Evaluation of palate area before and after rapid maxillary expansion, using cone-beam computed tomography

ABSTRACT Objective: The aim of this study was to estimate the changes in the palate area after rapid maxillary expansion (RME) with the Hyrax expander in growing subjects, using cone beam computed tomography (CBCT). Methods: Fourteen patients (9 girls and 5 boys; mean age = 11.7 ± 2.4 years) who required RME as part of their orthodontic treatment were included in this study. CBCT records had been taken before RME treatment (T0), at the end of active expansion (T1) and after a 6-month retention period (T2). The CBCT scans were manipulated with Dolphin Imaging® version 11.7 Premium software, in which landmarks were positioned and measured in relation to sagittal, coronal and axial planes, to verify the palate surface area. In addition, linear measurements of the palatal depth and width were assessed. These measurements were compared by using analysis of variance (ANOVA) for repeated measures. A p-value smaller than 0.05 was considered statistically significant. Results: The palatal surface area and width significantly increased from T0 to T1, respectively by 9.27% and 9.71%, and both decreased in a non-significant manner from T1 to T2. The palatal depth had non-significant differences at T0, T1 and T2. Conclusions: RME promotes a significant gain in the surface area of the palate and an increase in intermolar width. The Hyrax appliance was effective for the treatment of maxillary atresia in growing patients. There was no vertical alteration of the palate. After a 6-month retention period, the maxilla transverse dimension and the surface area of the palate remained stable.

RESUMO Objetivo: o objetivo do presente estudo foi estimar a alteração na área do palato após expansão rápida da maxila (ERM) com o expansor Hyrax em indivíduos em crescimento, utilizando tomografia computadorizada de feixe cônico (TCFC). Métodos: quatorze pacientes (9 meninas e 5 meninos; idade média 11,7± 2,4 anos) que necessitavam de ERM como parte de seu tratamento ortodôntico foram incluídos nesse estudo. Os registros de TCFC foram obtidos antes do tratamento com ERM (T0), ao término da expansão ativa (T1) e após um período de contenção de 6 meses (T2). Os exames de TCFC foram manipulados no software Dolphin Imaging® versão 11.7 Premium, no qual os pontos anatômicos foram posicionados e medidos em relação aos planos sagital, coronal e axial, para verificar-se a área de superfície do palato. Além disso, medidas lineares da profundidade e largura do palato foram avaliadas. Essas medidas foram comparadas por análise de variância (ANOVA) para medidas repetidas. Valores de p< 0,05 foram considerados estatisticamente significativos. Resultados: a área de superfície e a largura do palato aumentaram significativamente de T0 para T1, respectivamente em 9,27% e 9,71%, e ambas diminuíram de forma não significativa de T1 para T2. A profundidade do palato teve diferenças não significativas em T0, T1 e T2. Conclusões: a ERM promove ganho significativo na área de superfície do palato e aumento na largura intermolar. O aparelho Hyrax foi efetivo para o tratamento da atrasia maxilar em pacientes em crescimento. Não houve alteração vertical no palato. Após um período de contenção de 6 meses, a dimensão transversal da maxila e a área de superfície do palato permaneceram estáveis.

Esthetic perception of orthodontic appliances by Brazilian children and adolescents

