Gait and posture analysis in patients with maxillary transverse discrepancy, before and after RPE

ORTHO 277 1-16 Ó 2018 CEO Published by / E´dite´ par Elsevier Masson SAS All rights reserved / Tous droits re´serve´s

Original Article Article original

Gait and posture analysis in patients with maxillary transverse discrepancy, before and after RPE
marche et de la posture chez des Analyse de la de
ficit transversal du maxillaire, patients avec de s expansion palatine rapide (EPR) avant et apre Martina Masona, Fabiola Spolaorb, Annamaria Guiottob, Alberto De Stefania,*, Antonio Graccoa, Zimi Sawachab a

Department of neuroscience, School of Dentistry, University of Padua, Via Giustiniani 5, 35128 Padova, Italy b Department of engineering, University of Padua, Italy Available online: XXX / Disponible en ligne : XXX

Summary


sume
Re

Aim: The purpose of this study was to evaluate the effects of the rapid palatal expansion (RPE) on posture and gait analysis in subjects with maxillary transverse discrepancies.




Objectif : Le but de cette etude etait d’evaluer les effets d’une expansion palatine rapide EPR par une analyse de la posture

et de la demarche chez des sujets avec deficit transversal du maxillaire.

^ es
de 6 a` Materiels et methodes : Quarante et un patients ag
e
divises
en 3 groupes : 10 patients temoins
12 ans ont et
posterieure
(Cs), 16 patients avec une occlusion inversee
unilaterale (Cb Mono), 15 patients avec une anomalie trans
(Noc). versale du maxillaire mais sans occlusion inversee
Chaque sujet a subi une analyse de la demarche et un

examen posturographique afin d’evaluer la presence d’une

 l’EPR (T4). Les alteration de l’equilibre avant (T0) et apres
e
realis
es
a` l’aide d’un systeme  examens ont et de
eophotographie

ster comportant six cameras (60–120 Hz, BTS S.p.A.) et synchronise
avec deux plateformes de mesure enregistrant la force (FP4060, Bertec Corp.). Le Test de
e
realis
e
sur une plateforme de mesure, et le Romberg a et

statokinesiogramme ainsi que la cinetique des articulations
e
evalu

L’analyse de variance simple Anova a` un ont et es. ^ e
a et
e
conduite pour les variables apres  avoir facteur control
obtenu la preuve d’une repartition normale (test de Levene
pour l’egalit e
des variances) et test de Kruskal–Wallis

Material and methods: Forty-one patients between 6 and 12 years were divided into 3 groups: 10 control subjects (Cs), 16 patients with unilateral posterior crossbite (CbMono), 15 patients with maxillary transverse discrepancy and no crossbite (Nocb). Every subject underwent gait analysis and posturographic examination in order to evaluate the presence of balance alterations before (T0) and after (T4) RPE application. The examinations were performed through a six-cameras stereophotogrammetric system (60–120 Hz, BTS S.p.A.) synchronized with two force plates (FP4060, Bertec Corp.). Romberg test was performed on a force plate, and the statokinesiogram and joint kinematics were evaluated. One-way Anova was performed among the variables after evidence of normal distribution (Levene’s test for equality of variances) and Kruskal–Wallis test (P < 0.05), in order to compare the three groups of subjects. While paired t-test was performed, or Kruskal–Wallis test, instead when comparing pre- and post-RPE application within

* Correspondence and reprints / Correspondance et tire
s a` part : Alberto De Stefani, Department of neuroscience, School of Dentistry, University of Padua, Via Giustiniani 5, 35128 Padova, Italy. e-mail address / Adresse e-mail : [email protected] (Alberto De Stefani)

International Orthodontics 2017 ; X : 1-16 http://dx.doi.org/10.1016/j.ortho.2018.01.003

1

ORTHO 277 1-16

Martina Mason et al.

the same group of subjects (P < 0.05). Tamane T2 or Bonferroni correction was applied where needed.

Results: The posturographic analysis reveal significant differences across the 3 population: 95% power frequency in mediolateral and antero-posterior direction in T0, median frequency in medio-lateral direction in T0, mean power frequency in medio-lateral direction in T0. Significant differences were also registered in the three-dimensional joints kinematics variables, mainly between Cs and Cbmono in T0 and T4 and between Cbmono and Nocb in T4. Conclusions: A detectable correlation between dental occlusion and body posture is shown in this study that confirms another benefit of the RPE. This was mainly revealed in the dynamic posture where modifications at the mandibular level affect the whole body. Ó 2018 CEO. Published by Elsevier Masson SAS. All rights reserved

(p < 0,05) pour comparer les trois groupes de sujets. Alors que nous avons applique
le test-t apparie
ou le test de Kruskal–Wallis (a` la place), afin de comparer les effets avant  l’EPR au sein du meme ^ et apres groupe de sujets (p < 0,05),
e
une correction de Tamane T2 ou de Bonferroni a et
quand cela etait

appliquee necessaire.
Resultats : L’analyse posturographique montre des
differences significatives entre les 3 populations : puissance


maximale/frequence a` 95 % dans la direction mediolat erale et


anteropost erieure a` T0, frequence moyenne dans la direction




e
mediolat erale a` T0. Des differences ont egalement et
au niveau des variables de cinetique
enregistrees articulaire en 3D, en particulier entre les groupes Cs et Cbmono a` T0 et T4, et entre les groupes Cbmono et Nocb a` T4.

Conclusions : Cette etude montre une nette correlation entre  un l’occlusion dentaire et la posture du corps, ce qui confere autre avantage a` l’EPR. Cela se remarque principalement dans la posture dynamique ou` les modifications au niveau mandibulaire affectent l’ensemble du corps. Ó 2018 CEO. E´dite´ par Elsevier Masson SAS. Tous droits re´serve´s

Key-words


s Mots-cle

·· ·· ·

Posterior unilateral crossbite. Maxillary transverse discrepancy. Posture. Gait analysis. Balance.

·· ·· ·


e poste
rieure unilate
rale. Occlusion inverse
ficit transversal du maxillaire. De Posture.
marche. Analyse de la de
Equilibre.

Introduction

Introduction

In the last years, the hypothesis that there is a correlation between the stomatognathic system and body posture becomes more discussed by a lot of authors with controversial conclusions [1–3]. The human posture is the result of the positioning and the orientation of the body in equilibrium with motion and gravitation to control posture. There is a complex regulatory system that involves all the postural adjustments and inputs, such as slight sways and that includes visual, vestibular and somatosensory system [4].

res anne
es, l’hypothe se selon laquelle il y Durant ces dernie
lation entre le syste me stomatognathique et la aurait une corre posture corporelle est devenue un sujet de discussion de plus
quent pour de nombreux auteurs, mais reste conen plus fre
e [1–3]. La posture de l’homme est le re
sultat du positroverse
quilibre avec le tionnement et de l’orientation du corps en e ^ ler la posture. Il mouvement et la gravitation afin de contro me de re
gulation complexe qui implique toutes existe un syste les adaptations posturales et les informations, telles que de
gers balancements, et qui comprend le syste me visuel, vesle tibulaire et somatosensoriel [4].
te
sugge
re
que les troubles du syste me Notamment, il a e masticatoire peuvent affecter la posture du corps dans son ensemble. De ce fait, un nombre croissant de patients recherche une solution concomitante pour traiter leurs malocclusions dentaires et leurs troubles posturaux. L’occlusion
e poste
rieure unilate
rale est l’une des malocclusions inverse
quentes en denture temporaire et au de
but de la les plus fre
valence de 7 % a` 23 % [1]. Elle a dentition mixte, avec une pre me un impact important sur le bon fonctionnement du syste
e postmasticatoire [5]. Le traitement de l’occlusion inverse
rieure unilate
rale chez les jeunes enfants a e
te
pre
conise
e

In particular, it has been suggested that disorders of the masticatory system can affect body posture as a whole. Therefore, a growing number of patients seek concomitant treatment for dental malocclusions and postural disorders. The unilateral posterior crossbite is one of the most frequent malocclusion in deciduous and early mixed dentition, with a reported prevalence of 7% to 23% [1]. It has a strong impact on correct functioning of the masticatory system [5]. The treatment of unilateral posterior crossbite in young children has been advocated for better long-term stability, reduction in overall treatment complexity and time, better functional and/or aesthetic

2

International Orthodontics 2017 ; X : 1-16

ORTHO 277 1-16

Gait and posture analysis in patients with maxillary transverse discrepancy, before and after RPE


marche et de la posture chez des patients avec de
ficit transversal du maxillaire, avant et apre s expansion palatine rapide Analyse de la de (EPR)

end results, and elimination of the lateral forced bite [6,7]. The effects of the maxillary transverse discrepancies, like unilateral posterior crossbite, are under discussion as important impact factors on the craniocervical angulation [8] and body posture [9,10]. Some authors report that the unilateral posterior crossbite influences the asymmetric growth of the mandible and the asymmetric work of the muscle structures connected to its function, in particular the temporal and masseter’s muscles [11]. The early diagnosis and correction of the maxillary transverse discrepancies with a rapid palatal expander (RPE) can correct the skeletal deformation, reaching a balanced growth of the lower and upper jaws [12]. Information are still lacking on the effects of RPE on posture and cranio-cervical angulation, despite the fact that the typical malocclusion associated with respiratory obstruction is characterized by a reduced transverse palatal dimension and RPE is one of the primary treatment for maxillary expansion [13,14].

