Comparison of the surgically assisted orthodontic rehabilitation techniques of patients with transversal maxillary defficiency

Cover Page

Abstract


The article considers comparison of the outcomes of surgically assisted rapid palatal expansion with the use of tooth-borne and bone-borne expansion appliances in patients with transversal maxillary deficiency. 76 computed tomography scans of 38 patients (24 with bone-borne anchorage, 14 with tooth-borne ones) were studied. Examination of the expansion was performed before the treatment onset and after the activation of the screw of the distraction apparatus. Expansion was evaluated in the areas of canines, premolars and first molars. The maximal amount of the vestibular tooth crown inclination was revealed in premolars with tooth-borne appliances. The use of bone-borne appliances allows to achieve the greatest effect of tooth body shift in a vestibular direction.


Full Text

Введение

Хирургически ассоциированное расширение неба является одной из основных методик коррекции трансверзального межчелюстного несоответствия у взрослых пациентов с завершенным ростом [1, 2]. С момента своего появления в 1860 г. метод комбинированного лечения сужения верхней челюсти прошел ряд усовершенствований и модификаций как в части хирургического протокола, так и со стороны ортодонтической аппаратуры, позволяющей достичь желаемого результата расширения. Было предложено множество вариантов дистракционных аппаратов, отличающихся друг от друга конструктивными особенностями [3, 4]. Все существующие дистракторы, применяемые для этой цели по способу фиксации на верхней челюсти, можно разделить на две группы — аппараты с назубной опорой и аппараты с накостной фиксацией.

Цель исследования — сравнение биомеханики хирургически ассоциированного расширения неба с применением аппаратов с накостным и назубным типом фиксации на верхней челюсти.

Задачи исследования

  1. Провести оценку локальных изменений челюстно-лицевого аппарата в процессе хирургически ассоциированного расширения неба.
  2. Выявить наиболее важные клинические факторы, влияющие на биомеханику расширения челюсти, состояние зубов и околозубных тканей.
  3. Дать характеристику эффективности лечения взрослых пациентов, имеющих трансверзальные аномалии челюстей, с применением в процессе реабилитации дистракционных аппаратов с назубным и накостным видами фиксации на челюсти.

Материалы и методы

Материалом для исследования послужили 76 компьютерных томограмм пациентов с межчелюстным несоответствием, у которых было проведено аппаратурно-хирургическое расширение верхней челюсти. В 24 клинических случаях использовались аппараты с накостной фиксацией, в 14 — с назубной. Компьютерная томография проводилась до начала лечения и после окончания активации дистракционного аппарата по достижении необходимого объема расширения. Для увеличения точности измерений в соответствующие временные промежутки пациентам проводилось внутриротовое сканирование с последующим наложением цифровых контрольно-диагностических моделей челюстей на трехмерные рентгеновские снимки пациентов. Были проведены межапикальные и межкоронковые замеры (рис. 1) по клыкам, премолярам и первым молярам до начала лечения и по окончании активации дистракционного аппарата. Для объективизации результатов нами был предложен метод оценки характера расширения верхней челюсти. Одним из ключевых индикаторов, дающих понимание о степени скелетного компонента в процессе расширения верхней челюсти, стал коронково-апикальный индекс (КАИ = межкоронковое расширение / межапикальное расширение).

 

Рис. 1. Межапикальные и межкоронковые измерения до начала лечения (a) и по окончании расширения (b): X1 — межкоронковое расстояние до начала лечения; X2 — межкоронковое расстояние по окончанию расширения верхней челюсти; Y1 — межапикальное расстояние до начала лечения; Y2 — межапикальное расстояние по окончанию расширения верхней челюсти

Fig. 1. Interapical and intercoronal measurements before the treatment onset (a) and after the end of the expansion (b): X1 — intercoronal distance before treatment; X2 — intercoronal distance after maxillary expansion; Y1 — interapical distance before treatment; Y2 — interapical distance аfter maxillary expansion

 

Результаты и их обсуждение

Исследуя биомеханику расширения верхней челюсти при хирургически ассоциированном расширении неба, можно говорить о следующих механизмах дистракции:

  • перемещение зубов за счет увеличения пространства в области распила(-ов) верхней челюсти (скелетное расширение);
  • вестибулооральный наклон зуба (зубоальвеолярное расширение);
  • корпусное перемещение боковых зубов в пределах альвеолярного отростка;
  • пластификация-деформация альвеолярной части челюсти за счет пластичности костной ткани.