ABSTRACT Objective: The objective of this present study was to understand how children and adolescents perceive esthetic attractiveness of a variety of orthodontic appliances. It also analyzed preferences according to patients' age, sex and socioeconomic status. Methods: A photograph album consisting of eight photographs of different orthodontic appliances and clear tray aligners placed in a consenting adult with pleasing smile was used. A sample of children or adolescents aged between 8 and 17 years old (n = 276) was asked to rate each image for its attractiveness on a visual analog scale. Comparisons between the appliances attractiveness were performed by means of nonparametric statistics with Friedman's test followed by Dunn's multiple comparison post-hoc test. Correlation between appliances and individuals' socioeconomic status, age, sex, and esthetic perception was assessed by means of Spearman's correlation analysis. Results: Attractiveness ratings of orthodontic appliances varied nonsignificantly for children in the following hierarchy: traditional metallic brackets with green elastomeric ligatures > traditional metallic brackets with gray elastomeric ligatures > sapphire esthetic brackets; and for adolescents, as follows: sapphire esthetic brackets > clear aligner without attachments > traditional metallic brackets with green elastomeric ligatures. The correlation between individuals' socioeconomic status and esthetic perception of a given appliance was negative and statistically significant for appliances such as the golden orthodontic brackets and traditional metallic brackets with green elastomeric ligatures. Conclusion: Metal appliances were considered very attractive, whereas aligners were classified as less attractive by children and adolescents. The correlation between esthetic perception and socioeconomic status revealed that individuals with a higher socioeconomic level judged esthetics as the most attractive attribute. For those with higher economic status, golden orthodontic brackets and traditional metallic brackets with green elastomeric ligatures were assessed as the worst esthetic option.

RESUMO Objetivo: o objetivo do presente estudo foi compreender como crianças e adolescentes percebem a atratividade estética de uma variedade de aparelhos ortodônticos. Também foram analisadas as preferências segundo idade, sexo e nível socioeconômico. Métodos: foi utilizado um álbum de fotografias contendo oito imagens de um mesmo adulto sorrindo, utilizando diferentes aparelhos ortodônticos e alinhadores estéticos. Crianças e adolescentes, com idades entre 8 e 17 anos (n = 276), foram orientadas a classificar cada imagem em uma escala visual analógica, de acordo com a atratividade. Comparações entre a atratividade dos aparelhos foram realizadas por meio do teste estatístico não paramétrico de Friedman seguido pelo teste post-hoc de Dunn para comparações múltiplas. As correlações entre a atratividade de cada aparelho e o nível socioeconômico, idade e sexo foram avaliadas segundo o coeficiente de correlação de Spearman. Resultados: a atratividade dos aparelhos ortodônticos variou, de maneira não significativa, para as crianças na seguinte ordem: braquete metálico com ligadura verde > braquete metálico tradicional com ligadura cinza > braquete estético de safira. Para os adolescentes, variou na seguinte ordem: braquete estético de safira > alinhadores estéticos transparentes sem anexos > braquete metálico com ligadura verde. A correlação entre o nível socioeconômico e a percepção estética foi positiva e estatisticamente significativa para os alinhadores transparentes sem anexos, para os adolescentes do sexo feminino. Conclusões: os aparelhos metálicos foram considerados muito atrativos pelas crianças, enquanto o braquete estético e os alinhadores transparentes foram classificados como mais atrativos pelos adolescentes. A correlação entre a percepção estética e o nível socioeconômico revelou que o nível socioeconômico não influenciou na atratividade para crianças e adolescentes do sexo masculino. No entanto, adolescentes do sexo feminino com maior nível socioeconômico avaliaram os dispositivos estéticos como os mais atrativos.

Mapeamento tridimensional das alterações dentoesqueléticas mandibulares decorrentes do tratamento com os aparelhos de Herbst e Twin Block / Three-dimensional assessment of dentoskeletal mandibular changes resulting from treatment with Herbst and Twin Block appliances

