ORTHO 155 1-16 Ó 2015 CEO Published by / E´dite´ par Elsevier Masson SAS All rights reserved / Tous droits re´serve´s
Original article Article original
Rapid maxillary expansion assisted by palatal mini-implants in adolescents – Preliminary study e Disjonction maxillaire rapide assiste par mini-implants palatins chez l’adolescent – liminaire Etude pre b Caroline CHANE-FANEa,*, Fran¸cois DARQUE a
H^opital Felix-Guyon, allee des Topazes, 97400 Saint-Denis, Reunion UFR d’odontologie, universite Bordeaux Segalen, 16-20, cours de la Marne, 33082 Bordeaux cedex, France b
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Summary
sume Re
Our preliminary clinical study compares the transverse skeletal and dento-alveolar modifications occurring after rapid maxillary expansion with purely dental anchorage or with dental anchorage assisted by palatal mini-implants, in endognathic adolescents aged 12 to 17. Nine patients were treated by means of tooth- and implant-supported expansion, and 7 others by means of a purely tooth-borne expander. The changes, 4 months after expansion, were measured on impressions and front-view X-rays in the 2 groups, and on three-dimensional X-rays for 6 patients treated by tooth- and implant-supported expansion. In our sample, tooth- and implant-supported expansion preserved the alveolar bone of 14/24 and gave rise to less buccal tipping of 16/26 than purely tooth-borne expansion. Ó 2015 CEO. Published by Elsevier Masson SAS. All rights reserved
Notre etude clinique preliminaire compare les modifications squelettiques et dentoalveolaires transversales des disjonctions maxillaires rapides a` appui dentaire exclusif et a` ancrage dentaire assiste par des mini-implants palatins chez les endognathes de 12 a` 17 ans. Neuf patients re¸c oivent une et 7 patients sont traites disjonction implanto-dento-portee par disjonction a` ancrage dentaire exclusif. Les changements, disjonction, sont mesures sur moulages et 4 mois apres eradiographies tel de face dans les 2 groupes, et sur examens radiographiques tridimensionnels pour 6 patients recevant Sur notre echantillon, une disjonction implanto-dento-portee. montre une l’expansion maxillaire implanto-dento-portee e de l’os alveolaire preservation de l’integrit vestibulaire de 14/24, et une vestibuloversion de 16/26 inferieure a` la disjonction a` ancrage dentaire unique. Ó 2015 CEO. E´dite´ par Elsevier Masson SAS. Tous droits re´serve´s
Key-words
s Mots-cle
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Rapid maxillary expansion. Maxillary endognathia. Adolescent. Mini-implants.
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Disjonction rapide maxillaire. Endognathie maxillaire. Adolescent. Mini-implants.
Correspondence and reprints / Correspondance et tires a` part. e-mail address / Adresse e-mail : [email protected] (Caroline Chane-Fane) *
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Caroline CHANE-FANE et al.
Introduction
Introduction
Rapid maxillary expansion (RME) in adolescents by means of a tooth-borne device has a 65% transverse dento-alveolar effect, increasing the risk of apical fenestration [1,2], gingival recession [1,2] and hypersensitivity, and vestibular root resorption of the supporting teeth [1,3].
L’expansion maxillaire rapide a` appui dentaire exclusif chez sente 65 % d’effets transversaux denl’adolescent pre olaires, augmentant les risques de fenestrations radicutoalve cessions gingivales [1,2] et d’hyperlaires [1,2], de re s, de re sorptions radiculaires vestibulaires des sensibilite dents d’ancrage [1,3]. L’essor des mini-implants fait apparaıˆtre une nouvelle possi de disjonction associant ancrage osseux et dentaire. bilite
The development of mini-implants has created new possibilities for expansion through the combination of dental and skeletal anchorage. Today RME remains the treatment of choice for transverse orthopedic correction. The principle of RME with combined dental and skeletal support could limit unwanted side effects. The advent of skeletal anchorage using mini-implants (or mini-screws) opens up new therapeutic possibilities for the correction of transverse maxillary growth deficits.
— skeletal anchorage by means of mini-implants in the anterior part of the palate; — dental anchorage on 16-26. To date, no study has evaluated the skeletal and dento-alveolar effects of MAE. There have simply been a few clinical case reports in the literature [5,7]. The aim of this preliminary study was therefore to assess the advantages of MAE compared with dental anchorage expansion (DAE).
Aujourd’hui, la disjonction maxillaire rapide reste le traitement dique du sens transversal. de choix pour la correction orthope Le principe de l’expansion maxillaire rapide a` appui mixte, sirables. dentaire et osseux, pourrait limiter ces effets inde merger L’ancrage osseux des mini-implants (ou minivis) fait e rapeutiques de correction du de ficit de nouveaux moyens the transversal de la croissance maxillaire. L’un d’entre eux est la disjonction maxillaire rapide a` ancrage senterait : mixte (DAM) qui pre s — un ancrage osseux par appui sur des mini-implants pose rieure du palais ; dans la zone ante — un ancrage dentaire par appui sur 16-26. ` ce jour, aucune e tude n’a e value les effets squelettiques et A olaires des DAM. Seuls certains cas cliniques ont dentoalve te rapporte s dans la litte rature [5,7]. Aussi, cette e tude pre lie valuer les avantages d’une DAM par rapport minaire vise a` e a` la disjonction a` ancrage dentaire (DAD).
Materials and method
riels et me thode Mate
We performed an exploratory prospective cohort study on growing endognathic subjects aged 12 to 17, recruited consecutively with the verbal consent of the patient and the informed consent of the person having parental authority:
tude de cohorte prospective exploraNous conduisons une e ^ ge s entre 12 et toire sur des endognathes en croissance a cutivement, avec accord verbal du patient 17 ans, inclus conse parentale ayant donne son mineur, le titulaire de l’autorite claire : consentement e — 9 patients ont re¸cu une disjonction rapide maxillaire a` appui par 2 minimixte DAM, c’est-a`-dire a` ancrage dentaire assiste tude) ; implants palatins (groupe e s par une disjonction sur appui dentaire — 7 patients sont traite DAD (groupe test). e de patients venant en Notre population source est constitue re consultation d’orthope die dentofaciale d’octobre premie 2011 a` octobre 2012 dans les services d’odontologie des ^pitaux Pellegrin et Saint-Andre du CHU de Bordeaux, et ho raux (Dr F. Darque et Dr C. de certains praticiens libe Cazenave). sentant des pathologies Ne sont pas inclus : les patients pre ne rales, ge ne tiques ou conge nitales, et les patients ne pouge vant pas donner leur consentement ou dont le titulaire de parentale ne peut donner son consentement e claire . l’autorite s un bilan complet d’orthope die dentofaciale du patient en Apre ficit transversal maxillaire ave re confirme croissance, et le de le radiographie frontale, le protocole est pre sente . par une te
One of these is mixed anchorage RME (MAE), which involves:
— 9 patients were treated with mixed-support rapid maxillary expansion, MAE, i.e. dental anchorage assisted by 2 palatal mini-implants (study group); — 7 patients were treated with tooth-borne expansion, DAE (test group). Our source population was composed of patients seen for a first dentofacial orthopedic consultation between October 2011 and October 2012 in the odontology departments of the Pellegrin and Saint-Andre university hospitals in Bordeaux and by some private practitioners (Dr F. Darque and Dr C. Cazenave). Excluded were: patients with general genetic or congenital pathologies and patients unable to give consent or for whom the person having parental authority was unable to give informed consent. After a full dentofacial orthopedic examination of the growing patient and confirmation of the transverse maxillary deficit by front-view X-ray, the protocol was explained.
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Rapid maxillary expansion assisted by palatal mini-implants in adolescents – Preliminary study
e par mini-implants palatins chez l’adolescent – Etude liminaire Disjonction maxillaire rapide assiste pre
Once the proposed treatment had been accepted by the patient and his/her parents, the various phases of the treatment were programmed: — ENT work-up; — front-view headfilms; — for the MAE group: (a) installation of two palatal miniimplants: 1.8 to 2.2 mm in diameter and 7 to 8 mm in length depending on analysis of the maxillary Cone Beam CT scan. A mapping study of adolescents performed in 2010 [4] indicated the most appropriate site, providing the necessary 5–6 mm of intra-osseal anchorage (paramedian at premolar level; 2– 4 mm from the intermaxillary suture; mucosal thickness less than 2 mm [4–7]); (b) the head of the mini-screw must be sufficiently retentive (bracket or cruciform head for example); (c) a period of 2 months was left before loading of the miniimplants so as to obtain clearly differentiated robust bone around the implant (lamellar bone); (d) then the anchor bands for 16 and 26 were chosen and a silicon impression was obtained using the Wash Technic method. Mini-screws were positioned in the silicon impression to ensure precise construction of the expander, which was produced by a laboratory specializing in dentofacial orthopedics; (e) description of the expander: (i) extension to the 2nd molars if they are present in the arch; (ii) expander support arms in 1.3 mm diameter steel, welded as close as possible to the jack screw and adjusted to the position of the palatal mini-screw; (iii) once the expander was mounted composite was placed on the screw heads to ensure better attachment of the arms to the mini-screws; (iv) in our study the same jack screws and the same diameter of steel wire were used for the expanders with and without miniimplants so as to avoid any bias in the comparison between the two groups. Thus any differences observed should be attributable to the use of mini-screws or their absence. For the DAE group, a Hyrax-type expander was produced. The expander was tried in the mouth and then bonded using glass ionomer filling material (KetacÒ). Activation of the expander began the day after its installation. Expansion was rapid, with activation by a quarter-turn morning and evening for the number of days estimated as necessary to overcome and even slightly over-correct the transverse problem, bringing the palatal cusp of the upper 1st molar into contact with the vestibular cusp of the lower 1st molar. A check was programmed after 15 days and activation was prolonged if necessary. Once the transverse dimension had been corrected, the expander was left in retention for 4 months, and was then replaced by a transpalatal arch with lateral arms. After these 4 months of retention (T + 4 months) new impressions and front-view headfilms were obtained for evaluation. Patients thus participated for a total time of about 7 months. A post-expansion Cone Beam CT scan was performed on patients in the implant-mounted expansion group but only in some specific ENT situations and in the presence of multiple
