Condylar positional changes in rapid maxillary expansion assessed with cone-beam computer tomography

Condylar positional changes in rapid maxillary expansion assessed with cone-beam computer tomography

Ó 2016 CEO Published by / E´dite´ par Elsevier Masson SAS All rights reserved / Tous droits re´serve´s Original article Article original Condylar po...

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Ó 2016 CEO Published by / E´dite´ par Elsevier Masson SAS All rights reserved / Tous droits re´serve´s

Original article Article original

Condylar positional changes in rapid maxillary expansion assessed with conebeam computer tomography Modifications de la position condylienne lors de valuation par l’expansion maxillaire rapide : e trique a` faisceau conique tomographie volume   RE* Lauren MCLEOD, Ivonne A. HERNANDEZ, Giseon HEO, Manuel O. LAGRAVE School of Dentistry, University of Alberta, Edmonton T5G 2N8, AB, Canada Available online: 17 August 2016 / Disponible en ligne : 17 aouˆt 2016

Summary

sume  Re

Objectives: The aim of this study was to determine the presence of condylar spatial changes in patients having rapid maxillary expansion treatments compared to a control group.

   Objectifs : L’objectif de cette etude etait de determiner la  presence de modifications de la position du condyle chez des patients recevant un traitement par expansion maxillaire  rapide (EMR) versus un groupe temoin.   Methodes : Trente-sept patients avec un deficit transversal ^  e randomises  dans deux maxillaire (ages : 11–17) ont et groupes (un groupe traite – disjoncteur dentoporte [hyrax] –   et un groupe temoin). Des tomographies volumetriques a` fais e obtenues pour ceau conique (cone-beam ou CBCT) ont et  chaque patient a` deux temps differents (initial T1, et a` la   e anadepose de l’appareil a` 6 mois T2). Les CBCT ont et  sur AVIZO et des reperes   e places  sur les prelysees ont et    ^ mieres molaires et premolaires superieures, sur la base cra ¨de. Des statistiques nienne, les condyles et la cavite glenoı  descriptives, des coefficients de correlation intraclasse et une ^ e ont et  e realis  es  afin analyse Anova a` un facteur control  d’identifier d’eventuels changements de position des condyles  glenoı  ¨des et a` la base cranienne ^ par rapport aux cavites et   pour determiner toutes differences statistiques significatives entre les deux groupes.  Resultats : Les statistiques descriptives montrent que les modifications de la position des condyles par rapport a` la  ¨de etaient  cavite glenoı mineures dans les deux groupes  (< 1,9 mm en moyenne dans les deux groupes). La difference la plus importante dans les deux groupes relevait de la dis^ tance entre les tetes condyliennes droite et gauche. La

Methods: Thirty-seven patients with maxillary transverse deficiency (11–17 years old) were randomly allocated into two groups (one treatment group – tooth borne expander [hyrax] – and one control group). Cone-beam computer tomographies (CBCT) were obtained from each patient at two time points (initial T1 and at removal of appliance at 6 months T2). CBCTs were analyzed using AVIZO software and landmarks were placed on the upper first molars and premolars, cranial base, condyles and glenoid fossa. Descriptive statistics, intraclass correlation coefficients and one-way Anova analysis were used to determine if there was a change in condyle position with respect to the glenoid fossa and cranial base and if there was a statistically significant difference between groups.

Results: Descriptive statistics show that changes in the condyle position with respect to the glenoid fossa were minor in both groups (< 1.9 mm average for both groups). The largest difference in both groups was found when measuring the distance between the left and right condyle heads. When comparing

* Correspondence and reprints / Correspondance et tires a` part :  M.O. LAGRAVERE, 5-524 Edmonton Clinical Health Academy, School of Dentistry, University of Alberta, Edmonton T5G 2N8, AB, Canada. e-mail address / Adresse e-mail : [email protected] (Lauren MCLEOD)

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valuation par tomographie volume trique a` faisceau Modifications de la position condylienne lors de l’expansion maxillaire rapide : e conique

changes between both groups, no statistically significant difference was found between changes in the condyles (P < 0.05).

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comparaison des changements au niveau des condyles entre  el  e aucune difference  les deux groupes n’a rev statistiquement significative (p < 0,05). Conclusion : L’expansion maxillaire rapide induit des changements/effets mineurs relatifs a` la position des condyles.    Neanmoins, ces modifications ne presentent pas de diffe rence significative par rapport aux temoins et, en  consequence, ne devraient pas limiter le recours a` ce type de traitement. Ó 2016 CEO. E´dite´ par Elsevier Masson SAS. Tous droits re´serve´s

Key-words

s Mots-cle

Conclusion: Rapid maxillary expansion treatments present mild effects/changes on the condylar position. Nevertheless, these changes do not present a significant difference with controls, thus not constituting a limitation for applying this treatment.

·· ·

Condyle. Rapid maxillary expansion. Cone-beam computer tomography.

·· ·

Condyle. Expansion maxillaire rapide. Tomographie cone-beam.