Este estudo teve como objetivo avaliar tridimensionalmente as alterações dentoesqueléticas mandibulares observadas em pacientes Classe II esqueléticos em crescimento tratados com os aparelhos de Twin Block e Herbst. Foram selecionados 22 adolescentes brasileiros, de ambos os gêneros, portadores de má oclusão de Classe II de Angle, 1a divisão, no pico do surto de crescimento puberal (estágio de maturação das vértebras cervicais CS3-CS4). Todos os pacientes foram tratados durante 12 meses na Clínica de Especialização em Ortodontia da Faculdade de Odontologia da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (FOUERJ). O grupo Twin Block (TB) foi composto por 15 pacientes (9 meninos e 6 meninas; médias de idade de 12,3 e 11,9 anos, respectivamente) tratados com o aparelho funcional removível de Twin Block. O grupo Herbst (HB) foi constituído por 7 pacientes (4 do gênero masculino e 3 do feminino com médias de idade de 13,6 e 12,3 anos, respectivamente) submetidos a tratamento com o aparelho propulsor mandibular de Herbst multi-bandado, cimentado às coroas de caninos, pré-molares e molares permanentes. Foram obtidas tomografias computadorizadas de feixe cônico (TCFC) de todos os pacientes em duas etapas: imediatamente antes do início do tratamento (T1) e após 12 meses de tratamento (T2). Foram construídos 44 modelos virtuais 3D das mandíbulas de todos os indivíduos nos dois tempos avaliados. Foi realizada a superposição dos modelos de T1 e T2 para avaliar as seguintes regiões anatômicas de interesse (RAI): côndilo, ramo e corpo mandibular e incisivos centrais inferiores. As maiores distâncias em milímetros aferidas para cada RAI entre T1 e T2 foram registradas e comparadas posteriormente pelo teste Mann-Whitney. O teste de Wilcoxon foi utilizado para comparar as RAIs em pares. Os resultados mostraram que ambos os aparelhos produziram maiores efeitos esqueléticos do que dentários e não foram encontradas diferenças significantes entre os grupos em nenhuma das medidas avaliadas (p < 0,05). Ambos os grupos apresentaram em média, um crescimento mais acentuado na região condilar (côndilo direito = 6,12 mm no grupo TB e 7,01 mm no grupo HB; côndilo esquerdo = 6,34 mm no grupo TB e 6,84 mm no grupo HB); pouco crescimento na região do ramo mandibular (ramo direito = 1,80 mm no grupo TB e 1,65 mm no grupo HB; ramo esquerdo = 1,86 mm no grupo TB e 1,66 mm no grupo HB); o corpo mandibular foi a região que apresentou menor crescimento (0,54 mm tanto no grupo TB quanto no grupo HB). Foi observada uma inclinação vestibular dos incisivos inferiores similar em ambos os grupos (dente 31 = 1,37 mm no grupo TB e 1,67 mm no grupo HB; dente 41 = 1,34 mm no grupo TB e 1,53 mm no grupo HB). Concluiu-se que os pacientes tratados com os aparelhos de Twin Block e Herbst apresentaram resultados similares no crescimento mandibular e na projeção dos incisivos inferiores.

The present study aimed to assess the three-dimensional dentoskeletal mandibular changes in skeletal Class II growing patients treated with Twin Block and Herbst appliances. The sample was comprised by 22 Brazilian adolescents, both genders, malocclusion Class II division 1, at the peak of the pubertal growth spurt (CS3-CS4 stages of cervical vertebrae maturation). All patients were treated for 12 months at the Orthodontic Clinic, School of Dentistry, State University of Rio de Janeiro (FOUERJ). Twin Block group (TB) was composed of 15 patients (9 boys and 6 girls with mean ages of 12.3 and 11.9 years, respectively) treated with the Twin Block removable appliance. The Herbst group (HB) was formed by 7 youths (4 males and 3 females with mean ages 13.6 and 12.3 years, respectively) treated with the banded Herbst functional appliance, bonded to canines, premolars and molars. Cone Beam Computed Tomography (CBCT) were obtained for each patient in two time points: immediately before the start of the treatment (T1) and after 12 months of treatment (T2). Forty-four virtual 3D mandible models were built from the CBCTs for the whole sample. Superimpositions were made between T1 and T2 to evaluate the following specific regions of interest (SRI): condyles, mandibular ramus and corpus and lower central incisors. The greater distances in millimeters measured for each SRI between T1 and T2 were recorded and then compared using the Mann-Whitney test. The Wilcoxon test was used to compare the SRIs in pairs. Results showed both funcional appliances produced more esqueletal than dental effects. There were no differences between the groups for all regions analized (p < 0.05). Both groups presented in average, the most pronounced growth in condylar areas (right condyle = 6.12 mm in group TB and 7.01 mm in group HB; left condyle = 6.34 mm in group TB and 6.84 mm in group HB); small growth of the mandibular ramus (right ramus = 1.80 mm in group TB and 1.65 mm in group HB; left ramus = 1.86 mm in group TB and 1.66 mm in group HB); and the mandibular corpus showed the minor growth (0.54 mm both in groups TB and HB). The lower incisors presented a similar proclination in both groups (teeth 31 = 1.37 mm in group TB and 1.67 mm in group HB; teeth 41 = 1.34 mm in group TB and 1.5 mm in group HB). It can be concluded that patients treated with the Twin Block and Herbst appliances presented similar results concerning mandibular growth and lower incisor proclination.