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rapeutique accepte e par le patient et Une fois la proposition the rentes phases the rapeutiques sont ses parents, les diffe es : programme — bilan ORL ; alisation d’une te le radiographie de face ; — re — pour le groupe DAM : (a) pose de deux mini-implants au tre, de 7 a` 8 mm de longueur palais : de 1,8 a` 2,2 mm de diame tude cartoselon l’analyse du Cone Beam du maxillaire. Une e alise e en 2010 [4] graphique du palais chez l’adolescent re cise le site le plus favorable respectant les 5–6 mm d’ancpre dian au niveau de la re gion rage intra-osseux (en parame molaire ; a` 2–4 mm de la suture intermaxillaire ; e paisseur pre rieure a` 2 mm [4–7]) ; (b) la te ^te de la minivis muqueuse infe ^tre suffisamment re tentive (te ^te bracket ou te ^te crucidoit e lai de 2 mois avant la mise en forme par exemple) ; (c) un de afin d’obtenir un os charge des mini-implants est respecte ri-implantaire plus diffe rencie et re sistant (os lamellaire) ; pe (d) puis, sont choisies des bagues pour 16 et 26, et une empreinte en silicone est prise par technique d’empreinte de es dans Wash Technic. Des minivis d’ancrage sont place cision optimale l’empreinte en silicone pour obtenir une pre alise par un laboratoire spe cialise en du disjoncteur re die dentofaciale ; (e) description du disjoncteur : (i) orthope sentes sur extension aux 2es molaires si elles sont pre tre l’arcade ; (ii) bras d’appui sur le disjoncteur de diame s au plus pre s du ve rin et adapte s 1,3 mm en acier, soude a` la position des minivis d’ancrage palatines ; (iii) une fois le , du composite est place sur les te ^tes de vis disjoncteur scelle ^tes de vis ; (iv) pour une meilleure tenue des bras autour des te tude, le me ^me ve rin et le me ^me diame tre de fil dans notre e s pour la re alisation d’un disjoncteur sur d’acier sont utilise viter les biais dans la comparaison des mini-implants pour e rence d’observation devrait e ^tre 2 groupes. Ainsi, la diffe ellement imputable a` l’ancrage ou non sur minivis. re alise . Pour le groupe DAD, un disjoncteur de type Hyrax est re alise est essaye et scelle au ciment verre Le disjoncteur re re (KetacÒ). L’activation du disjoncteur de bute le lenionome demain de la pose. La disjonction est rapide, avec une activation d’un quart de pour tour matin et soir pendant le nombre de jours estime soudre le proble me transversal avec une le ge re surcorrecre tion, telle que la cuspide palatine de la 1re molaire maxillaire soit au contact de la cuspide vestibulaire de la 1re molaire mandibulaire. ^ le a` 15 jours est programme , et l’activation est Un contro e si ne cessaire. prolonge e, le disjoncteur Lorsque la dimension transversale est corrige en contention pendant 4 mois, et sera remplace sera laisse raux. par un arc transpalatin avec des bras late s ces 4mois de contention (T + 4 mois), une nouvelle Apre le radiographie de face et des empreintes de re e valuation te alise es. Ainsi, la dure e de participation d’un patient est sont re d’environ 7 mois. te re alise chez les patients Un Cone Beam postdisjonction a e du groupe disjonction sur minivis, uniquement dans des cas sences d’age ne sies multiples ou particuliers d’ORL, de pre
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agenesis or tooth impaction, so as to comply with the ALARA (As Low As Reasonably Achievable) principle. The average difference between the values at T0 and T + 4 months was calculated in each group for the following criteria: — on the maxillary impression (fig. 1): (a) variation in the distance between the buccal cusps of 14 and 24; (b) variation in the distance between the palatal cusps of 16 and 26; (c) the variation in the curve of Wilson on the level of the maxillary 1st premolars was evaluated by the variation in the lower angle formed by the tangents to the buccal and palatal cusps of 14 and 24; (d) the variation in the curve of Wilson on the level of the maxillary 1st molars was evaluated by the variation in the lower angle formed by the tangents to the buccal and palatal cusps of 16 and 26; — on the anterior-posterior cephalogram: the choice of measurements to be performed was based on the work of Baccetti et al. [8]: (a) the variation in the width of the nasal cavities V (Ln-Ln) was evaluated by measuring the distance between the left and right lateronasal points Ln (the most lateral point of the nasal cavity) (fig. 2); (b) the variation in the intermaxillary width was analyzed by measuring the distance between the maxillary points Mx, defined as the lowest point in the concavity of the lateral maxillary contour, at the junction of the maxilla and the zygomatic buttress (fig. 2); — on the three-dimensional examination [9], the choice of measurements to be performed was based on the work of Rungcharassaeng et al. [10]: (a) to limit errors in crosssections, we systematically positioned: (i) the axial axis of the sagittal section on the lowest part of the nasopalatine foramen at the lowest and most posterior part of the posterior nasal spine (fig. 3); (ii) the sagittal axis of the axial section from the center of the nasopalatine foramen to the center of the tooth of the axis (fig. 4); (iii) the transverse axis through the buccal roots of 14 and 24 and the palatal roots of 16 and 26 (palatal root). Measurements of the height and thickness of alveolar bone were performed on the coronal sections obtained in this way; (b) in order to determine the height and thickness of the alveolar bone we drew (fig. 5): (i) a reference line LR
d’inclusion dentaire afin de respecter le principe ALARA (As Low As Reasonably Achievable). rence moyenne entre la valeur a` T0 et T + 4 mois est La diffe e dans chaque groupe pour les crite res d’e valuation calcule suivants : — sur moulage maxillaire (fig. 1) : (a) la variation de la distance entre les cuspides vestibulaires des 14/24 ; (b) la variation de la distance entre les cuspides palatines des 16/26 ; (c) mola variation de la courbe de Wilson au niveau des 1res pre value e par la variation de l’angle laires maxillaires est e rieur forme par les tangentes aux cuspides vestibulaire infe et palatine des 14/24 ; (d) la variation de la courbe de value e Wilson au niveau des 1res molaires maxillaires est e rieur forme par les tangentes par la variation de l’angle infe aux cuspides vestibulaire et palatine des 16/26 ; le radiographie de face : le choix des mesures a` effec— sur te des travaux de Bacetti et al. [8] : (a) la variation tuer est inspire value e en de la largeur des fosses nasales V(Ln-Ln) est e ronasaux Ln (point mesurant la distance entre les points late ral de la cavite nasale) droit et gauche (fig. 2) ; (b) la le plus late e en mesurvariation de la largeur intermaxillaire est analyse finis par le ant la distance entre les points maxillaires Mx, de point le plus concave du contour osseux maxillaire a` la jonction du maxillaire et de l’os zygomatique (fig. 2) ; — sur l’examen tridimensionnel [9], le choix des mesures des travaux de Rungcharassaeng et a` effectuer est inspire al. [10] : (a) pour limiter les biais de coupe, nous positionnons matiquement : (i) l’axe axial de la coupe sagittale sur la syste rieure du foramen nasopalatin a` la partie la partie la plus infe rieure et poste rieure de l’e pine nasale poste rieure (fig. plus infe 3) ; (ii) l’axe sagittal de la coupe axiale du centre du foramen nasopalatin au centre de la dent de l’axis (fig. 4) ; (iii) l’axe transversal passant par les racines vestibulaires de 14/24 et les racines palatines de 16/26 (racine palatine). Nous effecolaire et de tuons les mesures de la hauteur de l’os alve paisseur de l’os alve olaire sur ces coupes coronales ainsi l’e obtenues ; (b) afin d’obtenir les valeurs de la hauteur de l’os olaire et de l’e paisseur de l’os alve olaire, nous tra¸cons (fig. alve
[(Fig._1)TD$IG]
Fig. 1: a, b: silicon impressions of plaster model sectioned at the level of the cusps (scanned and measured on Osirix). le en pla ^tre, coupe es au niveau des Fig. 1 : a, b : empreintes en silicone lourd du mode es et mesures faites sur Osirix). pointes cuspidiennes (scanne
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[(Fig._2)TD$IG]
Fig. 2: Measurements made on AP cephalogram. es sur te le radiographie de face. Fig. 2 : Mesures effectue
running through the center of the buccal apex to the extremity of the buccal cusp of the maxillary first premolars, and through the center of the palatal apex to the extremity of the palatal cusp for the maxillary first molars; (ii) a first perpendicular
fe rence LR passant par le centre de 5) : (i) une ligne de re l’apex vestibulaire a` la pointe cuspidienne vestibulaire pour res pre molaires maxillaires, et passant par l’apex les premie res palatin a` la pointe cuspidienne palatine des premie
[(Fig._3)TD$IG]
Fig. 3: Sagittal section identified on Cone Beam. re e sur Cone Beam. Fig. 3 : Coupe sagittale repe
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[(Fig._4)TD$IG]
Fig. 4: Axial section identified on Cone Beam. re e sur Cone Beam. Fig. 4 : Coupe axiale repe
[(Fig._5)TD$IG]
Fig. 5: Maxillary coronal section at the level of 14/24 obtained with low dose Cone Beam. Fig. 5 : Coupe coronale maxillaire au niveau de 14/24 obtenue par Cone Beam low dose.
(LP1) running through the most coronal point of intersection of the alveolar bone and the tooth; (iii) a second perpendicular (LP2) running through the most vestibular point on the vestibular cortical bone.
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re ligne perpendiculaire molaires maxillaires ; (ii) une premie (LP1) passant par le point d’intersection, le plus coronaire, de l’os alve olaire et de la dent ; (iii) une deuxie me ment situe ligne perpendiculaire (LP2) passant par le point le plus vesti de l’os cortical vestibulaire. bulairement situe
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We then calculated the arithmetic mean of the values obtained on the left and right sides for the maxillary first molars and premolars at T0 and T + 4 months: — the height of the alveolar bone HO which is the distance between the points of intersection LR/LP1 and LR/LP2; — the thickness of the alveolar bone EO which is the distance, measured on LP2, between the root surface and the most vestibular point on the vestibular cortical bone. From these measurements we deduced the variations in height and thickness of the alveolar bone (arithmetic difference) between T + 4 months and T0. The measurements were performed twice at an interval of 1 month, and the final value used was the mean of these two measurements. We evaluated the degree of significance of these differences using: — the Mann-Whitney-Wilcoxon U-test for the independent series represented by the values obtained in the small control group and test group; — the Wilcoxon t-test for values measured on the threedimensional X-rays, representing matched series, so as to compare the distribution of variables measured on two occasions, at T0 and T + 4 months, in the same series (matched series). Because of the small number of subjects, this Wilcoxon t-test was used to highlight any significant differences between the matched series at T0 and T + 4 months.
tique des valeurs Ainsi, nous effectuons la moyenne arithme res molaires et obtenues a` droite et a` gauche pour les premie molaires maxillaires, a` T0 et T + 4 mois : pre olaire HO qui est la distance entre les — la hauteur de l’os alve points d’intersection LR/LP1 et LR/LP2 ; paisseur de l’os alve olaire EO qui est la distance, — l’e e sur LP2, entre la surface radiculaire et le point, le mesure de l’os cortical vestibulaire. plus vestibulairement situe duisons la variation de la hauteur de De ces mesures, nous de olaire et de l’e paisseur de l’os alve olaire (diffe rence l’os alve tique) entre T + 4 mois et T0. arithme pe te es 2 fois a` un mois d’intervalle, et la Les mesures sont re valeur retenue sera la moyenne des valeurs.
Results
sultats Re
The control group was composed of 7 patients treated by DAE (control group): 5 girls and 2 boys, average age 14 years 1 month (extremes 12 years 2 months and 15 years 4 months). The study group was composed of 9 patients treated by MAE (test group): 8 girls and 1 boy, average age 15 years 5 months (extremes 13 years 8 months and 16 years 7 months) (fig. 6).
moin est constitue de 7 patients traite s par DAD Le groupe te moin) : 5 filles, 2 gar¸cons, d’a ^ge moyen de 14 ans et (groupe te tude 1 mois (12 ans et 2 mois et 15 ans et 4 mois). Le groupe e de 9 patients traite s par DAM (groupe test) : 8 est compose ^ge moyen de 15 ans et 5 mois (13 ans et filles, 1 gar¸con, d’a 8 mois et 16 ans et 7 mois) (fig. 6).
[(Fig._6)TD$IG]
tudions la significativite de ces diffe rences par : Nous e ries — le test U de Mann-Whitney-Wilcoxon pour les se pendantes repre sente es par les valeurs obtenues dans inde moin et test de faible effectif ; les groupes te es sur l’examen — le test-t de Wilcoxon pour valeurs mesure sentant des se ries apparadiologique tridimensionnel, repre es, afin de comparer la distribution de variables mesure es rie ^me e chantillon a` 2 reprises a` T0 et T + 4 mois au sein du me ries apparie es). Du fait du faible effectif, ce test-t de (se pour mettre en e vidence une e ventuelle Wilcoxon est utilise rence significative entre les se ries apparie es de T0 et T diffe + 4 mois.