В методике хирургически ассоциированного расширения неба первые два компонента имеют наибольшее значение.

Сравнение действия аппаратов с накостной и назубной фиксацией показало значимые различия в биомеханике расширения (рис. 2). Полученные результаты представлены в табл. 1.

 

Таблица 1 / Table 1

Морфометрические параметры челюстей у пациентов с сужением верхней челюсти. Результаты проведенного аппаратурно-хирургического расширения неба

Morphometric parameters of patients with transversal maxillary deficiency. Results of the surgically assisted rapid palatal expansion

Группы пациентов

Критерии оценки

Расширение по клыкам

Расширение по первым премолярам

Расширение по вторым премолярам

Расширение по первым молярам

Лечение с использованием аппаратов с назубной фиксацией

Расширение по апикальным точкам, мм

2,4 ± 0,3

0,2 ± 0,1

0,2 ± 0,2

2,3 ± 0,2

Расширение по коронкам, мм

5,3 ± 0,5

5,4 ± 0,6

5,6 ± 0,6

4,2 ± 0,7

КАИ*

2,2

–*

–*

1,8

Лечение с использованием аппаратов с накостной фиксацией

Расширение по апексам, мм

3,5 ± 0,4

3,1 ± 0,6

3,0 ± 0,5

2,8 ± 0,1

Расширение по коронкам, мм

4,8 ± 0,6

4,7 ± 0,5

4,6 ± 0,4

4,1 ± 0,6

КАИ*

1,4

1,5

1,5

1,5

Примечание. * При использовании аппаратов с назубной фиксацией объем апикального расширения премоляров был незначительным (в пределах погрешности). Коронково-апикальный индекс (КАИ) в данном случае не являлся репрезентативным показателем и не рассчитывался.

Note. * Using devices with tooth-borne anchorage, the volume of apical expansion of premolars was insignificant (within the margin of error). Сrown-Apical Index (CAI), in this case, was not the representative indicator and was not calculated.

 

Рис. 2. Расширение по апексам зубов с применением аппаратов с назубной и накостной опорой

Fig. 2. Expansion of the apices of the teeth with the application of tooth-borne and bone borne appliances

 

Расширение по коронкам зубов сопоставимо при использовании аппаратов с накостной и назубной опорой (рис. 3). Аппараты с накостной фиксацией позволяют получить наиболее корпусное перемещение боковых зубов в вестибулярном направлении, за счет увеличения пространства в области распилов. Расширение апикальной дуги малоэффективно при применении аппаратов с назубной фиксацией (рис. 4).

 

Рис. 3. Расширение по коронкам зубов с применением аппаратов с назубной и накостной опорой

Fig. 3. Expansion of the crowns of the teeth with the application of tooth-borne and bone borne appliances

 

Рис. 4. Аппарат с назубной фиксацией. Первые моляры перемещаются под действием стальных колец. Премоляры перемещаются под давлением балки

Fig. 4. Apparatus with the tooth-borne anchorage. First molars are moved by stainless steel band. Premolars are moved under the pressure of the metal framework

 

Наибольший зубоальвеолярный наклон отмечается у премоляров в группе с назубной опорой, что мы связываем с конструктивной особенностью дистракторов. Дистракционный аппарат, применяемый при лечении данной группы пациентов, предполагает плотную фиксацию на первых молярах за счет стального ортодонтического кольца, премоляры же перемещаются под действием балки, располагающейся в проекции шейки зуба. При этом наблюдается выраженный зубоальвеолярный наклон.

С целью демонстрации вышеизложенной методики оценки характера расширения приведем в пример клинический случай пациента с трансверзальным межчелюстным несоответствием.

У пациентки произведена диагностика, включающая фотограмметрию (рис. 5, 7), сканирование зубных рядов (рис. 6) и рентген-диагностику с трехмерным цефалометрическим анализом (рис. 8). Для большей точности было произведено наложение цифровых диагностических моделей челюстей на компьютерную томограмму (рис. 9), выполнены межкоронковые и межапикальные измерения по клыкам, премолярам и молярам (рис. 10).

