Accuracy of torque-limiting devices for mini-implant removal: an in vitro study

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REPORT


Original article

Accuracy of torque-limiting devices for mini-implant removal: an in vitro study Genauigkeit drehmomentlimitierender Instrumente bei Entfernung von Mini-Implantaten – Eine In-vitro-Studie Alexander Pauls, Manuel Nienkemper, Dieter Drescher1

Abstract

Zusammenfassung

Introduction.  Mini-implants, due to their potential for osseointegration, are exposed to torque levels that may cause them to fracture during removal. Thus, it is advisable to control the torque levels applied during mini-implant removal. Materials and methods.  A torque sensor with strain gauges was used to analyze torque-limiting devices for their accuracy in reverse (counterclockwise) operation. Eight devices were tested in this manner, including a group of hand-operated drivers (n=3), a group of battery-operated drivers (n=4), and a mains-operated surgical unit (n=1). Each device was analyzed eight times at each of the various torque levels. Shapiro–Wilk, Kruskal–Wallis H-, and Mann–Whitney U-tests were used to analyze the results. Results.  Most of the various devices revealed significant differences upon comparison. The accuracy of torque control offered by the three hand drivers was clinically acceptable. As two of the four battery-operated drivers did not feature torque limitation in reverse mode, they did not prevent high torque levels from occurring. Likewise, some of the maximum torque levels observed in conjunction with the other two battery-operated drivers and the mains-operated surgical unit exceeded considerably the clinically recommended range of 10–25 Ncm. Conclusion.  Although miniscrews can be removed successfully with hand-operated drivers while limiting torque, we advise against the use of battery-operated drivers or mains-operated surgical units not offering torque limitation in reverse mode.

Einleitung.  Aufgrund des Osseointegrationspotenzials von Mini-Implantaten werden diese bei der Entfernung Drehmomenten ausgesetzt, die zur Fraktur des Mini-Implantates führen können. Eine Entfernung der Mini-Implantate unter Kontrolle des applizierten Drehmomentes erscheint sinnvoll. Material und Methode.  Acht Instrumente mit Drehmomentbegrenzung wurden mittels eines Drehmomentsensors mit Dehnungsmessstreifen auf die Genauigkeit der Drehmomentkontrolle im Linkslauf überprüft. Drei Geräte wiesen einen manuellen, vier einen elektrischen Antrieb auf, bei einem Gerät handelte es sich um eine chirurgische Einheit. Die Messungen wurden auf den unterschiedlichen Stufen je Instrument und Stufe acht Mal durchgeführt. Die Auswertung der Ergebnisse erfolgte mittels ShapiroWilk-, Kruskal-Wallis-H- sowie Mann-Whitney-U-Tests. Ergebnisse.  Zwischen den einzelnen Instrumenten bestehen zum Großteil signifikante Unterschiede. Die drei Geräte mit manuellem Antrieb wiesen eine klinisch ausreichende Genauigkeit der Drehmomentkontrolle auf. Von den vier elektrischen Geräten verfügten zwei herstellerseitig über keine Drehmomentbegrenzung im Linkslauf und ließen somit hohe Drehmomente zu. Auch die maximal zugelassenen Drehmomente der übrigen e