To completely       Presently, there is only one inves-         of the soft tissues in the area.
          avoid an intrusive effect, anchor-      tigation on factors influencing the
          age can be gained by applying a         stability of the titanium screw17.
          metal ligature from the teeth to the    The results of this study showed            Conclusion
          Spider Screw and a horizontal or-       that there are three critical fac-
          thodontic force can be utilized to      tors: one is the screw diameter, a          The Spider Screw is an effective
          effect the desired tooth movement.      second is inflammation of the peri-         skeletal anchorage system for dif-
          There could be a tendency for buc-      implant tissues, and a third is the         ferent types of tooth movement, es-
          cal inclination of the clinical         bone quality. According to this             pecially in clinical situations involv-
          crowns as intrusion is attempted.       same study, in poor bone quality,           ing incomplete dental arches and
          Control can be achieved by              the use of a longer screw with              limited cooperation such as many
          torquing procedures on a rectan-        thicker diameter is advised and             typical adult orthodontic cases. Their
          gular archwire or transpalatal bars.    lighter forces should be applied            utilization involves a simple biome-
          As an alternative, crown control        test the screw’s stability before ap-       chanical principle combined with
          can be maintained by the place-         plying larger forces. In all cases,         the utilization of minimum ortho-
          ment of a palatal mini-screw and        the control of inflammation seems           dontic mechanotherapy. Because
          the application of palatal and          to be an extremely important fac-           of screw’s immediate loading ca-
          vestibular forces simultaneously        tor17,18. In order to minimize in-          pability, we can achieve a signifi-
          (Fig. 7a, b). Precise rapid intru-      flammation, one must avoid the              cant reduction of treatment time and
          sion and orthodontic movement           frenum and insert the mini-screws           patient satisfaction as well.
          can be effected using proper            in areas with keratinized gingiva           Surgical placement and removal
          forces and anchorage. During in-        thus increasing natural tissue re-          of the screws are easy to perform,
          trusive movements, It is important to   sistance and facilitating the pa-           and the use of the most appropri-
          eradicate any inflammation, elim-       tient’s ability to maintain good            ate screw in relation to the anato-
          inate pockets, and establish a          periimplant hygiene. Finally, se-           my of different sites of insertion min-
          sound periodontal environment be-       lect a screw with a proper collar           imizes the risk of possible failures.

PROGRESS in ORTHODONTICS 2005; 6(I):70-81                                                                                              77
9 Spider screw: Skeletal Anchorage System

                                                        7a                                                                    7b

   Fig. 7 Buccal tipping during intrusion (a) and palatal Spider Screw to control the tipping and accelerate the intrusion
   movement (b).

For these reasons, this represent a         5. Roberts WE, Nelson CL, Goodacre                   Orthodon Orthognath Surg
system that can be easily use by                CJ. Rigid implant anchorage to clo-              1998;13(3):201-9.
                                                se a mandibular first molar extrac-        13.   Costa A, Dalstra M, Melsen B.
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SPIDER SCREW® is a registered               6. Kanomi R. Mini-implant for orthodontic            Oct;9(4):487-96.
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4. Unemori M, Sugawara J, Mitani H,             mediata.        Rev      Esp     Ortod     18.   Young-Chel Park, Seung-Yeon Lee, Kim
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78                                                                                                      PROGRESS in ORTHODONTICS 2005; 6(I):70-81
Spider screw: Skeletal Anchorage System 10