 

Рис. 5. Пациентка Э., 26 лет, мезиальная окклюзия, межчелюстное трансверзальное несоответствие, сужение верхней челюсти

Fig. 5. Patient E., 26 y.o., mesial occlusion, transversal maxillary deficiency

 

Рис. 6. Цифровые контрольно-диагностические модели пациента до начала лечения

Fig. 6. Digital diagnostic models of patient before the onset of the treatment

 

Рис. 7. Сильное сужение верхней челюсти

Fig. 7. Significant contraction of the maxilla

 

Рис. 8. Цефалометрическое исследование. Третий скелетный класс. Протрузия верхних резцов — 5°, ретрузия нижних резцов — 4°

Fig. 8. Cephalometric evaluation. III skeletal class, upper incisors protrusion is 5°, lower incisors retrusion is 4°

 

Рис. 9. Наложение цифровой диагностической модели верхней челюсти на компьютерную томограмму

Fig. 9. Imposition of the digital model of the maxilla on the computed tomography scans

 

Рис. 10. Проведение межапикальных и межкоронковых измерений

Fig. 10. Interapical and intercrown measurements

 

Был составлен план комплексного лечения скелетной формы мезиальной окклюзии, который включал в себя следующие основные этапы — 2 хирургических (срединная сагиттальная остеотомия и двучелюстнаяортогнатическая операция по перемещению базисов челюстей в положение конструктивного прикуса) и 3 ортодонтических (подготовительный этап, включающий расширение с помощью дистракционного аппарата, декомпенсацию с помощью замкового несъемного ортодонтического аппарата и завершающий этап создания правильных окклюзионных контактов).

Лечение началось с установки стандартного накостного телескопического дистракционного аппарата (рис. 11). Результатом расширения стала делатерализация половин верхней челюсти с образованием диастемы (рис. 12, 13). По окончании расширения был проведен рентгено-биометрический анализ, аналогичный таковому на этапе диагностики. Пользуясь полученными результатами, был рассчитан коронково-апикальный индекс, который варьирует от 1,0 до 1,2 и говорит о корпусном скелетном расширении (табл. 2).

 

Таблица 2 / Table 2

Результаты рентгено-биометрического анализа

Results of X-ray and biometric analysis

Параметры

Коронково-апикальный индекс

3-3

4-4

5-5

6-6

Межкорневое расстояние (до/после)

23,8/30,77

30,13/37,1

31,11/34

Межкоронковое расстояние (до/после)

29,75/37,25

25,43/32,54

36,64/40,0

Объем расширения (по корням/по коронкам)

6,97/7,5

6,97/7,11

2,89/3,36

Коронково-апикальный индекс

1,1

1,0

1,2

 

Рис. 11. Установлен стандартный аппарат с накостной фиксацией на верхней челюсти

Fig. 11. Standard appliance with a bone-borne anchorage

 

Рис. 12. Появление диастемы в результате активации дистракционного аппарата: a — до начала лечения; b — 5-е сутки после операции; c — 15-е сутки по окончании расширения

Fig. 12. Diastema as a result of the use of distraction apparatus: a — before the onset of thetreatment; b — 5 days after the surgical procedure; c — 15 days after the expansion

 

Рис. 13. Наложение КТ до (белый) и после (синий) хирургически ассоциированного расширения верхней челюсти

Fig. 13. Imposition of the computed tomography scans before (white colour) and after (blue colour) surgically assisted rapid palatal expansion

 

Выводы

  1. Хирургически ассоциированное расширение неба является эффективной методикой коррекции трансверзального межчелюстного несоответствия у взрослых пациентов с законченным ростом.
  2. Использование аппаратов с накостной опорой позволяет получить корпусное перемещение боковых зубов в вестибулярном направлении, преимущественно за счет скелетного компонента расширения.
  3. Применение аппаратов с назубной фиксацией приводит преимущественно к зубоальвеолярному расширению верхней челюсти за счет вестибулярного наклона боковой группы зубов.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

