Cephalometric evaluation of changes in vertical dimension and molar position in adult non-extraction treatment with clear aligners and traditional fixed appliances

ABSTRACT Introduction: Orthodontists have been using clear aligners to treat malocclusions, and one potential effect of treatment with orthodontic aligners is the intrusion and/or resists extrusion of the posterior teeth. This "bite-block effect" is primarily anecdotal due to the frequent occurrence of posterior open bites in patients after clear aligner therapy. Objective: The purpose of this study was to compare changes promoted by clear aligners and traditional fixed appliances in cephalometric measurements of the vertical dimension and molar position in adult patients with Class I malocclusion treated with non-extraction. Methods: Pre- and post-treatment lateral cephalometric radiographs of adult patients treated with either clear aligners (n=44) or traditional fixed appliances (n=22) were selected for retrospective analysis. Eight interval measurements and one nominal measurement were evaluated: anterior overbite (OB), mandibular plane angle related to cranial base (SN_MP) and related to Frankfort (FMA), lower molar height (L6H) and upper molar height (U6H), palatal plane to mandibular plane angle (PP_MP), lower facial height (LFH), total facial height (TFH), and posterior open bite (Posterior_OB). A single evaluator traced all cephalographs, and changes in select measures of the vertical dimension were compared within and between groups. Results: OB decreased (1.15 mm) and L6H increased (0.63 mm) in the traditional fixed appliance group. Mandibular plane angles (related to cranial base and to Frankfort) increased (0.43° and 0.53°, respectively) in the clear aligner group, but just FMA showed significant difference between groups (difference of 0.53°). LFH and TFH increased (ranging from 0.52 mm to 0.80 mm) in both groups, with no differences between treatment modality. Presence of visible posterior open bite significantly increased over the course of treatment. OB, FMA and L6H exhibited an interaction between treatment stage (pre- and post-treatment) and modality (clear aligner therapy and traditional fixed appliances), but no interaction among these three variables was found. Conclusions: The evidence does not support the theory that clear aligner therapy produces better vertical dimension control than traditional fixed appliances. Traditional fixed appliance therapy slightly extruded the lower molar, and clear aligner therapy produced a slightly mandibular backward rotation.

RESUMO Introdução: Ortodontistas têm usado os alinhadores transparentes para tratar más oclusões, e um potencial efeito desse tratamento é a intrusão e/ou resistência à extrusão dos dentes posteriores. Esse efeito de "bloco de mordida" é principalmente empírico, devido à ocorrência frequente de mordidas abertas posteriores em pacientes após a terapia com alinhadores transparentes. Objetivo: O objetivo do presente estudo foi comparar as mudanças promovidas pelos alinhadores transparentes e aparelho fixo convencional nas medidas cefalométricas de dimensão vertical e posição do molar em pacientes adultos com má oclusão de Classe I tratados sem exodontias. Métodos: Radiografias cefalométricas laterais pré- e pós-tratamento de pacientes adultos tratados com alinhadores transparentes (n=44) ou com aparelho fixo tradicional (n=22) foram selecionadas para uma análise retrospectiva. Oito medidas de intervalo e uma medida nominal foram avaliadas: trespasse vertical anterior (OB), ângulo do plano mandibular em relação à base do crânio (SN_MP) e em relação ao Plano de Frankfurt (FMA), altura do molar inferior (L6H) e altura do molar superior (U6H), ângulo do plano palatal ao plano mandibular (PP_MP), altura facial inferior (LFH), altura facial total (TFH) e mordida aberta posterior (Posterior_OB). Um único avaliador fez todos os traçados cefalométricos, e as mudanças nas medidas da dimensão vertical foram comparadas intra e intergrupos. Resultados: OB reduziu (1,15 mm) e L6H aumentou (0,63 mm) no grupo de aparelho fixo tradicional. Os ângulos do plano mandibular (em relação à base do crânio e ao plano de Frankfurt) aumentaram (0,43° e 0,53°, respectivamente). No grupo dos alinhadores invisíveis, apenas o FMA apresentou diferença significativa entre os grupos (diferença de 0,53º). LFH e TFH aumentaram (variando de 0,52 mm a 0,80 mm) em ambos os grupos, sem diferenças entre as modalidades de tratamento. A presença de uma mordida aberta posterior visível aumentou significativamente durante o curso do tratamento. OB, FMA e L6H exibiram interação entre o estágio do tratamento (pré- e pós-tratamento) e a modalidade (terapia com alinhadores invisíveis ou aparelho fixo tradicional), porém não foi encontrada interação entre essas três variáveis. Conclusões: A evidência não suporta a teoria de que a terapia com alinhadores invisíveis produz melhor controle da dimensão vertical do que o aparelho fixo. O tratamento com aparelhagem fixa extruiu ligeiramente o molar inferior, e o tratamento com alinhadores invisíveis produziu uma ligeira rotação posterior da mandíbula.