          Spider Screw: sistema di ancoraggio scheletrico

          B. Giuliano Maino*, Giovanna Maino**, Paola Mura***
          Introduzione                                                               può essere impiegata come pilastro per protesi temporanee. La
                                                                                     low profile ha un collare più lungo e una testa appiattita. La low
          I movimenti ortodontici quali la retrazione dei canini e/o incisi-         profile flat ha la stessa testa delle low profile, ma un collare più
          vi, la protrazione molare o l’intrusione di denti sovraerotti, richie-     corto (Fig. 2). La scelta della lunghezza della vite e dell’altezza
          dono un sistema di ancoraggio particolarmente valido, che con-             della testa, viene fatta in base allo spessore dei tessuti duri e dei
          trobilanci gli effetti indesiderati a livello delle unità dentali ove si   tessuti molli che le devono accogliere. Per assicurare la bioman-
          scaricano le forze di reazione1-3.                                         tenibilità e il comfort del paziente la low profile flat è utilizzata per
          L’intrusione dei molari è un movimento particolarmente difficile da        i settori anteriori con tessuti molli sottili, mentre la regular e la low
          conseguire ed imprevedibile, perché essi possiedono un grande              profile, che hanno una porzione trasmucosa più lunga, sono im-
          supporto parodontale4 e si trovano nella porzione distale degli            piegate nei settori posteriori con tessuti più spessi.
          archi che risulta essere meno efficace rispetto alle zone interme-         I tre modelli descritti sono sufficientemente piccoli per prevenire
          die. Da sempre, i fattori critici del trattamento ortodontico sono la      irritazione dei tessuti molli, ma nel contempo ragionevolmente gran-
          collaborazione del paziente e l’ancoraggio necessario a dissipare          di per agevolare le procedure ortodontiche.
          la forza di reazione indesiderata. Pertanto, un sistema no com-
          pliance di ancoraggio extradentale risulta sicuramente quanto di
          più auspicato da ogni ortodontista. Le miniviti rispondono a que-          Procedura chirurgica
          sti requisiti e sono di facile applicazione e rimozione, di dimen-
          sioni ridotte, quindi ben tollerate dal paziente e a carico imme-          Le viti possono essere inserite in ogni sito con spessore osseo ade-
          diato5-10. L’articolo descrive caratteristiche, procedura chirurgica       guato alla lunghezza della vite e largo almeno 2,5 mm per pro-
          e utilizzo clinico di un tipo di miniviti chiamate Spider Screws®.         teggere le radici dentali e le strutture anatomiche adiacenti6,10,11.
          Sarà evidenziato mediante casi clinici come movimenti ortodon-             Tipiche aree di inserzione sono la tuberosità mascellare, i trigoni
          tici sia sagittali che verticali possano essere effettuati senza co-       retromolari inferiori, le creste edentule, i setti interradicolari, il pa-
          operazione e in situazioni cliniche estreme.                               lato e i processi alveolari anteriori al di sopra degli apici.
                                                                                     Se la vite deve essere inserita in zone dove vi sia un possibile pe-
                                                                                     ricolo di danneggiare le strutture anatomiche adiacenti, si consiglia
          Materiali e metodi                                                         di utilizzare una dima chirurgica fabbricata con filo ortodontico e
                                                                                     resina acrilica per localizzare con precisione il sito di inserzione
          Le Spider Screws® sono viti autofilettanti con capacità di carico          evitando di danneggiare le strutture circostanti10,11. Il filo orto-
          immediato10-11. Sono disponibili in 3 lunghezze (7, 9 e 11                 dontico, inglobato nella resina perfettamente stabilizzata sulla su-
          mm), con un diametro di 1,5 o 2 mm. Sono miniviti in titanio pu-           perficie occlusale dei denti adiacenti l’area di inserzione, viene op-
          ro, che ne assicura la biocompatibilità, fornite in confezioni ste-        portunamente inclinato fintantoché la sua estremità corrisponda esat-
          rili monouso. La superficie liscia ne assicura una facile rimozione        tamente al futuro sito osseo che dovrà alloggiare la vite. A questo
          al termine del trattamento.                                                punto, eseguendo una radiografia con la tecnica del cono lungo
          La testa della spider screw presenta uno slot rettangolare interno         a fasci paralleli, si valuta sia la distanza del filo ortodontico dalle
          0,021 x 0,025, uno esterno delle stesse dimensioni e due slot              strutture anatomiche vicine che l’altezza cui la vite può essere in-
          verticali interni rotondi diametro 0,025 (Fig. 1). Lo slot rettango-       serita, mediante tacche create nel filo ortodontico con una freset-
          lare interno consente di mantenere legature metalliche e trazioni          ta leggibili nella radiografia (Figg. 3a, b). Apportate le eventuali
          elastiche discoste dai tessuti molli, escludendo il rischio di traumi;     correzioni necessarie, suffragate sempre da controllo radiologico,
          la sua forma e profondità consentono l’alloggiamento ottimale di           con la mascherina in situ si procede alla preparazione del sito os-
          eventuali fili ortodontici. Quando ancoriamo alle miniviti le mol-         seo che accoglierà la spider screw.
          le in NeoSentalloy, conviene assicurarle alle viti stesse tramite una      Il sistema Spider Screws è dotato di una fresa pilota (del diametro
          legatura metallica passante attraverso lo slot rotondo interno al fi-      di 1,5 o 1,2 mm a seconda del diametro della vite) munita di stop
          ne di prevenire distacchi accidentali.                                     corrispondente alla lunghezza della vite da alloggiare. Con que-
          La forma della testa, che rappresenta la porzione transmucosa del-         sto accorgimento, la chirurgia può essere effettuata in modo sicu-
          la vite, è inoltre disponibile in 3 diverse altezze (regular, low pro-     ro, semplice e atraumatico
          file, low profile flat). Questa differenziazione permette un allog-        In anestesia locale, con il manipolo dotato di riduttore di velocità
          giamento ottimale in tessuti molli di spessore differente riducendo        e con la fresa pilota, si perforerà il tessuto molle e la corticale os-
          la possibilità di infiammazione nelle aree periimplantari. La regular      sea sotto costante raffreddamento con acqua o con soluzione fi-
          ha un collare transmucoso di lunghezza intermedia con testa ri-            siologica (Fig. 4a). Si consiglia una velocità di 60 - 100 RPM al
          alzata; la sua testa, accoppiata ad un apposito corpo in resina,           fine di poter “percepire” la transizione dall’osso corticale a quello