Quantitative three-dimensional (3D) gait analysis has been widely used to assess pre- and post-treatment outcome primarily in children affected by cerebral palsy but also in children affected by several other pathologies [15–20]. On the other hand, the analysis of the statokinesiogram has been shown to represent an adequate methodology to assess balance alterations both in pathologic and healthy subjects [21–23]. The aim of this study was to evaluate the effects of RPE in patients with maxillary transverse discrepancies on gait and posture, through 3D joint kinematics and posturographic analysis. An already established protocol for 3D gait analysis was adopted [15] and balance was examined through the analysis of the statokinesiogram during Romberg test. The latter was performed on a force plate, both in eyes open and eyes close conditions [20–22].


a` long terme, pour limiter la en vue d’une meilleure stabilite
et la dure
e du traitement global, obtenir de meilcomplexite
sultats fonctionnels et/ou esthe
tiques, et e
liminer leurs re
rale contrainte [6,7]. Les effets des de
ficits l’occlusion late
e posttransversaux du maxillaire, telle que l’occlusion inverse
rieure unilate
rale, ont actuellement tendance a` e ^tre cone
re
s comme des facteurs importants quant a` leur impact side sur l’angulation craniocervicale [8] et la posture du corps
que l’occlusion inverse
e [9,10]. Certains auteurs ont rapporte
rieure unilate
rale influence la croissance asyme
trique de poste
trique des structures muscula mandibule et le travail asyme
es a` sa fonction, en particulier les muscles du temlaires relie
ter [11]. Le diagnostic pre
coce et la correcporal et du masse
ficits transversaux du maxillaire avec un appareil tion des de
ficit squeletd’expansion rapide palatine peuvent corriger le de
quilibre
e du maxillaire et tique, pour atteindre une croissance e de la mandibule [12]. Si les informations concernant les effets de l’EPR sur la posture et l’angulation craniocervicale man
tabli que la malocclusion typique associe
e a` une quent, il est e
rise
e par une e
troitesse obstruction respiratoire est caracte
e pour e ^ tre l’un des premiers palatine et que l’EPR est valide
aliser [13,14]. traitement a` re
marche, a e
te
largement L’analyse quantitative en 3D de la de
e a` l’origine pour e
valuer les re
sultats pre
et post-traiteutilise
re
brale, mais ment chez les enfants atteints de paralysie ce
galement chez les enfants atteints de plusieurs autres e ^ te
, l’analyse du statopathologies [15–20]. D’un autre co
siogramme a montre
qu’elle repre
sentait une kine
thodologie ade
quate pour e
valuer les alte
rations de me
quilibre a` la fois chez des sujets pathologiques et sains l’e [21–23].
tude e
tait d’e
valuer les effets de l’expansion Le but de cette e
ficits transverpalatine rapide chez des patients atteints de de
marche et la posture, a` l’aide d’une saux du maxillaire sur la de
tique articulaire tridimensionnelle (3D) et analyse de la cine posturographique.
ja` e
tabli pour l’analyse 3D Nous avons choisi un protocole de
marche [15] et l’e
quilibre a e
te
e
value
a` l’aide de de la de
siogramme en effectuant un test de l’analyse du statokine
te
re
alise
sur une plateforme de Romberg. Ce dernier a e mesure de la force a` la fois en situation « yeux ouverts » et
s » [20–22]. en situation « yeux ferme

Materials and methods


riels et me
thodes Mate

The study protocol was approved by the Ethical Committee of the University of Padua (protocol numb.3493/AO/15).


tude a e
te
approuve
par le comite
d’e
thique Le protocole de l’e
de Padoue (no de protocole 3493/AO/15). de l’universite

Subjects’ selection


lection des sujets Se

The sample comprised 41 subjects of both genders with initial ages ranging from 6 to 12 years old recruited from the Dental Clinic of the University of Padua, Italy. They were selected after a detailed anamnesis and clinical examination [24] in order to assess the normality of oral


chantillon comprenait 41 sujets (20 filles), a ^ge
s au de
part L’e
s a` la clinique dentaire de l’unientre 6 et 12 ans et recrute
de Padoue, Italie. versite
te
se
lectionne
s apre s un questionnaire me
dical et un Ils ont e
taille
s [24] afin d’e
valuer la normalite
des examen clinique de

International Orthodontics 2017 ; X : 1-16

3

ORTHO 277 1-16

Martina Mason et al.

tissues. Everyone performed a specific analysis of the morphological orthodontic occlusion, considering in particular, the presence of functional monolateral posterior crossbite involving one or more teeth or transverse deficiency of maxillary arch without crossbite. The malocclusion is diagnosed through a physical examination of the oral cavity, frontal and latero-lateral X-ray of the skull, panoramic radiograph, cephalometric analysis, analysis of dental casts and intra-oral photographic documentation of each patient. Exclusion criteria were the following: anterior cross bite, history of orthodontic treatment, early tooth loss, presence of severe alterations in tooth form and size and severe tooth decay, congenital maxillofacial malformation affecting growth and development, diagnosis of skeletal deformity or any other problem or syndrome that entail significant poor posture or gait abnormalities. Patients younger than six years old were excluded by the study because under this age, the children are in deciduous dentition yet and this is not the best time to start an orthopaedic treatment, while patient older than 12 years old were excluded because at this time a partial ossification in the palatal suture can appear and the RPE treatment could be more difficult [3,6,8]. Seventy subjects met the above criteria, and efforts were made to invite them to participate but only 41 actually participated in all stages of the study (20 girls and 21 boys). Enrolled subjects and their parents were informed about the purpose and methods of the investigation and written informed consent was obtained. All subjects were free to withdraw from the study at any time without affecting their dental treatment.


cifique de tissus buccaux. Tous ont subi une analyse spe l’occlusion orthodontique morphologique, en prenant en con
ration tout particulie rement la pre
sence d’une occlusion side
e poste
rieure dysfonctionnelle et unilate
rale, impliinverse
ficit transversal quant une ou plusieurs dents, ou alors un de
e. de l’arcade maxillaire sans occlusion inverse
e a` partir La malocclusion pour chaque patient est diagnostique
buccale, confirme
e avec les examens d’un examen de la cavite
mentaires : te
le
radiographies frontales et late
rales du comple ^ ne, radiographie panoramique, analyse ce
phalome
trique, cra analyse des moulages dentaires et analyse des photographies intrabuccales. res d’exclusion e
taient les suivants : occlusion Les crite
e ante
rieure, ante
ce
dents de traitement orthodontique, inverse
coce, pre
sence d’anomalies se
ve res au perte dentaire pre
labrements niveau de la forme et de la taille des dents, de
nidentaires importants, malformations maxillofaciales conge
veloppement susceptibles tales affectant la croissance et le de d’entraıˆner des anomalies significatives de la posture ou de la
marche. Les patients a ^ ge
s de moins de 6 ans ont e
te
exclus de
tude parce qu’en dessous de cet a ^ge, les enfants sont de l’e encore en dentition temporaire et que ce n’est pas le meilleur
dique ; de moment pour commencer un traitement orthope ^me les patients a ^ge
s de plus de 12 ans ont e
te
exclus parce me
riode, il peut y avoir une ossification partielle de la qu’a` cette pe suture palatine et dans ce cas, le traitement par RPE pourrait
rer plus difficile [3,6,8]. s’ave
sentaient les crite res pre
cite
s, et des Au total, 70 sujets pre
te
entrepris pour les inciter a` participer a` l’e
tude, efforts ont e
(20 filles et mais seuls 41 d’entre eux ont accepte
tude ainsi que leurs 21 gar¸cons). Les sujets inclus dans l’e
te
informe
s sur l’objectif et les me
thodes de parents ont e
claire
l’investigation, et nous ont remis leur consentement e
crit. Tous les sujets e
taient libres de se retirer de l’e
tude par e a` tout moment sans que cela affecte leur traitement dentaire.