Fig. 6: Composition of samples. chantillons. Fig. 6 : Constitution des e
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The statistical tests show a significant difference between the average ages, unfavorable to the group of patients treated by MAE. No significant differences appeared for the following criteria: ENT problems, sagittal skeletal Class, facial divergence (Mann-Whitney-Wilcoxon U-test). No significant difference between the test and control groups at 5% level was observed for the values at T0 measured on impressions and the AP cephalograms (Mann-WhitneyWilcoxon U-test). Concerning the patients with hypertrophic tonsils, one in the study group had them removed, while the others are being followed up without surgery (decision of the ENT physician). The two patients with deviation of the nasal septum are also under observation by the ENT physician. In the MAE group (fig. 7): — significantly lower increase in the distance between 14 and 24 and lessening of the curve of Wilson at the level of 14/24 in our sample; — significantly lower increase in the curve of Wilson at the level of 16/26; — no significant difference was apparent in the data derived from the AP cephalogram. Analysis of the three-dimensional examinations (fig. 8) showed a significant lessening of the thickness of the alveolar bone on 16/26 between T0 and T + 4 months after expansion in the study group. The results of the other measurements revealed no significant differences.
rence significative Les tests statistiques montrent une diffe ^ge, de favorable au groupe de patients entre les moyennes d’a s par DAM. traite rence significative n’est mise en e vidence pour Aucune diffe res : proble me ORL, Classe squelettique sagittale, les crite divergence faciale (test U de Mann-Whitney-Wilcoxon). rence significative n’a e te montre e entre les deux Aucune diffe moin au risque 5 % pour les valeurs a` T0 sur groupes test et te le radiographie de face (test U de Mannmoulages et te sentant une Whitney-Wilcoxon). Concernant les patients pre te ope re dans le hypertrophie des amygdales, un patient a e tude, les autres sont en surveillance (de cision de groupe e viation de la cloison nasale l’ORL). Les 2 patients ayant une de sont aussi en surveillance ORL. Dans le groupe DAM (fig. 7) : — augmentation de la distance entre 14/24 significativement rieure et diminution de la courbe de Wilson au niveau de infe chantillon ; 14/24 sur notre e — augmentation de la courbe de Wilson au niveau de 16/26 significativement plus faible ; rence significative n’est mise en e vidence sur — aucune diffe es issues de la te le radiographie de face. les donne L’analyse des examens tridimensionnels (fig. 8) montre une paisseur de l’os alve olaire sur 16/ diminution significative de l’e s la disjonction dans le groupe 26 entre T0 et T + 4 mois apre tude. Les re sultats obtenus pour les autres mesures ne mone rences significatives. trent pas de diffe
[(Fig._7)TD$IG]
Fig. 7: Results obtained from study casts and AP cephalograms. sultats issus des moulages et des te le radiographies de Fig. 7 : Re face.
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[(Fig._8)TD$IG]
Fig. 8: Results obtained from three-dimensional examinations. sultats issus des examens tridimensionnels. Fig. 8 : Re
Discussion
Discussion
In the absence of consensus as to the alveolar and skeletal effects caused by the type of anchorage used (dental, skeletal or mixed), our preliminary study revealed a significant difference between the MAE and DAE groups in the dento-alveolar effects at the level of the first premolars and molars
olaires et squeEn l’absence de consensus sur les effets alve (dentaire, osseux ou lettiques selon le type d’appui utilise tude pre liminaire a montre une diffe rence sigmixte), notre e olodentaires au niveau des premie res nificative des effets alve molaires et molaires entre les groupes DAM et DAD. pre
Curve of Wilson and increase in the distance 16-26
Courbe de Wilson et augmentation de la distance 16/26
In the DAE group, the increase in the distance between the teeth used to open the intermaxillary suture is associated with an increase in the curve of Wilson 4 months after expansion. These results are in agreement with those of other studies, in particular those of Chung et al. [11], Garib et al. [12], and Lagravere et al. [13]. However, the average increase (fig. 7) in the curve of Wilson is only half as great in the MAE group (+8% for the MAE group, +17% for the DAE group). The increase in the curve of Wilson can be explained by buccal tipping of the supporting teeth in the alveolar bone and/or apical alveolar torsion.
Dans le groupe DAD, l’augmentation de la distance entre les dents d’appui permettant la disjonction de la suture intermaxe a` une augmentation de la courbe de illaire est associe s la disjonction. Ces re sultats sont Wilson, 4 mois apre tudes, notamment celles de concordants avec d’autres e re et al. [13]. Chung et al. [11], Garib et al. [12], et Lagrave Cependant, l’augmentation moyenne (fig. 7) de la courbe de Wilson est deux fois moins importante dans le groupe DAM (+8 % pour le groupe DAM, +17 % pour le groupe DAD). L’augmentation de la courbe de Wilson peut s’expliquer par une vestibuloversion des dents d’appui au sein de l’os olaire et/ou une torsion alve olaire apicale. alve
Variation in the thickness and height of buccal alveolar bone of supporting teeth 16/26 (MAE group)
paisseur de l’os alve olaire vestibulaire, Variation de l’e olaire vestibulaire des et de la hauteur de l’os alve dents d’appui 16/26 (groupe DAM)
The results derived from the three-dimensional examinations of our MAE sample showed no significant differences in the variations of alveolar bone height at the level of 16 and 26. In the MAE sample, the lessening of the thickness of alveolar bone at the level of 16 and 26 is significant between T0 and T + 4 months (–35%). This can be explained by buccal crown tipping of the anchorage teeth in expansion assisted by miniimplants (fig. 9).
sultats obtenus a` partir des examens tridimensionnels Les re chantillon DAM ne montrent pas de diffe rences sur notre e olaire significatives pour la variation de la hauteur de l’os alve chantillon DAM, la diminution au niveau des 16/26. Sur notre e paisseur de l’os alve olaire au niveau de 16/26 est sigde l’e nificative entre T0 et T + 4 mois (–35 %). Ceci peut s’expliquer par la vestibuloversion des dents d’appui lors de la disjonction e par mini-implants (fig. 9). assiste
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To avoid this loss of thickness of the alveolar bone, various systems without dental support have been described in the literature: — either anchorage on 2 onplants/mini-implants (Lagravere [13]) or implant/mini-implants (Dresden distractor [14]) or 4 mini-implants (Richard [15]). These systems have drawbacks that are both practical (osseointegration of the implants, situation of the palatine artery) and biomechanical. The main problem lies in the fact that these systems place the implants or mini-implants more occlusally, at a significant distance from the centers of resistance of the hemi-arches (fig. 9, situation B), promoting alveolar torsion. In addition, asymmetrical placement of the anchorage system can generate asymmetrical expansion with a possible frontal tilt of the occlusal plane (fig. 9, situation C); — or an increase in the number of mini-screws while maintaining the principle of mixed support, by teeth and miniscrews. For more precise results, more three-dimensional examinations on a larger sample would be necessary, with a control group to assess whether this buccal tipping was identical or different depending on the expansion technique used.
viter cette perte de l’e paisseur de l’os alve olaire, divers Pour e mes sans appui dentaire ont e te de crits dans la syste rature : litte re [13]) — soit un appui sur 2 onplants/mini-implants (Lagrave ou implant/mini-implants (Dresden distractor [14]) ou 4 mininients de ces syste mes implants (Richard [15]). Les inconve o-inte gration pour les implants, sont d’ordre pratique (oste re palatine) et biome canique. En effet, le situation de l’arte me re side dans le fait que ces syste mes plaprincipal proble cent les mini-implants ou implants plus occlusalement, a` une sistance des he mi-maxdistance importante des centres de re illaires (fig. 9, situation B), favorisant l’apparition de torsion olaire. De plus, une pose asyme trique du syste me d’ancalve ne rer une expansion asyme trique avec rage peut ge ventuelles bascules frontales du plan d’occlusion (fig. 9, d’e situation C) ; — soit une augmentation du nombre de minivis en conservant le principe de disjonction a` appui mixte, sur dent et minivis. sultats, il faudrait re aliser des examens triPour affiner les re chantillon et avoir un groupe dimensionnels sur un plus grand e moin, pour de terminer si cette vestibuloversion est identique te rente selon la technique de disjonction employe e. ou diffe
[(Fig._9)TD$IG]
Fig. 9: Possibilities for torsion of the alveolar bone depending on the vertical position of the palatal mini-screws with respect to the center of resistance of each hemi-maxilla. s de torsion de l’os alve olaire selon la position verticale des minivis au palais Fig. 9 : Possibilite sistance de chaque he mi-maxillaire. au centre de re
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Rapid maxillary expansion assisted by palatal mini-implants in adolescents – Preliminary study
e par mini-implants palatins chez l’adolescent – Etude liminaire Disjonction maxillaire rapide assiste pre
Variation in the distance between 14 and 24
Variation de la distance entre 14/24
There is a significant difference between the MAE and DAE groups as regards the variation in the distance between 14 and 24, with a greater increase for the DAE group (+11 points compared to the MAE group). This difference in the variation in the distance between 14 and 24 is probably linked to the fact that the maxillary expansion device is not supported by 14 and 24 in the group of patients treated by mixed anchorage RME. The result could be explained by the fact that MAE makes it possible to eliminate the component leading to buccal tipping of the premolars by buccal movement of the tooth in its socket. Thus, the increase in the distance between 14 and 24 measured in patients treated with mixed anchorage RME would correspond solely to the degree of opening of the intermaxillary suture and to possible apical torsion of the whole of the alveolar bone.
rence significative de la variation de la distance Il y a une diffe entre 14/24 entre les 2 groupes DAM et DAD, avec une augmentation plus importante pour le groupe DAD (+11 points par rence de variation des rapport au groupe DAM). Cette diffe e au fait que l’appadistances entre 14/24 est probablement lie reillage d’expansion maxillaire ne prend pas appui sur 14/24 dans le groupe de patients ayant re¸cu une disjonction maxsultat par le fait illaire a` appui mixte. On pourrait expliquer ce re liminer la composante de vestibuloverque la DAM permet d’e molaires par de placement vestibulaire de la dent sion des pre ole. Aussi, l’augmentation de la distance au sein de son alve e sur les patients ayant re¸cu une disjoncentre 14/24 mesure tion a` appui mixte correspondrait uniquement a` la quantite ventuelle torsion d’ouverture de la suture intermaxillaire et a` l’e olaire. apicale de l’ensemble de l’os alve
Variation in the thickness and height of buccal alveolar bone of supporting teeth 14/24 (MAE group)
paisseur de l’os alve olaire vestibulaire, Variation de l’e olaire vestibulaire des et de la hauteur de l’os alve dents d’appui 14/24 (groupe DAM)
The statistical tests showed no significant difference between times T0 and T + 4 months regarding the thickness and height of the alveolar bone of 14 and 24. These results suggest that implant-assisted expansion might spare buccal cortical bone (fig. 10). The increase in the distance between 14 and 24 in the MAE group would thus correspond solely to the degree of opening of the intermaxillary suture and to possible apical torsion of the whole of the alveolar bone, with no tooth movement in a buccal direction. The bony zone is spared, thereby minimizing the risks of periodontal recession, which is advantageous for hyperdivergent endognathic subjects who have very thin vestibular cortical bone [1,2].