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11 Spider screw: Skeletal Anchorage System

midollare e per evitare un surriscaldamento osseo. Dopo aver pre-          8 a-e). Nell’arcata superiore mancavano entrambi i primi mo-
parato il sito, la vite prescelta viene prelevata dalla confezione ste-    lari, il terzo molare di sinistra, e i secondi molari si erano me-
rile con l’apposito pick-up montato sul contrangolo a bassa velo-          sioinclinati. A sinistra mostrava un rapporto canino di Classe
cità e inserita a circa 20-30 giri al minuto (Fig. 4b). Si può com-        I, mentre a destra era lievemente di III (Figg. 5a-e).
pletare l’avvitamento manualmente, con l’apposito cacciavite, fino         Gli obiettivi di trattamento consistevano nel far coincidere le
al punto in cui il collare della vite raggiunga la sua posizione idea-     linee mediane, ricreare lo spazio per i primi molari superiori,
le nel rispetto dei tessuti molli.                                         distoinclinando i secondi molari, e correggere il rapporto ca-
Nel caso in cui le viti debbano essere inserite in un’area con mu-         nino di destra. Poiché la paziente non desiderava portare la
cosa libera, una piccola incisione verticale di circa 5 mm con di-         trazione extra-orale né estendere l’apparecchiatura all’arcata
varicazione dei lembi può essere effettuata, a discrezione dell’o-         inferiore, per mantenere il rapporto canino di Classe I a sini-
peratore, prima di utilizzare la fresa pilota. Nelle zone di osso com-     stra ci si è avvalsi dell’ancoraggio scheletrico con minivite.
patto o dove la corticale è spessa, si utilizza anche una seconda          Il terzo molare superiore di destra è stato estratto e sono stati ap-
fresa (del diametro di 1,8 o 1,5 mm) al fine di rendere più age-           plicati gli attacchi sull’arcata mascellare. Una Spider Screw è sta-
vole l’inserimento della vite e non sottoporla ad eccessivo stress che     ta inserita a livello vestibolare tra il secondo premolare superiore
potrebbe comportarne la frattura.                                          di sinistra ed il secondo molare di sinistra. Si è quindi applicato
Dopo l’inserimento della vite, specie nei siti con scadente qualità        un arco 0,016 x 0,022 in acciaio con due molle NeoSentalloy
d’osso dove la stabilità primaria è scarsa, si consiglia di caricar-       da 200 gr compresse tra i secondi premolari superiori e i secondi
la immediatamente applicando forze leggere (50 gr). Ciò per-               molari per raddrizzare i molari mesioversi e riaprire gli spazi dei
metterà alla vite di acquisire una posizione stabile all’interno del-      primi molari. A sinistra, un bloccaggio metallico con filo 0,012,
l’osso favorendo una migliore ritenzione meccanica. Poiché il suc-         teso tra il canino superiore di sinistra e la vite, rappresentava l’an-
cesso di queste miniviti dipende principalmente dalla loro capacità        coraggio grazie al quale la forza di reazione della molla veni-
di ritenzione meccanica é importante che la direzione di inserzione        va dissipata mantenendo, quindi, il rapporto di Classe I a livel-
della spider screw sia perpendicolare alle forze ortodontiche che          lo premolare e canino. A destra, invece, la forza di reazione
verranno successivamente applicate. Un grado elevato di osteoin-           espressa dalla molla correggeva il rapporto di Classe III a livel-
tegrazione non è desiderato né previsto per questo tipo di anco-           lo premolare e canino, chiudendo nel contempo gli spazi ante-
raggio. Sebbene alcuni studi riportino un certo grado di osteoin-          riori e centrando la linea mediana (Figg. 5f-h). A livello dell’arcata
tegrazione conseguito su miniviti caricate immediatamente, non è           inferiore, è stato fatto stripping interprossimale e usato uno Spring