Study design

Study design

Clinical evaluation


Evaluation clinique

Children were divided into three groups: — control group (Cs) composed of 10 subjects without any type of transverse deficiency; — no-crossbite group (NoCb) composed of 16 subjects without posterior crossbite but with maxillary transverse discrepancy and a need of RPE treatment; — CbMono group composed of 15 subjects with unilateral posterior crossbite. In the control group, maxillary and mandibular arches are coordinated properly in the transverse way. The palatal cusp of the maxillary molars touched the lingual incline of the buccal cusps of the mandibular molars.


te
divise
s en trois groupes : Les enfants ont e
moin (Cs) compose
de 10 sujets ne pre
sentant — groupe te
ficit transversal maxillaire ; aucun de
e (NoCb) compose
de — groupe sans occlusion inverse
ficit transversal du maxillaire et la 16 sujets mais avec de
cessite
d’un traitement par EPR ; ne
e — groupe CbMono : 15 sujets avec une occlusion inverse
rieure unilate
rale. poste
moin, les arcades maxillaire et mandibulaire Dans le groupe te
es dans la dimension transversont correctement coordonne sale. Les cuspides palatines des molaires maxillaires sont en contact avec les versants linguaux des cuspides vestibulaires des molaires mandibulaires. re molaire e
tait  33 mm mesure
e sur La distance interpremie le en pla ^tre de l’arcade maxillaire. le mode

The upper intermolar distance of the first molar was  33 mm on the basis of the cast model of the maxillary arch.

4

International Orthodontics 2017 ; X : 1-16

ORTHO 277 1-16

Gait and posture analysis in patients with maxillary transverse discrepancy, before and after RPE


marche et de la posture chez des patients avec de
ficit transversal du maxillaire, avant et apre s expansion palatine rapide Analyse de la de (EPR)

In the Nocb group, the maxillary arch was contracted but teeth had the correct occlusion in each side. The diagnosis of maxillary transverse discrepancy was made evaluating the upper intermolar distance of the first molar on dental cast model and it was < 33 mm evaluated (fig. 1a). In the CbMono group, the arches coordinated on one side (right or left) whereas in the uncoordinated side the buccal cusps of the upper teeth closed at the same level or internally to the buccal cusps of the lower teeth. Dental cast evaluation was made for the diagnosis of unilateral crossbite. Subjects in NoCb and CbMono groups were treated with RPE (Baby RPE N.Veltri screw ANV 202 CE). Parents were instructed to turn the screw twice a day (0.25 mm of screw expansion per turn) and each child was given a personal number of turns to correct their specific malocclusion. The duration of the active stage of expansion could not exceed 30 days. In some patients, the appliance was replaced or cemented once up until the end of the treatment.


tait e
troite mais les Dans le groupe Nocb, l’arcade maxillaire e
taient en bonne occlusion des deux co ^ te
s. Le diagnosdents e
ficit transversal du maxillaire a e
te
pose
en e
valuant la tic de de re molaire sur le mode le en distance interpremie ^tre < 33 mm (fig. 1a). pla
es d’un Dans le groupe CbMono, les arcades sont coordonne ^ te
(droit ou gauche) alors que du co ^te
non concordant, les co
taient en occlucuspides vestibulaires des dents maxillaires e
rieur des cuspides sion transversale bout-a`-bout, ou a` l’inte
valuation de l’occluvestibulaires des dents mandibulaires. L’e
e unilate
rale a e
te
re
alise
e sur les mode les en sion croise ^tre. pla
te
traite
s par Les sujets des groupes NoCb et CbMono ont e EPR (Baby RPE N.Veltri screw ANV 202 CE). Les parents ont
te
informe
s de la fa¸con de tourner le verrou deux fois par jour e (0,25 mm d’expansion du verrou par tour) et chaque enfant a
e du nombre de tours a` faire re¸cu une instruction individualise
cifiques a` la correction de sa malocclusion. La dure
e de la spe
riode active de l’expansion ne pouvait exce
der 30 jours. pe
te
remplace
ou scelle
Chez certains patients l’appareillage a e une seule fois et ce, jusqu’a` la fin du traitement.

[(Fig._1)TD$IG]

Fig. 1: Upper arch dental cast and photograph. a: the upper intermolar distance of the first molar in this patient was measured < 33 mm; b: application of the RPE; c: the expansion required was reached. Fig. 1 : Vue occlusale de l’arcade dentaire maxillaire. re molaire maxillaire chez ce patient a e
te
mesure
e a` < 33 mm ; a : la distance interpremie b : mise en place de l’ EPR ;

International Orthodontics 2017 ; X : 1-16

5

ORTHO 277 1-16

Martina Mason et al.

The average expansion amount was reached when the palatal cusp of the first maxillary molar touched the lingual incline of the buccal cusp of the first mandibular molars (overcorrection of the malocclusion). At this time, the expansion was stopped and kept in for 6 months without any further activation. For ethical reasons, no attempts were made to set up crossbite groups without treatment.


d’expansion moyenne est atteinte lorsque la cusLa quantite re molaire maxillaire touche le verpide palatine de la premie res molaires sant lingual de la cuspide vestibulaire des premie mandibulaires (surcorrection de la malocclusion). A` ce
e et maintenue durant 6 mois moment, l’expansion est stoppe
thique, nous sans plus aucune activation. Pour des raisons d’e
d’e
tablir des groupes d’occlusion inverse
e n’avons pas essaye sans traitement.

Instrumental evaluation


Evaluation instrumentale

Motion analysis was performed with a motion capture system (six cameras, 60–120 Hertz) synchronized with two Bertec force plates (FP 4060–10). The subjects’ joints kinematics were assessed by means of a three-dimensional gait analysis protocol [14] and double-sided markers were applied on 26 anatomical landmarks (fig. 2). Subjects were asked to walk barefoot at their walking speed on the laboratory (fig. 3). A minimum of three walking trials for subject were collected. Gait temporal and space parameters were calculated as well as three-dimensional joints kinematics with a modified version of Leardini et al., 2007 as in Sawacha et al., 2009 [25]. For each trial, three dimensional joint rotations were plotted over one gait cycle: trunk flexion–extension (TF), trunk abductionadduction (TA), trunk internal-external rotation (TR), hip flexion–extension (HF), hip abduction–adduction (HA), hip internal–external rotation (HR), knee-flexion–extension (KF), ankle abduction–adduction (AA), ankle flexion–extension (AF), ankle internal external rotation (AR), pelvis-obliquity (PO), pelvis-tilt (PT), pelvis-rotation (PR). A static acquisition was also performed: subjects were asked to stand with their feet placed so as to maintain the heels together and a 30degrees angle between the right and left toes, and to relax the arms along the body [20] (fig. 2). To ensure a similar angle between the feet throughout the test, a guide made of heavy cardboard was placed on the force plate, and the subjects lined their feet up along both sides of the foot-guide. A Romberg test was performed on one of the force plates, both in eyes open and eyes close conditions. Subjects were asked to maintain the same upright standing position as during the static acquisition and were asked to stand for 60 seconds with their eyes open and then to maintain the same position for other 60 seconds with their eyes closed [26].


te
re
alise
e avec un syste me de L’analyse du mouvement a e capture du mouvement (six cameras, 60–120 Hertz)
avec deux plaques d‘enregistrement des forces synchronise
tique articulaire des sujets a e
te
Bertec (FP 4060–10). La cine
value
e a` l’aide d’un protocole d’analyse en 3D de la e
marche [14] et des marqueurs a` double face ont e
te
place
s de res anatomiques (fig. 2). Nous avons demande
sur 26 repe aux sujets de marcher pieds nus a` leur rythme de marche sur les plateformes d’enregistrement du laboratoire (fig. 3).
te
enregistre
par Un minimum de trois essais de marche a e tres spatiotemporaux de la de
marche ont sujet. Les parame
te
calcule
s ainsi que la cine
tique 3D des articulations a` l’aide e
e de Leardini et al., 2007, comme dans d’une version modifie
tude de Sawacha et al., 2009 [25]. Pour chaque essai, les l’e
te
trace
es par des points rotations 3D des articulations ont e
marche : flexion–extension du tronc (TF), sur un cycle de de abduction–adduction du tronc (TA), rotation interne–externe du tronc (TR), flexion–extension des hanches (HF), abduction –adduction des hanches (HA), rotation interne–externe des hanches (HR), flexion–extension du genou (KF), abduction– adduction des chevilles (AA), flexion–extension des chevilles
du (AF), rotation interne–externe des chevilles (AR), obliquite bassin (PO), bascule du bassin (PT), rotation du bassin (PR).
galement e
te
re
alise
e : nous Une acquisition statique a e
aux sujets de se tenir debout avec leurs pieds avons demande
s de fa¸con a` maintenir les talons joints et un angle de place
s entre les orteils droits et gauches, en laissant les 30 degre bras reposer le long du corps [20] (fig. 2). Pour s’assurer d’avoir un angle similaire entre les pieds durant tout le test,
pais a e
te
place
sur la plateforme d’enreun guide en carton e
leurs pieds de chaque co ^ te
gistrement, et les sujets ont aligne
un test de Romberg sur l’une du guide. Nous avons effectue des plateformes d’enregistrement de la force, a` la fois en
s ». Nous avons situation « yeux ouverts » et « yeux ferme
aux sujets de maintenir la me ^me position droite demande debout que lors de l’acquisition des enregistrements sta
de rester debout pendant tiques, et nous leur avons demande 60 secondes avec les yeux ouverts, puis de maintenir la ^me position durant 60 secondes encore avec les yeux me
s [26]. ferme

Study’s timeline


tude Chronologie de l’e

The analyses were carried out in four stages:


te
mene
es en quatre e
tapes : Les analyses ont e

6

International Orthodontics 2017 ; X : 1-16

ORTHO 277 1-16

Gait and posture analysis in patients with maxillary transverse discrepancy, before and after RPE


marche et de la posture chez des patients avec de
ficit transversal du maxillaire, avant et apre s expansion palatine rapide Analyse de la de (EPR)

[(Fig._2)TD$IG]

Fig. 2: A patient during Romberg test in the closed eyes condition. Fig. 2 : Patiente durant le test de Romberg en
s. situation yeux ferme

— T0: prior to the start of the treatment every subject underwent the Romberg Test and Gait Analysis (figs. 2, 3); — T1: start of treatment with RPE (fig. 1b); — T2: stop of the expansion (fig. 1c); — T3: removal of RPE 6 month after; — T4: three months after the RPE removal, we performed a check-up visit in order to evaluate changes and the Romberg

International Orthodontics 2017 ; X : 1-16


but du traitement, chaque sujet a subi le test — T0 : avant le de
marche (fig. 2, 3) ; de Romberg et l’analyse de la de
but du traitement par expansion maxillaire rapide — T1 : de RPE (fig. 1b) ; ^ t de l’expansion (fig. 1c) ; — T2 : arre
pose de l’appareil de RPE 6 mois apre s ; — T3 : de s la de
pose de l’appareil d’EMR, nous — T4 : trois mois apre
une visite de contro ^ le afin d’e
valuer les avons effectue

7

ORTHO 277 1-16

Martina Mason et al.

[(Fig._3)TD$IG]

Fig. 3: Stereophotogrammetric system used for the data acquisition. a, b: patient during the acquisition of a gait, walking on her normal way at self selected speed in the 10 m length laboratory; c: one of the six infrared cameras; d: reflective markers that were positioned in specific anatomical landmarks on the body; e: stick body diagram reconstruction in a frame of the walk of the same patient. me ste
re
ophotogramme
trique utilise
pour l’acquisition des donne
es. Fig. 3 : Syste
marche, marchant de son pas normal a` une vitesse de son choix le long a, b : patient durant l’acquisition d’une de des 10 m du laboratoire ;
ras infrarouges ; c : une des six came
flecteurs qui ont e
te
positionne
s sur des repe res anatomiques spe
cifiques du corps ; d : marqueurs re ^ me patient. e : reconstruction du diagramme corporel dans un cadre de marche du me

8

International Orthodontics 2017 ; X : 1-16

ORTHO 277 1-16

Gait and posture analysis in patients with maxillary transverse discrepancy, before and after RPE


marche et de la posture chez des patients avec de
ficit transversal du maxillaire, avant et apre s expansion palatine rapide Analyse de la de (EPR)

Test and Gait Analysis were repeated to identify any further change in gait and posture.

modifications, et le test de Romberg ainsi que l’analyse de la
marche ont e
te
re
pe
te
s pour identifier tout autre modificade
marche et la posture. tion dans la de

Statistical analysis

Analyse statistique

Sample size was calculated based on the Altman Diagram [27,28]. With type error I = 5%, type error II = 20%, power 90%, the minimum participant number was set to 35 (enough for statistic achievement). One way Anova or Kruskal–Wallis test were performed, after evidence of normal distribution (Levene’s test for equality of variances), among the variables in order to compare the three groups of subjects, paired t-test was performed instead when comparing T0 and T4 condition within the same group of subjects, Tamane T2 or Bonferroni correction was used where needed. All the statistic tests were at 95% level of confidence and the significant level was at 0.05. All data analysis was performed using Matlab R 2013 and SPSS (v19, IBM) software.


chantillon a e
te
calcule
e en se basant sur le La taille de l’e diagramme d’Altman [27,28]. Avec une erreur de type I = 5 %, une erreur de type II = 20 %, une puissance de
te
fixe
a` 35 (ce 90 %, le nombre minimum de participants a e qui est suffisant pour effectuer une analyse statistique).
te
re
alise
s Les tests Anova simple ou de Kruskal–Wallis ont e
valuer la re
partition normale des variables (test de pour e
galite
des variances). Pour la comparaison Levene pour l’e
intragroupe et entre trois groupes de sujets, le test-t apparie
te
utilise
; le Tamane T2 ou la correction de de Student a e
te
utilise
e lorsque cela s’est ave
re
ne
cessaire. Bonferroni a e
taient a` 95 % de niveau de Tous les tests statistiques e
a` p < 0,05. Toutes les confiance et le seuil de significativite
es ont e
te
re
alise
es a` l’aide du logiciel analyses de donne Matlab R 2013 et SPSS (v19, IBM).

Results


sultats Re

The statokinesiogram was analysed and the following variables were extracted from the centre of pressure position (CoP), therefore the following parameters were calculated: the sway area, which is a measure of the area included in CoP displacement per unit of time; the ellipse containing 95% of the CoP data point; the CoP path, calculated as the total length of the CoP path; the CoP path in both in the anterior-posterior (z) and in the medio-lateral (x) directions, which are approximated by the sum of the distances between consecutive points in the z and x directions; the CoP velocity (CoPv) in both the z and the x directions; root mean square (RMS) distance from the centre of the CoP path; 95% power frequency (F95) as the frequency below which 50% of power is present in the z and in x directions; median frequency (F50) as the frequency below which 50% of power is present, in the z and in x directions; mean power frequency (MPF) calculated as the number of loops, per seconds, that have to be run by CoP to cover a total path equal to sway path, in the z and in x directions (figs. 2, 3).