Introduction

Introduction

Rapid maxillary expansion (RME) treatments aim to correct posterior crossbites and maxillary width deficiency and/or to expand the arch perimeter to avoid/correct crowding [1]. One common appliance used in this type of treatment is the hyrax expander (jackscrew soldered to bands on the upper first permanent molars and upper first premolars) [2]. The heavy forces produced by the RME appliance are focused on splitting the mid-palatal suture, but changes have also been reported in the surrounding frontomaxillary, zygomaticomaxillary, zygomaticotemporal and pterygopalatine sutures [1].

L’objectif de l’expansion maxillaire rapide (EMR) consiste s croise s poste rieurs et les de ficits transa` corriger les articule rime tre de l’arcade versaux maxillaires et/ou a` rallonger le pe viter/corriger les encombrements [1]. Le disjoncteur afin d’e quipe  d’un ve rin soude  sur des bagues fixe es aux hyrax, e res molaires permanentes et aux premie res pre  mopremie rieures, est fre quemment utilise  dans ce type de laires supe ^ le des forces lourdes ge ne  re es par l’appatraitement [2]. Le ro diopalatine. Cependant, reil EMR est de rompre la suture me galement e  te  rapporte s au niveau des des changements ont e sutures frontomaxillaires, zygomaticomaxillaires, zygomaticorygopalatines voisines [1]. temporales et pte ` co ^ te  des modifications de la suture maxillaire, certaines A tudes ont de crit une association entre l’expansion maxillaire e et des changements mandibulaires tels qu’une augmentation quence, il a e  te  de largeur ou une rotation [3]. En conse  re  que les condyles subissent un changement de posisugge dure. De nombreuses e tudes [1–3] tion a` la suite de cette proce es sur le mouvement des condyles pendant se sont penche tude de Hesse et al., par exemple, a l’expansion maxillaire. L’e  que, pendant la correction d’un articule  croise  unitrouve ral, les condyles se de pla¸caient au cours du traitement late trique [3]. Une autre e tude, par EMR, quoique de fa¸con asyme  que les condyles e taient malcelle de Kecik et al., a trouve s dans la cavite  gle noı¨de avant le traitement par positionne trie avait disparu a` la expansion maxillaire mais que l’asyme tude a rapporte  un microtraufin du traitement [4]. Une autre e matisme de l’articulation temporomandibulaire (ATM) [5]. ^me ordre d’ide e, Arat et al., utilisant l’imagerie Dans le me sonance magne tique chez des patients en cours d’expana` re  que ce traitement affecte la sion maxillaire, ont rapporte  ponse condylienne. Sans spe cifier si cette re  ponse est posire gative, ils indiquent tout de me ^me que l’EMR impacte tive ou ne les condyles [6].

Along with maxillary suture changes, some studies have presented an association between maxillary expansion and mandibular changes such as width increase and rotation [3]. As a result, it is hypothesized that the condyles present a spatial change with this movement. Many studies [1–3] have investigated the movement of the condyles during maxillary expansion. One such study by Hesse et al. found that, during unilateral crossbite correction, the condyles moved during RME treatment, albeit in an asymmetric fashion [3]. Another study by Kecik et al. found that the condyles were malpositioned in the glenoid fossa prior to maxillary expansion treatment and were no longer asymmetric after treatment [4]. One study has reported microtrauma of the temporomandibular joint [5]. Following this pattern, Arat et al. using magnetic resonance images in patients having maxillary expansion treatment has reported that this treatment affects condyle response. Although they have not specified if this response is positive or negative, they do indicate that RME has an impact on the condyles [6].

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Lauren MCLEOD et al.

Studies on RME effects on the condyle are limited and the question of whether RME affects the condyle negatively or positively has still not received a clear answer. The main reason for this is the use of two-dimensional (2D) radiographs. The bulk of the literature on RME treatments has employed 2D radiographic images to analyze bony changes [3,7,8]. Although these images provide useful information, they have the limitation of not presenting all the changes happening in the three dimensions of space. Cone-beam computerized tomography (CBCT) removes this limitation, helping the clinician determine three-dimensional (3D) changes in any structure in the facial complex. This is done by obtaining an image at a radiation exposure comparable to a full-mouth periapical series [2,9].

When reviewing the literature on condylar positional changes, the majority of studies present the results from 2D radiographs missing the third dimension in the analysis. Also, the impact of RME on condyle positional changes is not clear in terms of its positive or negative effects. Does it reduce the space for the temporomandibular disk? If so, where? For this reason, the purpose of this study is to determine condylar positional changes in RME treatments assessed with CBCTs to verify whether the use of this type of treatment could be contraindicated in patients with temporomandibular joint disorders.