vidence de diffe rence Les tests statistiques n’ont pas mis en e significative entre les temps T0 et T + 4 mois concernant paisseur et la hauteur de l’os alve olaire de 14/24. Ces l’e sultats sugge rent que la disjonction sur minivis pre serverait re la corticale osseuse vestibulaire (fig. 10). L’augmentation de la distance entre 14/24 du groupe DAM ne correspondrait donc d’ouverture de la suture intermaxillaire et qu’a` la quantite ventuelle torsion de l’ensemble de l’os alve olaire sans a` l’e placement dentaire vestibulaire. de serve e minimisant ainsi les risques de La zone osseuse est pre cession parodontale, ce qui est particulie rement inte ressant re sentent une tre s pour les endognathes hyperdivergents qui pre paisseur de la corticale vestibulaire [1,2]. faible e
Increase in the curve of Wilson between 14 and 24
Augmentation de la courbe de Wilson entre 14/24
There was a significant difference at a 1% level between the DAE and MAE groups in the variation of the curve of Wilson at the level of 14/24 between T0 and T + 4 months. The averages of the variations of the curve of Wilson differed by 16 percentage points between the two groups. In the MAE group, there was even a drop in the variation of the curve of Wilson (–5%) (fig. 7). Apical torsion seems to outweigh crown tipping in the MAE group: the miniimplants, located above the apices of the 1st molars, appear to generate a force that is apical with respect to the center of resistance (fig. 9). On the contrary, in the DAE group, the curve of Wilson increased by +17% between T0 and T + 4 months (fig. 7). The results of our sample showed that expansion with dental anchorage alone accentuated the curve of Wilson at the level of the 1st premolars; this is in agreement with the results of
rence significative de la variation de la courbe de Il y a une diffe Wilson au niveau de 14/24 a` T0 et T + 4 mois, au risque 1 %, rence est de 16 points entre les groupes DAM et DAD. La diffe entre les pourcentages des moyennes de la variation de la courbe de Wilson entre les 2 groupes. Dans le groupe DAM, on trouve une diminution de la variation de la courbe de Wilson (–5 %) (fig. 7). La torsion apicale serait majoritaire par rapport a` la version dentaire dans le groupe s au-dessus des apex des 1res DAM : les mini-implants, situe ne reraient une force apicale par rapport au centre molaires, ge sistance (fig. 9). de re Au contraire, dans le groupe DAD, on note une augmentation de +17 % de la courbe de Wilson entre T0 et T + 4 mois sultats sur notre e chantillon montrent que la (fig. 7). Les re disjonction a` appui dentaire seul augmente la courbe de molaires, ce qui est en concorWilson au niveau des 1res pre tudes telles que celles de dance avec de nombreuses autres e
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[(Fig._10)TD$IG]
Fig. 10: Mixed anchorage rapid maxillary expansion using mini-implants in a patient aged 16 years 7 months (Dr F. Darque).a, b: endo-oral view and coronal section at the level of 14 and 24 in the initial situation. Note the thin buccal cortical bone at the level of 14 and 24.c– e: endo-oral view and coronal section at the level of 14, 4 months after expansion. Cortical thickness at the level of 14 and 24 has been maintained. This axial section highlights the opening of the intermaxillary suture obtained by MAE in this patient aged 16 years 7 months. Fig. 10 : Disjonction maxillaire rapide a` ancrage mixte, associant des mini-implants chez un ).a, b : vue endobuccale et coupe coronale au patient de 16 ans et 7 mois (Dr F. Darque paisseur de la corticale vestibulaire au niveau niveau de 14 et 24 a` la situation initiale. L’e s de 14 et 24 est faible.c–e : vue endobuccale et coupe coronale au niveau de 14, 4 mois apre paisseur de la corticale au niveau de 14 et 24 a e te pre serve e. Cette coupe disjonction. L’e vidence l’ouverture de la suture intermaxillaire obtenue par cette DAM chez ce axiale met en e patient de 16 ans et 7 mois.
many other studies such as those of Rungcharassaeng [10], Garib [2,12], Lagravere [13], Graber [1] or Chung [11].
re [13], Graber Rungcharassaeng [10], Garib [2,12], Lagrave [1] ou Chung [11].
Variation in the (Ln-Ln) and (Mx-Mx) distances
Variation de la distance (Ln-Ln) et (Mx-Mx)
No significant difference was observed between the two groups as regards variations in the (Ln-Ln) and (Mx-Mx) distances. However, the results suggest that mixed anchorage expansion
rence significative entre les 2 groupes n’est mise Aucune diffe vidence pour les variations des distances (Ln-Ln) et (Mxen e sultats sugge rent que la disjonction Mx). Cependant, les re a` appui mixte favorise l’expansion squelettique entre les points
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encourages skeletal expansion between the Mx points (+3 percentage points compared to the control group) (fig. 7). This enhanced form of skeletal expansion would thus be the method of choice for adolescent endognathic patients with a higher sutural resistance. These skeletal effects are also particularly in demand for growing patients who suffer from episodes of sleep apnea and have signs of upper airway resistance. This skeletal expansion should be accompanied by soft tissue management by an ENT specialist, and often by orofacial neuromuscular rehabilitation so as to change the mode of respiration in a favorable sense [16,17]. Additionally, the position of the skeletal anchorage could be adapted to the clinical form of the endognathism. In forms with a posterior component, the mini-implants are placed more posteriorly so as to ensure expansion of the median palatine suture (the zone where osteogenesis has chiefly progressed) and relieve mechanical stress on the molars (fig. 11).
moin) construits Mx (+3 points comparativement au groupe te (fig. 7). e en ferait un appareil de L’expansion squelettique ainsi majore sentant choix chez les patients adolescents endognathes pre sistance suturale. Ces effets squelettiques une plus forte re rement recherche s chez les patients en sont aussi particulie sentant des apne es du sommeil et des signes croissance pre sistance des voies ae riennes supe rieures. Cette expande re ^tre accompagne e d’une prise en charge sion osseuse doit e e ducation neuroORL des tissus mous, et souvent d’une re musculaire orofaciale afin d’obtenir un changement favorable du mode respiratoire [16,17]. ^tre Par ailleurs, la position de l’ancrage osseux pourrait e e a` la forme clinique de l’endognathie. Dans les endogadapte rieure, les mini-implants sont nathies a` composante poste s plus en poste rieur afin d’assurer une expansion de la place ogene se est la plus suture interpalatine (zone ou l’oste e) et de soulager le stress me canique sur les molaires avance (fig. 11).
[(Fig._1)TD$IG]
Fig. 11: Mixed anchorage rapid maxillary expansion using posterior mini-implants (Dr F. Darque).a: posterior maxillary endognathia.b, c: the mini-implants are positioned posteriorly to the expander.d: homothetic expansion of the intermaxillary and median palatine suture. Fig. 11 : Disjonction de maxillaire rapide a` ancrage mixte, associant des mini-implants postrieurs (Dr F. Darque ).a : endognathie maxillaire poste rieure.b, c : les mini-implants sont e s poste rieurement au disjoncteur.d : expansion homothe tique de la suture interpositionne maxillaire et interpalatine.
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Conclusion
Conclusion
This preliminary study admittedly has limitations: — difference in average age between the control and study groups; — small size of the sample (the results need to be confirmed on a larger sample); — absence of a control group for patients having undergone a three-dimension X-ray exam allowing the thickness of the buccal cortical bone to be assessed. However, the analysis of our sample shows that:
tude pre liminaire pre sente certes des limites : Cette e ^ge entre les groupes te moin et e tude ; — moyenne d’a
— the average increase in the distance between the supporting teeth 16/26 used to open the intermaxillary suture is associated with an increase in the curve of Wilson 4 months later in the 2 groups: (a) the increase in this curve of Wilson in the MAE group is significantly less marked (8%) than in the DAE group (17%): 9 percentage points difference between the MAE and DAE groups for the increase in the curve of Wilson; (b) the increase in this curve of Wilson in the MAE group is associated with a reduction in bone thickness (–35% in our sample). This suggests that mixed-anchorage expansion also causes a parasitic effect of buccal tipping of the supporting teeth. Creation of a control group would make it possible to determine whether this loss of bone thickness occurs in the same way during purely tooth-borne expansion and mixed expansion; (c) in the absence of in-depth studies, this type of expansion should be used with caution in patients with a thin periodontium at the level of 16/26; — MAE with 2 mini-implants located anteriorly seems to maintain the integral thickness and height of the alveolar bone at the level of 14/24: the expansion obtained is essentially skeletal. This is of particular interest in that a recent study on a sample of 28 patients showed that the buccal alveolar bone thickness measured on CT slices at the level of the 1st premolars was low: on average 0.9 mm, with minima as low as 0.24 mm[18]; — MAE with 2 mini-implants makes it possible to place brackets early on the whole of the arch while keeping the expander in place to act as a retainer for the sutural expansion obtained; — rapid maxillary expansion with mixed anchorage is indicated for adolescent patients who are endognathic, hyperdivergent and subject to sleep apnea, for whom an essentially skeletal expansion is required; — a full study would necessitate long-term analysis with a larger sample and three-dimensional examination of both control and study groups. Ethical committee approval would be required (ALARA principle and radiation doses). It would then be possible to make more precise observations relating to the skeletal and dento-alveolar results obtained in this preliminary study, particularly regarding the longer-term reversibility of the changes in natural curves and buccal
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chantillon (il faudrait pre ciser ces re sultats — faible taille de l’e chantillon) ; sur un plus grand e moin pour les patients ayant re¸cu un — absence de groupe te examen radiologique tridimensionnel permettant d’analyser paisseur de la corticale osseuse vestibulaire. l’e chantillon met en e vidence Cependant, l’analyse de notre e que : — l’augmentation moyenne de la distance entre les dents d’appui 16/26 permettant la disjonction de la suture intermaxe a` une augmentation de la courbe de Wilson illaire est associe s dans les 2 groupes : (a) l’augmentation de cette 4 mois apre courbe de Wilson dans le groupe DAM est significativement plus faible (8 %) comparativement a` celle du groupe DAD cart entre le pourcentage d’augmentation (17 %) : 9 points d’e de la courbe de Wilson entre les groupes DAM et DAD ; (b) e a` une l’augmentation de cette courbe de Wilson est associe paisseur osseuse chez les patients DAM diminution de l’e chantillon). Ceci sugge re que la disjonction (–35 % sur notre e a` appui mixte provoque aussi l’effet parasite de vestibulovermoin sion des dents d’appui. La constitution d’un groupe te terminer si cette perte d’e paisseur osseuse permettrait de de quivalente lors d’une disjonction a` appui dentaire unique est e tude approfondie, il faudra rester et mixte ; (c) en l’absence d’e aliser ce type de disjonction chez des prudent quant a` re patients a` parodonte fin sur 16/26 ; s ante rieurement semble — la DAM avec 2 mini-implants situe server l’inte grite de l’e paisseur et la hauteur de l’os pre olaire au niveau des 14/24 : une expansion squelettique alve sente un inte re ^ t partiserait principalement obtenue. Ceci pre cente e tude sur un e chantillon de 28 culier puisqu’une re que l’e paisseur de l’os alve olaire vestibupatients a montre e sur coupes tomographiques au regard des 1res laire mesure molaires maxillaires e tait faible, en moyenne de 0,9 mm pre avec des minimas a` 0,24 mm [18] ; coce— la DAM avec 2 mini-implants permet de placer pre ment l’appareillage multibague sur toute l’arcade tout en maintenant le disjoncteur en place pour assurer la contention de l’expansion suturale ; e — la disjonction maxillaire rapide a` appui mixte est indique chez les patients adolescents endognathes, hyperdivergents, iques chez lesquels une expansion majoritairement apne cessaire ; squelettique est ne tude ne cessiterait une analyse a` plus long terme — cette e chantillon plus important et des examens tridimenavec un e moin » et « e tude ». Pour ce sionnels sur les groupes « te d’e thique sera ne cessaire (principe faire, l’accord du comite ciser les ALARA et taux d’irradiation). Ceci permettrait de pre sultats squelettiques et dentoalve olaires obtenus dans cette re tude pre liminaire, notamment concernant les phe nome nes e versibilite a` plus long terme tant au niveau des courbes de re
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Rapid maxillary expansion assisted by palatal mini-implants in adolescents – Preliminary study
e par mini-implants palatins chez l’adolescent – Etude liminaire Disjonction maxillaire rapide assiste pre
cortical bone thickness [19,20]. Indeed a parallel can be drawn with the behavior of the incisal periodontium during mandibular advancement treatments as described by some authors [21]: thinning of the incisal periodontium, labialized during advancement, followed by partial or total periodontal regeneration during lingual tipping of the incisors.
paisseur de la corticale osseuse vestibunaturelles que de l’e le avec le laire [19,20]. En effet, on peut faire un paralle rapeutiques de comportement parodontal incisif dans les the crits par certains auteurs [21] : propulsion mandibulaire de e lors de la affinement du parodonte de l’incisive, vestibule ne ration partielle ou totale parodontale lors propulsion, et rege de la linguoversion incisive.