stata riscontrata nessuna difficoltà all’atto della rimozione9,12,13. Se   Aligner per correggere il leggero affollamento. La durata com-
si nota mobilità della vite, immediatamente dopo la sua colloca-           plessiva del trattamento è stata di 10 mesi (Figg. 5i-m).
zione o durante un movimento dentale, questa deve essere inseri-
ta più in profondità o sostituita con una più lunga che vada ad im-
pegnare anche la corticale controlaterale.                                 Caso 2
In aree con spessore osseo ridotto (ad es. nei setti interradicolari)
si consiglia di utilizzare le miniviti con diametro ridotto di 1,5 mm.     Una paziente di 50 anni presentava malocclusione caratte-
Le Spider Screw si connettono facilmente ai denti attraverso gli slots     rizzata dalla sovraeruzione del secondo premolare e del pri-
della testina. Le forze ortodontiche applicate variano in un range         mo e secondo molare superiori di sinistra dovuta ad assenza
che va dai 50 gr ai 300 gr, in base alla qualità di osso e al mo-          degli antagonisti nell’arcata inferiore. Questa sovraeruzione
vimento ortodontico desiderato. Nei siti con scarsa qualità ossea          creava alla paziente un problema estetico e precludeva la pos-
è consigliabile utilizzare forze leggere.                                  sibilità di un’adeguata riabilitazione protesica (Figg. 6 a, b).
Un’accurata igiene orale attorno alla vite, indispensabile per ga-         L’ancoraggio necessario per intrudere il settore superiore sinistro è
rantirne il successo, si mantiene facilmente grazie al disegno diffe-      stato creato tramite applicazione di due Spider Screws: una, nel-
renziato della porzione transmucosa. Si consiglia di fare applicazioni     lo spazio interprossimale tra primo e secondo premolare superio-
topiche con gel di clorexidina allo 0,12% per la prima settimana, e        re di sinistra, l’altra distalmente al secondo molare superiore di si-
procedere poi con le normali manovre di igiene con lo spazzolino.          nistra. Inizialmente, sono stati applicati gli attacchi solo sul primo
Dopo il trattamento ortodontico, la Spider Screw si rimuove facil-         e sul secondo molare, i denti che risultavano più estrusi, e usato
mente con l’apposito cacciavite manuale oppure col pick-up mon-            un sezionale 0,016 x 0,022 in acciaio, al fine di consolidare i
tato su manipolo e, nella maggior parte dei casi, non è necessa-           denti. Due molle NeoSentalloy da 150 gr l’una con azione intru-
rio fare l’anestesia. Nell’arco di pochi giorni si ha la spontanea gua-    siva sono, quindi, state applicate dalle miniviti ai brackets (Fig. 6c).
rigione dei tessuti molli.                                                 Durante il movimento ortodontico la paziente ha osservato una ac-
                                                                           curata igiene orale domiciliare e si è sottoposta a sedute mensili
                                                                           di igiene professionale con scaling e root planning14-16.
Casi clinici                                                               Negli ultimi due mesi di trattamento è stato applicato un at-
                                                                           tacco anche sul secondo premolare superiore di sinistra e lo
Caso 1                                                                     si é collegato alla spider screw più mesiale mediante trazio-
                                                                           ne elastica. L’apparecchiatura ortodontica è stata limitata so-
Una paziente di 45 anni presentava la linea mediana supe-                  lo a tre elementi del quadrante superiore sinistro per un periodo
riore deviata verso destra con piccoli diastemi frontali (Figg.            complessivo di 7 mesi (Figg. 6 d, e).