tudes de l’effet de l’EMR sur les condyles sont peu Les e nombreuses et la question quant a` son action positive ou gative n’a toujours pas re¸cu de re  ponse claire. La raison ne principale de cette lacune est l’utilisation de radiographies tudes dans la litte rabidimensionnelles (2D). La plupart des e  des radiograture concernant les traitements EMR ont utilise phies 2D pour analyser les changements osseux [3,7,8]. Bien resque ces images nous fournissent des informations inte es par leur incapacite  a` montrer toutes santes, elles sont limite les modifications se produisant dans les 3 dimensions de trique a` faisceau conique l’espace. La tomographie volume (CBCT) comble cette lacune en permettant au clinicien de terminer des e volutions tridimensionnelles (3D) de de n’importe quelle structure du complexe facial. Par ailleurs, les images sont obtenues avec une exposition aux radiations rie de radiographies re  tro-alve olaires de comparable a` une se re [2,9]. la bouche entie rature concernant les changements de Une revue de la litte  ve le que la majorite  des e tudes pre senposition du condyle re sultats base s sur des radiographies 2D, ne tenant tent des re quence, de la troisie me dimension de pas compte, en conse l’analyse. De plus, l’impact de l’EMR sur les changements de position du condyle, en ce qui concerne ses effets positifs ou gatifs n’est pas clair. Est-ce qu’elle risque de re duire ne l’espace au niveau du disque temporomandibulaire ? Et si tude est de oui, ou` ? Pour cette raison, l’objectif de cette e terminer les changements de position condyliens lors de de rifier s’il existe traitements par EMR a` l’aide de CBCTafin de ve ventuelle a` l’utilisation de ce proce  de  une contre-indication e chez des patients atteints de troubles de l’ATM.

Material and methods

riel et me thodes Mate

CBCTs collected from patients (11–17 years old) participating in another clinical research were used for this study [2]. These patients were recruited in the Orthodontic Clinic at the University of Alberta, Edmonton, Canada. Thirty-seven sets of CBCTs from patients receiving a tooth-anchored expander (hyrax – 19 patients, 14 W 1 years) and control (18 patients, 13 W 1 years) were collected. Patients who received the hyrax had bands on both the upper first permanent molars and first premolars. Patients who had the hyrax inserted only had expansion and no other treatment was done at the same time on the other dental or skeletal structures. The expansion screw was activated twice a day (0.25 mm per turn, 0.5 mm daily) until 20% overcorrection was achieved (range of 8–10 mm expansion). Patients in the control group had treatment delayed in order to analyze effects caused by growth and development. CBCT images were obtained from each patient at two time intervals—one at initial treatment T1 (used for diagnosis and treatment planning before any treatment was initiated) and a second at T2, 6 months later (for the treatment group, taken once the hyrax was removed after being in the mouth for 6 months). CBCTs were obtained with the NewTom 3G (QR srl Italy) device at 110 kV, 6.19 mAs, and 8-mm

alise es sur des patients (a ^ge 11–17) participant Les CBCT re tude clinique ont e te  utilise es dans notre a` une autre e te  recrute s a` la clinique recherche [2]. Ces patients ont e  d’Alberta, Edmonton, Canada. orthodontique de l’universite quipe s d’un disjoncTrente-sept jeux de CBCT de patients e  (hyrax – 19 patients, 14 W 1 ans) et de teur dentoporte moins (18 patients, 13 W 1 ans) ont e te  rassemble s. Les te patients portant un hyrax avaient des bagues sur les preres molaires permanentes et sur les premie res pre  momie quipe s d’un hyrax ont subi laires maxillaires. Les patients e  te  re alise  une expansion seule et aucun autre traitement n’a e ^me moment sur d’autres structures dentaires ou squeau me rin d’expansion a e  te  active  deux fois par jour lettiques. Le ve (0,25 mm par rotation soit 0,5 mm par jour) jusqu’a` obtention de 20 % de surcorrection (fourchette d’expansion de 8 moin a` 10 mm). Le traitement des patients dans le groupe te  te  retarde  afin d’analyser les effets provoque s par la croisae veloppement. Les images CBCT ont e te  sance et le de alise es pour chaque patient en deux temps – la premie re re e pour le diagnostic et le fois lors du traitement initial T1 (utilise me fois plan de traitement avant tout traitement) et la deuxie s (dans le groupe traite , celle-ci a e  te  a` T2, six mois apre

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aluminum filtration. The images were converted to Digital Imaging Communications in Medicine (DICOM) format using the NewTom software to a voxel size of 0.25 mm. The DICOMformatted images were rendered into volumetric images with Avizo software (FEI Visualization Sciences Group, France). Slices in the sagittal, coronal, axial planes as well as the 3D reconstructions were used to locate landmarks. The determined landmark definitions are described and shown on fig. 1. Slices were used to locate the landmarks for this study. Slices were scrolled in all three dimensions until the best view of the structure was obtained.