Disclosure of interest
claration d’inte re ^ts De
The authors declare that they have no conflicts of interest concerning this article.
clarent ne pas avoir de conflits d’inte re ^ ts en Les auteurs de relation avec cet article.
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Original article Article original
Rapid maxillary expansion assisted by palatal mini-implants in adolescents – Preliminary study e Disjonction maxillaire rapide assiste par mini-implants palatins chez l’adolescent – liminaire Etude pre b Caroline CHANE-FANEa,*, Fran¸cois DARQUE a
H^opital Felix-Guyon, allee des Topazes, 97400 Saint-Denis, Reunion UFR d’odontologie, universite Bordeaux Segalen, 16-20, cours de la Marne, 33082 Bordeaux cedex, France b
Available online: XXX / Disponible en ligne : XXX
Summary
sume Re
Our preliminary clinical study compares the transverse skeletal and dento-alveolar modifications occurring after rapid maxillary expansion with purely dental anchorage or with dental anchorage assisted by palatal mini-implants, in endognathic adolescents aged 12 to 17. Nine patients were treated by means of tooth- and implant-supported expansion, and 7 others by means of a purely tooth-borne expander. The changes, 4 months after expansion, were measured on impressions and front-view X-rays in the 2 groups, and on three-dimensional X-rays for 6 patients treated by tooth- and implant-supported expansion. In our sample, tooth- and implant-supported expansion preserved the alveolar bone of 14/24 and gave rise to less buccal tipping of 16/26 than purely tooth-borne expansion. Ó 2015 CEO. Published by Elsevier Masson SAS. All rights reserved
Notre etude clinique preliminaire compare les modifications squelettiques et dentoalveolaires transversales des disjonctions maxillaires rapides a` appui dentaire exclusif et a` ancrage dentaire assiste par des mini-implants palatins chez les endognathes de 12 a` 17 ans. Neuf patients re¸c oivent une et 7 patients sont traites disjonction implanto-dento-portee par disjonction a` ancrage dentaire exclusif. Les changements, disjonction, sont mesures sur moulages et 4 mois apres eradiographies tel de face dans les 2 groupes, et sur examens radiographiques tridimensionnels pour 6 patients recevant Sur notre echantillon, une disjonction implanto-dento-portee. montre une l’expansion maxillaire implanto-dento-portee e de l’os alveolaire preservation de l’integrit vestibulaire de 14/24, et une vestibuloversion de 16/26 inferieure a` la disjonction a` ancrage dentaire unique. Ó 2015 CEO. E´dite´ par Elsevier Masson SAS. Tous droits re´serve´s
Key-words
s Mots-cle
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Rapid maxillary expansion. Maxillary endognathia. Adolescent. Mini-implants.
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Disjonction rapide maxillaire. Endognathie maxillaire. Adolescent. Mini-implants.
Correspondence and reprints / Correspondance et tires a` part. e-mail address / Adresse e-mail : [email protected] (Caroline Chane-Fane) *
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Introduction
Introduction
Rapid maxillary expansion (RME) in adolescents by means of a tooth-borne device has a 65% transverse dento-alveolar effect, increasing the risk of apical fenestration [1,2], gingival recession [1,2] and hypersensitivity, and vestibular root resorption of the supporting teeth [1,3].
L’expansion maxillaire rapide a` appui dentaire exclusif chez sente 65 % d’effets transversaux denl’adolescent pre olaires, augmentant les risques de fenestrations radicutoalve cessions gingivales [1,2] et d’hyperlaires [1,2], de re s, de re sorptions radiculaires vestibulaires des sensibilite dents d’ancrage [1,3]. L’essor des mini-implants fait apparaıˆtre une nouvelle possi de disjonction associant ancrage osseux et dentaire. bilite
The development of mini-implants has created new possibilities for expansion through the combination of dental and skeletal anchorage. Today RME remains the treatment of choice for transverse orthopedic correction. The principle of RME with combined dental and skeletal support could limit unwanted side effects. The advent of skeletal anchorage using mini-implants (or mini-screws) opens up new therapeutic possibilities for the correction of transverse maxillary growth deficits.
— skeletal anchorage by means of mini-implants in the anterior part of the palate; — dental anchorage on 16-26. To date, no study has evaluated the skeletal and dento-alveolar effects of MAE. There have simply been a few clinical case reports in the literature [5,7]. The aim of this preliminary study was therefore to assess the advantages of MAE compared with dental anchorage expansion (DAE).
Aujourd’hui, la disjonction maxillaire rapide reste le traitement dique du sens transversal. de choix pour la correction orthope Le principe de l’expansion maxillaire rapide a` appui mixte, sirables. dentaire et osseux, pourrait limiter ces effets inde merger L’ancrage osseux des mini-implants (ou minivis) fait e rapeutiques de correction du de ficit de nouveaux moyens the transversal de la croissance maxillaire. L’un d’entre eux est la disjonction maxillaire rapide a` ancrage senterait : mixte (DAM) qui pre s — un ancrage osseux par appui sur des mini-implants pose rieure du palais ; dans la zone ante — un ancrage dentaire par appui sur 16-26. ` ce jour, aucune e tude n’a e value les effets squelettiques et A olaires des DAM. Seuls certains cas cliniques ont dentoalve te rapporte s dans la litte rature [5,7]. Aussi, cette e tude pre lie valuer les avantages d’une DAM par rapport minaire vise a` e a` la disjonction a` ancrage dentaire (DAD).
Materials and method
riels et me thode Mate
We performed an exploratory prospective cohort study on growing endognathic subjects aged 12 to 17, recruited consecutively with the verbal consent of the patient and the informed consent of the person having parental authority:
tude de cohorte prospective exploraNous conduisons une e ^ ge s entre 12 et toire sur des endognathes en croissance a cutivement, avec accord verbal du patient 17 ans, inclus conse parentale ayant donne son mineur, le titulaire de l’autorite claire : consentement e — 9 patients ont re¸cu une disjonction rapide maxillaire a` appui par 2 minimixte DAM, c’est-a`-dire a` ancrage dentaire assiste tude) ; implants palatins (groupe e s par une disjonction sur appui dentaire — 7 patients sont traite DAD (groupe test). e de patients venant en Notre population source est constitue re consultation d’orthope die dentofaciale d’octobre premie 2011 a` octobre 2012 dans les services d’odontologie des ^pitaux Pellegrin et Saint-Andre du CHU de Bordeaux, et ho raux (Dr F. Darque et Dr C. de certains praticiens libe Cazenave). sentant des pathologies Ne sont pas inclus : les patients pre ne rales, ge ne tiques ou conge nitales, et les patients ne pouge vant pas donner leur consentement ou dont le titulaire de parentale ne peut donner son consentement e claire . l’autorite s un bilan complet d’orthope die dentofaciale du patient en Apre ficit transversal maxillaire ave re confirme croissance, et le de le radiographie frontale, le protocole est pre sente . par une te
One of these is mixed anchorage RME (MAE), which involves:
— 9 patients were treated with mixed-support rapid maxillary expansion, MAE, i.e. dental anchorage assisted by 2 palatal mini-implants (study group); — 7 patients were treated with tooth-borne expansion, DAE (test group). Our source population was composed of patients seen for a first dentofacial orthopedic consultation between October 2011 and October 2012 in the odontology departments of the Pellegrin and Saint-Andre university hospitals in Bordeaux and by some private practitioners (Dr F. Darque and Dr C. Cazenave). Excluded were: patients with general genetic or congenital pathologies and patients unable to give consent or for whom the person having parental authority was unable to give informed consent. After a full dentofacial orthopedic examination of the growing patient and confirmation of the transverse maxillary deficit by front-view X-ray, the protocol was explained.
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Rapid maxillary expansion assisted by palatal mini-implants in adolescents – Preliminary study
e par mini-implants palatins chez l’adolescent – Etude liminaire Disjonction maxillaire rapide assiste pre
Once the proposed treatment had been accepted by the patient and his/her parents, the various phases of the treatment were programmed: — ENT work-up; — front-view headfilms; — for the MAE group: (a) installation of two palatal miniimplants: 1.8 to 2.2 mm in diameter and 7 to 8 mm in length depending on analysis of the maxillary Cone Beam CT scan. A mapping study of adolescents performed in 2010 [4] indicated the most appropriate site, providing the necessary 5–6 mm of intra-osseal anchorage (paramedian at premolar level; 2– 4 mm from the intermaxillary suture; mucosal thickness less than 2 mm [4–7]); (b) the head of the mini-screw must be sufficiently retentive (bracket or cruciform head for example); (c) a period of 2 months was left before loading of the miniimplants so as to obtain clearly differentiated robust bone around the implant (lamellar bone); (d) then the anchor bands for 16 and 26 were chosen and a silicon impression was obtained using the Wash Technic method. Mini-screws were positioned in the silicon impression to ensure precise construction of the expander, which was produced by a laboratory specializing in dentofacial orthopedics; (e) description of the expander: (i) extension to the 2nd molars if they are present in the arch; (ii) expander support arms in 1.3 mm diameter steel, welded as close as possible to the jack screw and adjusted to the position of the palatal mini-screw; (iii) once the expander was mounted composite was placed on the screw heads to ensure better attachment of the arms to the mini-screws; (iv) in our study the same jack screws and the same diameter of steel wire were used for the expanders with and without miniimplants so as to avoid any bias in the comparison between the two groups. Thus any differences observed should be attributable to the use of mini-screws or their absence. For the DAE group, a Hyrax-type expander was produced. The expander was tried in the mouth and then bonded using glass ionomer filling material (KetacÒ). Activation of the expander began the day after its installation. Expansion was rapid, with activation by a quarter-turn morning and evening for the number of days estimated as necessary to overcome and even slightly over-correct the transverse problem, bringing the palatal cusp of the upper 1st molar into contact with the vestibular cusp of the lower 1st molar. A check was programmed after 15 days and activation was prolonged if necessary. Once the transverse dimension had been corrected, the expander was left in retention for 4 months, and was then replaced by a transpalatal arch with lateral arms. After these 4 months of retention (T + 4 months) new impressions and front-view headfilms were obtained for evaluation. Patients thus participated for a total time of about 7 months. A post-expansion Cone Beam CT scan was performed on patients in the implant-mounted expansion group but only in some specific ENT situations and in the presence of multiple