Avaliação do crescimento crânio-facial em cardiopatas e não cardiopatas: estudo longitudinal / Evaluation of craniofacial growth in patients with and without heart disease: longitudinal study

O objetivo deste estudo longitudinal foi identificar as diferenças no padrão de crescimento crânio-facial de pacientes portadores de cardiopatas congênitas. A amostra foi composta por 43 pacientes que encontravam-se na faixa etária inicial de 7 a 12 anos, em atendimento de rotina no Ambulatório de Pediatria do Hospital Universitário Pedro Ernesto, os quais foram reavaliados num período médio de 8 a 10 anos. Foram obtidas radiografias cefalométricas nos tempos inicial (T1) e final (T2) de todos os 43 indivíduos, sendo a amostra dividida em grupo cardiopata com 23 pacientes e grupo não cardiopata com 20 pacientes. Na comparação entre cardiopatia e não cardiopatia, foram constatadas diferenças significativas entre os grupos em relação as proporções das medidas cefalométricas verticais da altura facial anterior superior e inferior. O padrão esquelético foi caracterizado por uma protrusão maxilar mais acentuada para o grupo não cardiopata e uma protrusão mandibular mais acentuada em ambos os grupos. O padrão de crescimento foi caracterizado por uma tendência a crescimento horizontal e vertical equilibrada nos indivíduos de ambos os grupos. O padrão dentário foi caracterizado por uma protrusão dos incisivos inferiores em relação à base óssea em ambos os grupos. O padrão estético foi caracterizado por uma retrusão dos lábios superior e inferior, em ambos os grupos. O padrão vertical foi caracterizado por uma tendência vertical em ambos os grupos, sendo caracterizado por uma diminuição mais acentuada da proporção entre a altura facial anterior superior e a altura facial anterior total e um aumento mais acentuado da proporção entre a altura facial anterior inferior e a altura facial anterior total para o grupo cardiopata, de forma significativa.

The aim of this longitudinal study was to evaluate the changes in craniofacial growth pattern of patients with congenital heart diseases. The sample comprised 43 pacients aged between seven and twelve who were under routine clinical care at Pedro Ernesto University Hospital. All pacients were reavaluated between a period of eigth and ten years. While the cardiopatic group was composed of 50 males and 38 females, the rest of the sample showing no heart disease included 20 males and 23 females. When comparing the cephalometric measurements between the groups, a significant difference was found in vertical anterior superior and inferior facial height. The skeletal pattern showed a maxillary protrusion in the group without heart disease and a mandibular protrusion in both groups with and without heart disease. Both groups also showed a balanced horizontal and vertical growth tendency and the dental pattern revealed an incisor protrusion, with the lower ones being more proclined in relation to the basal bone. The aesthetic pattern showed a retrusion in the upper and lower lip position, considering both groups and when considering the vertical pattern, both group presented a vertical tendency, characterized by significant decrease of the anterior superior facial height and an increase of the anterior inferior facial height in group with heart disease.