The principle investigator (LM) located the landmarks on each image. Intraexaminer reliability was tested using 10 images, each measured three times one week apart. A spherical 0.5 mm marker was placed to identify the anatomical structures and the software supplied the coordinates of the center voxel of these spheres. Intraexaminer reliability values were determined using intraclass correlation coefficient (ICC). Once reliable landmarks had been determined and selected, they were located on all the images. Dental and skeletal changes were determined by calculating distances between specific landmarks. Distances (d) between each landmark and its counterpart were found using the equation: qffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffi d ¼ ðX1 X2 Þ2 þ ðY1 Y2 Þ2 þ ðZ1 Z2 Þ2

alise e une fois le hyrax de pose  apre s six mois en bouche). re te  obtenues avec un appareil NewTom 3G Les CBCT ont e (QR srl Italie) a` 110 kV, 6,19 mAs, et 8 mm de filtration en te  converties au format Digital aluminium. Les images ont e Imaging Communications in Medicine (DICOM) en utilisant le logiciel New Tom a` une taille de voxel de 0,25 mm. Les te  converties en images images au format DICOM ont e triques sur le logiciel Avizo (FEI Visualization volume Sciences Group, France). Des coupes sagittales, coronales te  utilise es, de me ^me que les reconstructions et axiales ont e res. Les de finitions des repe res 3D, pour identifier les repe termine s sont de crites et illustre es sur la fig. 1. Des coupes de te  utilise es pour situer les repe res dans cette e tude. Les ont e te  retourne es dans les trois dimensions pour coupes ont e obtenir la meilleure vue de la structure.  les repe res sur chaque Le chercheur principal (LM) a releve  intra-examinateur a e  te  teste e en utilisant 10 image. La fiabilite tant mesure e trois fois a` une semaine images, chacune e rique de 0,5 mm a e  te  d’intervalle. Un marqueur sphe  pour identifier les structures anatomiques, et le positionne es du voxel central des logiciel fournissait les coordonne res. Les valeurs de la fiabilite  intra-examinateur ont e  te  sphe termine es en utilisant un coefficient de corre  lation intrade res de termine s de fa¸con fiable classe (ICC). Une fois les repe lectionne s, ils e taient pre cise s sur toutes les images. Les et se te  de termine es modifications dentaires et squelettiques ont e res spe cifiques. Les en calculant les distances entre des repe re et sa contrepartie ont e  te  distances (d) entre chaque repe es utilisant l’e quation : enregistre



qffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffi ðX1 X2 Þ2 þ ðY1 Y2 Þ2 þ ðZ1 Z2 Þ2

Differences between the control group and the hyrax group were determined using Anova, while differences between T1 and T2 within each group were determined using ICC.

rences entre le groupe te moin et le groupe hyrax ont Les diffe  te  de termine es en utilisant Anova alors que les diffe rences e rieur de chaque groupe ont e  te  entre T1 et T2 a` l’inte termine es a` l’aide de l’ICC. de

Results

sultats Re

Using a 95% confidence interval, intraexaminer reliability values for the X coordinate varied from 0.998 to 1.000; for the Y coordinate, they varied from 0.997 to 1.000, and for the Z coordinate from 0.995 to 1.000. The ICC results showed agreement between the three evaluations carried out by LM, ensuring landmark identification repeatability by the main investigator. The data collected from the landmark identification provided measurements in mm allowing distances to be calculated between landmarks using the previously-mentioned distance equation. These distances helped determine the relationship of the condyle to its surrounding structures such as the glenoid fossa and the articular eminence, as well as the effect of the maxillary expansion treatment on maxillary structures. Mean

 intra-examinateur utilisant un interLes valeurs de la fiabilite  entre 0,998 et 1,000 pour valle de confiance de 95 % ont varie e X, entre 0,997 et 1,000 pour la coordonne e Yet la coordonne e Z. Les re sultats de entre 0,995 et 1,000 pour la coordonne  une concordance entre les trois e valuations l’ICC ont affiche alise es par LM, garantissant ainsi la reproductibilite  de re res par le chercheur principal. l’identification de repe es recueillies gra ^ce a` l’identification des repe res ont Les donne permis d’obtenir des valeurs en mm afin de calculer les disres en utilisant l’e quation de distance tances entres les repe e ci-dessus. Ces distances ont permis de mentionne terminer la relation entre le condyle et les structures envirde  gle noı¨de et l’e minence articulaire onnantes telles que la cavite ^me que l’impact de l’EMR sur les structures maxillaires. de me carts-types des distances La valeur moyenne et les e

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[(Fig._1)TD$IG]

Fig. 1: a–q: landmark definition.  finition des repe res. Fig. 1 : a–q : de

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[(Fig._1)TD$IG]

Fig. 1: (Continued)

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[(Fig._1)TD$IG]

Fig. 1: (Continued)

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valuation par tomographie volume trique a` faisceau Modifications de la position condylienne lors de l’expansion maxillaire rapide : e conique

[(Fig._1)TD$IG]

Fig. 1: (Continued)

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Lauren MCLEOD et al.