About the authors

Andrey V. Nikolaev

North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov

Author for correspondence.
Email: nikolaev23@gmail.com

Russian Federation, Saint Petersburg

Assistant Professor, Department of Orthodontics

Sergey A. Popov

North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov

Email: sergey.popov@szgmu.ru

Russian Federation, Saint Petersburg

Doctor of Medical Sciences, Head of the Orthodontic Department

Elena A. Satygo

North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov

Email: elena.satygo@szgmu.ru

Russian Federation, Saint Petersburg

Doctor of Medical Sciences, Head of Department of Pediatric Dentistry

Mikhail A. Postnikov

Samara State Medical University

Email: postnikovortho@yandex.ru

Russian Federation, Samara

Doctor of Medical Sciences, Associate Professor, Department of Dentistry of IPE

References

  1. Николаев А.В., Андреищев А.Р., Кутукова С.И. Сравнение биомеханики хирургически ассоциированного расширения неба при использовании дистракционных аппаратов с назубным и накостным типами фиксации // Стоматология. – 2017. – Т. 96. – № 5. – С. 48–55. [Nikolaev AV, Andreishchev AR, Kutukova SI. Comparative biomechanical study of surgically assisted rapid palatal expansion with tooth-borne and bone-borne expanders. Stomatologiia (Mosk). 2017;96(5):48-55. (In Russ.)]. https://doi.org/10.17116/stomat201796548-55.
  2. Постников М.А. Оптимизация ортодонтического лечения детей с мезиальной окклюзией в период смены и после смены зубов: Автореф. дис… докт. мед. наук. – Самара, 2016. – 46 с. [Postnikov MA. Optimizatsiya ortodonticheskogo lecheniya detey s mezial’noy okklyuziyey v period smeny i posle smeny zubov. [dissertation abstract] Samara; 2016. 46 р. (In Russ).] Доступно по: https://search.rsl.ru/ru/record/01006647024. Ссылка активна на 14.09.2019.
  3. Betts NJ, Vanarsdall RL, Barber HD, et al. Diagnosis and treatment of transverse maxillary deficiency. Int J Adult Orthodon Orthognath Surg. 1995;10(2):75-96.
  4. Gauthier C1, Voyer R, Paquette M, et al. Periodontal effects of surgically assisted rapid palatal expansion evaluated clinically and with cone-beam computerized tomography: 6-month preliminary results. Am J Orthod Dentofacial Orthop. 2011;139(4 Suppl):S117-128. https://doi.org/10.1016/j.ajodo.2010.06.022.

Supplementary files

Supplementary Files Action
1.
Fig. 1. Interapical and intercoronal measurements before the treatment onset (a) and after the end of the expansion (b): X1 — intercoronal distance before treatment; X2 — intercoronal distance after maxillary expansion; Y1 — interapical distance before treatment; Y2 — interapical distance аfter maxillary expansion

Download (80KB) Indexing metadata
2.
Fig. 2. Expansion of the apices of the teeth with the application of tooth-borne and bone borne appliances

Download (118KB) Indexing metadata
3.
Fig. 3. Expansion of the crowns of the teeth with the application of tooth-borne and bone borne appliances

Download (115KB) Indexing metadata
4.
Fig. 4. Apparatus with the tooth-borne anchorage. First molars are moved by stainless steel band. Premolars are moved under the pressure of the metal framework

Download (108KB) Indexing metadata
5.
Fig. 5. Patient E., 26 y.o., mesial occlusion, transversal maxillary deficiency

Download (205KB) Indexing metadata
6.
Fig. 6. Digital diagnostic models of patient before the onset of the treatment

Download (127KB) Indexing metadata
7.
Fig. 7. Significant contraction of the maxilla

Download (126KB) Indexing metadata
8.
Fig. 8. Cephalometric evaluation. III skeletal class, upper incisors protrusion is 5°, lower incisors retrusion is 4°

Download (113KB) Indexing metadata
9.
Fig. 9. Imposition of the digital model of the maxilla on the computed tomography scans

Download (135KB) Indexing metadata
10.
Fig. 10. Interapical and intercrown measurements

Download (104KB) Indexing metadata
11.
Fig. 11. Standard appliance with a bone-borne anchorage

Download (84KB) Indexing metadata
12.
Fig. 12. Diastema as a result of the use of distraction apparatus: a — before the onset of thetreatment; b — 5 days after the surgical procedure; c — 15 days after the expansion

Download (161KB) Indexing metadata
13.
Fig. 13. Imposition of the computed tomography scans before (white colour) and after (blue colour) surgically assisted rapid palatal expansion

Download (133KB) Indexing metadata

Statistics

Views

Abstract - 24

PDF (Russian) - 14

Cited-By


PlumX

Dimensions

Refbacks

  • There are currently no refbacks.

Copyright (c) 2020 Nikolaev A.V., Popov S.A., Satygo E.A., Postnikov M.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies