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Quantitative cone-beam computed tomography evaluation of premaxilla and symphysis in Class I and Class III malocclusions
Ó 2016 CEO Published by / E´dite´ par Elsevier Masson SAS All rights reserved / Tous droits re´serve´s
Original Article Article original
Quantitative cone-beam computed tomography evaluation of premaxilla and symphysis in Class I and Class III malocclusions trie volumique a faisceau La tomodensitome valuation du pre maxillaire et de la conique pour l’e symphyse dans les malocclusions de Classe I et de Classe III Luca LOMBARDO*, Chiara BERVEGLIERI, Raffaele SPENA, Giuseppe SICILIANI Postgraduate school of orthodontics, Ferrara University, via Montebello 31, 44100 Ferrara, Italy Available online: 16 April 2016 / Disponible en ligne : 16 avril 2016
Summary
sume Re
Aims: In order to compare the premaxilla and symphysis in Class I and Class III individuals, we measured the following parameters on CBCT scans: incisor inclination, symphyseal morphology, upper alveolar process morphology, symphyseal and maxillary leeway space, as well as anterior and posterior maxillary and mandibular bone thickness at various points below the cementoenamel junction.
Objectifs : Pour comparer le premaxillaire et la symphyse chez des sujets presentant une Classe I ou une Classe III, nous avons mesure les parametres suivants sur des scanners CBCT : inclinaison des incisives, morphologie symphysaire, alveolaires morphologie des proces superieurs, leeways sym^ physaire et maxillaire, de meme que l’epaisseur osseuse maxillaire et mandibulaire aux niveaux anterieur et posterieur a` differents points sous la jonction cementoam elaire. e realis es Materiels et methodes : Des scanners CBCT ont et ^ es entre 11 et sur 62 individus (41 femmes et 21 hommes) ag 53 ans (moyenne 23,26 ans). La relation dentosquelettique et alveolaires e la morphologie des proces (epaisseur) ont et ^ evalu ees avec des coupes axiales des machoires superieures et inferieures. Le test « t » parametrique de appariees a et e utilise pour comparer Student pour donnees les valeurs des Classes I et des Classes III sur des types de visages differents.
Materials and methods: CBCT scans were taken of 62 individuals (41 females and 21 males) of ages ranging between 11 and 53 years (mean 23.26). The dentoskeletal relationship and alveolar process morphology (thickness) were evaluated on axial slices of the upper and lower jaws, and Student’s parametric t-test for paired data was used to compare Class I and Class III values within different facial types.
* Correspondence and reprints / Correspondance et tires a` part : Luca LOMBARDO, Postgraduate school of orthodontics, Ferrara University, via Montebello 31, 44100 Ferrara, Italy. e-mail address / Adresse e-mail : [email protected] (Luca LOMBARDO)
International Orthodontics 2016 ; 14 : 143-160 http://dx.doi.org/10.1016/j.ortho.2016.03.014
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e Resultats : De nombreuses differences significatives ont et entre les deux schemas relevees faciaux en termes d’inclinai son dentaire, d’epaisseur alveolaire et de leeway. Conclusions : Nos resultats confirment que les patients en Classe III disposent de peu de soutien parodontal au niveau des incisives superieures et inferieures, quelle que soit la quantite de leeway symphysaire disponible. Par consequent, ^ soigneusement planifie et tout deplacement dentaire doit etre suivi. Ó 2016 CEO. E´dite´ par Elsevier Masson SAS. Tous droits re´serve´s
Key-words
s Mots-cle
Results: Many significant differences in measurements between the two facial types were noted in terms of tooth inclination, alveolar thickness, and leeway space. Conclusions: Our findings confirm that Class III patients have little periodontal support at the upper and lower incisors, irrespective of the amount of symphyseal leeway space available, and any tooth movement must therefore be carefully planned and monitored.
·· ·
CBCT. Symphysis. Premaxilla.
·· ·
CBCT. Symphyse. maxillaire. Pre
Introduction
Introduction
Correcting malocclusion in Class III patients is an arduous task, and often involves surgery. To decide whether surgery is indeed necessary, it is imperative to define the anatomical and physical limitations to the use of the latest orthodontic techniques designed to correct Class III. This has prompted research into identifying the balanced position of the incisors within the alveolar bone that will preserve facial esthetics and minimize the risk of relapse [1]. Indeed, due to its direct impact on esthetics and function, incisor position is the keystone of orthodontic treatment and planning [2]. Information about the best orthodontic treatment to provide can be obtained through quantitative evaluation of skeletal and dentoalveolar modifications, such as mechanisms compensating for sagittal malocclusion [3]. Hence, many studies have set out to analyze the morphology of the alveolar bone, in particular its thickness in the incisor region [4]. However, thus far, none have compared the morphology of the symphysis and alveolar process in Class I and Class III individuals, or evaluated the symphyseal and maxillary leeway spaces in order to quantify the limits of orthodontic movement.
La correction des malocclusions chez des patients en Classe ^che ardue ne cessitant souvent le recours a` la III est une ta cider si la chirurgie est vraiment essentielle, chirurgie. Pour de ratif de de finir les limites anatomiques et physiques il est impe centes con¸cues des techniques orthodontiques les plus re les cherchpour corriger les Classes III. Ce besoin a pousse quilibre des incisives dans l’os eurs a` identifier la position d’e olaire requise pour conserver l’esthe tique faciale et minialve cidive [1]. En effet, en raison de son miser le risque de re tique et la fonction, la position des impact direct sur l’esthe de vouˆte du traitement et de la planification incisives est la cle orthodontiques [2]. Des indications concernant le meilleur ^tre traitement orthodontique a` mettre en œuvre peuvent e alisant une e valuation quantitative des modifiobtenues en re olaires telles que les cations squelettiques et dentoalve canismes de compensation des malocclusions sagittales me tudes se sont penche es sur la [3]. De ce fait, beaucoup d’e olaire et en particulier sur son morphologie de l’os alve paisseur dans la re gion incisive [4]. Cependant, jusqu’a` e sent, aucune e tude n’a compare la morphologie de la sympre s alve olaires chez les sujets pre sentant une physe et des proce value les leeways symphysaire Classe I ou une Classe III, ni e et mandibulaire afin de quantifier les limites du mouvement orthodontique. s a` : Ce manque d’information nous a incite — comparer par CBCT l’inclinaison incisive dans les Classes I et les Classes III squelettiques ; valuer les leeways symphysaire et maxillaire ; —e — comparer par CBCT la morphologie de la symphyse et des s alve olaires supe rieurs chez les patients en Classe I ou proce mas faciaux diffe rents ; Classe III avec des sche terminer l’e paisseur des parois maxillaires et mandibu— de rieures et poste rieures a` diffe rents niveaux en deslaires ante mentoame laire. sous de la jonction ce
This lack of information led us to seek to: — compare incisor inclination in skeletal Class I and Class III via CBCT; — evaluate the symphyseal and maxillary leeway spaces; — compare symphyseal and upper alveolar morphology in skeletal Class I and Class III patients of different facial types via CBCT; — determine the thickness of the anterior and posterior maxillary and mandibular walls at different levels below the cementoenamel junction.
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trie volumique a faisceau conique pour l’e valuation du pre maxillaire et de la symphyse dans les malocclusions de Classe La tomodensitome I et de Classe III
Materials and methods
riels et me thodes Mate
A sample of 62 individuals (41 females and 21 males) aged between 11 and 53 (mean age 23.26, standard deviation 16.97) undergoing cranial CBCT further to ENT treatment was selected (Table I) from an initial total of 115 patients using the following exclusion criteria: — prostheses; — history of trauma; — mixed or deciduous dentition; — previous orthodontic treatment; — surgery to the stomatognathic apparatus. The sample was then subdivided according to the following inclusion criteria: — ANB angle between +2 and 2 for skeletal Class I and 0 for skeletal Class III; — Fma angle (according to Tweed) between 15 and 21 for brachyfacial subjects, 22 and 28 for mesofacial, and 29 and 35 for dolicofacial. Both angles were calculated using Dolphin Imaging cephalometry software. CBCT scans were performed by means of a NewTom 3G Volume Scanner QRsr1, Verona, and NNT Newtom 5G software was used to obtain a secondary rendering of each scan and axial slices in which the root canals of the upper and lower incisors are clearly visible (figs. 1 and 2). Each slice was oriented on the occlusal plane, except when making measurements of the lower incisor inclination, where it was oriented on the mandibular plane. Once the correct axial slice had been selected (showing the root canals), the software was used to trace a line passing through the centre of the root canal of each incisor (fig. 3). The software was then used to obtain sagittal slices of the upper and lower jaws perpendicular to these lines. Hence, the sagittal slices used for the measurements corresponded to the central axis of each lower and upper incisor.
chantillon de 62 individus (41 femmes et 21 hommes) Un e ^ ge s entre 11 et 53 ans (moyenne : 22,26 ans, e cart-type : a 16,97) qui ont subi une CBCT dans le cadre d’un examen ORL te se lectionne (Tableau I) sur un total initial de 115 patients ae res d’exclusion suivants : en utilisant les crite ses ; — prothe — histoire de traumatisme ; — denture mixte ou temporaire ; rieur ; — traitement orthodontique ante — chirurgie au niveau de l’appareil stomatognathique. chantillon a e te subdivise selon les crite res d’incluEnsuite, l’e sion suivants : — un angle ANB entre +2 et 2 pour les Classes I squelettiques et 0 pour les Classes III squelettiques ; — un angle FMA (Tweed) entre 15 et 21 pour les sujets sofaciaux, brachyfaciaux, entre 22 et 28 pour les sujets me et entre 29 et 35 pour les dolichofaciaux. te calcule s en utilisant le logiciel de Les deux angles ont e phalome trie Dolphin Imaging. ce te re alise s avec un Volume Scanner Les scans CBCT ont e rone, et un logiciel NNT NewTom 5G QRsr1 NewTom3G, Ve te utilise pour obtenir un deuxie me rendu de chaque scanae ner et des coupes axiales sur lesquelles les canaux radicurieures et infe rieures sont clairement laires des incisives supe tait oriente e dans le plan visibles (fig. 1 et 2). Chaque coupe e occlusal, sauf pour les mesures de l’inclinaison des incisives rieures ou` elles e taient oriente es dans le plan mandibulaire. infe lectionne e la bonne coupe axiale (montrant les Une fois se te utilise pour tracer une canaux radiculaires), le logiciel a e ligne passant a` travers le centre du canal radiculaire de chaque incisive (fig. 3). Ensuite, le logiciel a permis d’obtenir des ^choires supe rieures et infe rieures coupes sagittales des ma perpendiculaires a` ces lignes. Ainsi, les coupes sagittales es pour les mesures correspondaient a` l’axe central de utilise rieure et infe rieure. chaque incisive supe
Table I
Tableau I
Sample breakdown by skeletal Class and facial type, showing mean age of patients.
Skeletal Class / Classe squelettique
Echantillon de classification par Classe squelettique et par ^ge moyen des patients. type facial, montrant l’a
Divergence Mesofacial /
Mesofaciale
Dolicofacial /
Brachyfacial /
Dolicofaciale
Brachyfaciale
Mean / Moyenne
n
Mean / Moyenne
Class I / Classe I
22.4
19
20.8
Class III / Classe III
27.5
10
Total
24.1
29
Total
Mean / Moyenne
n
Total
n
5
21.0
12
21.7
36
24.0
7
24.2
9
25.4
26
22.7
12
22.4
21
23.3
62
n
^ a` CBCT Age at CBCT / Age
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[(Fig._1)TD$IG]
Fig. 1: Lateral scout view. rale de repe rage. Fig. 1 : Vue late
The following upper incisor parameters were then calculated for each slice (oriented with respect to the occlusal plane): — dentoskeletal relationship (fig. 4): angle between the incisor axis and the following landmarks: SN plane [5], bispinal plane (angular measurement of inclination) [6] and NA line [7], the perpendicular distance between the incisal margin and a line passing through the anterior nasal spine, perpendicular to the bispinal plane (linear measurement of inclination), distance between the vestibular surface of the incisor crown and the NA line [7]; — measurements of alveolar thickness and morphology [8,9]: distance between the external vestibular cortex and the following landmarks (fig. 5): the external lingual cortex 1 mm below the cementoenamel junction, the external lingual cortex
tres des incisives supe rieures suivants Par la suite, les parame te calcule s pour chaque coupe (oriente e par rapport au ont e plan occlusal) : — relation dentosquelettique (fig. 4) : angle entre l’axe incires suivants : plan SN [5], plan bispinal sive et les repe (mesure angulaire de l’inclinaison) [6] et la ligne NA [7] ; distance entre le bord incisif et sa projection orthogonale sur une pine nasale ante rieure et perpendiculaire ligne passant par l’e aire de l’inclinaison) ; distance au plan bispinal (mesure line entre la surface vestibulaire de la couronne incisive et la ligne NA [7] ; paisseur et de la morphologie alve olaire — mesures de l’e [8,9] ; distance entre la corticale vestibulaire externe et les res suivants (fig. 5) : corticale linguale externe a` 1 mm repe mentoame laire, corticale linguale externe sous la jonction ce
[(Fig._2)TD$IG]
Fig. 2: a: axial slice of upper arch; b: axial slice of lower arch. rieure ; b : coupe axiale de l’arcade infe rieure. Fig. 2 : a : coupe axiale de l’arcade supe
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[(Fig._3)TD$IG]
Fig. 3: a: section perpendicular to the line through the centre of the tooth 11 root canal; b: section perpendicular to the line through the centre of the tooth 31 root canal. Fig. 3 : a : section perpendiculaire a` la ligne passant par le centre du canal radiculaire de la 11 ; b : section perpendiculaire a` la ligne passant par le centre du canal radiculaire de la 31.
at the 2/3 point of the root, and the external lingual cortex at the root apex, distance between the internal vestibular cortex and the following landmarks: the internal lingual cortex 1 mm below the cementoenamel junction, the internal lingual cortex at the 2/3 point of the root, and the internal lingual cortex at the root apex, sections perpendicular to the tooth axis from the
au point 2/3 de la racine, et corticale linguale externe a` l’apex ; sections perpendiculaires a` l’axe dentaire depuis l’apex jusqu’aux corticales vestibulaires internes et externes CVE) ; sections perpendiculaires a` l’axe dentaire depuis l’apex jusqu’aux corticales linguales internes et externes (CLI et CLE) mentoame laire et les (fig. 6) ; distance entre la jonction ce
[(Fig._4)TD$IG]
Fig. 4: Dentoskeletal relationships. Fig. 4 : Relations dentosquelettiques.
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[(Fig._5)TD$IG]
Fig. 5: Morphology of the upper alveolar process. s alve olaire supe rieur. Fig. 5 : Morphologie du proce
apex to the internal and external vestibular cortices (EVC), sections perpendicular to the tooth axis from the apex to the internal and external lingual cortices (ILC & ELC) (fig. 6), distance from the cementoenamel junction to the vestibular and lingual alveolar crests, alveolar bone thicknesses at 1, 3 and 5 mm from the vestibular and lingual crests (fig. 7). For each lower incisor slice (orientated with respect to the occlusal plane, except for certain cases indicated below), the following parameters were calculated: — dentoskeletal relationship (fig. 8): angle between the tooth axis and the mandibular plane (angular measurement of inclination), obtained on a slice orientated according to the mandibular plane, distance between the incisal margin and the APogonion line;
^ tes alve olaires vestibulaires et linguales ; e paisseurs de cre olaire a` 1, 3 et 5 mm des cre ^ tes vestibulaires et linl’os alve guales (fig. 7).
rieures (oriente es par Pour chaque coupe des incisives infe certains cas indique s plus rapport au plan occlusal, excepte tres suivants ont e te calcule s : loin), les parame — relation dentosquelettique (fig. 8) : l’angle entre l’axe dentaire et le plan mandibulaire (mesure angulaire de l’inclinaison) e selon le plan mandibulaire ; obtenue sur une coupe oriente
[(Fig._6)TD$IG]
Fig. 6: Maxillary leeway space. Fig. 6 : Leeway maxillaire.
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[(Fig._7)TD$IG]
Fig. 7: Thickness of upper alveolar crest.
^ te alve olaire supe rieure. Fig. 7 : Epaisseur de la cre
— measurements of symphyseal and alveolar morphology and thickness [10]: symphyseal height: section parallel to the tooth axis from the Prosthion to the external surface of the lingual cortex, medullary bone height: line parallel to the tooth axis from the internal lingual cortex to the internal vestibular
paisseurs symphy— mesures des morphologies et des e olaires [10] : hauteur de la symphyse : section saires et alve le a` l’axe dentaire depuis le prosthion (point alve olaire) paralle jusqu’a` la face externe de la corticale linguale ; hauteur de l’os dullaire : ligne paralle le a` l’axe dentaire depuis la corticale me
[(Fig._8)TD$IG]
Fig. 8: Lower relationships.
dentoskeletal
Fig. 8 : Relations dentosqueletrieures. tiques infe
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cortex, symphyseal thickness: section perpendicular to the tooth axis, passing through the root apex from the external surface of the lingual cortex to the external surface of the vestibular cortex, medullary bone thickness: line perpendicular to the tooth axis, passing through the root apex from the internal surface of the lingual cortex to the internal surface of the vestibular cortex (fig. 9), sections perpendicular to the tooth axis from the apex to the internal and external vestibular cortices, sections perpendicular to the tooth axis from the apex to the internal and external lingual cortices (fig. 10), distance from the cementoenamel junction to the vestibular and lingual alveolar crests, bone thickness at 1, 3 and 5 mm from the vestibular and lingual alveolar crests (fig. 11). All measurements were made by the same operator appropriately trained by an expert and having attended a dedicated meeting to learn the technique [11]. Statistical analysis : Student’s parametric t-test for paired data (significance level 0.05) was used to compare Class I and Class III measurements in each facial type. Measurement systems analysis (MSA) according to Dahlberg’s formula [11] was used to confirm the reliability of the results, comparing repeated measures on the “tooth 11 bispinal plane” parameter for all 62 test subjects. No significant (significance level 0.05) systematic or random error emerged for any of the paired measurements.
linguale interne jusqu’a` la corticale vestibulaire interne ; paisseur symphysaire : section perpendiculaire a` l’axe dene taire, passant par l’apex depuis la face externe de la corticale linguale jusqu’a` la face externe de la corticale vestibulaire ; paisseur de l’os me dullaire : ligne perpendiculaire a` l’axe dene taire, passant par l’apex depuis la face interne de la corticale linguale jusqu’a` la face interne de la corticale vestibulaire externe (fig. 9) ; sections perpendiculaires a` l’axe dentaire depuis l’axe jusqu’aux corticales vestibulaires interne et externe ; sections perpendiculaires a` l’axe dentaire depuis l’apex jusqu’aux corticales linguales interne et externe me ntoame laire et les (fig. 10) ; distance entre la jonction ce ^ tes alve olaires vestibulaire et linguale ; e paisseur de l’os cre ^ tes alve olaires vestibulaire et linguale a` 1, 3 et 5 mm des cre (fig. 11). te re alise es par le me ^me ope rateur Toutes les mesures ont e par un expert et ayant assiste a` une re union duˆment forme die e afin d’apprendre la technique [11]. de trique de Student pour Analyse statistique : le test-t parame es apparie es (niveau de significativite : 0,05) a e te donne pour comparer les valeurs de Classe I et de Classe III utilise mes de mesure de chaque type facial. L’analyse des syste te utilise e pour (ASM) selon la formule de Dahlberg [11] a e des re sultats, en comparant les mesures confirmer la fiabilite pe te es du parame tre « la 11 sur le plan bispinal » pour tous re tude. Aucune erreur significative (niveau de les sujets dans l’e : 0,05) syste matique ou randomise e n’a e te significativite e parmi les mesures apparie es. releve
[(Fig._9)TD$IG]
Fig. 9: Morphology symphysis.
of
Fig. 9 : Morphologie de symphyse.
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the la
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[(Fig._10)TD$IG]
Fig. 10: Symphyseal leeway space. Fig. 10 : Leeway symphysaire.
[(Fig._1)TD$IG]
Fig. 11: thickness.
Lower
alveolar
olaire Fig. 11 : Epaisseur alve rieure. infe
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Results
sultats Re
Statistically significant results are reported in tables, divided for mesofacial subjects (Table II), dolicofacial subjects (Table III) and brachyfacial subjects (Table IV). Tables show significantly different means and standard deviations measured between Class I and Class III in the three types of skeletal pattern. All results are then analyzed in the discussion.
sultats statistiquement significatifs sont rapporte s dans Les re s en sujets me sofaciaux (Tableau II), des tableaux divise sujets dolichofaciaux (Tableau III) et sujets brachyfaciaux (Tableau IV). Les tableaux montrent des moyennes et des carts-types significativement diffe rents entre les Classes I e ma squelettique. et les Classes III dans les trois types de sche sultats sont analyse s dans la discussion. Tous les re
Discussion
Discussion
The first aim of this investigation was to compare the inclination of the incisors, measured by CBCT, in Class I and Class III subjects belonging to the three facial types. The results of this investigation indicate that there are numerous significant differences in incisor inclination measurements (or dentoskeletal relationship) between the two Classes. In mesofacial subjects, the upper incisors (especially 11, 12 and 21) are more proclined in Class III with respect to Class I. All lower incisors showed significant differences between the two groups, evidenced mainly by the distance between the incisal margins with respect to the line A-Pog, a measurement of the correct position of the basal bone, which is reduced in skeletal anomalies [12].
tude e tait de comparer l’inclinaiLe premier objectif de cette e e par CBCT, chez des sujets en son des incisives, mesure Classe I et Classe III appartenant a` trois types faciaux. Les sultats de notre recherche indiquent qu’il existe de nomre rences significatives au niveau des mesures de breuses diffe l’inclinaison des incisives (ou relation dentosquelettique) entre sofaciaux, les incisives les deux Classes. Chez les sujets me rieures (surtout les 11, 12 et 21) sont plus vestibule es supe chez les sujets en Classe III par rapport aux sujets en Classe I. rieures ont affiche des diffe rences Toutes les incisives infe significatives entre les deux groupes, comme le confirme la distance entre le bord incisif et la ligne A-Pog, mesure de la duite en cas position correcte de l’os basal, qui se trouve re d’anomalies squelettiques [12]. es n’ont pas re ve le de Dans le groupe dolichofacial, nos donne rences entre les deux Classes squelettiques e tudie es. diffe rences ont e te observe es chez les Par contre, plusieurs diffe tecte une sujets brachyfaciaux. En particulier, nous avons de e des incisives inclinaison coronovestibulaire plus marque rieures chez les sujets en Classe III par rapport aux supe ` l’instar des re sultats d’autres e tudes sujets en Classe I. A les Classes sque[13,14], qui cependant n’ont pas compare sultats de crivent une relation faible (base e lettiques, nos re aires et non corrobore es uniquement sur des mesures line par des valeurs angulaires) entre l’inclinaison des incisives tude re cente [15], des auteurs et le type facial. Dans une e montre que l’inclinaison coronovestibulaire des incisives ont de rieures dans les cas de Classes III est lie e a` un overjet supe es positif. Egalement, en accord avec d’autres donne es dans la litte rature [16,17], notre analyse statistique rapporte ve le une inclinaison linguale significative plus prononce e a re chez les individus brachyfaciaux (p < 0,001). me objectif de notre e tude e tait d’e valuer les leeLe deuxie ways symphysaires et maxillaires. Il est important de terminer la position pre cise des apex incisifs par rapport de olaire avant de commencer le traitement orthodona` l’os alve sorption ou de tique afin de minimiser le risque de re hiscence [18]. En effet, chez les patients me sofaciaux, la de des apex des deux incisives centrales par rapport proximite tait significativement plus aux corticales interne et externe e es aux Classes I, malgre grande dans les Classes III compare rence significative aux incisives l’absence d’une telle diffe
In the dolicofacial group, our data showed no differences between the two skeletal Classes considered, but several were revealed in brachyfacial subjects. In particular, we detected a greater proclination of the upper incisors in Class III individuals than in Class I. The lower incisors, on the other hand, as expected, displayed a clear retroclination, which was markedly greater in the Class III group. Similar to findings in other studies [13,14], which did not, however, compare skeletal Classes, our results paint a picture of weak correlation (based solely on linear measurements and not corroborated by angular measurements) between incisor inclination and facial type. In a recent study [15], the authors demonstrate that proclination of the upper incisors in Class III is connected with positive overjet. Also, in line with other data reported in the literature [16,17], our statistical analysis revealed a significant lingual inclination that is more evident in brachyfacial subjects (P < 0.001). The second objective of our investigation was to evaluate the symphyseal and maxillary leeway spaces. It is important to evaluate the precise position of the incisor root apices with respect to the alveolar bone before commencing orthodontic treatment in order to minimize the possibility of resorption or dehiscence [18]. Indeed, in mesofacial subjects, the closeness of the apices of the two central incisors to the internal and external cortices was significantly greater in Class III with respect to Class I, although no such significant difference was found at the lower incisors. Likewise, there were no significant
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Table II
Tableau II
Significantly different means (m) and standard deviations (s) measured between Class I and Class III mesofacial subjects.
Cod
carts-types (s) significativement diffe rents Moyennes (m) et e s sur des patients me sofaciaux en Classe I ou Classe mesure III.
Parameter / Parametre
Mesofacial / Mesofacial
Class I /
Class III /
Classe I
Classe III
m
s
6.9
1.00
8.24
1.27
< 0.01
0.43
2.47
3.91
2.62
< 0.01
6.42
2.07
8.39
2.17
< 0.05
103.73
3.95
109.67
9.04
< 0.05
Tooth 12 angle/bispinal plane / Dent 12 angle/plan bispinal
106.91
4.01
112.34
7.45
< 0.05
Tooth 12 angle/line NA / Dent 12 angle/
22.03
3.76
26.63
5.56
< 0.05
0.32
3.41
3.14
4.37
< 0.05
1.84
0.81
3.38
1.73
< 0.01
Tooth 12 distance CEJ/lingual crest /
1.12
0.49
2.65
1.87
< 0.01
Tooth 22 bone thickness 1 mml / Dent 22
1.07
0.30
1.53
0.41
< 0.01
Tooth 11 distance apex/external lingual
8.45
2.07
6.51
1.98
< 0.05
7.04
1.70
5.17
1.83
< 0.05
Tooth 11 distance CEJ/lingual crest /
1.23
0.56
2.22
1.48
< 0.05
Tooth 12 distance CEJ/vestibular crest /
1.44
0.61
3.03
3.13
< 0.05
Tooth 12 bone thickness 3 mmV / Dent
1.05
0.32
1.67
1.03
< 0.05
Tooth 21 distance apex/external lingual
8.81
1.92
7.21
1.60
< 0.05
Dentoskeletal relationship /
Tooth 12 distance/line NA / Dent 12
Relation dentosquelettique
distance/ligne NA
Tooth 12 distance/line NA / Dent 12
m
P/p s
distance/ligne NA
Tooth 11 distance/line NA / Dent 11 distance/ligne NA
Tooth 12 angle tooth/SN / Dent 12 angle dent/SN
ligne NA
Tooth 21 distance/line NA / Dent 21 distance/ligne NA
Measurements of alveolar thickness and morphology /
Valeurs de l’epaisseur alveolaire et morphologie
Tooth 12 distance apex/internal vestibular cortex / Dent 12 distance apex/cortex vestibulaire interne ^ linguale Dent 12 distance JCA/crete
epaisseur osseuse 1 mmL
cortex / Dent 11 distance apex/cortex lingual externe
Tooth 11 distance apex/internal lingual cortex / Dent 11 distance apex/cortex lingual interne ^ linguale Dent 11 distance JCA/crete ^ vestibulaire Dent 12 distance JCA/crete
12 epaisseur osseuse 3 mmV
cortex / Dent 21 distance apex/cortex lingual externe
International Orthodontics 2016 ; 14 : 143-160
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Luca LOMBARDO et al.
Table II
Tableau II
Significantly different means (m) and standard deviations (s) measured between Class I and Class III mesofacial subjects. (following)
Cod
carts-types (s) significativement diffe rents Moyennes (m) et e s sur des patients me sofaciaux en Classe I ou Classe mesure III. (suite)
Parameter / Parametre
Mesofacial / Mesofacial
Class I /
Class III /
Classe I
Classe III
m
s
7.36
1.69
5.78
1.68
< 0.05
1.69
2.53
4.45
2.01
< 0.01
1.64
2.40
4.49
2.07
< 0.01
0.75
2.23
3.14
2.66
< 0.05
Tooth 32 symphysis thickness / Dent 32
9.16
1.86
7.25
1.41
< 0.01
Tooth 31 symphysis thickness / Dent 31
9.26
2.44
7.28
1.81
< 0.05
Tooth 32 medullary bone thickness /
5.38
1.55
3.87
1.27
< 0.05
Tooth 42 symphysis thickness / Dent 42
8.71
1.86
7.02
1.59
< 0.05
Tooth 31 distance CEJ/vestibular crest /
2.51
1.87
4.59
2.62
< 0.05
Tooth 42 distance CEJ/vestibular crest /
2.45
2.04
4.73
2.78
< 0.05
Tooth 42 bone thickness 5 mml / Dent 42
1.95
0.88
1.3
0.40
< 0.05
Tooth 21 distance apex/internal lingual
m
P/p s
cortex / Dent 21 distance apex/cortex lingual interne
Dentoskeletal relationship /
Tooth 32 distance/A-Pog / Dent 32
Relation dentosquelettique
distance/A-Pog
Tooth 42 distance/A-Pog / Dent 42 distance/A-Pog
Tooth 31 distance/A-Pog / Dent 31 distance/A-Pog
Measurements of symphysis morphology / Valeurs symphysaires morphologie
epaisseur symphysaire epaisseur symphysaire
Dent 32 epaisseur osseuse medullaire
epaisseur symphysaire
Measurements of alveolar thickness /
Valeurs de l’epaisseur alveolaire
^ vestibulaire Dent 31 distance JCA/crete ^ vestibulaire Dent 42 distance JCA/crete
epaisseur osseuse 5 mmL
differences in incisor position in dolicofacial subjects. Brachyfacial subjects, on the other hand, displayed a greater distance between the apex of the left lateral incisor and the internal and external vestibular cortices in Class I than in Class III. Also in brachyfacial subjects, the distance between the apex of the lower incisors, except for the 31, and the internal and external vestibular cortices was greater in Class I with respect to Class III. This reflects the greater degree of lingual inclination of the incisors in Class III patients, and confirms findings from other studies [19] that showed a greater distance between the lower central root apices and the internal surface of the vestibular cortex in brachyfacial, as compared to dolicofacial, types. This indicates that lingual movement of the tooth may lead to resorption and/or dehiscence in such
154
rieures. De me ^me, nous n’avons pas observe de infe rences significatives de position des incisives chez les diffe sujets dolichofaciaux. Les sujets brachyfaciaux, en revanche, affichaient une distance plus importante entre l’apex de l’incirale gauche et les corticales vestibulaires interne et sive late externe chez les Classes I par rapport aux Classes III. Egalement, chez les individus brachyfaciaux, la distance entre rieures, a` l’exception de la 31, et les l’apex des incisives infe tait plus grande corticales vestibulaires interne et externe e chez les Classes I que chez les Classes III. Cela indique e des incisives chez une inclinaison linguale plus prononce sultats des autres les patients de Classe III et confirme les re tudes [19] qui ont trouve une distance plus grande entre les e rieures et la apex radiculaires des incisives centrales infe
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Quantitative cone-beam computed tomography evaluation of premaxilla and symphysis in Class I and Class III malocclusions
trie volumique a faisceau conique pour l’e valuation du pre maxillaire et de la symphyse dans les malocclusions de Classe La tomodensitome I et de Classe III
Table III
Tableau III
Significantly different means (m) and standard deviations (s) measured between Class I and Class III dolicofacial subjects.
Cod
carts-types (s) significativement diffe rents Moyennes (m) et e s sur des patients dolichofaciaux en Classe I ou Classe mesure III.
Measurement / Mesure
Dolicofacial Class I /
Class III /
Classe I
Classe III
P/p
m
s
m
s
24.06
2.49
28.69
3.15
< 0.05
Tooth 22 distance EVC-ELC/CEJ / Dent 22 distance CVE-CLE/JCA
7.97
0.58
6.26
0.64
< 0.01
Tooth 22 distance IVC-ILC/CEJ / Dent 22 distance CVI-CLI/JCA
7.4
1.04
5.34
0.46
< 0.01
Tooth 12 distance IVC-ILC/CEJ / Dent 12 distance CVI-CLI/JCA
6.1
0.17
5.65
0.07
< 0.05
Measurements of symphyseal morphology /
Tooth 42 symphysis thickness /
8.12
1.90
6.07
1.20
< 0.05
Valeurs symphysaires morphologie
Tooth 42 distance apex/internal lingual cortex / Dent 42 distance apex/cortex lingual interne
0.63
0.46
1.55
0.19
< 0.05
Dentoskeletal relationship /
Tooth 21 line - NA angle /
Relation dentosquelettique
Dent 21 ligne - angle NA
Measurements of alveolar thickness and morphology /
Valeurs de l’epaisseur alveolaire et morphologie
Dent 42 epaisseur symphysaire
patients, and that orthodontic camouflage may not therefore be a suitable treatment in such cases [20].
Our third objective was to use CBCT measurements to compare the morphology of the symphysis and upper alveolar process between skeletal Class I and III subjects with different growth patterns. No significant differences in upper alveolar process measurements were found between the Classes in mesofacial subjects, but the symphysis was almost always thicker in Class I subjects compared to Class III. This confirms reports by a recent study [20] that the thickness of the symphysis and alveolar process is less in Class III mesofacial patients than in those with normal occlusion.
In dolicofacial patients, on the other hand, we found greater bone thickness at the upper lateral incisors (12 and 22) and a greater distance between the vestibular and lingual internal and external cortices at the cementoenamel junction (CEJ), in Class I compared to Class III. At the lower incisors, however, we found only one significant difference between Class I and Class III, namely the bone thickness at tooth 42, which was greater in the former. This reflects the results of a recent study
International Orthodontics 2016 ; 14 : 143-160
surface interne de la corticale chez les patients brachyfaciaux par rapport aux sujets dolichofaciaux. Cette observation indique que le mouvement lingual d’une dent peut donner lieu sorption et/ou a` une de hiscence chez ces patients, a` une re et que le camouflage orthodontique, dans de tels cas, ne [20]. constitue pas un traitement approprie me objectif e tait d’utiliser les mesures CBCT pour Notre troisie s comparer la morphologie de la symphyse et du proce olaire supe rieur entre des sujets en Classe I et en alve mas de croissance diffe rents. Classe III ayant des sche rence significative n’a e te releve e dans les Aucune diffe s alve olaires supe rieurs entre les mesures des proce rentes Classes chez les sujets me sofaciaux, mais la symdiffe tait presque toujours plus e paisse chez les sujets en physe e s aux sujets en Classe III. Ce constat conClasse I compare sultat d’une re cente e tude [20] montrant que les firme le re paisseurs de la symphyse et des proce s alve olaires sont e rieures chez les patients me siofaciaux de Classe III par infe rapport aux sujets avec une occlusion normale. Chez les patients dolichofaciaux, par contre, nous avons une e paisseur d’os plus grande aux incisives late rales trouve rieures (12 et 22) et une distance plus importante entre supe les corticales internes et externes linguales et vestibulaires mentoame laire (JCA) chez les patients en a` la jonction ce rieures, Classe I par rapport aux Classes III. Aux incisives infe qu’une seule diffe rence sigcependant, nous n’avons trouve nificative entre les Classes I et les Classes III, a` savoir
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Luca LOMBARDO et al.
Table IV
Tableau IV
Significantly different means (m) and standard deviations (s) measured between Class I and Class III brachyfacial subjects.
Cod
carts-types (s) significativement diffe rents Moyennes (m) et e s sur des patients brachyfaciaux en Classe I ou Classe mesure III.
Measurement / Mesure
Brachyfacial Class I /
Class III /
Classe I
Classe III
m
s
m
P/p
s
5.92
3.03
8.67
2.60
< 0.05
1.9
2.24
4.23
2.30
< 0.05
6.76
1.64
8.27
1.41
< 0.05
Tooth 12 distance CEJ/vestibular crest /
1.33
0.40
2.7
1.31
< 0.01
Tooth 11 distance CEJ/vestibular crest /
1.07
0.30
2.56
1.08
< 0.01
Tooth 21 distance apex/internal vestibular
2.7
0.66
1.6
0.31
< 0.01
4.04
1.37
2.26
0.36
< 0.01
2.82
1.37
1.4
0.20
< 0.01
Tooth 22 distance CEJ/vestibular crest /
1.19
0.33
2.19
0.81
< 0.01
Tooth 11 distance apex/nasal floor / Dent 11
5.44
2.25
7.92
2.14
< 0.05
12.72
3.15
10.24
1.45
< 0.05
1.23
0.34
2.22
0.79
< 0.05
96.3
2.76
79.28
5.28
< 0.01
94.54
3.62
81.72
3.48
< 0.01
94.45
4.21
79.43
4.84
< 0.01
95.17
4.30
83
3.68
< 0.01
Dentoskeletal relationship /
Tooth 11 distance/line NA / Dent 11
Relation dentosquelettique
distance/ligne NA
Tooth 11 distance/line SN / Dent 11 distance/ligne SN
Tooth 21 distance/line NA / Dent 21 distance/ligne NA
Measurements of alveolar thickness and morphology / Valeurs de l’epaisseur alveolaire et morphologie
^ vestibulaire Dent 12 distance JCA/crete ^ vestibulaire Dent 11 distance JCA/crete
cortex / Dent 21 distance apex/cortex vestibulaire interne
Tooth 22 distance apex/external vestibular cortex / Dent 22 distance apex/cortex vestibulaire externe
Tooth 22 distance apex/internal vestibular cortex / Dent 22 distance apex/cortex vestibulaire interne ^ vestibulaire Dent 22 distance JCA/crete
distance apex/plancher nasal
Tooth 11 distance EVC/ELC (apex) / Dent 11 distance CVE/CLE (apex)
Tooth 21 distance CEJ/vestibular crest /
^ vestibulaire Dent 21 distance JCA/crete
Dentoskeletal relationship /
Tooth 31 angle/Go-Me / Dent 31 angle/
Relation dentosquelettique
Go-Me
Tooth 32 angle/Go-Me / Dent 32 angle/ Go-Me
Tooth 41 angle/Go-Me / Dent 41 angle/ Go-Me
Tooth 42 angle/Go-Me / Dent 42 angle/ Go-Me
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Quantitative cone-beam computed tomography evaluation of premaxilla and symphysis in Class I and Class III malocclusions
trie volumique a faisceau conique pour l’e valuation du pre maxillaire et de la symphyse dans les malocclusions de Classe La tomodensitome I et de Classe III
Table IV
Tableau IV
Significantly different means (m) and standard deviations (s) measured between Class I and Class III brachyfacial subjects. (following)
Cod
carts-types (s) significativement diffe rents Moyennes (m) et e s sur des patients brachyfaciaux en Classe I ou Classe mesure III. (suite)
Measurement / Mesure
Brachyfacial Class I /
Class III /
Classe I
Classe III
m Measurements of symphyseal morphology / Valeurs de la morphologie symphysaire
s
m
P/p
s
Tooth 32 distance apex/external vestibular cortex / Dent 32 distance apex/cortex vestibulaire externe
5.96
1.53
4.28
1.63
< 0.05
Tooth 32 distance apex/internal vestibular
3.78
1.23
2.43
1.20
< 0.05
6.24
1.42
4.7
1.67
< 0.05
5.57
1.38
3.99
1.36
< 0.05
3.39
1.10
2.32
1.01
< 0.05
Tooth 31 distance CEJ/vestibular crest /
1.26
0.59
2.74
1.62
< 0.01
Tooth 31 distance CEJ/lingual crest / Dent
1.27
0.69
2.53
0.99
< 0.01
Tooth 31 bone thicknesses/1 mml / Dent 31
1.03
0.35
0.57
0.29
< 0.01
Tooth 42 distance CEJ/lingual crest / Dent
1.35
0.37
2.49
0.93
< 0.01
Tooth 41 distance CEJ/vestibular crest /
1.5
0.85
2.84
1.42
< 0.05
cortex / Dent 32 distance apex/cortex vestibulaire interne
Tooth 41 distance apex/external vestibular cortex / Dent 41 distance apex/cortex vestibulaire externe
Tooth 42 distance apex/external vestibular cortex / Dent 42 distance apex/cortex vestibulaire externe
Tooth 42 distance apex/internal vestibular cortex / Dent 42 distance apex/cortex vestibulaire interne
Measurements of alveolar thickness / Valeurs de l’epaisseur alveolaire
^ vestibulaire Dent 31 distance JCA/crete
^ linguale 31 distance JCA/crete epaisseurs osseuses/1 mmL
^ linguale 42 distance JCA/crete
^ vestibulaire Dent 41 distance JCA/crete
[20], conducted on laterolateral teleradiographs, which highlighted the tendency of Class III subjects to have a narrower, more elongated symphysis compared to Class I. In brachyfacial subjects, on the other hand, we found that the apical bone thickness at the upper right central incisor (external vestibular to external lingual cortex) is greater in Class I than in Class III.
As regards the lower incisors, we found no significant differences between Class I and III, in line with a previous CBCT
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paisseur osseuse a` la 42, qui e tait plus grande chez les l’e te les re sultats d’une e tude re cente [20] Classes I. Cela refle e sur des te le radiographies late rolate rales, qui a effectue la tendance des sujets en Classe III a` pre senter souligne e et plus e troite compare s aux une symphyse plus allonge sujets en Classe I. Chez les sujets brachyfaciaux, par contre, que l’e paisseur de l’os apical de l’incisive nous avons trouve centrale droite (de la corticale vestibulaire externe a` la corticale linguale externe) est plus importante chez les Classes I que chez les Classes III. rieures, nous n’avons pas trouve Concernant les incisives infe rence significative entre les Classes I et III, en accord de diffe
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Luca LOMBARDO et al.
investigation [21] but contrasting with other studies [22] that described a thicker, shorter symphysis in brachyfacial with respect to dolicofacial subjects. In the upper jaw, the positive bone morphology values are present exclusively in dolicofacial patients, indicating that the skeletal Class has no great influence on alveolar process morphology, except for those individuals in whom the alveolar bone is thicker in Class I. In Class III dolicofacial subjects, however, we found even smaller values for alveolar bone thickness than those previously reported [23]. Our fourth objective was to determine the thickness of the anterior and posterior mandibular and maxillary walls at different points below the CEJ. These data reveal a significantly greater distance between the CEJ and the bony crest at the right upper central and lateral incisors, the left lower central incisor and the right lower lateral incisor in Class III mesofacial subjects with respect to their Class I counterparts. This indicates that the periodontal bony support is much reduced in the former–a tendency that was not mimicked in the dolicofacial group, in which no statistically significant differences between the two skeletal Classes were found in either jaw. In brachyfacial subjects, a greater distance between the CEJ and the vestibular alveolar crest was measured at all four upper incisors. At the lower incisors, the significant differences were not homogeneously distributed, but in all cases pointed to a greater distance between the CEJ and the bony crest in Class III than in Class I, in line with previous reports [4,23].
Limitations of our study include the wide age range of our sample, and the shortcomings in even modern CBCT scanners to distinguish between cortical and medullary bone. We also found fewer significant differences than expected in the dolicofacial group, which was relatively small, and a larger sample would be required to provide more meaningful data. That being said, the differences we did uncover indicate that both brachyfacial and mesofacial Class III patients require thorough periodontal support assessment before camouflage treatment is undertaken, as excessive vestibular movement can lead to bone loss in the anterior sectors [23,24].
tude CBCT ante rieure [21] mais en de saccord avec avec une e crit une symphyse plus d’autres recherches [22] qui ont de s aux sujets courte chez les sujets brachyfaciaux compare dolichofaciaux. Au maxillaire, des valeurs positives de la morphologie osseuse se retrouvent uniquement chez des patients dolichofaciaux, ce qui indique que la Classe squelettique n’exerce pas s d’influence importante sur la morphologie des proce olaires, sauf chez les individus en Classe I dont l’os alve olaire est plus e pais. Chez les sujets dolichofaciaux en alve des valeurs encore Classe III, cependant, nous avons trouve duites pour l’e paisseur de l’os alve olaire que celles plus re es ante rieurement [23]. rapporte me objectif e tait de de terminer l’e paisseur des Notre quatrie rieures et postparois maxillaires et mandibulaires ante rieures a` diffe rents points en dessous de la JCA. Ces e es re ve lent une distance significativement plus impordonne ^ te osseuse au niveau des incisives tante entre la JCA et la cre rales supe rieures droites, au niveau de l’incicentrales et late rieure gauche et au niveau de l’incisive sive centrale infe rale infe rieure droite chez les sujets me sofaciaux en late quivalents en Classe I. Classe III par rapport aux sujets e Cela donne a` penser que le support osseux parodontal est s re duit chez ces premiers (sujets me sofaciaux en Classe tre tait pas trouve e dans le groupe doliIII)–une tendance qui n’e rence statistiquement significative chofacial ou` aucune diffe te releve e entre les deux Classes squelettiques dans n’a e ^choires. Chez les sujets brachyfaciaux, une aucune des ma e entre la JCA et la cre ^ te alve olaire distance plus prononce te observe e sur les quatre incisives vestibulaire a e rieures. Sur les incisives infe rieures, les diffe rences sigsupe taient pas distribue es de fa¸con homoge ne. nificatives n’e rences indiquaient Cependant, dans tous les cas, ces diffe ^ te osseuse une distance plus importante entre la JCA et la cre dans les Classes III que dans les Classes I, en accord avec rieures [4,23]. des publications ante tude comprennent la fourchette d’a ^ges Les limites de notre e chantillon et l’incapacite , me ^me pour des importante de notre e scanners CBCT modernes, de distinguer entre l’os cortical et dullaire. Nous avons trouve , e galement, moins de l’os me rences significatives que pre vu dans le groupe dolichofadiffe tait relativement petit, et un e chantillon plus grand cial, qui e cessaire pour fournir des donne es plus significatives. serait ne tant dit, les diffe rences que nous avons de tecte es indiCela e sofaciaux que brachyfaquent que les patients aussi bien me valuation minutieuse de leur soutien ciaux ont besoin d’une e parodontal avant tout traitement de camouflage puisque les mouvements vestibulaires excessifs peuvent provoquer une gions ante rieures perte de substance osseuse dans les re [23,24].
Conclusions
Conclusion
A clear idea of the anterior limit of the dentition, especially at the incisors, and their relationship with the surrounding
e claire des Il est essentiel pour l’orthodontiste d’avoir une ide rieures de la denture, surtout au niveau des limites ante
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Quantitative cone-beam computed tomography evaluation of premaxilla and symphysis in Class I and Class III malocclusions
trie volumique a faisceau conique pour l’e valuation du pre maxillaire et de la symphyse dans les malocclusions de Classe La tomodensitome I et de Classe III
support structures is vital for the orthodontist. In particular, we show that there are many significant differences between Class I and Class III in terms of tooth inclination, alveolar thickness and potential dental movement. We also confirm that tooth movement must be accurately monitored in Class III patients, irrespective of the symphyseal leeway space available, due to the reduced periodontal support at both upper and lower incisors. In addition, we can say that 3D imaging (CBCT) is undoubtedly a better tool than teleradiography for this purpose, in that it provides a more detailed view and enables more precise measurement of the relevant parameters.
incisives, ainsi que de leur relation avec les structures de montrons qu’il soutien environnantes. En particulier, nous de rences significatives entre les existe de nombreuses diffe sujets en Classe I et ceux en Classe III en ce qui concerne paisseur alve olaire et le mouvement l’inclinaison des dents, l’e galement que les moudentaire potentiel. Nous confirmons e ^tre suivis avec pre cision chez les vements dentaires doivent e pendamment du leeway symphypatients en Classe III, inde duit au saire possible, en raison du soutien parodontal re rieures et infe rieures. De plus, nous niveau des incisives supe pouvons conclure que l’imagerie 3D (CBCT) offre un outil rieur a` la te le radiographie pour re aliser indubitablement supe ce genre de travail, puisqu’elle fournit des images plus taille es et permet aussi de re aliser des mesures plus de cises des parame tres pertinents. pre
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/References 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.
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21. 22. 23. 24.
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Original Article Article original
Quantitative cone-beam computed tomography evaluation of premaxilla and symphysis in Class I and Class III malocclusions trie volumique a faisceau La tomodensitome valuation du pre maxillaire et de la conique pour l’e symphyse dans les malocclusions de Classe I et de Classe III Luca LOMBARDO*, Chiara BERVEGLIERI, Raffaele SPENA, Giuseppe SICILIANI Postgraduate school of orthodontics, Ferrara University, via Montebello 31, 44100 Ferrara, Italy Available online: 16 April 2016 / Disponible en ligne : 16 avril 2016
Summary
sume Re
Aims: In order to compare the premaxilla and symphysis in Class I and Class III individuals, we measured the following parameters on CBCT scans: incisor inclination, symphyseal morphology, upper alveolar process morphology, symphyseal and maxillary leeway space, as well as anterior and posterior maxillary and mandibular bone thickness at various points below the cementoenamel junction.
Objectifs : Pour comparer le premaxillaire et la symphyse chez des sujets presentant une Classe I ou une Classe III, nous avons mesure les parametres suivants sur des scanners CBCT : inclinaison des incisives, morphologie symphysaire, alveolaires morphologie des proces superieurs, leeways sym^ physaire et maxillaire, de meme que l’epaisseur osseuse maxillaire et mandibulaire aux niveaux anterieur et posterieur a` differents points sous la jonction cementoam elaire. e realis es Materiels et methodes : Des scanners CBCT ont et ^ es entre 11 et sur 62 individus (41 femmes et 21 hommes) ag 53 ans (moyenne 23,26 ans). La relation dentosquelettique et alveolaires e la morphologie des proces (epaisseur) ont et ^ evalu ees avec des coupes axiales des machoires superieures et inferieures. Le test « t » parametrique de appariees a et e utilise pour comparer Student pour donnees les valeurs des Classes I et des Classes III sur des types de visages differents.
Materials and methods: CBCT scans were taken of 62 individuals (41 females and 21 males) of ages ranging between 11 and 53 years (mean 23.26). The dentoskeletal relationship and alveolar process morphology (thickness) were evaluated on axial slices of the upper and lower jaws, and Student’s parametric t-test for paired data was used to compare Class I and Class III values within different facial types.
* Correspondence and reprints / Correspondance et tires a` part : Luca LOMBARDO, Postgraduate school of orthodontics, Ferrara University, via Montebello 31, 44100 Ferrara, Italy. e-mail address / Adresse e-mail : [email protected] (Luca LOMBARDO)
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Ó 2016 CEO. Published by Elsevier Masson SAS. All rights reserved
e Resultats : De nombreuses differences significatives ont et entre les deux schemas relevees faciaux en termes d’inclinai son dentaire, d’epaisseur alveolaire et de leeway. Conclusions : Nos resultats confirment que les patients en Classe III disposent de peu de soutien parodontal au niveau des incisives superieures et inferieures, quelle que soit la quantite de leeway symphysaire disponible. Par consequent, ^ soigneusement planifie et tout deplacement dentaire doit etre suivi. Ó 2016 CEO. E´dite´ par Elsevier Masson SAS. Tous droits re´serve´s
Key-words
s Mots-cle
Results: Many significant differences in measurements between the two facial types were noted in terms of tooth inclination, alveolar thickness, and leeway space. Conclusions: Our findings confirm that Class III patients have little periodontal support at the upper and lower incisors, irrespective of the amount of symphyseal leeway space available, and any tooth movement must therefore be carefully planned and monitored.
·· ·
CBCT. Symphysis. Premaxilla.
·· ·
CBCT. Symphyse. maxillaire. Pre
Introduction
Introduction
Correcting malocclusion in Class III patients is an arduous task, and often involves surgery. To decide whether surgery is indeed necessary, it is imperative to define the anatomical and physical limitations to the use of the latest orthodontic techniques designed to correct Class III. This has prompted research into identifying the balanced position of the incisors within the alveolar bone that will preserve facial esthetics and minimize the risk of relapse [1]. Indeed, due to its direct impact on esthetics and function, incisor position is the keystone of orthodontic treatment and planning [2]. Information about the best orthodontic treatment to provide can be obtained through quantitative evaluation of skeletal and dentoalveolar modifications, such as mechanisms compensating for sagittal malocclusion [3]. Hence, many studies have set out to analyze the morphology of the alveolar bone, in particular its thickness in the incisor region [4]. However, thus far, none have compared the morphology of the symphysis and alveolar process in Class I and Class III individuals, or evaluated the symphyseal and maxillary leeway spaces in order to quantify the limits of orthodontic movement.
La correction des malocclusions chez des patients en Classe ^che ardue ne cessitant souvent le recours a` la III est une ta cider si la chirurgie est vraiment essentielle, chirurgie. Pour de ratif de de finir les limites anatomiques et physiques il est impe centes con¸cues des techniques orthodontiques les plus re les cherchpour corriger les Classes III. Ce besoin a pousse quilibre des incisives dans l’os eurs a` identifier la position d’e olaire requise pour conserver l’esthe tique faciale et minialve cidive [1]. En effet, en raison de son miser le risque de re tique et la fonction, la position des impact direct sur l’esthe de vouˆte du traitement et de la planification incisives est la cle orthodontiques [2]. Des indications concernant le meilleur ^tre traitement orthodontique a` mettre en œuvre peuvent e alisant une e valuation quantitative des modifiobtenues en re olaires telles que les cations squelettiques et dentoalve canismes de compensation des malocclusions sagittales me tudes se sont penche es sur la [3]. De ce fait, beaucoup d’e olaire et en particulier sur son morphologie de l’os alve paisseur dans la re gion incisive [4]. Cependant, jusqu’a` e sent, aucune e tude n’a compare la morphologie de la sympre s alve olaires chez les sujets pre sentant une physe et des proce value les leeways symphysaire Classe I ou une Classe III, ni e et mandibulaire afin de quantifier les limites du mouvement orthodontique. s a` : Ce manque d’information nous a incite — comparer par CBCT l’inclinaison incisive dans les Classes I et les Classes III squelettiques ; valuer les leeways symphysaire et maxillaire ; —e — comparer par CBCT la morphologie de la symphyse et des s alve olaires supe rieurs chez les patients en Classe I ou proce mas faciaux diffe rents ; Classe III avec des sche terminer l’e paisseur des parois maxillaires et mandibu— de rieures et poste rieures a` diffe rents niveaux en deslaires ante mentoame laire. sous de la jonction ce
This lack of information led us to seek to: — compare incisor inclination in skeletal Class I and Class III via CBCT; — evaluate the symphyseal and maxillary leeway spaces; — compare symphyseal and upper alveolar morphology in skeletal Class I and Class III patients of different facial types via CBCT; — determine the thickness of the anterior and posterior maxillary and mandibular walls at different levels below the cementoenamel junction.
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Quantitative cone-beam computed tomography evaluation of premaxilla and symphysis in Class I and Class III malocclusions
trie volumique a faisceau conique pour l’e valuation du pre maxillaire et de la symphyse dans les malocclusions de Classe La tomodensitome I et de Classe III
Materials and methods
riels et me thodes Mate
A sample of 62 individuals (41 females and 21 males) aged between 11 and 53 (mean age 23.26, standard deviation 16.97) undergoing cranial CBCT further to ENT treatment was selected (Table I) from an initial total of 115 patients using the following exclusion criteria: — prostheses; — history of trauma; — mixed or deciduous dentition; — previous orthodontic treatment; — surgery to the stomatognathic apparatus. The sample was then subdivided according to the following inclusion criteria: — ANB angle between +2 and 2 for skeletal Class I and 0 for skeletal Class III; — Fma angle (according to Tweed) between 15 and 21 for brachyfacial subjects, 22 and 28 for mesofacial, and 29 and 35 for dolicofacial. Both angles were calculated using Dolphin Imaging cephalometry software. CBCT scans were performed by means of a NewTom 3G Volume Scanner QRsr1, Verona, and NNT Newtom 5G software was used to obtain a secondary rendering of each scan and axial slices in which the root canals of the upper and lower incisors are clearly visible (figs. 1 and 2). Each slice was oriented on the occlusal plane, except when making measurements of the lower incisor inclination, where it was oriented on the mandibular plane. Once the correct axial slice had been selected (showing the root canals), the software was used to trace a line passing through the centre of the root canal of each incisor (fig. 3). The software was then used to obtain sagittal slices of the upper and lower jaws perpendicular to these lines. Hence, the sagittal slices used for the measurements corresponded to the central axis of each lower and upper incisor.
chantillon de 62 individus (41 femmes et 21 hommes) Un e ^ ge s entre 11 et 53 ans (moyenne : 22,26 ans, e cart-type : a 16,97) qui ont subi une CBCT dans le cadre d’un examen ORL te se lectionne (Tableau I) sur un total initial de 115 patients ae res d’exclusion suivants : en utilisant les crite ses ; — prothe — histoire de traumatisme ; — denture mixte ou temporaire ; rieur ; — traitement orthodontique ante — chirurgie au niveau de l’appareil stomatognathique. chantillon a e te subdivise selon les crite res d’incluEnsuite, l’e sion suivants : — un angle ANB entre +2 et 2 pour les Classes I squelettiques et 0 pour les Classes III squelettiques ; — un angle FMA (Tweed) entre 15 et 21 pour les sujets sofaciaux, brachyfaciaux, entre 22 et 28 pour les sujets me et entre 29 et 35 pour les dolichofaciaux. te calcule s en utilisant le logiciel de Les deux angles ont e phalome trie Dolphin Imaging. ce te re alise s avec un Volume Scanner Les scans CBCT ont e rone, et un logiciel NNT NewTom 5G QRsr1 NewTom3G, Ve te utilise pour obtenir un deuxie me rendu de chaque scanae ner et des coupes axiales sur lesquelles les canaux radicurieures et infe rieures sont clairement laires des incisives supe tait oriente e dans le plan visibles (fig. 1 et 2). Chaque coupe e occlusal, sauf pour les mesures de l’inclinaison des incisives rieures ou` elles e taient oriente es dans le plan mandibulaire. infe lectionne e la bonne coupe axiale (montrant les Une fois se te utilise pour tracer une canaux radiculaires), le logiciel a e ligne passant a` travers le centre du canal radiculaire de chaque incisive (fig. 3). Ensuite, le logiciel a permis d’obtenir des ^choires supe rieures et infe rieures coupes sagittales des ma perpendiculaires a` ces lignes. Ainsi, les coupes sagittales es pour les mesures correspondaient a` l’axe central de utilise rieure et infe rieure. chaque incisive supe
Table I
Tableau I
Sample breakdown by skeletal Class and facial type, showing mean age of patients.
Skeletal Class / Classe squelettique
Echantillon de classification par Classe squelettique et par ^ge moyen des patients. type facial, montrant l’a
Divergence Mesofacial /
Mesofaciale
Dolicofacial /
Brachyfacial /
Dolicofaciale
Brachyfaciale
Mean / Moyenne
n
Mean / Moyenne
Class I / Classe I
22.4
19
20.8
Class III / Classe III
27.5
10
Total
24.1
29
Total
Mean / Moyenne
n
Total
n
5
21.0
12
21.7
36
24.0
7
24.2
9
25.4
26
22.7
12
22.4
21
23.3
62
n
^ a` CBCT Age at CBCT / Age
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[(Fig._1)TD$IG]
Fig. 1: Lateral scout view. rale de repe rage. Fig. 1 : Vue late
The following upper incisor parameters were then calculated for each slice (oriented with respect to the occlusal plane): — dentoskeletal relationship (fig. 4): angle between the incisor axis and the following landmarks: SN plane [5], bispinal plane (angular measurement of inclination) [6] and NA line [7], the perpendicular distance between the incisal margin and a line passing through the anterior nasal spine, perpendicular to the bispinal plane (linear measurement of inclination), distance between the vestibular surface of the incisor crown and the NA line [7]; — measurements of alveolar thickness and morphology [8,9]: distance between the external vestibular cortex and the following landmarks (fig. 5): the external lingual cortex 1 mm below the cementoenamel junction, the external lingual cortex
tres des incisives supe rieures suivants Par la suite, les parame te calcule s pour chaque coupe (oriente e par rapport au ont e plan occlusal) : — relation dentosquelettique (fig. 4) : angle entre l’axe incires suivants : plan SN [5], plan bispinal sive et les repe (mesure angulaire de l’inclinaison) [6] et la ligne NA [7] ; distance entre le bord incisif et sa projection orthogonale sur une pine nasale ante rieure et perpendiculaire ligne passant par l’e aire de l’inclinaison) ; distance au plan bispinal (mesure line entre la surface vestibulaire de la couronne incisive et la ligne NA [7] ; paisseur et de la morphologie alve olaire — mesures de l’e [8,9] ; distance entre la corticale vestibulaire externe et les res suivants (fig. 5) : corticale linguale externe a` 1 mm repe mentoame laire, corticale linguale externe sous la jonction ce
[(Fig._2)TD$IG]
Fig. 2: a: axial slice of upper arch; b: axial slice of lower arch. rieure ; b : coupe axiale de l’arcade infe rieure. Fig. 2 : a : coupe axiale de l’arcade supe
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trie volumique a faisceau conique pour l’e valuation du pre maxillaire et de la symphyse dans les malocclusions de Classe La tomodensitome I et de Classe III
[(Fig._3)TD$IG]
Fig. 3: a: section perpendicular to the line through the centre of the tooth 11 root canal; b: section perpendicular to the line through the centre of the tooth 31 root canal. Fig. 3 : a : section perpendiculaire a` la ligne passant par le centre du canal radiculaire de la 11 ; b : section perpendiculaire a` la ligne passant par le centre du canal radiculaire de la 31.
at the 2/3 point of the root, and the external lingual cortex at the root apex, distance between the internal vestibular cortex and the following landmarks: the internal lingual cortex 1 mm below the cementoenamel junction, the internal lingual cortex at the 2/3 point of the root, and the internal lingual cortex at the root apex, sections perpendicular to the tooth axis from the
au point 2/3 de la racine, et corticale linguale externe a` l’apex ; sections perpendiculaires a` l’axe dentaire depuis l’apex jusqu’aux corticales vestibulaires internes et externes CVE) ; sections perpendiculaires a` l’axe dentaire depuis l’apex jusqu’aux corticales linguales internes et externes (CLI et CLE) mentoame laire et les (fig. 6) ; distance entre la jonction ce
[(Fig._4)TD$IG]
Fig. 4: Dentoskeletal relationships. Fig. 4 : Relations dentosquelettiques.
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[(Fig._5)TD$IG]
Fig. 5: Morphology of the upper alveolar process. s alve olaire supe rieur. Fig. 5 : Morphologie du proce
apex to the internal and external vestibular cortices (EVC), sections perpendicular to the tooth axis from the apex to the internal and external lingual cortices (ILC & ELC) (fig. 6), distance from the cementoenamel junction to the vestibular and lingual alveolar crests, alveolar bone thicknesses at 1, 3 and 5 mm from the vestibular and lingual crests (fig. 7). For each lower incisor slice (orientated with respect to the occlusal plane, except for certain cases indicated below), the following parameters were calculated: — dentoskeletal relationship (fig. 8): angle between the tooth axis and the mandibular plane (angular measurement of inclination), obtained on a slice orientated according to the mandibular plane, distance between the incisal margin and the APogonion line;
^ tes alve olaires vestibulaires et linguales ; e paisseurs de cre olaire a` 1, 3 et 5 mm des cre ^ tes vestibulaires et linl’os alve guales (fig. 7).
rieures (oriente es par Pour chaque coupe des incisives infe certains cas indique s plus rapport au plan occlusal, excepte tres suivants ont e te calcule s : loin), les parame — relation dentosquelettique (fig. 8) : l’angle entre l’axe dentaire et le plan mandibulaire (mesure angulaire de l’inclinaison) e selon le plan mandibulaire ; obtenue sur une coupe oriente
[(Fig._6)TD$IG]
Fig. 6: Maxillary leeway space. Fig. 6 : Leeway maxillaire.
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trie volumique a faisceau conique pour l’e valuation du pre maxillaire et de la symphyse dans les malocclusions de Classe La tomodensitome I et de Classe III
[(Fig._7)TD$IG]
Fig. 7: Thickness of upper alveolar crest.
^ te alve olaire supe rieure. Fig. 7 : Epaisseur de la cre
— measurements of symphyseal and alveolar morphology and thickness [10]: symphyseal height: section parallel to the tooth axis from the Prosthion to the external surface of the lingual cortex, medullary bone height: line parallel to the tooth axis from the internal lingual cortex to the internal vestibular
paisseurs symphy— mesures des morphologies et des e olaires [10] : hauteur de la symphyse : section saires et alve le a` l’axe dentaire depuis le prosthion (point alve olaire) paralle jusqu’a` la face externe de la corticale linguale ; hauteur de l’os dullaire : ligne paralle le a` l’axe dentaire depuis la corticale me
[(Fig._8)TD$IG]
Fig. 8: Lower relationships.
dentoskeletal
Fig. 8 : Relations dentosqueletrieures. tiques infe
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cortex, symphyseal thickness: section perpendicular to the tooth axis, passing through the root apex from the external surface of the lingual cortex to the external surface of the vestibular cortex, medullary bone thickness: line perpendicular to the tooth axis, passing through the root apex from the internal surface of the lingual cortex to the internal surface of the vestibular cortex (fig. 9), sections perpendicular to the tooth axis from the apex to the internal and external vestibular cortices, sections perpendicular to the tooth axis from the apex to the internal and external lingual cortices (fig. 10), distance from the cementoenamel junction to the vestibular and lingual alveolar crests, bone thickness at 1, 3 and 5 mm from the vestibular and lingual alveolar crests (fig. 11). All measurements were made by the same operator appropriately trained by an expert and having attended a dedicated meeting to learn the technique [11]. Statistical analysis : Student’s parametric t-test for paired data (significance level 0.05) was used to compare Class I and Class III measurements in each facial type. Measurement systems analysis (MSA) according to Dahlberg’s formula [11] was used to confirm the reliability of the results, comparing repeated measures on the “tooth 11 bispinal plane” parameter for all 62 test subjects. No significant (significance level 0.05) systematic or random error emerged for any of the paired measurements.
linguale interne jusqu’a` la corticale vestibulaire interne ; paisseur symphysaire : section perpendiculaire a` l’axe dene taire, passant par l’apex depuis la face externe de la corticale linguale jusqu’a` la face externe de la corticale vestibulaire ; paisseur de l’os me dullaire : ligne perpendiculaire a` l’axe dene taire, passant par l’apex depuis la face interne de la corticale linguale jusqu’a` la face interne de la corticale vestibulaire externe (fig. 9) ; sections perpendiculaires a` l’axe dentaire depuis l’axe jusqu’aux corticales vestibulaires interne et externe ; sections perpendiculaires a` l’axe dentaire depuis l’apex jusqu’aux corticales linguales interne et externe me ntoame laire et les (fig. 10) ; distance entre la jonction ce ^ tes alve olaires vestibulaire et linguale ; e paisseur de l’os cre ^ tes alve olaires vestibulaire et linguale a` 1, 3 et 5 mm des cre (fig. 11). te re alise es par le me ^me ope rateur Toutes les mesures ont e par un expert et ayant assiste a` une re union duˆment forme die e afin d’apprendre la technique [11]. de trique de Student pour Analyse statistique : le test-t parame es apparie es (niveau de significativite : 0,05) a e te donne pour comparer les valeurs de Classe I et de Classe III utilise mes de mesure de chaque type facial. L’analyse des syste te utilise e pour (ASM) selon la formule de Dahlberg [11] a e des re sultats, en comparant les mesures confirmer la fiabilite pe te es du parame tre « la 11 sur le plan bispinal » pour tous re tude. Aucune erreur significative (niveau de les sujets dans l’e : 0,05) syste matique ou randomise e n’a e te significativite e parmi les mesures apparie es. releve
[(Fig._9)TD$IG]
Fig. 9: Morphology symphysis.
of
Fig. 9 : Morphologie de symphyse.
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the la
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[(Fig._10)TD$IG]
Fig. 10: Symphyseal leeway space. Fig. 10 : Leeway symphysaire.
[(Fig._1)TD$IG]
Fig. 11: thickness.
Lower
alveolar
olaire Fig. 11 : Epaisseur alve rieure. infe
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Results
sultats Re
Statistically significant results are reported in tables, divided for mesofacial subjects (Table II), dolicofacial subjects (Table III) and brachyfacial subjects (Table IV). Tables show significantly different means and standard deviations measured between Class I and Class III in the three types of skeletal pattern. All results are then analyzed in the discussion.
sultats statistiquement significatifs sont rapporte s dans Les re s en sujets me sofaciaux (Tableau II), des tableaux divise sujets dolichofaciaux (Tableau III) et sujets brachyfaciaux (Tableau IV). Les tableaux montrent des moyennes et des carts-types significativement diffe rents entre les Classes I e ma squelettique. et les Classes III dans les trois types de sche sultats sont analyse s dans la discussion. Tous les re
Discussion
Discussion
The first aim of this investigation was to compare the inclination of the incisors, measured by CBCT, in Class I and Class III subjects belonging to the three facial types. The results of this investigation indicate that there are numerous significant differences in incisor inclination measurements (or dentoskeletal relationship) between the two Classes. In mesofacial subjects, the upper incisors (especially 11, 12 and 21) are more proclined in Class III with respect to Class I. All lower incisors showed significant differences between the two groups, evidenced mainly by the distance between the incisal margins with respect to the line A-Pog, a measurement of the correct position of the basal bone, which is reduced in skeletal anomalies [12].
tude e tait de comparer l’inclinaiLe premier objectif de cette e e par CBCT, chez des sujets en son des incisives, mesure Classe I et Classe III appartenant a` trois types faciaux. Les sultats de notre recherche indiquent qu’il existe de nomre rences significatives au niveau des mesures de breuses diffe l’inclinaison des incisives (ou relation dentosquelettique) entre sofaciaux, les incisives les deux Classes. Chez les sujets me rieures (surtout les 11, 12 et 21) sont plus vestibule es supe chez les sujets en Classe III par rapport aux sujets en Classe I. rieures ont affiche des diffe rences Toutes les incisives infe significatives entre les deux groupes, comme le confirme la distance entre le bord incisif et la ligne A-Pog, mesure de la duite en cas position correcte de l’os basal, qui se trouve re d’anomalies squelettiques [12]. es n’ont pas re ve le de Dans le groupe dolichofacial, nos donne rences entre les deux Classes squelettiques e tudie es. diffe rences ont e te observe es chez les Par contre, plusieurs diffe tecte une sujets brachyfaciaux. En particulier, nous avons de e des incisives inclinaison coronovestibulaire plus marque rieures chez les sujets en Classe III par rapport aux supe ` l’instar des re sultats d’autres e tudes sujets en Classe I. A les Classes sque[13,14], qui cependant n’ont pas compare sultats de crivent une relation faible (base e lettiques, nos re aires et non corrobore es uniquement sur des mesures line par des valeurs angulaires) entre l’inclinaison des incisives tude re cente [15], des auteurs et le type facial. Dans une e montre que l’inclinaison coronovestibulaire des incisives ont de rieures dans les cas de Classes III est lie e a` un overjet supe es positif. Egalement, en accord avec d’autres donne es dans la litte rature [16,17], notre analyse statistique rapporte ve le une inclinaison linguale significative plus prononce e a re chez les individus brachyfaciaux (p < 0,001). me objectif de notre e tude e tait d’e valuer les leeLe deuxie ways symphysaires et maxillaires. Il est important de terminer la position pre cise des apex incisifs par rapport de olaire avant de commencer le traitement orthodona` l’os alve sorption ou de tique afin de minimiser le risque de re hiscence [18]. En effet, chez les patients me sofaciaux, la de des apex des deux incisives centrales par rapport proximite tait significativement plus aux corticales interne et externe e es aux Classes I, malgre grande dans les Classes III compare rence significative aux incisives l’absence d’une telle diffe
In the dolicofacial group, our data showed no differences between the two skeletal Classes considered, but several were revealed in brachyfacial subjects. In particular, we detected a greater proclination of the upper incisors in Class III individuals than in Class I. The lower incisors, on the other hand, as expected, displayed a clear retroclination, which was markedly greater in the Class III group. Similar to findings in other studies [13,14], which did not, however, compare skeletal Classes, our results paint a picture of weak correlation (based solely on linear measurements and not corroborated by angular measurements) between incisor inclination and facial type. In a recent study [15], the authors demonstrate that proclination of the upper incisors in Class III is connected with positive overjet. Also, in line with other data reported in the literature [16,17], our statistical analysis revealed a significant lingual inclination that is more evident in brachyfacial subjects (P < 0.001). The second objective of our investigation was to evaluate the symphyseal and maxillary leeway spaces. It is important to evaluate the precise position of the incisor root apices with respect to the alveolar bone before commencing orthodontic treatment in order to minimize the possibility of resorption or dehiscence [18]. Indeed, in mesofacial subjects, the closeness of the apices of the two central incisors to the internal and external cortices was significantly greater in Class III with respect to Class I, although no such significant difference was found at the lower incisors. Likewise, there were no significant
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Table II
Tableau II
Significantly different means (m) and standard deviations (s) measured between Class I and Class III mesofacial subjects.
Cod
carts-types (s) significativement diffe rents Moyennes (m) et e s sur des patients me sofaciaux en Classe I ou Classe mesure III.
Parameter / Parametre
Mesofacial / Mesofacial
Class I /
Class III /
Classe I
Classe III
m
s
6.9
1.00
8.24
1.27
< 0.01
0.43
2.47
3.91
2.62
< 0.01
6.42
2.07
8.39
2.17
< 0.05
103.73
3.95
109.67
9.04
< 0.05
Tooth 12 angle/bispinal plane / Dent 12 angle/plan bispinal
106.91
4.01
112.34
7.45
< 0.05
Tooth 12 angle/line NA / Dent 12 angle/
22.03
3.76
26.63
5.56
< 0.05
0.32
3.41
3.14
4.37
< 0.05
1.84
0.81
3.38
1.73
< 0.01
Tooth 12 distance CEJ/lingual crest /
1.12
0.49
2.65
1.87
< 0.01
Tooth 22 bone thickness 1 mml / Dent 22
1.07
0.30
1.53
0.41
< 0.01
Tooth 11 distance apex/external lingual
8.45
2.07
6.51
1.98
< 0.05
7.04
1.70
5.17
1.83
< 0.05
Tooth 11 distance CEJ/lingual crest /
1.23
0.56
2.22
1.48
< 0.05
Tooth 12 distance CEJ/vestibular crest /
1.44
0.61
3.03
3.13
< 0.05
Tooth 12 bone thickness 3 mmV / Dent
1.05
0.32
1.67
1.03
< 0.05
Tooth 21 distance apex/external lingual
8.81
1.92
7.21
1.60
< 0.05
Dentoskeletal relationship /
Tooth 12 distance/line NA / Dent 12
Relation dentosquelettique
distance/ligne NA
Tooth 12 distance/line NA / Dent 12
m
P/p s
distance/ligne NA
Tooth 11 distance/line NA / Dent 11 distance/ligne NA
Tooth 12 angle tooth/SN / Dent 12 angle dent/SN
ligne NA
Tooth 21 distance/line NA / Dent 21 distance/ligne NA
Measurements of alveolar thickness and morphology /
Valeurs de l’epaisseur alveolaire et morphologie
Tooth 12 distance apex/internal vestibular cortex / Dent 12 distance apex/cortex vestibulaire interne ^ linguale Dent 12 distance JCA/crete
epaisseur osseuse 1 mmL
cortex / Dent 11 distance apex/cortex lingual externe
Tooth 11 distance apex/internal lingual cortex / Dent 11 distance apex/cortex lingual interne ^ linguale Dent 11 distance JCA/crete ^ vestibulaire Dent 12 distance JCA/crete
12 epaisseur osseuse 3 mmV
cortex / Dent 21 distance apex/cortex lingual externe
International Orthodontics 2016 ; 14 : 143-160
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Luca LOMBARDO et al.
Table II
Tableau II
Significantly different means (m) and standard deviations (s) measured between Class I and Class III mesofacial subjects. (following)
Cod
carts-types (s) significativement diffe rents Moyennes (m) et e s sur des patients me sofaciaux en Classe I ou Classe mesure III. (suite)
Parameter / Parametre
Mesofacial / Mesofacial
Class I /
Class III /
Classe I
Classe III
m
s
7.36
1.69
5.78
1.68
< 0.05
1.69
2.53
4.45
2.01
< 0.01
1.64
2.40
4.49
2.07
< 0.01
0.75
2.23
3.14
2.66
< 0.05
Tooth 32 symphysis thickness / Dent 32
9.16
1.86
7.25
1.41
< 0.01
Tooth 31 symphysis thickness / Dent 31
9.26
2.44
7.28
1.81
< 0.05
Tooth 32 medullary bone thickness /
5.38
1.55
3.87
1.27
< 0.05
Tooth 42 symphysis thickness / Dent 42
8.71
1.86
7.02
1.59
< 0.05
Tooth 31 distance CEJ/vestibular crest /
2.51
1.87
4.59
2.62
< 0.05
Tooth 42 distance CEJ/vestibular crest /
2.45
2.04
4.73
2.78
< 0.05
Tooth 42 bone thickness 5 mml / Dent 42
1.95
0.88
1.3
0.40
< 0.05
Tooth 21 distance apex/internal lingual
m
P/p s
cortex / Dent 21 distance apex/cortex lingual interne
Dentoskeletal relationship /
Tooth 32 distance/A-Pog / Dent 32
Relation dentosquelettique
distance/A-Pog
Tooth 42 distance/A-Pog / Dent 42 distance/A-Pog
Tooth 31 distance/A-Pog / Dent 31 distance/A-Pog
Measurements of symphysis morphology / Valeurs symphysaires morphologie
epaisseur symphysaire epaisseur symphysaire
Dent 32 epaisseur osseuse medullaire
epaisseur symphysaire
Measurements of alveolar thickness /
Valeurs de l’epaisseur alveolaire
^ vestibulaire Dent 31 distance JCA/crete ^ vestibulaire Dent 42 distance JCA/crete
epaisseur osseuse 5 mmL
differences in incisor position in dolicofacial subjects. Brachyfacial subjects, on the other hand, displayed a greater distance between the apex of the left lateral incisor and the internal and external vestibular cortices in Class I than in Class III. Also in brachyfacial subjects, the distance between the apex of the lower incisors, except for the 31, and the internal and external vestibular cortices was greater in Class I with respect to Class III. This reflects the greater degree of lingual inclination of the incisors in Class III patients, and confirms findings from other studies [19] that showed a greater distance between the lower central root apices and the internal surface of the vestibular cortex in brachyfacial, as compared to dolicofacial, types. This indicates that lingual movement of the tooth may lead to resorption and/or dehiscence in such
154
rieures. De me ^me, nous n’avons pas observe de infe rences significatives de position des incisives chez les diffe sujets dolichofaciaux. Les sujets brachyfaciaux, en revanche, affichaient une distance plus importante entre l’apex de l’incirale gauche et les corticales vestibulaires interne et sive late externe chez les Classes I par rapport aux Classes III. Egalement, chez les individus brachyfaciaux, la distance entre rieures, a` l’exception de la 31, et les l’apex des incisives infe tait plus grande corticales vestibulaires interne et externe e chez les Classes I que chez les Classes III. Cela indique e des incisives chez une inclinaison linguale plus prononce sultats des autres les patients de Classe III et confirme les re tudes [19] qui ont trouve une distance plus grande entre les e rieures et la apex radiculaires des incisives centrales infe
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Quantitative cone-beam computed tomography evaluation of premaxilla and symphysis in Class I and Class III malocclusions
trie volumique a faisceau conique pour l’e valuation du pre maxillaire et de la symphyse dans les malocclusions de Classe La tomodensitome I et de Classe III
Table III
Tableau III
Significantly different means (m) and standard deviations (s) measured between Class I and Class III dolicofacial subjects.
Cod
carts-types (s) significativement diffe rents Moyennes (m) et e s sur des patients dolichofaciaux en Classe I ou Classe mesure III.
Measurement / Mesure
Dolicofacial Class I /
Class III /
Classe I
Classe III
P/p
m
s
m
s
24.06
2.49
28.69
3.15
< 0.05
Tooth 22 distance EVC-ELC/CEJ / Dent 22 distance CVE-CLE/JCA
7.97
0.58
6.26
0.64
< 0.01
Tooth 22 distance IVC-ILC/CEJ / Dent 22 distance CVI-CLI/JCA
7.4
1.04
5.34
0.46
< 0.01
Tooth 12 distance IVC-ILC/CEJ / Dent 12 distance CVI-CLI/JCA
6.1
0.17
5.65
0.07
< 0.05
Measurements of symphyseal morphology /
Tooth 42 symphysis thickness /
8.12
1.90
6.07
1.20
< 0.05
Valeurs symphysaires morphologie
Tooth 42 distance apex/internal lingual cortex / Dent 42 distance apex/cortex lingual interne
0.63
0.46
1.55
0.19
< 0.05
Dentoskeletal relationship /
Tooth 21 line - NA angle /
Relation dentosquelettique
Dent 21 ligne - angle NA
Measurements of alveolar thickness and morphology /
Valeurs de l’epaisseur alveolaire et morphologie
Dent 42 epaisseur symphysaire
patients, and that orthodontic camouflage may not therefore be a suitable treatment in such cases [20].
Our third objective was to use CBCT measurements to compare the morphology of the symphysis and upper alveolar process between skeletal Class I and III subjects with different growth patterns. No significant differences in upper alveolar process measurements were found between the Classes in mesofacial subjects, but the symphysis was almost always thicker in Class I subjects compared to Class III. This confirms reports by a recent study [20] that the thickness of the symphysis and alveolar process is less in Class III mesofacial patients than in those with normal occlusion.
In dolicofacial patients, on the other hand, we found greater bone thickness at the upper lateral incisors (12 and 22) and a greater distance between the vestibular and lingual internal and external cortices at the cementoenamel junction (CEJ), in Class I compared to Class III. At the lower incisors, however, we found only one significant difference between Class I and Class III, namely the bone thickness at tooth 42, which was greater in the former. This reflects the results of a recent study
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surface interne de la corticale chez les patients brachyfaciaux par rapport aux sujets dolichofaciaux. Cette observation indique que le mouvement lingual d’une dent peut donner lieu sorption et/ou a` une de hiscence chez ces patients, a` une re et que le camouflage orthodontique, dans de tels cas, ne [20]. constitue pas un traitement approprie me objectif e tait d’utiliser les mesures CBCT pour Notre troisie s comparer la morphologie de la symphyse et du proce olaire supe rieur entre des sujets en Classe I et en alve mas de croissance diffe rents. Classe III ayant des sche rence significative n’a e te releve e dans les Aucune diffe s alve olaires supe rieurs entre les mesures des proce rentes Classes chez les sujets me sofaciaux, mais la symdiffe tait presque toujours plus e paisse chez les sujets en physe e s aux sujets en Classe III. Ce constat conClasse I compare sultat d’une re cente e tude [20] montrant que les firme le re paisseurs de la symphyse et des proce s alve olaires sont e rieures chez les patients me siofaciaux de Classe III par infe rapport aux sujets avec une occlusion normale. Chez les patients dolichofaciaux, par contre, nous avons une e paisseur d’os plus grande aux incisives late rales trouve rieures (12 et 22) et une distance plus importante entre supe les corticales internes et externes linguales et vestibulaires mentoame laire (JCA) chez les patients en a` la jonction ce rieures, Classe I par rapport aux Classes III. Aux incisives infe qu’une seule diffe rence sigcependant, nous n’avons trouve nificative entre les Classes I et les Classes III, a` savoir
155
Luca LOMBARDO et al.
Table IV
Tableau IV
Significantly different means (m) and standard deviations (s) measured between Class I and Class III brachyfacial subjects.
Cod
carts-types (s) significativement diffe rents Moyennes (m) et e s sur des patients brachyfaciaux en Classe I ou Classe mesure III.
