Die Entwicklung der festsitzenden Apparatur
Auch Case entwickelte eine Apparatur mit der Zähne getorquet werden konnten. Dazu wurden zwei labial verlaufende Bögen angewendet, die gleichzeitig zum Zurückund Vorbewegen benutzt werden konnten. Damit erreichte er mit derselben Apparatur entweder labialen oder bukkalen Wurzeltorque (Abb. 1).
Knapp veröffentlichte 1900 in einem Buch verschiedene Apparate nach dem gleichen Bauprinzip. Er fertigte seine „Richtmaschinen“, wie zuvor schon Carabelli, auf Modellen. Es wurden angepasste offene Bänder verwendet, mit angelöteten Knöpfchen. Zum Befestigen der Bänder an den Zähnen legte er eine Ligatur über die beiden Knöpfchen. Zur körperlichen Bewegung, Rotation und Kippung dienten Schrauben zwischen den Bändern (Abb. 2) [Pfaff 1906].
Während die meisten in Gebrauch genommenen Regulierungsapparate nur für bestimmte Okklusionsanomalien geeignet waren, sollte Angles „Normalapparatur“ zur Behandlung von allen Klassen der Okklusionsanomalien anwendbar sein. Der Angle Expansionsbogen (E-Bogen) wurde aus Neusilber, einer Silber-Chrom-Nickel-Legierung, hergestellt (Abb.3). Er bestand aus einem Klammerband, das durch eine Schraube aktiviert werden konnte, und einem Bogen mit Gewindeeinschnitt, der in ein an das Band gelötetes Röhrchen eingeführt wurde. Die zu regulierenden Zähne wurden durch Ligaturen mit dem Bogen verbunden. Durch Spreizen des Bogens vor dem Einführen in die Bukkalröhrchen erreichte man eine Expansion des Zahnbogens. Eine Retrusionsbewegung der Frontzähne wurde durch die Abflachung des Expansionsbogens ausgeübt. Gleithäkchen, die an den Bögen angelötet waren, dienten der intermaxillären Verankerung (Bakerverankerung/B-Bogen). Durch intermaxilläre Gummiligaturen sollte eine Verlagerung des Unterkiefers nach mesial oder distal möglich werden. Zur Durchführung von Rotationsbewegungen, wurden Gummikeile benutzt (Abb. 3 und 4) [Angle 1913b]. Angle verbesserte immer wieder seine Konstruktionen und entwickelte neue Geräte. Sein um 1910 entstandener Stiftröhrchen-Apparat, Pin and Tube-Appliance, der zunächst für die Retention vorgesehen war, ermöglichte als „Working Retainer“ körperliche Zahnbewegungen. Er bestand aus Bändern mit Vertikalröhrchen, in welche die an den Bogen gelöteten Stiftchen eingeführt wurden (Abb. 5) [Kaminek 1980].
In Deutschland wurde dieses Prinzip besser bekannt durch den Bolzenbogen oder die Faltapparatur von Simon und Schwarz. Diese Apparatur bestand aus Stahl. Die Herstellung konnte am Patienten erfolgen, da Lötungen nicht erforderlich waren (Abb. 6) [Renfroe 1960].
Etwas einfacher war die ligaturenlose Apparatur von Case 1916. Er benutzte einen hochelastischen Edelmetalldraht, den er durch Ösen führte, die an den Bändern befestigt waren. Hierin kann der Vorläufer der etwa fünfzig Jahre später folgenden Begg-Technik gesehen werden [Hotz 1972].
Da Angle selbst seine Pin and Tube-Appliance als zu arbeitsaufwändig ansah, entwickelte er 1916 eine vertikale Band-Bogen-Apparatur, die Ribbon-Arch Appliance. Mit dieser Apparatur war es erstmals möglich, eine Bewegung der Zähne in allen drei Ebenen des Raumes durchzuführen. Obwohl diese Überlegung und die Technik der Ribbon-Arch Apparatur der Ausgang für alles später folgende war, wird sie in der Literatur nur selten erwähnt. Die originale Apparatur wurde aus einer Gold-Platin-Legierung hergestellt. Später wurden Bänder und Bögen aus einer Chrom-Silber-Nickel-Legierung eingesetzt [Rethmann 1970].
