Dentoskjelettforandringer assosiert med Herbst-apparatterapi

1. BAKGRUNN Klasse II malokklusjon er svært utbredt over hele verden, og det er en viktig årsak til at kjeveortopedisk behandling igangsettes. Denne typen malokklusjon kan begrenses til dentoalveolære regionen, men flertallet av klasse II-pasienter viser en sterk skjelettkomponent til malokklusjonen, inkludert oftest mandibulær skjelettretrusjon og økt lavere fremre ansiktshøyde. Med økt alvorlighetsgrad av underkjevemangelen, utfordres kjeveortopeden til å behandle det underliggende skjelettproblemet på riktig måte.

   For voksende pasienter har bruken av faste og avtakbare underkjevefremføringsapparater vært forfektet i mange tiår. En rekke faste Herbst-apparatdesigner har oppnådd verdensomspennende aksept ved at de eliminerer de fleste viktige pasientkompatibilitetsfaktorer. I dag er Herbst-apparatet (HA) den desidert mest brukte mandibulære hoppeanordningen i USA, med flere Herbst-apparater som produseres enn alle andre funksjonsapparater til sammen.

   Herbst-apparatet ble opprinnelig introdusert av Emil Herbst i de første årene av det tjuende århundre, men det oppnådde ikke verdensomspennende klinisk aksept før det ble gjeninnført av Hans Pancherz 70 år senere. Siden den gang har et betydelig antall kliniske og vitenskapelige studier blitt utført om HA, spesielt av Pancherz og kolleger.

   Todimensjonale kefalometriske studier har rapportert økninger i lengden på underkjeven og i forskyvning av underkjeven etter HA sammenlignet med matchede ubehandlede kontroller. I gjennomsnitt kan 2 mm forlengelse av underkjeven (målt fra Gonion til Pogonion) og 1,5 grad av forbedring i SNB-vinkelen observeres etter behandling med Herbst-apparatet.

   Undersøkelser på forsøksdyr har gitt histologiske bevis på endringene i kondylene, rami og leddfossae når underkjeven er fremskreden i laboratoriemiljø. Tidligere rapporter har vist en økt spredning av kondylbrusken hos aper som fikk underkjeven avansert med Herbst-apparatet. Disse tilpasningene skjedde primært i de bakre og posterosuperior regionene av kondylen. De rapporterte også betydelig benavsetning langs den bakre grensen til mandibular ramus i den tidlige delen av forsøksperioden, samt betydelig avsetning av nytt bein på den fremre overflaten av postglenoid ryggraden ved leddfossae. Det bør imidlertid bemerkes at post-glenoid ryggraden ikke er godt definert hos mennesker.

   Kliniske undersøkelser ved bruk av Magnetic Ressonance Imaging (MRI) og laterale røntgenbilder har vist at endringer i underkjevens kondyler og leddfossae kan forekomme ved Herbst-behandling. Det er påvist at etter Herbst-terapi kan det sees en del ombygging av artikulær fossa på den fremre overflaten av den postglenoidale ryggraden, noe som forårsaker en forflytning av leddfossaene i en nedover- og fremoverretning. Men slik fossatilpasning hos Herbst-pasienter er mindre omfattende enn hos forsøksdyr, med mye individuell variasjon i respons tydelig.

   Selv om de fleste Herbst-studier er konvergerende når det gjelder omfanget av skjelett- og dentoalveolære tilpasninger, gjenstår det fortsatt noen spørsmål:

   • Hvor mye mandibulær vekst kan oppnås med terapeutisk mandibulær fremgang?
   • Hvor mye underkjeverotasjon og skjelettbittåpning skjer?
   • Hvor mye av den opprinnelige underkjevefremgangen opprettholdes på lang sikt?
   • Er det en adaptiv oppførsel av artikulær fossa etter mandibulær fremgang, med beinremodellering som skjer i fossa.

   I det siste tiåret har en ny metodikk ved bruk av virtuell 3D-modellering blitt utviklet som tillater en endring i paradigmet for å vurdere skjelettendringene forbundet med vekst og behandling; denne teknologien som har åpnet nye horisonter i vitenskapelige undersøkelser av dentofacial ortopedi. Nylig publiserte American Journal of Orthodontists and Dentofacial Orthopetics den første 3D-rapporten om Herbst-behandling, en pilotstudie der 7 klasse II-personer behandlet med Herbst-apparatet ble sammenlignet med 7 klasse II-fag behandlet med faste apparater og intermaxillære elastikk. Det ble rapportert at klasse II-pasienter som gjennomgikk Herbst-behandling viste fremre forskyvning av kondylene og artikulære fossae sammen med maksillær tilbakeholdenhet sammenlignet med klasse II-pasientene som ble brukt til sammenligning.

   Målet med denne prospektive kontrollerte kliniske studien er å undersøke skjelettforandringene i underkjeven og artikulære fossae hos klasse II-pasienter som gjennomgår Herbst-apparatbehandling, ved å bruke virtuelle 3D-modeller sammenlignet med en kontrollgruppe som består av klasse II-personer.