siogramme a e
te
analyse
avec 17 variables, Le statokine
e de Pression (CoP) : la zone extraites de la position centre de balancement, mesure de la zone comprise dans le
placement de CoP par unite
de temps ; l’ellipse contenant de
e de CoP ; le chemin de CoP calcule
95 % du point de donne
tant la longueur totale du chemin CoP ; le chemin de comme e
roposte
rieure (z) et CoP dans les deux directions ante
diolate
rale (x), qui sont obtenues approximativement par me
cutifs dans les la somme des distances entre les points conse
locite
de CoP (CoPv) dans les deux directions z et x ; la ve
e moyenne (RMS) de distance directions z et x ; la racine carre du centre du chemin de CoP ; une puissance maximale/
quence a` 95 % (F95) comme e
tant la fre
quence en dessous fre
sente dans les direcde laquelle 50 % de la puissance est pre
quence me
diane (F50) comme e
tant la tions z et x ; la fre
quence en dessous de laquelle 50 % de la puissance est fre
sente dans les directions z et x ; la fre
quence moyenne pre
e comme e
tant le nombre de boucles, par sec(MPF) calcule ^tre parcourues par le CoP pour couvrir un ondes, qui doivent e
gal au chemin du balancement dans les direcchemin total e tions z et x (fig. 2, 3).
sultats de l’analyse de la de
marche sont indique
s dans Les re
sultats de l’analyse posturale les Tableaux I–III, alors que les re
s dans les Tableaux IV et V. sont indique
ve le des diffe
rences significatives entre L’analyse posturale re les 3 populations de sujets pour les variables en situation yeux
s suivantes : la puissance/fre
quence a` 95 % dans la ferme
diolate
rale et ante
roposte
rieure a` T0, la direction me
quence me
diane dans la direction me
diolate
rale a` T0, la fre
quence puissance/fre moyenne dans la direction
diolate
rale a` T0. me

Results of gait analysis were reported in Tables I–III, while results of posturographic analysis were reported on Tables IV and V. The posturographic analysis reveal significant differences across the 3 population of subjects in the following variables in eyes closed condition: 95% power frequency in mediolateral and antero-posterior direction in T0, median frequency in medio-lateral direction in T0, mean power frequency in medio-lateral direction in T0.

International Orthodontics 2017 ; X : 1-16

9

ORTHO 277 1-16

Martina Mason et al.

Table I

Tableau I

Anova test between the three groups Nocb, CbMono, Cs before (T0) and after treatment (T4) with RPE on the variables stride time (ST), stride length (SL) and velocity (V).

Test Anova entre les trois groupes Nocb, CbMono, Cs avant s traitement (T4) avec EPR sur les variables : (T0) et apre
(V). temps parcouru (ST), longueur parcourue (SL) et rapidite


Gait analysis: stride time-stride length-velocity / Analyse de la demarche : temps parcouru, longueur parcourue, rapidite
Characteristics 1 NOCB (n = 16) 2 CBMONO (n = 15) 3 CS (n = 10) P-value Variables Mean (SD) / moy (ET) Mean (SD) / moy (ET) Mean (SD) / moy (ET) 1 on 2 1 on 3 2 on 3 ST T0 [s] 1.006(0.179) 0.904(0.118) 0.984(0.0856) < 0.01 NS < 0.01 ST T4 [s] 0.996(0.065) 0.945(0.124) 0.984(0.085) < 0.01 NS < 0.05 SLT0 [m] 0.799(00.737) 0.858(0.671) 0.897(0.623) NS NS NS SLT4 [m] 0.785(0.091) 0.860(0.109) 0.897(0.091) NS NS NS V T0 [m/s] 0.82(0.090) 0.95(0.110) 0.92(0.092) NS NS NS V T4 [m/s] 0.79(0.820) 0.92(0.740) 0.92(0.630) NS NS NS

Significant differences were also registered in the 3D joints kinematics variables.


galement releve
des diffe
rences significatives Nous avons e
tique en 3D des articulations. dans les variables de la cine

Discussion

Discussion

In the present study, the relationship between body posture, gait and transverse maxillary deficiency was investigated. In literature, only a few studies tried to demonstrate the association between maxillary transverse discrepancies and body posture [29–31]. Literature reviews published on this topic conclude that, despite growing interest in possible correlations between orthopaedic and dental findings, there is still a lack of methodologically-sound clinical studies whose results might shed


tude, nous avons e
value
la relation entre la posDans cette e
marche et une anomalie transversale du ture du corps, la de
rature, seules quelques e
tudes ont maxillaire. Dans la litte
de de
montrer l’association entre les de
ficits transvertente saux du maxillaire et la posture du corps [29–31].
rature publie
es sur ce sujet concluent Les revues de la litte
l’inte
re ^ t croissant pour les corre
lations que, malgre
ventuelles entre l’orthope
die et les dents, il y a encore un e
tudes cliniques me
thodologiques dont les manque d’e

Table II

Tableau II

Student’s t-test comparison of the two pathologic groups NoCb and CbMono, in the two phases of the instrumental acquisition in T0 and T4.

Comparaison avec le test-t de Student des deux groupes pathologiques NoCb et CbMono, dans les deux phases
es aux stades T0 et T4. d’acquisition des donne

Characteristics Variable SL T0 [m] SL T4 [m] ST T0 [s] ST T4 [s] V T0 [m/s] V T4 [m/s]

10

NOCB Mean (SD) / moy (ET) 0.799(0.737) 0.785(0.807) 1.006(0.179) 0.997(0.065) 0.82(0.77) 0.79(0.82)

P-Value NS NS NS

CBMONO Mean (SD) / moy (ET) 0.858(0.671) 0.860(0.660) 0.905(0.118) 0.946(0.124) 0.95(0.75) 0.92(0.74)

P-value NS NS NS

International Orthodontics 2017 ; X : 1-16

ORTHO 277 1-16

Gait and posture analysis in patients with maxillary transverse discrepancy, before and after RPE


marche et de la posture chez des patients avec de
ficit transversal du maxillaire, avant et apre s expansion palatine rapide Analyse de la de (EPR)

Table III

Tableau III

Student’s t-test comparison of the angles: trunk flexionextension (TF), trunk abd-adduction (TA), trunk internalexternal rotation (TR), hip-flexion-extension (HF), hip abdadduction (HA), hip internal-external rotation (HR), kneeflexion-extension (KF), ankle-abduction-adduction (AA), ankle-flexion-extension (AF), ankle-internal external rotation (AR), pelvis-obliquity (PO), pelvis-tilt (PT), pelvis-rotation (PR), between the groups Cs, CbMono and NoCb.

Comparaison avec le Test T de Student entre les groupes Cs, CbMono et NoCb des angles : flexion-extension du tronc (TF), abd-adduction du tronc (TA), rotation interne-externe du tronc (TR), flexion-extension de la hanche (HF), abd-adduction de la hanche (HA), rotation interne-externe de la hanche (HR), flexion-extension du genou(KF), abduction-adduction de la cheville(AA), flexion-extension de la cheville (AF), rotation interne externe de la cheville (AR), orientation oblique du pelvis (PO), inclinaison du pelvis (PT), rotation du pelvis (PR),.


Gait analysis: Stride time-stride length-velocity / Analyse de la demarche : temps parcouru, longueur parcourue, rapidite
Var Groups Mean (SD) / moy (ET) P-Value Var Groups Mean (SD) / moy (ET) P-Value TR CS 0.040(4.643) < 0.05 HA CS 5.450(4.949) < 0.04 CBMONO T0 0.692(7.449) NOCB T0 2.574(3.782) HF CS 14.369(7.192) < 0.05 KF CS 40.687(15.951) < 0.05 CBMONO T0 15.012(6.570) NOCB T0 29.823(10.348) HR CS 0.523(6.297) < 0.04 AF CS 3.465(8.695) < 0.05 CBMONO T0 1.613(8.618) NOCB T0 0.947(8.051) AF CS 3.465(8.695) < 0.05 TF CS 5.950(5.722) < 0.05 CBMONO T0 3.304(12.023) NOCB T4 5.674(6.749) PT CS 70.342(166.338) < 0.05 HF CS 14.369(7.192) < 0.05 CBMONO T0 113.678(134.524) NOCB T4 20.498(7.716) PR CS 80.103(8.504) < 0.01 AF CS 3.465(8.695) < 0.05 CBMONO T0 71.594(3.375) NOCB T4 3.802(11.923) HF CS 14.369(7.192) < 0.05 TR NOCB T0 1.037(4.892) < 0.04 CBMONO T4 18.561(5.927) NOCB T4 1.052(5.162) KF CS 40.687(15.951) < 0.04 HF NOCB T0 14.036(9.438) < 0.05 CBMONO T4 44.489(9.256) NOCB T4 20.498(7.716) AF CS 3.465(8.695) < 0.05 KF NOCB T0 29.823(10.348) < 0.05 CBMONO T4 1.789(6.719) NOCB T4 40.627(9.389) PO CS 2.479(4.279) < 0.05 HF CBMONO T4 18.561(5.927) < 0.05 CBMONO T4 0.715(4.356) NOCB T4 20.498(7.716) PR CS 80.103(8.504) < 0.01 KF CBMONO T4 44.489(9.256) < 0.04 CBMONO T4 74.494(6.459) NOCB T4 40.627(9.389) TR CBMONO T0 0.692(7.449) < 0.05 AF CBMONO T4 1.789(6.719) < 0.05 NOCB T0 1.037(4.892) NOCB T4 3.802(11.923) HF CBMONO T0 15.012(6.570) < 0.04 AR CBMONO T4 4.465(8.644) < 0.04 NOCB T0 14.036(9.438) NOCB T4 12.911(8.991) AF CBMONO T0 3.304(12.023) < 0.05 PR CBMONO T4 74.494(6.459) < 0.02 NOCB T0 0.947(8.051) NOCB T4 78.673(9.004)