Langsam verbreitete sich bei der Herstellung von kieferorthopädischen Attachments der Einsatz von rostfreiem Stahl. Seit 1970 gilt er als verbreitetste Legierung. Die Stahlsorte enthielt 18 Prozent Chrom, acht Prozent Nickel und als Rest Eisen. Heutzutage werden die Nickelanteile wegen physiologischer Reaktionen reduziert [Matasa 1997].
Die Ribbon-Arch Apparatur hatte erstmals einen Vierkantschlitz in einem Bracket, welches auf das Band gelötet war. In der Vertikalen hatte der Bracketschlitz seine größte Dimension und auch seine Öffnung. Der Bracketschlitz hatte die Dimensionen von .022 inch in der Horizontalen und .036 inch in der Vertikalen.
Durch den Ribbon-Arch war ein labialer und bukkaler Torque der Frontzähne mit dem Bogen selbst erstmals möglich. Am Bogendraht war distal der letzten Bänder ein Gewinde angebracht. Es diente durch Aufschrauben einer Schraubenmutter zur Verkürzung der Zahnreihe. Distal der seitlichen Schneidezähne waren auf dem Bogen Sporne angelötet. Damit sollte beim Verkürzen der Zahnreihe ein Kippen nach distal vermieden werden. Um einzelne Zähne mesial oder distal bewegen zu können, wurden Federn und Gummizüge benutzt. Die größte Flexibilität hatte der Ribbon-Arch in der Horizontalen. Somit war eine Rotationsbewegung sehr gut möglich. Seine Schwäche lag jedoch in der Angulation. Aufrichtungen auf beiden Seiten einer Extraktion waren nicht sehr erfolgreich [Dewel 1981].
Seit der Zeit der Ribbon-Arch Apparatur gewinnt die exakte Positionierung der Bänder und Brackets immer mehr an Bedeutung (Abb. 7) [Dewel 1981].
Zur selben Zeit dachte Mershon in eine andere Richtung. Er stellte 1917 einen Lingualbogen mit .036 inch Querschnitt vor, an den feine elastische Federn angelötet waren. Der Bogen wurde an den Lingualschlössern der Molaren befestigt und konnte vom Behandler abgenommen, verändert und neu eingesetzt werden. Der Innenbogen nach Mershon sollte, im Gegensatz zum Angle-Expansionsbogen, keine Resorptionsschäden an den Wurzeln der bewegten Zähne verursachen, da durch die an ihn gelöteten Federn weitaus feinere Kräfte auf die Zähne einwirkten. Seine Technik war später die Grundlage für die weit verbreiteten Plattenapparaturen, die Crozat-Geräte und die Lingualtechnik (Abb. 8) [Kaminek 1980].
Eine weitere neue Entwicklung und ein bedeutender Meilenstein in der Geschichte der festsitzenden Apparatur wurde 1928 von Angle erbracht. Er bezeichnete seine Edgewise Apparatur als letztes und bestes orthodontisches Gerät [Schmuth 1973]. Dieses Gerät wurde entwickelt, um die Vorteile der Ribbon-Arch Apparatur, wie etwa die einfache Applikation und die schnelle Manipulation, nutzen zu können. Außerdem wollte Angle die Kontrolle, die man über die Frontzähne erreicht hatte, über alle Zähne erlangen. Die Schwäche der Angulationskontrolle des Ribbon-Arch bei körperlichen Zahnbewegungen wurde durch die Dimensionsänderung des Bogens in der Horizontalen behoben. Er hatte nun die Maße von .022 x .028 inch. Er wurde seitlich, mit der Schmalseite (Edgewise) in ein neu entwickeltes Bracket eingeführt (Abb. 9) [Anderson et al. 1948].
Die Idee der Edgewise-Technik ist es, ideale Okklusionsverhältnisse zu schaffen, indem man den Zahnbogen an einen individuellen, idealen Bogen anpasst. Entgegen der Theorie, dass die richtige Interkuspidation und Achsenstellung bei der Behandlung mit Apparaturen, die wenig Zahnachsenkontrolle aufweisen, durch die Okklusion „eingehämmert“ wird, ist mit der Edgewise-Apparatur eine Theorie der korrekten Zahnstellung in allen drei Dimensionen des Raumes entstanden [Anderson et al. 1948, Schmuth 1973].