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Spider screw: Skeletal Anchorage System 12

          Discussione                                                                 Durante il movimento intrusivo, talvolta si può verificare una in-
                                                                                      clinazione vestibolare dei denti interessati. Questa componente
          L’impiego delle Spider Screw è estremamente efficace per ga-                si può controllare inserendo del torque linguale sui fili rettan-
          rantire un ancoraggio affidabile in svariate situazioni cliniche            golari o applicando una barra transpalatina. In alternativa, il
          per eseguire movimenti sagittali (retrazione o protrazione) e ver-          controllo della corona si può ottenere inserendo una minivite
          ticali (intrusione). Le più comuni sono:                                    sul lato palatino ad applicando in contemporanea forze pa-
          • arcate dentali incomplete, pazienti adulti con perdita se-                latali e vestibolari: in questo modo, il movimeto diventa ancora
                vera di supporto parodontale e/o situazioni generiche di              più rapido e preciso (Figg. 7a, b). Prima di effettuare un mo-
                ancoraggio intra-orale insufficiente;                                 vimento intrusivo, è fondamentale eradicare l’infiammazione
          • casi sia di pazienti adulti che adolescenti con collabora-                ed eliminare eventuali tasche, stabilendo uno stato di salute
                zione scarsa o nulla. In queste difficili situazioni la possibilità   ottimale dei tessuti parodontali14,15,16.
                di avvalersi di un sistema di ancoraggio no-compliance è              Attualmente, c’è solo uno studio relativo ai fattori che influenza-
                un requisito fondamentale per il successo del trattamento.            no la stabilità delle miniviti in titanio17. I risultati hanno evidenziato
          Le viti sono talmente piccole che localizzare un sito di inser-             che esistono tre fattori critici: uno è il diametro della minvite, un
          zione idelae è molto semplice. Anche quando lo spazio è ri-                 secondo è il grado di infiammazione dei tessuti circostanti, ed
          dotto oppure vicino a strutture anatomiche importanti, le miniviti          un terzo è la qualità dell’osso. Concordi col suddetto articolo, in
          si possono applicare nella corretta posizione avvalendosi del-              aree con osso di scarsa qualità è consigliabile inserire viti ti dia-
          la dima chirurgica: l’uso della dima è un affidabile aiuto per              metro maggiore e ancorarvi forze leggere iniziali per testarne la
          identificare il sito sia in senso sagittale che verticale.                  stabilità prima di eventualmente incrementarle. Il controllo del-
          Nei casi con osso di scarsa qualità, l’esperienza clinica ha di-            l’infiammazione è un fattore estremamente importante in tutte le
          mistrato esiti positivi purchè ci si avvalga di viti più lunghe (11         situazioni17,18. Al fine di minimizzare l’infiammazione, le miniviti
          mm) e si impegni la corticale controlaterale quando possibile.              andrebbero inserite in aree con gengiva cheratinizzata evitando
          La testa ed il collare delle Spider Screws hanno dimensioni e               i frenuli e le inserzioni muscolari o posizioni troppo alte nei for-
          disegno differenziato per facilitare le manovre di igiene ora-              nici, migliorando le naturali capacità di resistenza dei tessuti e
          le domiciliare, controllando così l’infiammazione dei tessuti mol-          facilitando le procedure di igiene orale per i pazienti. Infine, è
          li, e per assicurare ai pazienti in comfort ottimale evitando pos-          importante selezionare la Spider Screw con lunghezza del col-
          sibili irritazione dei tessuti peri-implantari.                             lare appropriata allo spessore dei tessuti molli in cui si inserisce.
          Le Spider Screws forniscono ancoraggio immediato per l’im-
          piego di forze ortodontiche comprese in un range che va da
          50 gr a 200 - 300 gr a seconda del movimento desiderato.                    Conclusioni
          La possibilità di caricarle immediatamente evita possibili al-
          lungamenti dei tempi attivi di cura.                                        Il sistema Spider Screw offre un ancoraggio scheletrico affi-
          Le miniviti dovrebbero essere inserite con direzione perpen-                dabile per differenti tipi di movimento dentale, specialmente
          dicolare alla forza ortodontica che andremo a connettere e                  in situazioni cliniche di arcate dentali incomplete e limitata col-
          ad appropriata altezza rispetto al piano occlusale in relazio-              laborazione spesso associate nei pazienti adulti. Il loro im-
          ne al movimento programmato. Nei movimenti intrusivi, an-                   piego comporta semplici princìpi di biomeccanica associati
          dranno applicate alte nel vestibolo per un’azione efficace. Per             a procedure ortodontiche minime e facili da eseguire. La pos-
          movimenti sagittali, si applicheranno alte nel vestibolo solo se            sibilità di caricarle immediatamente accorcia i tempi di cura
          si desidera associare una componente intrusiva, altrimenti è più            con grande soddisfazione per i pazienti.
          vantaggioso posizionarle vicino al piano occlusale, se possi-               Le procedure chirurgiche di applicazione e rimozione sono fa-
          bile a livello della linea muco-gengivale. Per annullare com-               cili da eseguire, e l’utilizzo della vite più appropriata in rela-
          pletamente l’effetto intrusivo, si può ricorrere ad un ancorag-             zione all’anatomia delle differenti sedi di inserzione minimiz-
          gio di tipo indiretto applicando un bloccaggio metallico dai                za il rischio di possibili fallimenti. Per tutte queste ragioni, Spi-
          denti alle miniviti ed avvalendosi di una forza ortodontica oriz-           der Screw rappresenta un sistema che può essere utilizzato con
          zontale per produrre lo spostamento desiderato (Fig. 5h).                   facilità ed affidabilità dagli ortodontisti.

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