International Orthodontics 2017 ; X : 1-16

11

ORTHO 277 1-16

Martina Mason et al.

Table IV

Tableau IV

Anova test between the three groups before (T0) and after treatment (T4) with RPE, on the variables of the frequency during opened and closed eyes conditions of the Romberg test in the medio-lateral (x) and anterior-posterior (z) directions.

s Test Anova entre les trois groupes avant (T0) et apre
quence en traitement (T4) avec EPR, sur les variables de la fre
s du test de Romberg dans situation yeux ouverts et yeux ferme
dio-laterales (x) et ante
ro-poste
rieures (z). les directions me


Posture: frequency variables / Posture : variables de la frequence

Characteristics

1 NOCB (n = 16)

2 CBMONO (n = 15)

3 CS (n = 10)

P-value

Open eyes / Yeux ouverts Variables

Mean (SD) / moy (ET) Mean (SD) / moy (ET) Mean (SD) / moy (ET) 1 on 2 1 on 3 2 on 3

RMS T0 [mm]

0.01(0.001)

0.01 (0.001)

0.01(0.001)

NS

NS

NS

RMS T4 [mm]

0.25(0.16)

0.04(0.18)

0.01(0.20)

NS

NS

NS

F95 x T0 [Hz]

0.51(0.19)

0.43(0.13)

0.49(0.15)

NS

NS

NS

F95 x T4 [Hz]

0.63(0.81)

0.71(0.95)

0.48(0.15)

NS

NS

NS

F95 z T0 [Hz]

0.51(0.20)

0.47(0.12)

0.49(0.12)

NS

NS

NS

F95 z T4 [Hz]

0.70(0.72)

0.73(0.92)

0.49(0.12)

NS

NS

NS

F50 x T0 [Hz]

0.14(0.08)

0.11(0.048)

0.12(0.05)

NS

NS

NS

F50 x T4 [Hz]

0.16(0.25)

0.22(0.47)

0.12(0.05)

NS

NS

NS

F50 z T0 [Hz]

0.10(0.01)

0.10(0.009)

0.10(0.012)

NS

NS

NS

F50 z T4 [Hz]

0.11(0.06)

0.25(0.52)

0.10(0.02)

NS

NS

NS

MPF x T0 [Hz]

0.16(0.08)

0.13(0.04)

0.14(0.05)

NS

NS

NS

MPF x T4 [Hz]

0.20(0.31)

0.25(0.48)

0.14(0.05)

NS

NS

NS

MPF z T0 [Hz]

0.14(0.52)

0.13(0.04)

0.13(0.3)

NS

NS

NS

MPF z T4 [Hz]

0.18(0.18)

0.27(0.50)

0.13(0.03)

NS

NS

NS


Closed eyes / Yeux fermes

Variable RMS T0 [mm] RMS T4 [mm] F95 x T0 [Hz] F95 x T4 [Hz] F95 z T0 [Hz] F95 z T4 [Hz] F50 x T0 [Hz] F50 x T4 [Hz] F50 z T0 [Hz] F50 z T4 [Hz] MPF x T0 [Hz] MPF x T4 [Hz] MPF z T0 [Hz] MPF z T4 [Hz]

12

Mean (SD) / moy (ET) Mean (SD) / moy (ET) Mean (SD) / moy (ET) 0.01(0.005) 0.01(0.005) 0.01(0.003) 0.01(0.003) 0.05(0.15) 0.01(0.004) 0.64(0.04) 0.39(0.04) 0.41(0.05) 0.51(0.12) 0.80(0.92) 0.41(0.15) 0.58(0.04) 0.47(0.04) 0.55(0.05) 0.56(0.14) 0.81(0.89) 0.55(0.11) 0.19(0.02) 0.10(0.02) 0.10(0.03) 0.12(0.07) 0.25(0.07) 0.10(0.08) 0.12(0.07) 0.25(0.08) 0.13(0.09) 0.12(0.03) 0.25(0.48) 0.13(0.05) 0.21(0.02) 0.12(0.02) 0.12(0.02) 0.15(0.07) 0.29(0.07) 0.12(0.09) 0.21(0.03) 0.27(0.70) 0.15(0.09) 0.15(0.72) 0.28(0.77) 0.16(0.08)

1 on 2 NS NS < 0.01 NS < 0.05 NS < 0.05 NS NS NS < 0.01 NS NS NS

1 on 3 2 on 3 NS NS NS NS < 0.01 NS NS NS NS NS NS NS < 0.05 NS NS NS NS NS NS NS < 0.01 NS NS NS NS NS NS NS

International Orthodontics 2017 ; X : 1-16

ORTHO 277 1-16

Gait and posture analysis in patients with maxillary transverse discrepancy, before and after RPE


marche et de la posture chez des patients avec de
ficit transversal du maxillaire, avant et apre s expansion palatine rapide Analyse de la de (EPR)

Table V

Tableau V

Student’s t-test comparison within the pathologic group NoCb, in the two conditions of Romberg test in T0 and T4. Only statistically significant variables in the closed condition are reported. No significant correlation in the CbMono group between T0 and T4 in the frequency variables and in the open eyes condition was found.

Comparaison par le test-t de Student, au sein du groupe pathologique NoCb, des variables dans les deux conditions du test de Romberg a` T0 et T4. Les variables ne sont
s ». Les variables significatives qu’en situation « yeux ferme
quence et dans la situation « yeux ouverts » n’ont pas de de fre correlation significative dans le groupe CbMono entre les stades T0 et T4.


Posture: frequency variables / Posture : variables de la frequence Characteristics Variable Mean Std deviation F95 x T0 [Hz] 0.64 0.18 F95 x T4 [Hz] 0.51 0.12 MPF x T0 [Hz] 0.21 0.10 MPF x T4 [Hz] 0.15 0.03

light on a field dominated by hypotheses and theories. Indeed, most studies suffer from major flaws such as lack of control groups, failure to take into account for the possible confounders, inappropriate study design, and lack of sufficient reliability and validity of used diagnostic tests [1]. Information are still lacking on the effects of RPE on posture and cranium cervical angulation, despite the fact that the typical malocclusion associated with respiratory obstruction [35] is characterized by a reduced transverse palatal dimension and RPE in one of the primary treatment for maxillary expansion [13,14,36]. It has been hypothesized that the crossbite is a compensatory curvature in the visceral cranium due to the transmission of the asymmetry of the body to the skull. According to this, dental occlusion may influence whole body posture, and some disorders of the functioning, such as chewing and swallowing, of masticatory muscles can be transmitted to distal musculature along the so called “muscle chain” [32], according to which abnormal occlusal contacts can cause “imbalance” in the locomotor apparatus resulting in postural asymmetries. The unilateral posterior crossbite favors the asymmetric growth of the mandible [1] and asymmetric work of the muscles structures connected, in particular the temporal and masseter’s muscles [10].

