Dentoskeletforandringer forbundet med Herbst Appliance Therapy

1. BAGGRUND Klasse II malocclusion er meget udbredt på verdensplan, og det er en væsentlig årsag til, at ortodontisk behandling påbegyndes. Denne type malokklusion kan begrænses til dentoalveolære region, men størstedelen af ​​klasse II-patienter udviser en stærk skeletkomponent til malokklusionen, herunder oftest mandibular skeletretrusion og en øget lavere anterior ansigtshøjde. Med øget sværhedsgrad af mandibulummanglen udfordres tandreguleringsteknikeren til at behandle det underliggende skeletproblem på passende måde.

   Til voksende patienter har brugen af ​​faste og aftagelige underkæbefremføringsapparater været anbefalet i mange årtier. En række faste Herbst-apparatdesigner har opnået verdensomspændende accept, idet de eliminerer de fleste vigtige patientkompliansfaktorer. I dag er Herbst-apparatet (HA) langt den mest hyppigt anvendte mandibular jumping-enhed i USA, hvor der fremstilles flere Herbst-apparater end alle andre funktioner tilsammen.

   Herbst-apparatet blev oprindeligt introduceret af Emil Herbst i de tidlige år af det tyvende århundrede, men det opnåede ikke verdensomspændende klinisk accept, før det blev genindført af Hans Pancherz 70 år senere. Siden da er et betydeligt antal kliniske og videnskabelige undersøgelser blevet udført om HA, især af Pancherz og kolleger.

   Todimensionelle cephalometriske undersøgelser har rapporteret stigninger i længden af ​​mandibelen og i fremadgående forskydning af mandiblen efter HA sammenlignet med matchede ubehandlede kontroller. I gennemsnit kan der observeres 2 mm underkæbe-længdeforøgelse (målt fra Gonion til Pogonion) og 1,5 grad af forbedring i SNB-vinklen efter Herbst-apparatbehandling.

   Undersøgelser i forsøgsdyr har givet histologiske beviser for ændringer i kondyler, rami og artikulære fossae, når underkæben er fremskreden i et laboratoriemiljø. Tidligere rapporter har vist en øget spredning af kondylbrusken hos aber, som fik deres mandible fremskreden med Herbst-apparatet. Disse tilpasninger forekom primært i de posteriore og posterosuperior regioner af kondylen. De rapporterede også betydelig knogleaflejring langs den bageste grænse af mandibular ramus i den tidlige del af forsøgsperioden samt betydelig aflejring af ny knogle på den forreste overflade af den postglenoidale rygsøjle ved artikulære fossae. Det skal dog bemærkes, at den post-glenoide rygsøjle ikke er veldefineret hos mennesker.

   Kliniske undersøgelser ved hjælp af magnetisk resonansbilleddannelse (MRI) og laterale røntgenbilleder har vist, at ændringer i underkæbekondylerne og artikulære fossae kan forekomme med Herbst-behandling. Det er blevet påvist, at der efter Herbst-terapi kan ses en vis artikulær fossa-ombygning på den forreste overflade af den postglenoidale rygsøjle, hvilket forårsager en flytning af artikulær fossae i nedadgående og fremadgående retning. Men en sådan fossa-tilpasning hos Herbst-patienter er mindre omfattende end hos forsøgsdyr, med meget individuel variation i respons tydelig.

   Selvom de fleste Herbst-undersøgelser er konvergerende med hensyn til omfanget af skelet- og dentoalveolære tilpasninger, er der stadig nogle spørgsmål:

   • Hvor meget mandibulær vækst kan opnås med terapeutisk mandibulær fremgang?
   • Hvor meget mandibular rotation og skeletbidåbning forekommer?
   • Hvor meget af den oprindelige mandibulære fremskridt opretholdes på lang sigt?
   • Er der en adaptiv adfærd af artikulær fossa efter mandibulær fremskridt, hvor knogleombygning forekommer i fossa.

   I det sidste årti er der udviklet en ny metode, der anvender virtuel 3D-modellering, som muliggør en ændring i paradigmet for vurdering af skeletændringer forbundet med vækst og behandling; denne teknologi, der har åbnet nye horisonter i videnskabelige undersøgelser af dentofacial ortopædi. For nylig offentliggjorde American Journal of Orthodontists and Dentofacial Orthopetics den første 3D-rapport om Herbst-behandling, en pilotundersøgelse, hvor 7 klasse II-personer behandlet med Herbst-apparatet blev sammenlignet med 7 klasse II-personer, der blev behandlet med faste apparater og intermaxillære elastikker. Det blev rapporteret, at klasse II-patienter, der undergik Herbst-behandling, udviste anterior forskydning af kondylerne og artikulære fossae sammen med maxillær fastholdelse sammenlignet med de klasse II-patienter, der blev brugt til sammenligning.

   Formålet med det nuværende prospektive kontrollerede kliniske forsøg er at undersøge skeletforandringer i underkæben og artikulære fossae hos klasse II-patienter, der gennemgår Herbst-apparatbehandling, ved hjælp af virtuelle 3D-modeller sammenlignet med en kontrolgruppe bestående af klasse II-personer.