Influência do pH salivar nas forças geradas por ligaduras elásticas / Influence of the salivary pH in the forces generated by elastic ligatures

O objetivo deste estudo foi avaliar a influência de duas concentrações diferentes de pH salivar (4,9 e 7,2) na força gerada por ligaduras elásticas modulares, da cor cinza, de duas marcas comerciais diferentes (TP Orthodontics e Morelli). Essas foram estiradas em estiletes de aço inoxidável com diâmetro aproximado ao de braquete de incisivo central superior, imersas em solução de saliva artificial de pH 4,9 e 7,2 e mantidas à temperatura ambiente. Tiveram suas forças medidas nos períodos de zero hora, 24 horas, 7, 14, 21 e 28 dias em uma máquina de ensaios de tração. Os resultados foram gerados por um computador conectado à máquina de tração e foram submetidos a testes estatísticos (t-Student) com p<0,05. O valor encontrado para a marca TP Orthodontics na comparação entre as concentrações de pH (4,9 x 7,2) foi p=0,589. Já na comparação entre as marcas (TP Orthodontics x Morelli), tanto no pH 4,9 quanto no 7,2, os valores encontrados foram de p <0,001. Concluiu-se que o pH salivar não influencia de forma significativa a força gerada por ligaduras elásticas, enquanto a marca comercial mostrou diferença significativa, com menor degradação de força para a marca TP Orthodontics.

A importância da tomografia computadorizada volumétrica no diagnóstico e planejamento ortodôntico de dentes inclusos / The importance of volumetric computed tomography in diagnosis and orthodontic planning of impacted teeth

Nos casos ortodônticos em que há a presença de dentes inclusos, os primeiros exames complementares solicitados geralmente são as radiografias panorâmicas e periapicais para avaliação da condição do dente incluso e da relação deste elemento com os dentes e estruturas adjacentes. Porém, estes exames são bidimensionais e muitas vezes fornecem informações limitadas a respeito da real posição do dente incluso e da condição em que este se encontra. Muitas vezes, estes podem apresentar dilacerações e reabsorções imperceptíveis nos exames tradicionais. A tomografia volumétrica computadorizada permite a visualização das estruturas anatômicas em três dimensões, fornecendo muito mais detalhes e informações que serão muito úteis para o ortodontista no diagnóstico e plano de tratamento, e também para o cirurgião, que poderá determinar a melhor abordagem cirúrgica, removendo menor quantidade de osso. Esse trabalho teve como objetivo,ilustrar com caso clínico, a importância da tomografia volumétrica computadorizada no diagnóstico e planejamento do tratamento ortodôntico de dentes inclusos, ressaltando como as condutas clínicas podem ser diferentes quando se avalia o mesmo paciente com exames bi ou tridimensionais.

In orthodontic cases in which there is the presence of impacted teeth, the first complementary exams required are usually panoramic and periapical radiographs to assess the condition of the impacted tooth and the relationship of this element with the adjacent teeth and structures. However, these exams are bidimensional and they normally supply limited information about the real position of the impacted tooth and its physical condition. These could frequently present dilacerations and resorptions that are imperceptible in traditional exams. The volumetric computed tomography allows the anatomic structures to be visualized in three dimensions, providing more details and information, which are very useful to the orthodontist in diagnosing and planning treatment, as well as to the surgeon, who may determine the best surgical approach, removing a smaller quantity of bone. The aim of this study was to use a clinical case to illustrate the importance of the volumetric computed tomography in diagnosing and planning orthodontic treatment of impacted teeth, emphasizing how the clinical procedures could differ when the same patient is assessed by means of bi or tridimensional exams.

Influência do pré-estiramento nas forças geradas por elásticos ortodônticos em cadeia / Influence of pre-stretch in the forces generated by orthodontic elastic chains