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rapeutique accepte e par le patient et Une fois la proposition the rentes phases the rapeutiques sont ses parents, les diffe es : programme — bilan ORL ; alisation d’une te le radiographie de face ; — re — pour le groupe DAM : (a) pose de deux mini-implants au tre, de 7 a` 8 mm de longueur palais : de 1,8 a` 2,2 mm de diame tude cartoselon l’analyse du Cone Beam du maxillaire. Une e alise e en 2010 [4] graphique du palais chez l’adolescent re cise le site le plus favorable respectant les 5–6 mm d’ancpre dian au niveau de la re gion rage intra-osseux (en parame molaire ; a` 2–4 mm de la suture intermaxillaire ; e paisseur pre rieure a` 2 mm [4–7]) ; (b) la te ^te de la minivis muqueuse infe ^tre suffisamment re tentive (te ^te bracket ou te ^te crucidoit e lai de 2 mois avant la mise en forme par exemple) ; (c) un de afin d’obtenir un os charge des mini-implants est respecte ri-implantaire plus diffe rencie et re sistant (os lamellaire) ; pe (d) puis, sont choisies des bagues pour 16 et 26, et une empreinte en silicone est prise par technique d’empreinte de es dans Wash Technic. Des minivis d’ancrage sont place cision optimale l’empreinte en silicone pour obtenir une pre alise par un laboratoire spe cialise en du disjoncteur re die dentofaciale ; (e) description du disjoncteur : (i) orthope sentes sur extension aux 2es molaires si elles sont pre tre l’arcade ; (ii) bras d’appui sur le disjoncteur de diame s au plus pre s du ve rin et adapte s 1,3 mm en acier, soude a` la position des minivis d’ancrage palatines ; (iii) une fois le , du composite est place sur les te ^tes de vis disjoncteur scelle ^tes de vis ; (iv) pour une meilleure tenue des bras autour des te tude, le me ^me ve rin et le me ^me diame tre de fil dans notre e s pour la re alisation d’un disjoncteur sur d’acier sont utilise viter les biais dans la comparaison des mini-implants pour e rence d’observation devrait e ^tre 2 groupes. Ainsi, la diffe ellement imputable a` l’ancrage ou non sur minivis. re alise . Pour le groupe DAD, un disjoncteur de type Hyrax est re alise est essaye et scelle au ciment verre Le disjoncteur re re (KetacÒ). L’activation du disjoncteur de bute le lenionome demain de la pose. La disjonction est rapide, avec une activation d’un quart de pour tour matin et soir pendant le nombre de jours estime soudre le proble me transversal avec une le ge re surcorrecre tion, telle que la cuspide palatine de la 1re molaire maxillaire soit au contact de la cuspide vestibulaire de la 1re molaire mandibulaire. ^ le a` 15 jours est programme , et l’activation est Un contro e si ne cessaire. prolonge e, le disjoncteur Lorsque la dimension transversale est corrige en contention pendant 4 mois, et sera remplace sera laisse raux. par un arc transpalatin avec des bras late s ces 4mois de contention (T + 4 mois), une nouvelle Apre le radiographie de face et des empreintes de re e valuation te alise es. Ainsi, la dure e de participation d’un patient est sont re d’environ 7 mois. te re alise chez les patients Un Cone Beam postdisjonction a e du groupe disjonction sur minivis, uniquement dans des cas sences d’age ne sies multiples ou particuliers d’ORL, de pre
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agenesis or tooth impaction, so as to comply with the ALARA (As Low As Reasonably Achievable) principle. The average difference between the values at T0 and T + 4 months was calculated in each group for the following criteria: — on the maxillary impression (fig. 1): (a) variation in the distance between the buccal cusps of 14 and 24; (b) variation in the distance between the palatal cusps of 16 and 26; (c) the variation in the curve of Wilson on the level of the maxillary 1st premolars was evaluated by the variation in the lower angle formed by the tangents to the buccal and palatal cusps of 14 and 24; (d) the variation in the curve of Wilson on the level of the maxillary 1st molars was evaluated by the variation in the lower angle formed by the tangents to the buccal and palatal cusps of 16 and 26; — on the anterior-posterior cephalogram: the choice of measurements to be performed was based on the work of Baccetti et al. [8]: (a) the variation in the width of the nasal cavities V (Ln-Ln) was evaluated by measuring the distance between the left and right lateronasal points Ln (the most lateral point of the nasal cavity) (fig. 2); (b) the variation in the intermaxillary width was analyzed by measuring the distance between the maxillary points Mx, defined as the lowest point in the concavity of the lateral maxillary contour, at the junction of the maxilla and the zygomatic buttress (fig. 2); — on the three-dimensional examination [9], the choice of measurements to be performed was based on the work of Rungcharassaeng et al. [10]: (a) to limit errors in crosssections, we systematically positioned: (i) the axial axis of the sagittal section on the lowest part of the nasopalatine foramen at the lowest and most posterior part of the posterior nasal spine (fig. 3); (ii) the sagittal axis of the axial section from the center of the nasopalatine foramen to the center of the tooth of the axis (fig. 4); (iii) the transverse axis through the buccal roots of 14 and 24 and the palatal roots of 16 and 26 (palatal root). Measurements of the height and thickness of alveolar bone were performed on the coronal sections obtained in this way; (b) in order to determine the height and thickness of the alveolar bone we drew (fig. 5): (i) a reference line LR
d’inclusion dentaire afin de respecter le principe ALARA (As Low As Reasonably Achievable). rence moyenne entre la valeur a` T0 et T + 4 mois est La diffe e dans chaque groupe pour les crite res d’e valuation calcule suivants : — sur moulage maxillaire (fig. 1) : (a) la variation de la distance entre les cuspides vestibulaires des 14/24 ; (b) la variation de la distance entre les cuspides palatines des 16/26 ; (c) mola variation de la courbe de Wilson au niveau des 1res pre value e par la variation de l’angle laires maxillaires est e rieur forme par les tangentes aux cuspides vestibulaire infe et palatine des 14/24 ; (d) la variation de la courbe de value e Wilson au niveau des 1res molaires maxillaires est e rieur forme par les tangentes par la variation de l’angle infe aux cuspides vestibulaire et palatine des 16/26 ; le radiographie de face : le choix des mesures a` effec— sur te des travaux de Bacetti et al. [8] : (a) la variation tuer est inspire value e en de la largeur des fosses nasales V(Ln-Ln) est e ronasaux Ln (point mesurant la distance entre les points late ral de la cavite nasale) droit et gauche (fig. 2) ; (b) la le plus late e en mesurvariation de la largeur intermaxillaire est analyse finis par le ant la distance entre les points maxillaires Mx, de point le plus concave du contour osseux maxillaire a` la jonction du maxillaire et de l’os zygomatique (fig. 2) ; — sur l’examen tridimensionnel [9], le choix des mesures des travaux de Rungcharassaeng et a` effectuer est inspire al. [10] : (a) pour limiter les biais de coupe, nous positionnons matiquement : (i) l’axe axial de la coupe sagittale sur la syste rieure du foramen nasopalatin a` la partie la partie la plus infe rieure et poste rieure de l’e pine nasale poste rieure (fig. plus infe 3) ; (ii) l’axe sagittal de la coupe axiale du centre du foramen nasopalatin au centre de la dent de l’axis (fig. 4) ; (iii) l’axe transversal passant par les racines vestibulaires de 14/24 et les racines palatines de 16/26 (racine palatine). Nous effecolaire et de tuons les mesures de la hauteur de l’os alve paisseur de l’os alve olaire sur ces coupes coronales ainsi l’e obtenues ; (b) afin d’obtenir les valeurs de la hauteur de l’os olaire et de l’e paisseur de l’os alve olaire, nous tra¸cons (fig. alve
[(Fig._1)TD$IG]
Fig. 1: a, b: silicon impressions of plaster model sectioned at the level of the cusps (scanned and measured on Osirix). le en pla ^tre, coupe es au niveau des Fig. 1 : a, b : empreintes en silicone lourd du mode es et mesures faites sur Osirix). pointes cuspidiennes (scanne
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[(Fig._2)TD$IG]
Fig. 2: Measurements made on AP cephalogram. es sur te le radiographie de face. Fig. 2 : Mesures effectue
running through the center of the buccal apex to the extremity of the buccal cusp of the maxillary first premolars, and through the center of the palatal apex to the extremity of the palatal cusp for the maxillary first molars; (ii) a first perpendicular
fe rence LR passant par le centre de 5) : (i) une ligne de re l’apex vestibulaire a` la pointe cuspidienne vestibulaire pour res pre molaires maxillaires, et passant par l’apex les premie res palatin a` la pointe cuspidienne palatine des premie
[(Fig._3)TD$IG]
Fig. 3: Sagittal section identified on Cone Beam. re e sur Cone Beam. Fig. 3 : Coupe sagittale repe
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[(Fig._4)TD$IG]
Fig. 4: Axial section identified on Cone Beam. re e sur Cone Beam. Fig. 4 : Coupe axiale repe
[(Fig._5)TD$IG]
Fig. 5: Maxillary coronal section at the level of 14/24 obtained with low dose Cone Beam. Fig. 5 : Coupe coronale maxillaire au niveau de 14/24 obtenue par Cone Beam low dose.
(LP1) running through the most coronal point of intersection of the alveolar bone and the tooth; (iii) a second perpendicular (LP2) running through the most vestibular point on the vestibular cortical bone.
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re ligne perpendiculaire molaires maxillaires ; (ii) une premie (LP1) passant par le point d’intersection, le plus coronaire, de l’os alve olaire et de la dent ; (iii) une deuxie me ment situe ligne perpendiculaire (LP2) passant par le point le plus vesti de l’os cortical vestibulaire. bulairement situe
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We then calculated the arithmetic mean of the values obtained on the left and right sides for the maxillary first molars and premolars at T0 and T + 4 months: — the height of the alveolar bone HO which is the distance between the points of intersection LR/LP1 and LR/LP2; — the thickness of the alveolar bone EO which is the distance, measured on LP2, between the root surface and the most vestibular point on the vestibular cortical bone. From these measurements we deduced the variations in height and thickness of the alveolar bone (arithmetic difference) between T + 4 months and T0. The measurements were performed twice at an interval of 1 month, and the final value used was the mean of these two measurements. We evaluated the degree of significance of these differences using: — the Mann-Whitney-Wilcoxon U-test for the independent series represented by the values obtained in the small control group and test group; — the Wilcoxon t-test for values measured on the threedimensional X-rays, representing matched series, so as to compare the distribution of variables measured on two occasions, at T0 and T + 4 months, in the same series (matched series). Because of the small number of subjects, this Wilcoxon t-test was used to highlight any significant differences between the matched series at T0 and T + 4 months.
tique des valeurs Ainsi, nous effectuons la moyenne arithme res molaires et obtenues a` droite et a` gauche pour les premie molaires maxillaires, a` T0 et T + 4 mois : pre olaire HO qui est la distance entre les — la hauteur de l’os alve points d’intersection LR/LP1 et LR/LP2 ; paisseur de l’os alve olaire EO qui est la distance, — l’e e sur LP2, entre la surface radiculaire et le point, le mesure de l’os cortical vestibulaire. plus vestibulairement situe duisons la variation de la hauteur de De ces mesures, nous de olaire et de l’e paisseur de l’os alve olaire (diffe rence l’os alve tique) entre T + 4 mois et T0. arithme pe te es 2 fois a` un mois d’intervalle, et la Les mesures sont re valeur retenue sera la moyenne des valeurs.
Results
sultats Re
The control group was composed of 7 patients treated by DAE (control group): 5 girls and 2 boys, average age 14 years 1 month (extremes 12 years 2 months and 15 years 4 months). The study group was composed of 9 patients treated by MAE (test group): 8 girls and 1 boy, average age 15 years 5 months (extremes 13 years 8 months and 16 years 7 months) (fig. 6).
moin est constitue de 7 patients traite s par DAD Le groupe te moin) : 5 filles, 2 gar¸cons, d’a ^ge moyen de 14 ans et (groupe te tude 1 mois (12 ans et 2 mois et 15 ans et 4 mois). Le groupe e de 9 patients traite s par DAM (groupe test) : 8 est compose ^ge moyen de 15 ans et 5 mois (13 ans et filles, 1 gar¸con, d’a 8 mois et 16 ans et 7 mois) (fig. 6).
[(Fig._6)TD$IG]
tudions la significativite de ces diffe rences par : Nous e ries — le test U de Mann-Whitney-Wilcoxon pour les se pendantes repre sente es par les valeurs obtenues dans inde moin et test de faible effectif ; les groupes te es sur l’examen — le test-t de Wilcoxon pour valeurs mesure sentant des se ries apparadiologique tridimensionnel, repre es, afin de comparer la distribution de variables mesure es rie ^me e chantillon a` 2 reprises a` T0 et T + 4 mois au sein du me ries apparie es). Du fait du faible effectif, ce test-t de (se pour mettre en e vidence une e ventuelle Wilcoxon est utilise rence significative entre les se ries apparie es de T0 et T diffe + 4 mois.