[(Fig._1)TD$IG]

Fig. 1: (Continued)

values and standard deviations of the distances measured in both the control and hyrax groups are presented in Table I. Of the 32 measurements studied, the Anova test showed statistical significance comparing the control and hyrax groups in PC16–PC26 (sig 0.000), PC14–PC24 (sig 0.000), MB16– MB26 (sig 0.000), B14–B24 (sig 0.000), ELSA - left posterior condylar pole (sig 0.002), and foramen magnum - left posterior condylar pole (sig 0.005) (ELSA is a point between both foramina spinosa). The intraclass correlation results for T1 and T2 were distinguished for the dental and the TMJ regions. Dentally, most of the values lay above 0.800, but there was not a strong

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es dans les deux groupes (te moin et hyrax) sont mesure sente s au Tableau I. pre tudie es, la diffe rence statistique du test Sur les 32 mesures e moin et hyrax a e  te  note e en Anova comparant les groupes te PC16–PC26 (sig 0,000), PC14–PC24 (sig 0,000), MB16– ^le condyMB26 (sig 0,000), B14–B24 (sig 0,000), ELSA - po rieur gauche (sig 0,002), et trou occipital - po ^le lien poste rieur gauche (sig 0,005) (ELSA e tant un point condylien poste pineux). entre les deux foramens e sultats de la corre  lation intraclasse pour T1 et T2 se Les re gions, dentaire et ATM. Sur le plan dentaire, divisent en deux re passaient 0,800. Cependant, il la plupart des valeurs de

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valuation par tomographie volume trique a` faisceau Modifications de la position condylienne lors de l’expansion maxillaire rapide : e conique

Table I Descriptive statistics-data distribution.

Distance / Distance

Tableau I

es statistiques descriptives. Distribution des donne

^ Control / Controle

Mean difference /  Difference moyenne (mm)

Hyrax / Hyrax

S.D. /

Mean difference /  Difference moyenne (mm)

S.D. / E.T.

E.T.

PC16–PC26 / CP16–CP26

0.61

1.46

4.79

2.33

PC14–PC24 / CP14–CP24

0.57

1.02

4.45

2.51

MB16–MB26 / MB16–MB26

0.12

1.52

3.55

1.86

0.23

1.30

2.67

2.27

1.38

4.33

0.29

4.82

Right lat condylar pole - Left lat condylar pole / Pt  condylien droit - Pt lateral  condylien gauche lateral

0.53

1.02

0.96

1.63

Right medial condylar pole - Left medial condylar   condylien droit - Pt median pole / Pt median

0.68

1.28

1.11

1.18

 Right ant pole - Left ant pole / Pt anterieur droit - Pt

1.81

3.32

1.81

4.05

 droit Right post pole - Left post pole / Pt posterieur

0.34

2.75

1.60

3.22

Right articular eminence - Left articular eminence / Eminence articulaire droite - Eminence

0.89

1.58

0.72

1.94

ELSA - PC14 / ELSA - CP14

1.42

1.28

1.60

1.83

ELSA - PC24 / ELSA - CP24

1.22

1.51

1.80

1.59

ELSA - PC16 / ELSA - CP16

1.44

1.35

1.98

1.51

ELSA - PC26 / ELSA - CP26

1.18

1.21

1.63

1.59

^ ELSA - Right ant condylar pole / ELSA - Pole  anterieur droit du condyle

0.67

2.18

1.87

2.60

^ ELSA - Left ant condylar pole / ELSA - Pole

1.18

3.20

0.24

2.26

^ ELSA - Right post condylar pole / ELSA - Pole

0.45

2.63

0.21

2.32

0.47

1.37

1.30

1.79

0.67

1.19

1.33

1.11

0.62

0.99

1.41

0.91

0.94

1.14

1.53

0.94

B14–B24 / B14–B24 Right EAM - Left EAM / Pt sup.CAE droit - Pt sup. CAE gauche

condylien gauche  anterieur gauche

 - Pt posterieur gauche

articulaire gauche

 anterieur gauche du condyle  posterieur droit du condyle

^ ELSA - Left post condylar pole / ELSA - Pole

 posterieur gauche du condyle

Foramen magnum - PC14 / Foramen magnum CP14

Foramen magnum - PC24 / Foramen magnum CP24

Foramen magnum - PC16 / Foramen magnum CP16

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Table I Descriptive statistics-data distribution. (following)

Distance / Distance

Tableau I

es statistiques descriptives. (suite) Distribution des donne

^ Control / Controle

Mean difference /

Hyrax / Hyrax Mean difference /  Difference moyenne (mm)

S.D. / E.T.

E.T.