O objetivo deste estudo foi avaliar a influência dos procedimentos de estiramento de forma única e múltiplanas velocidades de 5,0 mm/minuto e 50,0 mm/minuto no grau de de gradação da força gerada por elásticos em cadeia na cor cinza da marca comercial American Orthodontics . Os elásticos foram estirados em umamáquina de ensaios de tração e pelo método manual com pinça de separação e mantidos imersos em águadestilada, onde permaneceram distendidos em 50% de seus comprimentos por 48 horas. Tiveram suas forças medidas em uma máquina de ensaios de tração (EMIC-DL 500 MF célula 1 Kgf) e os resultados foram gerados por um computador conectado à máquina de tração e foram submetidos a testes estatísticos (ANOVAe GLIM) com p < 0,05. Os resultados demonstraram que não houve diferença estatisticamente significativaem relação ao método de estiramento realizado de forma única e múltipla e em relação à velocidade de estiramentorealizada de forma lenta e rápida. Foram encontradas diferenças significativas com maior degradação da força para os elásticos estirados em máquina de ensaio de tração em relação aos estirados pelo método manual com pinça de separação com p < 0,001. Concluiu-se que em termos práticos, o procedimento de pré-estiramento dos elásticos em cadeia poderá ser realizado de forma única e na velocidade rápida e que o método de estiramento manual com pinça de separação mostrou-se efetivo, liberando forças nos níveisaceitáveis clinicamente para a movimentação dentária.

Influência das soluções de glutaraldeído à 2% nas forças geradas pelos elásticosortodônticos em cadeia / Influence of glutaraldehyde solutions 2% in the forces generated by orthodontic elastic chains

O objetivo deste estudo foi avaliar as alterações da força inicial liberada pelos elásticos ortodônticos em cadeia em ambas as conformações, aberta e fechada, de três diferentes marcas comerciais (American Orthodontics, Unitek e Morelli), após imersão em duas diferentes soluções de glutaraldeído (Cidex e Anti-G Plus) para desinfecção (30 minutos) e para esterilização (10 horas). Os elásticos tiveram suas forças medidas em uma máquina de ensaios de tração (EMIC-DL 500 MF célula 1 Kgf). Os resultados foram gerados por um computador conectado à máquina de tração e foram submetidos a testes estatísticos (Wilcoxon signed rank test e Mann-Whitney rank sum test) com p < 0,05. Os resultados demonstraram que a imersão dos elásticos em cadeia nas soluções de glutaraldeído à 2% promove queda na liberação inicial da força, sendo em maior intensidade para o procedimento de esterilização. Não foram constatadas diferenças estatisticamente significativas entre as marcas Unitek e Morelli quando comparados os elásticos de cadeiaaberta e fechada. Este fato não foi observado em relação aos elásticos da marca American Orthodontics. Concluiu-se que as soluções de glutaraldeído influenciam nas propriedades mecânicas dos elásticos ortodônticos em cadeia, sendo o aumento do tempo de imersão o fator principal na queda da liberação incial de força, porém, apesar de estatisticamente significativo, os resultados do grau de degradação da força elástica, em termos de valores absolutos, podem não serimportantes clinicamente, viabilizando assim, a esterilização química dos elásticos ortodônticos com a implementação de sua utilização no consultório ortodôntico.

The purpose of this study was to evaluate the alterations in the initial liberation of force in both configurations of chains opened and closed, of three different marks of elastomeric chains (American Orthodontics, Unitek and Morelli), after immersion in two different glutaraldehyde solutions (Cidex and Anti-G Plus) for disinfection (30 minutes) and for sterilization (10 hours). The elastic chains had their forces measured in a tension testing machine (EMIC-DL 500 MF). The results were generated by a connected computer to the testing machine and they were submitted to statistical tests(Wilcoxon signed rank test and Mann-Whitney rank sum test) with p <0,05. The results demonstrated that the immersion of the elastic chains in the glutaraldehyde solutions to the 2% promotes fall in the initial liberation of the force, being in larger intensity for the sterilization procedure. Statistically significant differences were not verified among the Unitek and Morelli marks when compared the elastic chains of open and closed chain. This fact was not observed in relation to the elastic chains of the American Orthodontics mark. It was ended that glutaraldehyde solutions can influence in the mechanical properties of the elastic chains, and the main reason of inicial degradation force is the increase immersion period. However, in spite of statistically significant, the results of the degree of degradation of the elastic force, in termsof absolute values, they cannot be clinically important, making possible like this, the chemical sterilization of the elastic chains.