Our results highlight statistically significant differences between subjects with transverse maxillary deficiency and control group, above all the subjects of the Cbmono group, during gait. In particular, in T0, this group shows a different trend if compared with the control subjects’ one thus

International Orthodontics 2017 ; X : 1-16

NOCB (n = 16) Std error mean 0.05 0.03 0.03 0.01

P-value < 0.05 < 0.05


sultats pourraient e
clairer un sujet domine
par des re ses et des the
ories. En effet, la plupart des e
tudes hypothe
fauts majeurs tels que l’absence de groupe souffrent de de
moin, la non-prise en compte des biais, facteurs de confute
ventuels, des concepts d’e
tudes inapproprie
s, un mansion e
et un degre
( ?) de validite
suffisant des tests que de fiabilite
s [1]. Nous manquons encore d’informadiagnostiques utilise tions sur les effets de l’EPR sur la posture et sur l’angulation ^ ne, en dehors des re
sultats de l’EPR dans les cervicale du cra cas d’obstructions ventilatoires [35] chez des patients avec
troitesse maxillaire [13,14,36]. Une hypothe se a e
te
e
mise e
e serait une courbure selon laquelle l’occlusion inverse ^ ne visce
ral due au transfert de compensatoire dans le cra
trie du corps vers le cra ^ ne. Selon cette hypothe se, l’asyme l’occlusion dentaire pourrait influencer l’ensemble de la posture du corps, et certains troubles de la fonction des muscles
glutition, pourraimasticateurs, tels que la mastication et la de ^tre transmis a` la musculature distale le long de ce que l’on ent e appelle la « chaine musculaire » [32], selon laquelle des contacts occlusaux anormaux peuvent entraıˆner un
se
quilibre » dans l’appareil locomoteur se traduisant par « de
tries posturales. L’occlusion inverse
e poste
rieure des asyme
rale favoriserait la croissance asyme
trique de la manunilate
trique des structures musculaires dibule [1] et le travail asyme
es, en particulier, les muscles du temporal et qui lui sont relie
ter [10]. du masse
sultats montrent des diffe
rences de de
marche et posNos re
ficit ture, statistiquement significatives entre les sujets avec de transversal du maxillaire (surtout chez les sujets du groupe
moin. En particulier, a` T0, ce groupe Cbmono) et le groupe te
rente compare
e aux sujets montre une inclinaison diffe

13

ORTHO 277 1-16

Martina Mason et al.

highlighting a severe alteration. Moreover, it should be noted that both in T0 and in T4, there was a large variability in the excursion of the joints rotations at all joints, during gait, indeed a higher standard deviation was found. The large variability across the subjects within this group could be due to differences in the strategies that every subject carries on trying to cope with the asymmetries generated by the occlusal plane. Another reason could be found in the fact that children do not have a defined gait pattern as adult. This was also confirmed by the fact that after the correction of the transverse diameters of the dental arch, children changed also their joints pattern during gait, in agreement with Beck et al. [33]. In T4, in both of the pathologic groups, this variability decreased, with a return in the normal range of motion as the control group. The improvement was more evident in the NoCb group in comparison to the Cbmono group. In agreement with Mcnamara et al. [13], in this study is shown that the reinstatement of transverse dimension in the subjects with a maxillary tranverse discrepancy but without crossbite (the NoCb group) does not have to be postponed or underestimate. The benefit of the RPE does not only impact positively and rapidly on the anatomical occlusion, on the respiratory and phonetic functions, but also on the postural system.

When comparing T0 and T4 evaluations, in Cbmono these patients showed a larger extension angle at the trunk and at the pelvis in T0, but not in T4 where these angles matched the control group. However, significant differences were observed between T0 and T4 in correspondence of the knee and ankle joints’ rotations. These results are in agreement with Cerutto et al., Tecco et al. and Weber et al. who found in both of the groups a significant improvement of the body posture during gait in the craniocaudal direction. These authors tried to prove the relationship between occlusion and posture even though with a different methodology they led to similar findings, and showed that the improvement is always from the top to the bottom of the body [25,34]. In the analysis of the Romberg test, our results showed the absence of statistically significant difference in correspondence to the majority of the CoP parameters, instead significant differences were observed in correspondence to: F95 x T0 – F95 z T0 – F50 x T0 – MPF x T0 in the eyes closed condition (Table V). These frequency variables revealed in the closed eyes condition analysis in the NoCb group showed that in the post-treatment, there was a decrease in the F95 in the frontal plane thus highlighting an improvement in the control of the upright position.

14


moins, indiquant ainsi une alte
ration se
ve re. De plus, il est te a` noter que durant les stades T0 et T4, il existe une grande
dans l’excursion des rotations articulaires au niveau variabilite
marche, et nous troude toutes les articulations, durant la de
cart-type plus e
leve
. La grande variabilite
vons en effet un e ^tre due aux entre les sujets au sein de ce groupe pourrait e
rences de strate
gies mene
es par chaque sujet pour diffe
tries ge
ne
re
es par le plan essayer de compenser les asyme
galement e ^tre invoque
e par le occlusal. Une autre raison peut e
ma de de
marche bien fait que les enfants n’ont pas un sche
fini comme chez l’adulte. Cela a e
galement e
te
confirme
par de s la correction des diame tres transversaux de le fait qu’apre
galement leurs l’arcade dentaire, les enfants changent e
mas articulaires durant la de
marche, en accord avec sche Beck et al. [33]. Au stade T4 dans les deux groupes patholo
diminue, avec un retour au niveau giques, cette variabilite
moin. normal du mouvement comme dans le groupe te
lioration est plus e
vidente dans le groupe NoCb que L’ame dans le groupe Cbmono. En accord avec Mcnamara et al.
tude, nous montrons que le re
tablissement [13], dans cette e de la dimension transversale chez les sujets atteints d’une anomalie transversale du maxillaire mais sans occlusion
e (le groupe NoCb), ne doit pas e ^tre e
carte
ou sousinverse
. L’EPR a non seulement un effet be
ne
fique positif et estime rapide sur l’occlusion anatomique, sur les fonctions respira
tiques, mais e
galement sur le syste me toires et phone postural.
valuations aux stades T0 et Lorsque l’on compare les e T4 dans le groupe Cbmono, ces patients montrent un angle d’extension plus important au niveau du tronc et du pelvis a` T0, mais pas a` T4 ou` ces angles correspondent a` ceux du groupe
moin. Cependant, nous avons observe
des diffe
rences sigte nificatives entre les stades T0 et T4 au niveau des rotations articulaires du genou et des chevilles.
sultats sont en accord avec Cerutto et al., Tecco et al. et Ces re
dans les deux groupes une Weber et al. qui ont trouve
lioration significative de la posture du corps durant la ame
marche dans la direction craniocaudale. Ces auteurs ont de
de prouver l’existence d’une relation entre l’occlusion essaye
une me
thodologie et la posture, et bien qu’ils aient utilise
rente, ils trouvent des re
sultats similaires montrant que diffe
lioration se fait toujours du haut vers le bas du corps l’ame [25,34].
sultats montrent Dans l’analyse du test de Romberg, nos re
rence statistiquement significative dans l’absence d’une diffe
des parame tres CoP ; par la correspondance de la majorite
rences significatives dans la corcontre, on observe des diffe respondance pour : F95 x T0 – F95 z T0 – F50 x T0 – MPF
s (Tableau V). Ces variables x T0 en situation de yeux ferme
quence observe
es dans l’analyse en situation « yeux de fre
s » pour le groupe NoCb montrent que durant la pe
riode ferme
duction du F95 dans le plan de post-traitement, il y a une re
lioration dans le contro ^ le de la frontal, indiquant ainsi une ame position verticale.