0.88

1.10

1.40

0.99

Foramen magnum - Right ant condylar pole /

0.27

2.31

0.99

3.82

Foramen magnum - Left ant condylar pole /

1.37

3.38

0.12

1.77

Foramen magnum - Right post condylar pole /

0.43

3.19

0.53

3.46

Foramen magnum - Left post condylar pole /

0.15

1.48

1.82

1.87

Right ant glenoid - Right ant pole / Point ante droit  ¨de - Point ante droit de la fosse glenoı

1.23

2.33

0.20

2.33

Left ant glenoid - Left ant pole / Point ante gauche  ¨de - Point ante gauche de la fosse glenoı

0.16

3.81

0.54

1.76

Right post glenoid - Right post pole / Point post de  ¨de droite - Point post droit la fosse glenoı

0.09

1.86

0.13

2.47

Left post glenoid - Left post pole / Point post de la  ¨de gauche - Point post gauche fosse glenoı

0.07

1.77

0.21

1.62

Right superior condylar pole - Right superior  du condyle droit glenoid fossa / Point superieur

0.50

1.68

0.018

1.53

Left superior condylar pole - Left superior glenoid  fossa / Point superieur du condyle gauche - Point

0.25

1.68

0.28

2.15

 Difference moyenne (mm)

Foramen magnum - PC26 / Foramen magnum -

S.D. /

CP26  Foramen magnum - Point anterieur du condyle droit  Foramen magnum - Point anterieur du condyle gauche  Foramen magnum - Point posterieur du condyle droit  Foramen magnum - Point posterieur du condyle gauche

  ¨de droite Point superieur de la fosse glenoı

  ¨de gauche superieur de la fosse glenoı

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Condylar positional changes in rapid maxillary expansion assessed with cone-beam computer tomography

valuation par tomographie volume trique a` faisceau Modifications de la position condylienne lors de l’expansion maxillaire rapide : e conique

correlation between T1 and T2 for teeth 16–26 and pulp chambers of teeth 14–24 in the hyrax group (0.361, 0.310, respectively). For the distances related to the TMJ region, most measured 0.600 or more, but there was not a strong correlation in the control group for many of the glenoid measurements: right anterior and posterior joint space (0.306, 0.285), left anterior and posterior joint space (0.159, 0.067), and right and left superior joint space (0.205, 0.497). In the hyrax group, the right anterior and superior joint space (0.295, 0.211) and left superior joint space (0.264) showed a poor correlation.

 lation forte entre T1 et T2 pour les dents n’existait pas de corre s pulpaires des dents 14 et 24 dans le 16 et 26 et pour les cavite groupe hyrax (0,361 et 0,310 respectivement). gion de l’ATM, la plupart Concernant les distances dans la re se situaient autour de 0,600 ou plus mais il n’y avait pas de  lation forte dans le groupe te moin pour de nombreuses corre  gle noı¨de : espace articulaire ante rieur valeurs dans la cavite rieur droit (0,306, 0285), espace articulaire ante rieur et poste rieur gauche (0,159, 0,067), et espaces articulaires et poste rieurs droit et gauche (0,205, 0,497). Dans le groupe supe rieurs et supe rieurs droits hyrax, les espaces articulaires ante rieur gauche (0,264) (0,295, 0,211) et l’espace articulaire supe  une corre  lation faible. ont affiche

Discussion

Discussion

Condylar changes after RME treatment have been studied by 2D radiographs [3,7,8] and more recently by 3D CBCT imaging [2]. Using CBCT images, 3D analysis of facial structures and, more specifically, of the mandibular condyles can be performed.

Les modifications se produisant au niveau des condyles a` la te  e tudie es en utilisant des suite d’un traitement EMR ont e cemment, par imagerie radiographies 2D [3,7,8] et, plus re ` l’aide d’images CBCT, des analyses 3D des CBCT 3D [2]. A cifiquement, des condyles manstructures faciales et, plus spe ^tre re alise es. dibulaires, peuvent e tude pre sente, les changements releve s dans le Dans l’e s pulpaires et les apex de T1 groupe hyrax entre les cavite quences pre  visibles du traitement par a` T2 sont des conse cartement de la suture expansion maxillaire [2]. Avec l’e es par le palatine maxillaire sous l’effet des forces applique cessairement se disjoncteur palatin, les dents vont ne placer en me ^me temps que le palais. Comme le montrent de sultats, les cavite s pulpaires se sont de place es plus nos re tant ainsi la version dentaire observe e que les apex, refle e dans plusieurs autres e tudes avec l’EMR, et rapporte [10–12]. canisme d’action que l’EMR peut produire L’effet direct et le me se sur la position condylienne ne sont pas clairs. Une hypothe ne re plus d’expansion consiste a` faire remarquer que l’EMR ge et de version dentaires que squelettiques, ce qui produirait un  mature  de la mandibule dans la re gion poste rieure contact pre et contraindrait ainsi la mandibule a` se positionner plus postrieurement et a` appliquer une pression supple mentaire sur le e  gle noı¨de. condyle en direction de la cavite rence statistiquement significative entre l’ELSA Une diffe ^le condylien poste rieur gauche et le foramen magnum po ^le condylien poste rieur gauche a e  te  observe e en comparpo ant les deux groupes, mais lorsque les valeurs brutes de  le ment ont e te  analyse es, la diffe rence moyenne chaque e moin et le groupe hyrax pour la distance entre le groupe te ^le condylien poste rieur gauche e tait de ELSA - po ^le 0,8271 mm et de 1,666 mm entre le foramen magnum - po rieur gauche (Tableau II). Ces valeurs peuvent condylien poste ^tre cliniquement non significatives en raison d’une erreur de e mesure. tude de Rodrigues et al., une e valuation CT de Dans une e sentant une malocclusion asympl’ATM chez des patients pre  ve  le  un tomatique de Classe II division 1 et de Classe III a re

In the present study, changes in the pulp chambers and root apices between T1 and T2 were an expected outcome in the hyrax group of maxillary expansion treatment [2]. As the maxillary palatal suture is forced apart due to the forces applied by the palatal expander, the teeth will naturally move along with the palate. As the results show, pulp chambers moved more than the root apices, thus reflecting the dental tipping found in RME, as reported in several studies [10–12].