2. PASIENTER OG METODER b.1) Studiedesign

Dette er en ikke-randomisert kontrollert klinisk studie, med intervensjon. To grupper er planlagt: 1) Klasse II malokklusjonspersoner behandlet med Herbst-apparat (HAG); og 2) Klasse II malokklusjonspersoner behandlet kun med tannjustering. De to gruppene matches etter stadium av skjelettmodning, type malocclusion, kronologisk alder og kjønn. Det er ingen blending for resultatevaluatorene. På grunn av etiske hensyn vil sammenligningsgruppen være sammensatt av klasse II-personer som trenger tidligere justering og utjevning av tennene før ortopedisk behandlingsfase.

b.2) Deltakere - innstillinger og sted hvor dataene samles inn. Behandlingen er utført i den ortodontiske klinikken ved det pavelige katolske universitetet i Minas Gerais (Belo Horizonte, Brasil). Dette er et privat universitet, men pasientene er stort sett lavinntektsfag. Data er samlet inn fra august 2013 og avsluttet september 2015.

b3) Prøvestørrelse Basert på standardavviket på 1,85 mm rapportert av Pancherz et al.28, et alfa-signifikansnivå på 0,05 og en potens på 0,80 for å oppdage endringer på 1,5 mm, ble en foreløpig prøvestørrelse på 25 pasienter per gruppe beregnet.

Derfor har 25 personer mottatt et Herbst-apparat i begynnelsen av behandlingen med en ett-trinns full aktivering - Herbst Appliance Group (HAG); mens 25 skjelettklasse II malokklusjonsindivider, med indikasjon for HA-terapi, men med andre kliniske tilstander som krevde forutgående behandling før HA-innsetting, har blitt allokert til CG. De to gruppene har blitt matchet etter kronologisk alder (mellom 12 år og 16 år), etter stadium av skjelettmodning og etter stadium av tannutvikling (permanent tannsett).

b4) Apparatdesign

Herbst-apparatdesignet inkluderte bilaterale teleskoparmer (3M Abzil, São José do Rio Preto, Brasil) artikulert med pivoter som var plassert i både kjeve- og underkjevebuene. Pivotene ble sveiset til en stiv utkraget wire (0,040-in rustfritt stål) som strekker seg fra de nedre første permanente molarbåndene (TP Orthodontics, La Porte, IN) til hjørnetannområdene i underkjeven. I maksillærbuen ble tappene sveiset til bånd på de permanente første jekslene. En Hyrax-ekspander (Morelli Ortodontia, Sorocaba, Brasil) og en .040-in nedre lingual bue i rustfritt stål (SS) ble lagt til HA-strukturen for å forbedre apparatets stabilitet og tverrgående dimensjonskontroll. To .028-tommers SS-tråder ble brukt som okklusale hviler i de permanente andre molarene for å unngå ekstrudering etter aktivering. Okklusalhvilene ble fjernet når de forstyrret okklusjonen for å unngå bittåpning.

b5) Registreringsmåte

Cone beam computed tomography (CBCT), intra-orale bilder og ekstra-orale bilder har blitt samlet inn på tre tidspunkter for HAG (T0, T1 og T2), og på to tidspunkter for CG (T0 og T2) ), som en vanlig protokoll for kjeveortopedisk journal for disse kliniske behandlingene.

b6) Målemetode

Analyse av serielle CBCT-bilder for å evaluere endringer mellom T0, T1 og T2 inkluderer 3D-analysemetodikk ved bruk av ITK-SNAP (open source-programvare, www.itksnap.org); SLICER (åpen kildekode-programvare, www.slicer.org; og VAM - Vectra Analysis Model programvareversjon 3.7.6 (Canfield Scientific Inc., Fairfield, NJ). De tredimensjonale bildeanalyseprosedyrene inkluderte: (1) tilnærming av skanninger; (2) konstruksjon av 3D-etikettmodeller; (3) voxelbasert bilderegistrering; og (4) kvantitative og kvalitative vurderinger ved bruk av 3D mesh-overflatemodeller.

Kvantitativ vurdering av posisjonsendringene mellom 3D-overflatemodellene av kraniebasen, maxillaen og underkjeven vil bli utført ved å bruke punkt-til-punkt landemerkemålinger (VAM-programvare) og virtuell analyse (SLICER-programvare).

Interaktive visuelle analyser inkluderer grafiske visninger med kvalitative vurderinger ved bruk av semitransparente overlegg av 3D-overflatemodellene på de forskjellige tidspunktene og kvantitative vurderinger av overflateforskyvningene ved bruk av fargekodede overflateavstandskart. Alle visuelle analyser vil bli utført ved hjelp av to moduler (Model-to-Model Distance og Shape Population Viewer) i SLICER-programvaren.

Voxel-basert registrering på fremre kraniale fossae vil bli brukt for å vurdere maksillær og mandibular forskyvning/artikulær fossae remodellering; regional registrering på mandibulær symfyse vil bli utført for å evaluere mandibulær vekst og mandibulære tannforandringer; og regional registrering på den fremre regionen av maxilla vil bli utført for å evaluere maxillær vekst og maxillære tannforandringer.

b7) Analysemetode

For de primære og sekundære utfallsmålene vil det bli brukt Statistical Package for the Social Science (SPSS) programvare (versjon 16.0 Chicago, IL). Det vil bli presentert beskrivende statistikk for begge grupper. Statistiske forskjeller mellom de to gruppene vil bli beregnet med Mann-Whitney test (sammenligning mellom forskjellen mellom gjennomsnittene til HAG og CG). Sammenligningen mellom endringene innen hver gruppe vil bli utført ved hjelp av Wilcoxons test.