Um möglichst leichte Kräfte anwenden zu können und die Vorteile der runden und der Vierkantbögen zu nutzen, gab Atkinson einen Universalapparat an. In die Universalbrackets konnten Vierkantbögen und auch Rundbögen eingelegt werden. Eine Besonderheit der Universalbrackets war die Fixierung der Bögen mit Lock Pins (Splints) und nicht mit Draht- oder Gummiligaturen (Abb. 10) [Kaminek 1980].
Auch Johnsen benutzte bei seiner Zwillingsapparatur leichte Kräfte, indem er im Schneidezahnbereich zwei .010 inch dicke elastische Stahldrähte verlaufen ließ. Diese elastischen Stahldrähte wurden in den lateralen Abschnitten in 28 Millimeter langen Röhrchen eingeführt und befestigt. Durch die Benutzung von zwei dünnen Runddrähten war es ihm möglich, geringe Kräfte auf die Zähne zu bekommen und trotzdem im frontalen Segment eine ähnliche Torquekontrolle wie mit dem Ribbon-Arch zu erreichen. Johnson behandelte die Angleklasse II mit einer neuen Strategie. Er retrahierte zuerst die Oberkieferfrontzähne, um zu einem späteren Zeitpunkt die lateralen Segmente zu distalisieren (Abb. 11 und 12) [Renfroe 1975].
Tweed beschrieb 1940 seine Behandlungsweise mit der Edgewise-Apparatur, die zur Durchsetzung der Light-wire Methode führte. Er veränderte die Behandlungsmethoden dahingehend, dass von nun an die Therapie der transversalen Erweiterung der Zahnbögen, die von Angle geprägt wurde, aufgegeben, und die Indikation zur Extraktion bei Engständen stark erweitert wurde. Tweed arbeitete mit Vierkantbögen und sehr geringen Kräften. Er legte viel Wert auf die Stellung der unteren Schneidezähne und die Verankerung der unteren Molaren für die Stabilität des Behandlungsergebnisses. Als weitere Verankerung fand bei Tweed der extraorale Zug Verwendung, der von Angle und Kingsley eingeführt worden war [Kaminek 1980].
Ein Behandlungssystem, das nur mit Rundbögen arbeitet, stellte 1958 der Australier Begg vor. Er benutzte dünne resiliente Drähte, vorwiegend australischen Draht mit rundem Querschnitt (0,4 Millimeter Durchmesser). Das System hebt sich jedoch von der eigentlichen Light-wire Methode von Tweed ab. Es basiert auf anderen theoretischen und mechanischen Prinzipien. Begg verwandte ein spezielles Bracket mit einem Einpunktkontakt (Abb. 13) [Booy 1966, Begg et al. 1977 a]. Die Zähne haben dadurch die Möglichkeit, sich nach allen Richtungen frei zu bewegen. Im Gegensatz zu den Brackets der körperlichen Zahnbewegung wurde eine Art kardanische Aufhängung der Zähne angestrebt. Somit wurde die Reibung der Brackets an dem Bogendraht auf ein Minimum herabgesetzt und kleine Kräfte erzeugt (25 g/cm2 Wurzeloberfläche), die dem Blutdruck der Kapillaren im Parodontium entsprechen. Begg kippt zuerst die Zähne und korrigiert später ihre Achsenrichtung. Durch die Anwendung geringer Kräfte und besonderer Verankerungsbiegungen, die zur Stabilisierung der Molaren beitragen, konnte er bei einem Lückenschluss nach Extraktion auf die extraorale Verankerung verzichten [Begg et al.1977 a].
Unter dem Einfluss der Lightwire-Methode nach Tweed und der Begg Technik wurde auch bei der Edgewise-Apparatur mit der Anwendung dünner elastischer runder Drähte begonnen. So entwickelten sich verschiedenen Modifikationen der Edgewise Technik (Abb. 14). Die bekanntesten sind die Methoden nach Jarabak und nach Ricketts [Jarabak et al.1972; Kaminek 1980; Ricketts et al. 1979].
Dr. Boris SonnenbergOlgastraße 3970182 Stuttgart
Prof. Dr. Dr. Gernot GözPoliklinik für KieferorthopädieOsianderstraße 2 - 872076 Tübingen
Den dritten und letzten Teil lesen Sie in den zm 14.