It is not clear what is the direct effect of RME on condyle position, and how it occurs. One hypothesis is that RME generates more dental expansion and tipping than skeletal expansion, and therefore makes the mandible to rotate have a premature contact posteriorly and thus the mandible places itself more backward and can cause extra pressure of the condyle toward the glenoid fossa. A statistically significant difference between the ELSA-left posterior condylar pole and Foramen Magnum-left posterior condylar pole distances was found when comparing the two groups. However, when the raw values for each are examined, the mean difference between the control and hyrax groups for the ELSA-left posterior condylar pole is 0.8271 mm and for the Foramen Magnum-left posterior condylar pole it is 1.666 mm (Table II). These values may not carry clinical significance due to measurement error. In a study by Rodrigues et al., CT evaluation of the TMJ in asymptomatic Class II Div1 and Class III malocclusion patients revealed non-centric positioning of the condyles in

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Table II

Tableau II

moin et le groupe hyrax. Analyse de variance entre le groupe te

Analysis of variance between the control and the Hyrax.

Distance / Distance

Significance /

Significativite

PC16–PC26 / CP16–CP26

< 0.001

PC14–PC24 / CP14–CP24

< 0.001

MB16–MB26 / MB16–MB26

< 0.001

B14–B24 / B14–B24

< 0.001

Right EAM - Left EAM / Pt sup.CAE droit - Pt sup.

0.291

CAE gauche

Right lat condylar pole - Left lat condylar pole / Pt  condylien droit - Pt lateral  condylien gauche lateral

0.363

Right medial condylar pole - Left medial condylar   pole / Pt median condylien droit - Pt median

0.307

Distance /

Significance /

Distance

Significativite

ELSA - Right post condylar pole / ELSA

0.770

^ posterieur  - pole droit du condyle ELSA - Left post condylar pole / ELSA  Pole posterieur gauche du condyle Foramen magnum - PC14 / Foramen magnum - CP14 Foramen magnum - PC24 / Foramen magnum - CP24 Foramen magnum - PC16 / Foramen magnum - CP16 Foramen magnum - PC26 / Foramen magnum - CP26

0.002 0.090 0.016 0.098 0.138

Foramen magnum - Right ant condylar pole / Foramen magnum - Point

0.499

 anterieur du condyle droit

condylien gauche

Right ant condylar pole - Left ant condylar pole / Pt

0.999

Foramen magnum - Left ant condylar pole / Foramen magnum - Point

0.164

Right post condylar pole - Left post condylar pole /

0.223

Foramen magnum - Right post condylar pole / Foramen magnum - Point

0.928

Right articular eminence - Left articular eminence / Eminence articulaire droite - Eminence

0.769

Foramen magnum - Left post condylar pole / Foramen magnum - Point

0.005

  anterieur droit - Pt anterieur gauche

  Pt posterieur droit - Pt posterieur gauche

 anterieur du condyle gauche

 posterieur du condyle droit

 posterieur du condyle gauche

articulaire gauche ELSA - PC14 / ELSA - CP14

0.738

Right ant glenoid - Right ant condylar pole / Point ante droit de la fosse

0.070

ELSA - PC24 / ELSA - CP24

0.267

Left ant glenoid - Left ant condylar pole /

0.699

ELSA - PC16 / ELSA - CP16

0.269

Right post glenoid - Right Post condylar  ¨de pole / Point post de la fosse glenoı

0.764

ELSA - PC26 / ELSA - CP26

0.345

Left post glenoid - Left post condylar  ¨de pole / Point post de la fosse glenoı

 ¨de - Point ante droit glenoı

 ¨de Point ante gauche de la fosse glenoı Point ante gauche du condyle

droite - Point post du condyle droit

0.796

gauche - Point post du condyle gauche ^ ELSA - Right ant condylar pole / ELSA - Pole  anterieur droit du condyle

0.147

^ ELSA - Left ant condylar pole / ELSA - Pole

0.130

 anterieur gauche du condyle

354

Right superior condylar pole - Right  superior glenoid fossa / Point superieur

0.336

Left superior condylar pole - Left  superior glenoid fossa / Point superieur

0.409

 du condyle droit - Point superieur de la  ¨de droite fosse glenoı

 du condyle gauche - Point superieur de la  ¨de gauche fosse glenoı

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valuation par tomographie volume trique a` faisceau Modifications de la position condylienne lors de l’expansion maxillaire rapide : e conique

both populations [13]. Another study by Cohlmia et al. assessing the TMJ by tomography in patients with malocclusion found that there was no difference in condylar joint space measurements between asymptomatic patients and those exhibiting joint tenderness and joint sounds within the different classes of malocclusion [8]. Evaluation of condylar position in a population with no masticatory muscle disorders and/or history of prosthodontic and/or orthodontic treatment showed variability of the mandibular condyle position within the joint space [5]. In the aforementioned studies [7,8,13], all imaging was done prior to any type of orthodontic treatment, indicating that even without orthodontic intervention of any kind, the position of the mandibular condyles is highly variable within the glenoid fossa.