A 3-D evaluation of transverse dentoalveolar changes and maxillary first molar root length after rapid or slow maxillary expansion in children

ABSTRACT Objective: The objective of the present study was to conduct a randomized clinical trial comparing the effects of rapid maxillary expansion (RME) and slow maxillary expansion (SME). Maxillary permanent first molar root length and tooth movement through the alveolus were studied using cone-beam computed tomography (CBCT). Methods: Subjects with maxillary transverse deficiencies between 7 and 10 years of age were included. Using Haas-type expanders, children were randomly assigned to two groups: RME (19 subjects, mean age of 8.60 years) and SME (13 subjects, mean age of 8.70 years). Results: Buccal cortical, buccal bone thicknesses and dentoalveolar width decreased in both groups. In the RME group the greatest decrease was related to distal bone thickness (1.26 mm), followed by mesial bone thickness (1.09 mm), alveolar width (0.57 mm), and the buccal cortical (0.19 mm). In the SME group the mesial bone thickness decreased the most (0.87 mm) and the buccal cortical decreased the least (0.22 mm). The lingual bone thickness increased in the RME and SME groups (0.56 mm and 0.42 mm, respectively). The mesial root significantly increased in the RME group (0.52 mm) and in the SME group (0.40 mm), possibly due to incomplete root apex formation at T1 (prior to installation of expanders). Conclusions: Maxillary expansion (RME and SME) does not interrupt root formation neither shows first molar apical root resorption in juvenile patients. Although slightly larger in the RME group than SME group, both activation protocols showed similar buccal bone thickness and lingual bone thickness changes, without significant difference; and RME presented similar buccal cortical bone changes to SME.

RESUMO Objetivo: o objetivo do presente trabalho foi realizar um estudo clínico randomizado comparando os efeitos da expansão rápida da maxila (ERM) e da expansão lenta da maxila (ELM). O comprimento radicular do primeiro molar superior permanente e o deslocamento dentro do alvéolo foram estudados por meio de imagens de tomografia computadorizada de feixe cônico (TCFC). Métodos: pacientes com deficiência maxilar transversal e faixa etária entre 7 e 10 anos foram incluídos no estudo. As crianças foram distribuídas em dois grupos: ERM (19 indivíduos com idade média de 8,60 anos) e ELM (13 indivíduos com idade média de 8,70 anos). Em ambos os grupos foi utilizado o aparelho expansor tipo Haas. Resultados: a cortical vestibular, a espessura do osso vestibular e a largura dentoalveolar sofreram redução nos dois grupos. No grupo ERM, a maior redução foi relacionada com a espessura do osso distal (1,26 mm), seguida pela espessura do osso mesial (1,09 mm), largura alveolar (0,57 mm) e, finalmente, pela cortical vestibular (0,19 mm). Já no grupo ELM, a espessura do osso mesial apresentou maiores valores de redução (0,87 mm), enquanto a cortical vestibular teve a menor redução (0,22 mm). A espessura do osso lingual aumentou nos dois grupos, sendo 0,56 mm no grupo ERM e 0,42 mm no grupo ELM. A raiz mesial aumentou significativamente nos grupos ERM (0,52 mm) e ELM (0,40 mm) - possivelmente, em função da rizogênese incompleta ainda em T1 (antes da instalação do aparelho). Conclusões: a expansão maxilar (ERM e ELM) não interrompe a formação ou leva à reabsorção radicular nos primeiros molares permanentes de pacientes jovens. Embora discretamente maiores no grupo ERM, as modificações na espessura do osso vestibular e lingual demonstradas pelos protocolos de ativação não apresentam diferenças significativas. O grupo ERM apresentou alterações semelhantes ao grupo ELM, em relação à cortical óssea vestibular.