Fig. 6: Composition of samples. chantillons. Fig. 6 : Constitution des e
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The statistical tests show a significant difference between the average ages, unfavorable to the group of patients treated by MAE. No significant differences appeared for the following criteria: ENT problems, sagittal skeletal Class, facial divergence (Mann-Whitney-Wilcoxon U-test). No significant difference between the test and control groups at 5% level was observed for the values at T0 measured on impressions and the AP cephalograms (Mann-WhitneyWilcoxon U-test). Concerning the patients with hypertrophic tonsils, one in the study group had them removed, while the others are being followed up without surgery (decision of the ENT physician). The two patients with deviation of the nasal septum are also under observation by the ENT physician. In the MAE group (fig. 7): — significantly lower increase in the distance between 14 and 24 and lessening of the curve of Wilson at the level of 14/24 in our sample; — significantly lower increase in the curve of Wilson at the level of 16/26; — no significant difference was apparent in the data derived from the AP cephalogram. Analysis of the three-dimensional examinations (fig. 8) showed a significant lessening of the thickness of the alveolar bone on 16/26 between T0 and T + 4 months after expansion in the study group. The results of the other measurements revealed no significant differences.
rence significative Les tests statistiques montrent une diffe ^ge, de favorable au groupe de patients entre les moyennes d’a s par DAM. traite rence significative n’est mise en e vidence pour Aucune diffe res : proble me ORL, Classe squelettique sagittale, les crite divergence faciale (test U de Mann-Whitney-Wilcoxon). rence significative n’a e te montre e entre les deux Aucune diffe moin au risque 5 % pour les valeurs a` T0 sur groupes test et te le radiographie de face (test U de Mannmoulages et te sentant une Whitney-Wilcoxon). Concernant les patients pre te ope re dans le hypertrophie des amygdales, un patient a e tude, les autres sont en surveillance (de cision de groupe e viation de la cloison nasale l’ORL). Les 2 patients ayant une de sont aussi en surveillance ORL. Dans le groupe DAM (fig. 7) : — augmentation de la distance entre 14/24 significativement rieure et diminution de la courbe de Wilson au niveau de infe chantillon ; 14/24 sur notre e — augmentation de la courbe de Wilson au niveau de 16/26 significativement plus faible ; rence significative n’est mise en e vidence sur — aucune diffe es issues de la te le radiographie de face. les donne L’analyse des examens tridimensionnels (fig. 8) montre une paisseur de l’os alve olaire sur 16/ diminution significative de l’e s la disjonction dans le groupe 26 entre T0 et T + 4 mois apre tude. Les re sultats obtenus pour les autres mesures ne mone rences significatives. trent pas de diffe
[(Fig._7)TD$IG]
Fig. 7: Results obtained from study casts and AP cephalograms. sultats issus des moulages et des te le radiographies de Fig. 7 : Re face.
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[(Fig._8)TD$IG]
Fig. 8: Results obtained from three-dimensional examinations. sultats issus des examens tridimensionnels. Fig. 8 : Re
Discussion
Discussion
In the absence of consensus as to the alveolar and skeletal effects caused by the type of anchorage used (dental, skeletal or mixed), our preliminary study revealed a significant difference between the MAE and DAE groups in the dento-alveolar effects at the level of the first premolars and molars
olaires et squeEn l’absence de consensus sur les effets alve (dentaire, osseux ou lettiques selon le type d’appui utilise tude pre liminaire a montre une diffe rence sigmixte), notre e olodentaires au niveau des premie res nificative des effets alve molaires et molaires entre les groupes DAM et DAD. pre
Curve of Wilson and increase in the distance 16-26
Courbe de Wilson et augmentation de la distance 16/26
In the DAE group, the increase in the distance between the teeth used to open the intermaxillary suture is associated with an increase in the curve of Wilson 4 months after expansion. These results are in agreement with those of other studies, in particular those of Chung et al. [11], Garib et al. [12], and Lagravere et al. [13]. However, the average increase (fig. 7) in the curve of Wilson is only half as great in the MAE group (+8% for the MAE group, +17% for the DAE group). The increase in the curve of Wilson can be explained by buccal tipping of the supporting teeth in the alveolar bone and/or apical alveolar torsion.
Dans le groupe DAD, l’augmentation de la distance entre les dents d’appui permettant la disjonction de la suture intermaxe a` une augmentation de la courbe de illaire est associe s la disjonction. Ces re sultats sont Wilson, 4 mois apre tudes, notamment celles de concordants avec d’autres e re et al. [13]. Chung et al. [11], Garib et al. [12], et Lagrave Cependant, l’augmentation moyenne (fig. 7) de la courbe de Wilson est deux fois moins importante dans le groupe DAM (+8 % pour le groupe DAM, +17 % pour le groupe DAD). L’augmentation de la courbe de Wilson peut s’expliquer par une vestibuloversion des dents d’appui au sein de l’os olaire et/ou une torsion alve olaire apicale. alve
Variation in the thickness and height of buccal alveolar bone of supporting teeth 16/26 (MAE group)
paisseur de l’os alve olaire vestibulaire, Variation de l’e olaire vestibulaire des et de la hauteur de l’os alve dents d’appui 16/26 (groupe DAM)
The results derived from the three-dimensional examinations of our MAE sample showed no significant differences in the variations of alveolar bone height at the level of 16 and 26. In the MAE sample, the lessening of the thickness of alveolar bone at the level of 16 and 26 is significant between T0 and T + 4 months (–35%). This can be explained by buccal crown tipping of the anchorage teeth in expansion assisted by miniimplants (fig. 9).
sultats obtenus a` partir des examens tridimensionnels Les re chantillon DAM ne montrent pas de diffe rences sur notre e olaire significatives pour la variation de la hauteur de l’os alve chantillon DAM, la diminution au niveau des 16/26. Sur notre e paisseur de l’os alve olaire au niveau de 16/26 est sigde l’e nificative entre T0 et T + 4 mois (–35 %). Ceci peut s’expliquer par la vestibuloversion des dents d’appui lors de la disjonction e par mini-implants (fig. 9). assiste
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To avoid this loss of thickness of the alveolar bone, various systems without dental support have been described in the literature: — either anchorage on 2 onplants/mini-implants (Lagravere [13]) or implant/mini-implants (Dresden distractor [14]) or 4 mini-implants (Richard [15]). These systems have drawbacks that are both practical (osseointegration of the implants, situation of the palatine artery) and biomechanical. The main problem lies in the fact that these systems place the implants or mini-implants more occlusally, at a significant distance from the centers of resistance of the hemi-arches (fig. 9, situation B), promoting alveolar torsion. In addition, asymmetrical placement of the anchorage system can generate asymmetrical expansion with a possible frontal tilt of the occlusal plane (fig. 9, situation C); — or an increase in the number of mini-screws while maintaining the principle of mixed support, by teeth and miniscrews. For more precise results, more three-dimensional examinations on a larger sample would be necessary, with a control group to assess whether this buccal tipping was identical or different depending on the expansion technique used.
viter cette perte de l’e paisseur de l’os alve olaire, divers Pour e mes sans appui dentaire ont e te de crits dans la syste rature : litte re [13]) — soit un appui sur 2 onplants/mini-implants (Lagrave ou implant/mini-implants (Dresden distractor [14]) ou 4 mininients de ces syste mes implants (Richard [15]). Les inconve o-inte gration pour les implants, sont d’ordre pratique (oste re palatine) et biome canique. En effet, le situation de l’arte me re side dans le fait que ces syste mes plaprincipal proble cent les mini-implants ou implants plus occlusalement, a` une sistance des he mi-maxdistance importante des centres de re illaires (fig. 9, situation B), favorisant l’apparition de torsion olaire. De plus, une pose asyme trique du syste me d’ancalve ne rer une expansion asyme trique avec rage peut ge ventuelles bascules frontales du plan d’occlusion (fig. 9, d’e situation C) ; — soit une augmentation du nombre de minivis en conservant le principe de disjonction a` appui mixte, sur dent et minivis. sultats, il faudrait re aliser des examens triPour affiner les re chantillon et avoir un groupe dimensionnels sur un plus grand e moin, pour de terminer si cette vestibuloversion est identique te rente selon la technique de disjonction employe e. ou diffe
[(Fig._9)TD$IG]
Fig. 9: Possibilities for torsion of the alveolar bone depending on the vertical position of the palatal mini-screws with respect to the center of resistance of each hemi-maxilla. s de torsion de l’os alve olaire selon la position verticale des minivis au palais Fig. 9 : Possibilite sistance de chaque he mi-maxillaire. au centre de re
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e par mini-implants palatins chez l’adolescent – Etude liminaire Disjonction maxillaire rapide assiste pre
Variation in the distance between 14 and 24
Variation de la distance entre 14/24
There is a significant difference between the MAE and DAE groups as regards the variation in the distance between 14 and 24, with a greater increase for the DAE group (+11 points compared to the MAE group). This difference in the variation in the distance between 14 and 24 is probably linked to the fact that the maxillary expansion device is not supported by 14 and 24 in the group of patients treated by mixed anchorage RME. The result could be explained by the fact that MAE makes it possible to eliminate the component leading to buccal tipping of the premolars by buccal movement of the tooth in its socket. Thus, the increase in the distance between 14 and 24 measured in patients treated with mixed anchorage RME would correspond solely to the degree of opening of the intermaxillary suture and to possible apical torsion of the whole of the alveolar bone.
rence significative de la variation de la distance Il y a une diffe entre 14/24 entre les 2 groupes DAM et DAD, avec une augmentation plus importante pour le groupe DAD (+11 points par rence de variation des rapport au groupe DAM). Cette diffe e au fait que l’appadistances entre 14/24 est probablement lie reillage d’expansion maxillaire ne prend pas appui sur 14/24 dans le groupe de patients ayant re¸cu une disjonction maxsultat par le fait illaire a` appui mixte. On pourrait expliquer ce re liminer la composante de vestibuloverque la DAM permet d’e molaires par de placement vestibulaire de la dent sion des pre ole. Aussi, l’augmentation de la distance au sein de son alve e sur les patients ayant re¸cu une disjoncentre 14/24 mesure tion a` appui mixte correspondrait uniquement a` la quantite ventuelle torsion d’ouverture de la suture intermaxillaire et a` l’e olaire. apicale de l’ensemble de l’os alve
Variation in the thickness and height of buccal alveolar bone of supporting teeth 14/24 (MAE group)
paisseur de l’os alve olaire vestibulaire, Variation de l’e olaire vestibulaire des et de la hauteur de l’os alve dents d’appui 14/24 (groupe DAM)
The statistical tests showed no significant difference between times T0 and T + 4 months regarding the thickness and height of the alveolar bone of 14 and 24. These results suggest that implant-assisted expansion might spare buccal cortical bone (fig. 10). The increase in the distance between 14 and 24 in the MAE group would thus correspond solely to the degree of opening of the intermaxillary suture and to possible apical torsion of the whole of the alveolar bone, with no tooth movement in a buccal direction. The bony zone is spared, thereby minimizing the risks of periodontal recession, which is advantageous for hyperdivergent endognathic subjects who have very thin vestibular cortical bone [1,2].