The statistically significant findings regarding the left posterior condylar pole to the foramen magnum and ELSA distances may not have clinical relevance because, as previous studies [7,8,13] have determined, asymptomatic populations lack a centric condyle-fossa relationship, thus indicating that RMErelated condylar positional changes may not cause temporal mandibular symptoms. In a study using magnetic resonance imaging (MRI), Kandasamy et al. [14] determined the effect of three different bite registration techniques on the position of the mandibular condyle within the glenoid fossa. The results of all the measurements were not statistically significant. The effects on mandibular condylar position between the three bite registration techniques were small, highly variable and the clinical effect was nil or non-existent. However, the practitioner should be aware of the effect of any given treatment and inform the patient accordingly. Among the limitations of this study, we used 3D CBCT imaging although findings are measured and analyzed using distances, i.e. 2D measurements. This limitation was minimized, as best as possible, by taking these measurements in all three dimensions of space. Ideally, in future studies, volumetric reconstruction of the condyle and the glenoid space should be used, as well as direct superimposition of images at T1 to T2, in order to enhance accuracy.

positionnement non centrique des condyles chez les deux tude de Cohlmia et al. e valuant populations [13]. Une autre e l’ATM par tomographie chez des patients porteurs d’une mal aucune diffe rence de valeurs entre les occlusion n’a trouve espaces condyliens chez des patients asymptomatiques et sentant des sympto ^mes de sensibilite  articulaire d’autres pre rentes classes de malet de bruits articulaires dans les diffe valuation de la position du condyle dans occlusion [8]. Une e une population exempte de troubles des muscles mastica ce dents de traitements prothe tiques et/ou toires et/ou d’ante  la variabilite  de la position du condyle orthodontiques a montre tudes mandibulaire dans l’espace articulaire [5]. Dans les e es ci-dessus, toutes les images ont e  te  re alise es mentionne rents types de traitement, indiquant ainsi que, avant les diffe ^me en l’absence de toute forme d’intervention orthodonme  importante de la position des tique, il existe une variabilite  gle noı¨de. condyles mandibulaires dans la cavite sultats statistiquement significatifs concerIl se peut que les re ^le condylien poste rieur gauche et nant les distances entre le po pourvus de pertinence le foramen magnum et l’ELSA soient de tudes [7,8,13] l’ont de ja` clinique puisque, comme d’autres e montre , les populations asymptomatiques ne manifestent de , ce qui entraıˆne que les chanpas de relation condyle/cavite s par l’EMR ne peugements de position condyliens provoque ^mes au niveau de l’articulation vent donner lieu a` des sympto temporomandibulaire. tude utilisant l’image par re sonance magne tique Dans une e termine  l’effet de trois (IRM), Kandasamy et al. [14] ont de rentes sur la positechniques d’enregistrement occlusal diffe  gle noı¨de. Les tion du condyle mandibulaire dans la cavite sultats de toutes ces mesures n’e taient pas statistiquement re significatifs. L’impact sur la position condylienne des trois tait minime et tre s varitechniques d’enregistrement occlusal e tait nul ou non existant. Ne anmoins, le able, et l’effet clinique e ^tre au courant de l’effet de tout type de traitepraticien doit e quence. ment et informer le patient en conse tude pre sente certaines limitations en ce qu’elle fait Cette e alise des analyses appel a` l’imagerie CBCT 3D mais qu’elle re et des mesures utilisant des distances, qui ne prennent en  te  diminue e compte que deux dimensions. Cette limitation a e en couvrant, du mieux possible, toutes les dimensions de tudes futures, et afin l’espace avec nos mesures. Dans des e aled’augmenter l’exactitude des mesures, il conviendrait, ide trique du condyle et ment, d’utiliser une reconstruction volume noı¨de et de re aliser des superpositions directes de l’espace gle des images de T1 et T2.

Conclusion

Conclusion

Rapid maxillary expansion treatments using a tooth-anchored appliance (hyrax) do not give rise to significant condylar positional changes with respect to the glenoid fossa when compared to a non-treated control group after appliance removal (6 months).

Les traitements par expansion maxillaire rapide utilisant un  (hyrax) ne provoquent pas de changeappareil dentoporte  ments significatifs de la position du condyle dans la cavite noı¨de 6 mois apre s la de pose de l’appareil, par rapport gle moin non traite . a` un groupe te

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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. 12. 13.

14.

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