Measurement / Mesure
Brachyfacial Class I /
Class III /
Classe I
Classe III
m
s
m
P/p
s
5.92
3.03
8.67
2.60
< 0.05
1.9
2.24
4.23
2.30
< 0.05
6.76
1.64
8.27
1.41
< 0.05
Tooth 12 distance CEJ/vestibular crest /
1.33
0.40
2.7
1.31
< 0.01
Tooth 11 distance CEJ/vestibular crest /
1.07
0.30
2.56
1.08
< 0.01
Tooth 21 distance apex/internal vestibular
2.7
0.66
1.6
0.31
< 0.01
4.04
1.37
2.26
0.36
< 0.01
2.82
1.37
1.4
0.20
< 0.01
Tooth 22 distance CEJ/vestibular crest /
1.19
0.33
2.19
0.81
< 0.01
Tooth 11 distance apex/nasal floor / Dent 11
5.44
2.25
7.92
2.14
< 0.05
12.72
3.15
10.24
1.45
< 0.05
1.23
0.34
2.22
0.79
< 0.05
96.3
2.76
79.28
5.28
< 0.01
94.54
3.62
81.72
3.48
< 0.01
94.45
4.21
79.43
4.84
< 0.01
95.17
4.30
83
3.68
< 0.01
Dentoskeletal relationship /
Tooth 11 distance/line NA / Dent 11
Relation dentosquelettique
distance/ligne NA
Tooth 11 distance/line SN / Dent 11 distance/ligne SN
Tooth 21 distance/line NA / Dent 21 distance/ligne NA
Measurements of alveolar thickness and morphology / Valeurs de l’epaisseur alveolaire et morphologie
^ vestibulaire Dent 12 distance JCA/crete ^ vestibulaire Dent 11 distance JCA/crete
cortex / Dent 21 distance apex/cortex vestibulaire interne
Tooth 22 distance apex/external vestibular cortex / Dent 22 distance apex/cortex vestibulaire externe
Tooth 22 distance apex/internal vestibular cortex / Dent 22 distance apex/cortex vestibulaire interne ^ vestibulaire Dent 22 distance JCA/crete
distance apex/plancher nasal
Tooth 11 distance EVC/ELC (apex) / Dent 11 distance CVE/CLE (apex)
Tooth 21 distance CEJ/vestibular crest /
^ vestibulaire Dent 21 distance JCA/crete
Dentoskeletal relationship /
Tooth 31 angle/Go-Me / Dent 31 angle/
Relation dentosquelettique
Go-Me
Tooth 32 angle/Go-Me / Dent 32 angle/ Go-Me
Tooth 41 angle/Go-Me / Dent 41 angle/ Go-Me
Tooth 42 angle/Go-Me / Dent 42 angle/ Go-Me
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International Orthodontics 2016 ; 14 : 143-160
Quantitative cone-beam computed tomography evaluation of premaxilla and symphysis in Class I and Class III malocclusions
trie volumique a faisceau conique pour l’e valuation du pre maxillaire et de la symphyse dans les malocclusions de Classe La tomodensitome I et de Classe III
Table IV
Tableau IV
Significantly different means (m) and standard deviations (s) measured between Class I and Class III brachyfacial subjects. (following)
Cod
carts-types (s) significativement diffe rents Moyennes (m) et e s sur des patients brachyfaciaux en Classe I ou Classe mesure III. (suite)
Measurement / Mesure
Brachyfacial Class I /
Class III /
Classe I
Classe III
m Measurements of symphyseal morphology / Valeurs de la morphologie symphysaire
s
m
P/p
s
Tooth 32 distance apex/external vestibular cortex / Dent 32 distance apex/cortex vestibulaire externe
5.96
1.53
4.28
1.63
< 0.05
Tooth 32 distance apex/internal vestibular
3.78
1.23
2.43
1.20
< 0.05
6.24
1.42
4.7
1.67
< 0.05
5.57
1.38
3.99
1.36
< 0.05
3.39
1.10
2.32
1.01
< 0.05
Tooth 31 distance CEJ/vestibular crest /
1.26
0.59
2.74
1.62
< 0.01
Tooth 31 distance CEJ/lingual crest / Dent
1.27
0.69
2.53
0.99
< 0.01
Tooth 31 bone thicknesses/1 mml / Dent 31
1.03
0.35
0.57
0.29
< 0.01
Tooth 42 distance CEJ/lingual crest / Dent
1.35
0.37
2.49
0.93
< 0.01
Tooth 41 distance CEJ/vestibular crest /
1.5
0.85
2.84
1.42
< 0.05
cortex / Dent 32 distance apex/cortex vestibulaire interne
Tooth 41 distance apex/external vestibular cortex / Dent 41 distance apex/cortex vestibulaire externe
Tooth 42 distance apex/external vestibular cortex / Dent 42 distance apex/cortex vestibulaire externe
Tooth 42 distance apex/internal vestibular cortex / Dent 42 distance apex/cortex vestibulaire interne
Measurements of alveolar thickness / Valeurs de l’epaisseur alveolaire
^ vestibulaire Dent 31 distance JCA/crete
^ linguale 31 distance JCA/crete epaisseurs osseuses/1 mmL
^ linguale 42 distance JCA/crete
^ vestibulaire Dent 41 distance JCA/crete
[20], conducted on laterolateral teleradiographs, which highlighted the tendency of Class III subjects to have a narrower, more elongated symphysis compared to Class I. In brachyfacial subjects, on the other hand, we found that the apical bone thickness at the upper right central incisor (external vestibular to external lingual cortex) is greater in Class I than in Class III.
As regards the lower incisors, we found no significant differences between Class I and III, in line with a previous CBCT
International Orthodontics 2016 ; 14 : 143-160
paisseur osseuse a` la 42, qui e tait plus grande chez les l’e te les re sultats d’une e tude re cente [20] Classes I. Cela refle e sur des te le radiographies late rolate rales, qui a effectue la tendance des sujets en Classe III a` pre senter souligne e et plus e troite compare s aux une symphyse plus allonge sujets en Classe I. Chez les sujets brachyfaciaux, par contre, que l’e paisseur de l’os apical de l’incisive nous avons trouve centrale droite (de la corticale vestibulaire externe a` la corticale linguale externe) est plus importante chez les Classes I que chez les Classes III. rieures, nous n’avons pas trouve Concernant les incisives infe rence significative entre les Classes I et III, en accord de diffe
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Luca LOMBARDO et al.
investigation [21] but contrasting with other studies [22] that described a thicker, shorter symphysis in brachyfacial with respect to dolicofacial subjects. In the upper jaw, the positive bone morphology values are present exclusively in dolicofacial patients, indicating that the skeletal Class has no great influence on alveolar process morphology, except for those individuals in whom the alveolar bone is thicker in Class I. In Class III dolicofacial subjects, however, we found even smaller values for alveolar bone thickness than those previously reported [23]. Our fourth objective was to determine the thickness of the anterior and posterior mandibular and maxillary walls at different points below the CEJ. These data reveal a significantly greater distance between the CEJ and the bony crest at the right upper central and lateral incisors, the left lower central incisor and the right lower lateral incisor in Class III mesofacial subjects with respect to their Class I counterparts. This indicates that the periodontal bony support is much reduced in the former–a tendency that was not mimicked in the dolicofacial group, in which no statistically significant differences between the two skeletal Classes were found in either jaw. In brachyfacial subjects, a greater distance between the CEJ and the vestibular alveolar crest was measured at all four upper incisors. At the lower incisors, the significant differences were not homogeneously distributed, but in all cases pointed to a greater distance between the CEJ and the bony crest in Class III than in Class I, in line with previous reports [4,23].
Limitations of our study include the wide age range of our sample, and the shortcomings in even modern CBCT scanners to distinguish between cortical and medullary bone. We also found fewer significant differences than expected in the dolicofacial group, which was relatively small, and a larger sample would be required to provide more meaningful data. That being said, the differences we did uncover indicate that both brachyfacial and mesofacial Class III patients require thorough periodontal support assessment before camouflage treatment is undertaken, as excessive vestibular movement can lead to bone loss in the anterior sectors [23,24].
tude CBCT ante rieure [21] mais en de saccord avec avec une e crit une symphyse plus d’autres recherches [22] qui ont de s aux sujets courte chez les sujets brachyfaciaux compare dolichofaciaux. Au maxillaire, des valeurs positives de la morphologie osseuse se retrouvent uniquement chez des patients dolichofaciaux, ce qui indique que la Classe squelettique n’exerce pas s d’influence importante sur la morphologie des proce olaires, sauf chez les individus en Classe I dont l’os alve olaire est plus e pais. Chez les sujets dolichofaciaux en alve des valeurs encore Classe III, cependant, nous avons trouve duites pour l’e paisseur de l’os alve olaire que celles plus re es ante rieurement [23]. rapporte me objectif e tait de de terminer l’e paisseur des Notre quatrie rieures et postparois maxillaires et mandibulaires ante rieures a` diffe rents points en dessous de la JCA. Ces e es re ve lent une distance significativement plus impordonne ^ te osseuse au niveau des incisives tante entre la JCA et la cre rales supe rieures droites, au niveau de l’incicentrales et late rieure gauche et au niveau de l’incisive sive centrale infe rale infe rieure droite chez les sujets me sofaciaux en late quivalents en Classe I. Classe III par rapport aux sujets e Cela donne a` penser que le support osseux parodontal est s re duit chez ces premiers (sujets me sofaciaux en Classe tre tait pas trouve e dans le groupe doliIII)–une tendance qui n’e rence statistiquement significative chofacial ou` aucune diffe te releve e entre les deux Classes squelettiques dans n’a e ^choires. Chez les sujets brachyfaciaux, une aucune des ma e entre la JCA et la cre ^ te alve olaire distance plus prononce te observe e sur les quatre incisives vestibulaire a e rieures. Sur les incisives infe rieures, les diffe rences sigsupe taient pas distribue es de fa¸con homoge ne. nificatives n’e rences indiquaient Cependant, dans tous les cas, ces diffe ^ te osseuse une distance plus importante entre la JCA et la cre dans les Classes III que dans les Classes I, en accord avec rieures [4,23]. des publications ante tude comprennent la fourchette d’a ^ges Les limites de notre e chantillon et l’incapacite , me ^me pour des importante de notre e scanners CBCT modernes, de distinguer entre l’os cortical et dullaire. Nous avons trouve , e galement, moins de l’os me rences significatives que pre vu dans le groupe dolichofadiffe tait relativement petit, et un e chantillon plus grand cial, qui e cessaire pour fournir des donne es plus significatives. serait ne tant dit, les diffe rences que nous avons de tecte es indiCela e sofaciaux que brachyfaquent que les patients aussi bien me valuation minutieuse de leur soutien ciaux ont besoin d’une e parodontal avant tout traitement de camouflage puisque les mouvements vestibulaires excessifs peuvent provoquer une gions ante rieures perte de substance osseuse dans les re [23,24].
Conclusions
Conclusion
A clear idea of the anterior limit of the dentition, especially at the incisors, and their relationship with the surrounding
e claire des Il est essentiel pour l’orthodontiste d’avoir une ide rieures de la denture, surtout au niveau des limites ante
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International Orthodontics 2016 ; 14 : 143-160
Quantitative cone-beam computed tomography evaluation of premaxilla and symphysis in Class I and Class III malocclusions
trie volumique a faisceau conique pour l’e valuation du pre maxillaire et de la symphyse dans les malocclusions de Classe La tomodensitome I et de Classe III
support structures is vital for the orthodontist. In particular, we show that there are many significant differences between Class I and Class III in terms of tooth inclination, alveolar thickness and potential dental movement. We also confirm that tooth movement must be accurately monitored in Class III patients, irrespective of the symphyseal leeway space available, due to the reduced periodontal support at both upper and lower incisors. In addition, we can say that 3D imaging (CBCT) is undoubtedly a better tool than teleradiography for this purpose, in that it provides a more detailed view and enables more precise measurement of the relevant parameters.
incisives, ainsi que de leur relation avec les structures de montrons qu’il soutien environnantes. En particulier, nous de rences significatives entre les existe de nombreuses diffe sujets en Classe I et ceux en Classe III en ce qui concerne paisseur alve olaire et le mouvement l’inclinaison des dents, l’e galement que les moudentaire potentiel. Nous confirmons e ^tre suivis avec pre cision chez les vements dentaires doivent e pendamment du leeway symphypatients en Classe III, inde duit au saire possible, en raison du soutien parodontal re rieures et infe rieures. De plus, nous niveau des incisives supe pouvons conclure que l’imagerie 3D (CBCT) offre un outil rieur a` la te le radiographie pour re aliser indubitablement supe ce genre de travail, puisqu’elle fournit des images plus taille es et permet aussi de re aliser des mesures plus de cises des parame tres pertinents. pre
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
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