vidence de diffe rence Les tests statistiques n’ont pas mis en e significative entre les temps T0 et T + 4 mois concernant paisseur et la hauteur de l’os alve olaire de 14/24. Ces l’e sultats sugge rent que la disjonction sur minivis pre serverait re la corticale osseuse vestibulaire (fig. 10). L’augmentation de la distance entre 14/24 du groupe DAM ne correspondrait donc d’ouverture de la suture intermaxillaire et qu’a` la quantite ventuelle torsion de l’ensemble de l’os alve olaire sans a` l’e placement dentaire vestibulaire. de serve e minimisant ainsi les risques de La zone osseuse est pre cession parodontale, ce qui est particulie rement inte ressant re sentent une tre s pour les endognathes hyperdivergents qui pre paisseur de la corticale vestibulaire [1,2]. faible e
Increase in the curve of Wilson between 14 and 24
Augmentation de la courbe de Wilson entre 14/24
There was a significant difference at a 1% level between the DAE and MAE groups in the variation of the curve of Wilson at the level of 14/24 between T0 and T + 4 months. The averages of the variations of the curve of Wilson differed by 16 percentage points between the two groups. In the MAE group, there was even a drop in the variation of the curve of Wilson (–5%) (fig. 7). Apical torsion seems to outweigh crown tipping in the MAE group: the miniimplants, located above the apices of the 1st molars, appear to generate a force that is apical with respect to the center of resistance (fig. 9). On the contrary, in the DAE group, the curve of Wilson increased by +17% between T0 and T + 4 months (fig. 7). The results of our sample showed that expansion with dental anchorage alone accentuated the curve of Wilson at the level of the 1st premolars; this is in agreement with the results of
rence significative de la variation de la courbe de Il y a une diffe Wilson au niveau de 14/24 a` T0 et T + 4 mois, au risque 1 %, rence est de 16 points entre les groupes DAM et DAD. La diffe entre les pourcentages des moyennes de la variation de la courbe de Wilson entre les 2 groupes. Dans le groupe DAM, on trouve une diminution de la variation de la courbe de Wilson (–5 %) (fig. 7). La torsion apicale serait majoritaire par rapport a` la version dentaire dans le groupe s au-dessus des apex des 1res DAM : les mini-implants, situe ne reraient une force apicale par rapport au centre molaires, ge sistance (fig. 9). de re Au contraire, dans le groupe DAD, on note une augmentation de +17 % de la courbe de Wilson entre T0 et T + 4 mois sultats sur notre e chantillon montrent que la (fig. 7). Les re disjonction a` appui dentaire seul augmente la courbe de molaires, ce qui est en concorWilson au niveau des 1res pre tudes telles que celles de dance avec de nombreuses autres e
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[(Fig._10)TD$IG]
Fig. 10: Mixed anchorage rapid maxillary expansion using mini-implants in a patient aged 16 years 7 months (Dr F. Darque).a, b: endo-oral view and coronal section at the level of 14 and 24 in the initial situation. Note the thin buccal cortical bone at the level of 14 and 24.c– e: endo-oral view and coronal section at the level of 14, 4 months after expansion. Cortical thickness at the level of 14 and 24 has been maintained. This axial section highlights the opening of the intermaxillary suture obtained by MAE in this patient aged 16 years 7 months. Fig. 10 : Disjonction maxillaire rapide a` ancrage mixte, associant des mini-implants chez un ).a, b : vue endobuccale et coupe coronale au patient de 16 ans et 7 mois (Dr F. Darque paisseur de la corticale vestibulaire au niveau niveau de 14 et 24 a` la situation initiale. L’e s de 14 et 24 est faible.c–e : vue endobuccale et coupe coronale au niveau de 14, 4 mois apre paisseur de la corticale au niveau de 14 et 24 a e te pre serve e. Cette coupe disjonction. L’e vidence l’ouverture de la suture intermaxillaire obtenue par cette DAM chez ce axiale met en e patient de 16 ans et 7 mois.
many other studies such as those of Rungcharassaeng [10], Garib [2,12], Lagravere [13], Graber [1] or Chung [11].
re [13], Graber Rungcharassaeng [10], Garib [2,12], Lagrave [1] ou Chung [11].
Variation in the (Ln-Ln) and (Mx-Mx) distances
Variation de la distance (Ln-Ln) et (Mx-Mx)
No significant difference was observed between the two groups as regards variations in the (Ln-Ln) and (Mx-Mx) distances. However, the results suggest that mixed anchorage expansion
rence significative entre les 2 groupes n’est mise Aucune diffe vidence pour les variations des distances (Ln-Ln) et (Mxen e sultats sugge rent que la disjonction Mx). Cependant, les re a` appui mixte favorise l’expansion squelettique entre les points
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Rapid maxillary expansion assisted by palatal mini-implants in adolescents – Preliminary study
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encourages skeletal expansion between the Mx points (+3 percentage points compared to the control group) (fig. 7). This enhanced form of skeletal expansion would thus be the method of choice for adolescent endognathic patients with a higher sutural resistance. These skeletal effects are also particularly in demand for growing patients who suffer from episodes of sleep apnea and have signs of upper airway resistance. This skeletal expansion should be accompanied by soft tissue management by an ENT specialist, and often by orofacial neuromuscular rehabilitation so as to change the mode of respiration in a favorable sense [16,17]. Additionally, the position of the skeletal anchorage could be adapted to the clinical form of the endognathism. In forms with a posterior component, the mini-implants are placed more posteriorly so as to ensure expansion of the median palatine suture (the zone where osteogenesis has chiefly progressed) and relieve mechanical stress on the molars (fig. 11).
moin) construits Mx (+3 points comparativement au groupe te (fig. 7). e en ferait un appareil de L’expansion squelettique ainsi majore sentant choix chez les patients adolescents endognathes pre sistance suturale. Ces effets squelettiques une plus forte re rement recherche s chez les patients en sont aussi particulie sentant des apne es du sommeil et des signes croissance pre sistance des voies ae riennes supe rieures. Cette expande re ^tre accompagne e d’une prise en charge sion osseuse doit e e ducation neuroORL des tissus mous, et souvent d’une re musculaire orofaciale afin d’obtenir un changement favorable du mode respiratoire [16,17]. ^tre Par ailleurs, la position de l’ancrage osseux pourrait e e a` la forme clinique de l’endognathie. Dans les endogadapte rieure, les mini-implants sont nathies a` composante poste s plus en poste rieur afin d’assurer une expansion de la place ogene se est la plus suture interpalatine (zone ou l’oste e) et de soulager le stress me canique sur les molaires avance (fig. 11).
[(Fig._1)TD$IG]
Fig. 11: Mixed anchorage rapid maxillary expansion using posterior mini-implants (Dr F. Darque).a: posterior maxillary endognathia.b, c: the mini-implants are positioned posteriorly to the expander.d: homothetic expansion of the intermaxillary and median palatine suture. Fig. 11 : Disjonction de maxillaire rapide a` ancrage mixte, associant des mini-implants postrieurs (Dr F. Darque ).a : endognathie maxillaire poste rieure.b, c : les mini-implants sont e s poste rieurement au disjoncteur.d : expansion homothe tique de la suture interpositionne maxillaire et interpalatine.
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Conclusion
Conclusion
This preliminary study admittedly has limitations: — difference in average age between the control and study groups; — small size of the sample (the results need to be confirmed on a larger sample); — absence of a control group for patients having undergone a three-dimension X-ray exam allowing the thickness of the buccal cortical bone to be assessed. However, the analysis of our sample shows that:
tude pre liminaire pre sente certes des limites : Cette e ^ge entre les groupes te moin et e tude ; — moyenne d’a
— the average increase in the distance between the supporting teeth 16/26 used to open the intermaxillary suture is associated with an increase in the curve of Wilson 4 months later in the 2 groups: (a) the increase in this curve of Wilson in the MAE group is significantly less marked (8%) than in the DAE group (17%): 9 percentage points difference between the MAE and DAE groups for the increase in the curve of Wilson; (b) the increase in this curve of Wilson in the MAE group is associated with a reduction in bone thickness (–35% in our sample). This suggests that mixed-anchorage expansion also causes a parasitic effect of buccal tipping of the supporting teeth. Creation of a control group would make it possible to determine whether this loss of bone thickness occurs in the same way during purely tooth-borne expansion and mixed expansion; (c) in the absence of in-depth studies, this type of expansion should be used with caution in patients with a thin periodontium at the level of 16/26; — MAE with 2 mini-implants located anteriorly seems to maintain the integral thickness and height of the alveolar bone at the level of 14/24: the expansion obtained is essentially skeletal. This is of particular interest in that a recent study on a sample of 28 patients showed that the buccal alveolar bone thickness measured on CT slices at the level of the 1st premolars was low: on average 0.9 mm, with minima as low as 0.24 mm[18]; — MAE with 2 mini-implants makes it possible to place brackets early on the whole of the arch while keeping the expander in place to act as a retainer for the sutural expansion obtained; — rapid maxillary expansion with mixed anchorage is indicated for adolescent patients who are endognathic, hyperdivergent and subject to sleep apnea, for whom an essentially skeletal expansion is required; — a full study would necessitate long-term analysis with a larger sample and three-dimensional examination of both control and study groups. Ethical committee approval would be required (ALARA principle and radiation doses). It would then be possible to make more precise observations relating to the skeletal and dento-alveolar results obtained in this preliminary study, particularly regarding the longer-term reversibility of the changes in natural curves and buccal
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chantillon (il faudrait pre ciser ces re sultats — faible taille de l’e chantillon) ; sur un plus grand e moin pour les patients ayant re¸cu un — absence de groupe te examen radiologique tridimensionnel permettant d’analyser paisseur de la corticale osseuse vestibulaire. l’e chantillon met en e vidence Cependant, l’analyse de notre e que : — l’augmentation moyenne de la distance entre les dents d’appui 16/26 permettant la disjonction de la suture intermaxe a` une augmentation de la courbe de Wilson illaire est associe s dans les 2 groupes : (a) l’augmentation de cette 4 mois apre courbe de Wilson dans le groupe DAM est significativement plus faible (8 %) comparativement a` celle du groupe DAD cart entre le pourcentage d’augmentation (17 %) : 9 points d’e de la courbe de Wilson entre les groupes DAM et DAD ; (b) e a` une l’augmentation de cette courbe de Wilson est associe paisseur osseuse chez les patients DAM diminution de l’e chantillon). Ceci sugge re que la disjonction (–35 % sur notre e a` appui mixte provoque aussi l’effet parasite de vestibulovermoin sion des dents d’appui. La constitution d’un groupe te terminer si cette perte d’e paisseur osseuse permettrait de de quivalente lors d’une disjonction a` appui dentaire unique est e tude approfondie, il faudra rester et mixte ; (c) en l’absence d’e aliser ce type de disjonction chez des prudent quant a` re patients a` parodonte fin sur 16/26 ; s ante rieurement semble — la DAM avec 2 mini-implants situe server l’inte grite de l’e paisseur et la hauteur de l’os pre olaire au niveau des 14/24 : une expansion squelettique alve sente un inte re ^ t partiserait principalement obtenue. Ceci pre cente e tude sur un e chantillon de 28 culier puisqu’une re que l’e paisseur de l’os alve olaire vestibupatients a montre e sur coupes tomographiques au regard des 1res laire mesure molaires maxillaires e tait faible, en moyenne de 0,9 mm pre avec des minimas a` 0,24 mm [18] ; coce— la DAM avec 2 mini-implants permet de placer pre ment l’appareillage multibague sur toute l’arcade tout en maintenant le disjoncteur en place pour assurer la contention de l’expansion suturale ; e — la disjonction maxillaire rapide a` appui mixte est indique chez les patients adolescents endognathes, hyperdivergents, iques chez lesquels une expansion majoritairement apne cessaire ; squelettique est ne tude ne cessiterait une analyse a` plus long terme — cette e chantillon plus important et des examens tridimenavec un e moin » et « e tude ». Pour ce sionnels sur les groupes « te d’e thique sera ne cessaire (principe faire, l’accord du comite ciser les ALARA et taux d’irradiation). Ceci permettrait de pre sultats squelettiques et dentoalve olaires obtenus dans cette re tude pre liminaire, notamment concernant les phe nome nes e versibilite a` plus long terme tant au niveau des courbes de re
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Rapid maxillary expansion assisted by palatal mini-implants in adolescents – Preliminary study
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cortical bone thickness [19,20]. Indeed a parallel can be drawn with the behavior of the incisal periodontium during mandibular advancement treatments as described by some authors [21]: thinning of the incisal periodontium, labialized during advancement, followed by partial or total periodontal regeneration during lingual tipping of the incisors.
paisseur de la corticale osseuse vestibunaturelles que de l’e le avec le laire [19,20]. En effet, on peut faire un paralle rapeutiques de comportement parodontal incisif dans les the crits par certains auteurs [21] : propulsion mandibulaire de e lors de la affinement du parodonte de l’incisive, vestibule ne ration partielle ou totale parodontale lors propulsion, et rege de la linguoversion incisive.
Disclosure of interest
claration d’inte re ^ts De
The authors declare that they have no conflicts of interest concerning this article.
clarent ne pas avoir de conflits d’inte re ^ ts en Les auteurs de relation avec cet article.
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