International Orthodontics 2017 ; X : 1-16

ORTHO 277 1-16

Gait and posture analysis in patients with maxillary transverse discrepancy, before and after RPE


marche et de la posture chez des patients avec de
ficit transversal du maxillaire, avant et apre s expansion palatine rapide Analyse de la de (EPR)

Conclusion

Conclusion

These results highlight the effect of the RPE on posture in children, in particular during gait in which it improves significantly after the correction of the transverse dimensions of the arches, in cranio-caudal direction. However, there is no evidence of improvement in the static posture. Therefore, this study shows a detectable correlation between dental occlusion and body posture, at least in the age range of subjects included, and above all confirms another benefit of the RPE. Future investigations here should focus on the effects of bilateral posterior crossbite and on taking a sample of adult patients.


sultats montre l’effet de l’EPR sur la posture chez les Ces re
marche avec enfants de 6 a` 12 ans, en particulier durant la de
lioration significative apre s la correction des dimenune ame sions transversales des arcades, dans la direction craniocau
lioration dans la dale. Cependant, il n’y a aucune preuve d’ame
tude montre une nette corre
lation position statique. Cette e entre l’occlusion dentaire et la posture du corps, dans cette ^ge, et confirme un autre be
ne
fice de l’EPR. tranche d’a
resser aux effets de D’autres recherches devraient s’inte
e poste
rieure bilate
rale et en prenant un l’occlusion inverse
chantillon de patients adultes. e

Disclosure of interest


claration de liens d’inte
re ^ts De

The authors declare that they have no competing interest.


clarent ne pas avoir de liens d’inte
re ^ ts. Les auteurs de

References/Re
fe
rences 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15.

Michelotti A, Buonocore G, Manzo P, Pellegrino G, Farella M. Dental occlusion and posture: an overview. Prog Orthod 2011;12:53–8. Perinetti G. Dental occlusion and body posture: no detectable correlation. Gait Posture 2006;24:165–8. Perinetti G, Contardo L. Posturography as a diagnostic aid in dentistry: a systematic review. J Oral Rehabil 2009;36:922–36. Guez G. The posture. In: Kandel ER., Schwartz JH., Jessel TM. (Eds.), Principles of neural science, 3rd ed. Elsevier, Amsterdam, 612–23 1991. Alarcon JA, Martin C, Palma JC. Effect of unilateral posterior crossbite on the electromyographic activity of human masticatory muscles. Am J Orthod Dentofac Orthop 2000;118:328–34. Malandris M, Mahoney EK. Aetiology,diagnosis and treatment of posterior cross-bite in the primary dentition. Int J Paed Dent 2004;14:155–66. Rasheed SA, Prabhu NT, Munshi AK. Electromyographic and ultrasonographic observation of masseter and anterior temporalis muscles in children. J Clin Pediatr Dent 1996;20:127–32. Haas A. The treatment of maxillary deficiency by opening the midpalatal suture. Angle Orthod 1965;35:200–17. Solow B, Sonnesen L. Head posture and malocclusions. Eur J Orthod 1998685–93 1998. Chinappi AS, Getzoff H. The dental chiropractic co-treatment of structural disorders of the jaw and temporomandibular joint dysfunction. J Manipulative Physiol Ther 1995;18:476–81. Castelo PM, Gavi~ao MB, Pereira LJ, Bonjardim LR. Evaluation of changes in muscle thickness, bite force and facial asymmetry during early treatment of functional posterior crossbite. J Clin Pediatr Dent 2010;34:369–74. McNamara JA. Influence of respiratory pattern on craniofacial growth. Angle Orthod 1981;51:269–300. Tecco S, Caputi S, Festa F. Evaluation of cervical posture following palatal expansion: a 12month follow-up controlled study. Eur J Orthod 2007;29:45–51. Leardini A, Sawacha Z, Paolini G, Ingrosso S, Nativo R, Benedetti MG. A new anatomically based protocol for gait analysis in children. Gait Posture 2007;26:560–71. Wren TA, Otsuka NY, Bowen RE, et al. Outcomes of lower extremity orthopedic surgery in ambulatory children with cerebral palsy with and without gait analysis: results of a randomized controlled trial. Gait Posture 2013;38:236–41.

International Orthodontics 2017 ; X : 1-16

15

ORTHO 277 1-16

Martina Mason et al.

16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27.

28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36.

16

Sutherland DH. Gait analysis in cerebral palsy. Dev Med Child Neurol 1978;20:807–13. Perry J. The use of gait analysis for surgical recommendations in traumatic brain injury. J Head Trauma Rehabil 1999;14:116–35. Perry J, Burnfield JM. Gait analysis: normal and pathological function. SLACK Incorporated, Thorofare, New Jersey [1st ed., 560 p.] 1992. Dixon PC, Jansen K, Jonkers I, Stebbins J, Theologis T, Zavatsky AB. Muscle contributions to centre of mass acceleration during turning gait in typically developing children: a simulation study. J Biomech 2015;48:4238–45. Sawacha Z, Carraro E, Del Din S, et al. Biomechanical assessment of balance and posture in subjects with ankylosing spondylitis. J Neuroeng Rehabil 2012;9:63. Rocchi L, Chiari L, Cappello A, Horak FB. Identification of distinct characteristics of postural sway in Parkinson’s disease: a feature selection procedure based on principal component analysis. Neurosci Lett 2006;394:140–5. Prieto TE, Myklebust JB, Hoffmann RG, Lovett EG, Myklebust BM. Measures of postural steadiness: differences between healthy young and elderly adults. IEEE Trans Biomed Eng 1996;43:956–66. Bonjardim LR, Gavi~a MB, Carmagnani FG, Pereira LJ, Castelo PM. Sign and symptoms of temporomandibular joint dysfunction in children with primary dentition. J Clin Pediatr Dent 2003;28:53–8. Sawacha Z, Gabriella G, Cristoferi G, Guiotto A, Avogaro A, Cobelli C. Diabetic gait and posture abnormalities: a biomechanical investigation through three dimensional gait analysis. Clin Biomech (Bristol, Avon) 2009;24:722–8. Bourdiol JR. Pied et statique. Maison neuve Press ed, Moulin-les-Metz [1re ed. 1980] 2004. Altman DG. Pratical statistics for medical research. Chapman and Hall/CRC ed, London 1990. Benedetti MG, Sawacha Z, Paolini G, Leardini A, Giannini S. Un protocollo anatomico per l’analisi del passo nei bambini Gait and Posture 18S1–S30 2003. Leardini A, Sawacha Z, Paolini G, Ingrosso S, Nativo R, Benedetti MG. A new anatomically based protocol for gait analysis in children. Gait Posture 2007;26:560–71 . Cerruto C, Di Vece L, Doldo T, Giovannetti A, Polimeni A, Goracci C. A computerized photographic method to evaluate changes in head posture and scapular position following rapid palatal expansion: a pilot study. J Clin Pediatr Dent 2012;37:213–8. Manfredini D, Castroflorio T, Perinetti G, Guarda-Nardini L. Dental occlusion, body posture and temporomandibular disorders: where we are now and where we are heading for. J Oral Rehabil 2012;39:463–71. Di Vece L, Faleri G, Picciotti M, Guido L, Giorgetti R. Does a transverse maxillary deficit affect the cervical vertebrae? A pilot study. Am J Orthod Dentofacial Orthop 2010;137:515–9. Valentino B, Melito F, Aldi B, Valentino T. Correlation between interdental occlusal plane and plantar arches. An EMG study. Bull Group Int Rech Sci Stomatol Odontol 2002;44:10–3. Beck RJ, Andriacchi TP, Kuo KN, Fermier RW. J O E Galante Changes in the gait patterns of growing children. J Bone Joint Surg Am 1981;63:1452–7. McNamara Jr. JA, Baccetti T, Franchi L, Herberger TA. Rapid maxillary expansion followed by fixed appliances: a long-term evaluation of changes in arch dimensions. Angle Orthod 2003;73:344–53. Weber P, Correa E, Milanesi J, Soares J, Trevisan M. Craniocervical posture: cephalometric and biophotogrammetric analysis. Braz J Oral Sci 2012;11:416–21. Gracco A, Bruno G, de Stefani A, Ragona RM, Mazzoleni S, Stellini E. Combined Orthodontic and Surgical Treatment in a 8-Years-Old Patient Affected By Severe Obstructive Sleep Apnea: A Case-Report. J Clin Pediatr Dent 2018;42:79–84. Gracco A, Bruno G, De Stefani A, Siviero L, Perri A, Stellini E. Maturation of the middle phalanx of the third finger: A comparative study between right and left hand. J Clin Pediatr Dent 2017. http://dx.doi.org/10.17796/1053-4628-42.2.14.

International Orthodontics 2017 ; X : 1-16