2. PATIENTER OG METODER b.1) Studiedesign

Dette er et ikke-randomiseret kontrolleret klinisk forsøg med intervention. To grupper er blevet planlagt: 1) Klasse II malocclusion-individer behandlet med Herbst-apparat (HAG); og 2) Klasse II malocclusion emner kun behandlet med tænder alignment. De to grupper matches efter stadium af skeletmodning, type af malocclusion, kronologisk alder og køn. Der er ingen blinding for resultatevaluatorerne. På grund af etiske betænkeligheder vil sammenligningsgruppen være sammensat af klasse II-personer, der har behov for forudgående justering og nivellering af tænderne før den ortopædiske fase af deres behandling.

b.2) Deltagere - indstillinger og sted, hvor dataene indsamles. Behandlingen udføres i den ortodontiske klinik ved det pavelige katolske universitet i Minas Gerais (Belo Horizonte, Brasilien). Dette er et privat universitet, men patienterne er for det meste lavindkomstfag. Data er indsamlet fra august 2013 og afsluttet september 2015.

b3) Prøvestørrelse Baseret på standardafvigelsen på 1,85 mm rapporteret af Pancherz et al.28, et alfa-signifikansniveau på 0,05 og en styrke på 0,80 til at detektere ændringer på 1,5 mm, blev en foreløbig prøvestørrelse på 25 patienter pr. gruppe beregnet.

Derfor har 25 personer modtaget et Herbst apparat i begyndelsen af ​​deres behandling med en et-trins fuld aktivering - Herbst Appliance Group (HAG); mens 25 skeletklasse II malokklusionsindivider, med indikation for HA-terapi, men med andre kliniske tilstande, der krævede forudgående behandling før HA-indsættelse, er blevet allokeret til CG. De to grupper er blevet matchet efter kronologisk alder (mellem 12 år og 16 år), efter stadium af skeletmodning og efter stadium af dental udvikling (permanent tandsæt).

b4) Apparatdesign

Herbst-apparatets design omfattede bilaterale teleskoparme (3M Abzil, São José do Rio Preto, Brasilien) leddelt med drejetap, der var placeret i både maksillær- og underkæbebuen. Drejetappene blev svejset til en stiv cantilever-tråd (0,040-in rustfrit stål), der strækker sig fra de nederste første permanente molarbånd (TP Orthodontics, La Porte, IN) til underkæbens hundeområder. I maksillærbuen blev drejetappene svejset til bånd på de permanente første kindtænder. En Hyrax expander (Morelli Ortodontia, Sorocaba, Brasilien) og en .040-in Den nedre lingual bue af rustfrit stål (SS) blev tilføjet til HA-strukturen for at forbedre apparatets stabilitet og tværgående dimensionskontrol. To .028-tommer SS-tråde blev brugt som okklusale hviler i de permanente anden kindtænder for at undgå deres ekstrudering efter aktivering. Okklusalhvilerne blev fjernet, når de forstyrrede okklusionen for at undgå bidåbning.

b5) Registreringsmetode

Cone beam computed tomography (CBCT), intra-orale billeder og ekstra-orale billeder er blevet indsamlet på tre tidspunkter for HAG (T0, T1 og T2) og i to tidspunkter for CG (T0 og T2) ), som en almindelig protokol for ortodontisk journal for disse kliniske behandlinger.

b6) Målemetode

Analyse af serielle CBCT-billeder for at evaluere ændringer mellem T0, T1 og T2 omfatter 3D-analysemetoder ved hjælp af ITK-SNAP (open source-software, www.itksnap.org); SLICER (open source-software, www.slicer.org; og VAM - Vectra Analysis Model software version 3.7.6 (Canfield Scientific Inc., Fairfield, NJ). De tredimensionelle billedanalyseprocedurer omfattede: (1) tilnærmelse af scanninger; (2) konstruktion af 3D-mærkemodeller; (3) voxelbaseret billedregistrering; og (4) kvantitative og kvalitative vurderinger ved hjælp af 3D mesh-overflademodeller.

Kvantitativ vurdering af positionsændringerne mellem 3D-overflademodellerne af kraniebasen, maxilla og mandibel vil blive udført ved hjælp af punkt-til-punkt pejlemærkemålinger (VAM-software) og virtuel analyse (SLICER-software).

Interaktive visuelle analyser omfatter grafiske visninger med kvalitative vurderinger ved hjælp af semitransparente overlejringer af 3D overflademodeller på de forskellige tidspunkter og kvantitative vurderinger af overfladeforskydninger ved hjælp af farvekodede overfladeafstandskort. Alle visuelle analysevurderinger vil blive udført ved hjælp af to moduler (Model-to-Model Distance og Shape Population Viewer) i SLICER-softwaren.

Voxel-baseret registrering på de forreste kraniale fossae vil blive brugt til at vurdere maksillær og mandibular forskydning/artikulær fossae remodeling; der vil blive udført regional registrering på mandibular symfysen for at evaluere mandibular vækst og mandibular dentale ændringer; og regional registrering på den forreste region af maxillaen vil blive udført for at evaluere maksillær vækst og maxillære tandforandringer.

b7) Analysemetode

Til de primære og sekundære resultatmål vil det blive brugt Statistical Package for the Social Science (SPSS) software (version 16.0 Chicago, IL). Der vil blive præsenteret beskrivende statistik for begge grupper. Statistiske forskelle mellem de to grupper vil blive beregnet med Mann-Whitney test (sammenligning mellem forskellen mellem gennemsnittet af HAG og CG). Sammenligningen mellem ændringerne inden for hver gruppe vil blive udført ved hjælp af Wilcoxons test.