Mandibular orthopedic advancement in different facial patterns and distinct stages of skeletal maturation

ABSTRACT The Herbst appliance can be very effective in treatment of Class II patients with mandibular retrognathism. Because of the continuous action in a full-time basis, treatment time using it normally takes from six to ten months, and is usually followed by a second phase of full fixed appliances, in order to obtain both occlusal refinement and long term stability. Despite Herbst appliance's effectiveness in the occlusal and dentoalveolar perspectives, its facial results may differ among patients with different growth patterns, as well as in distinct stages of skeletal maturation. In the current paper, two patients with different facial patterns are presented, who were treated under the same protocol, using Herbst and full fixed appliances in different skeletal maturation stages, and both dentoalveolar and facial results are compared and discussed.

RESUMO Um número significativo de pacientes que procuram o tratamento ortodôntico apresenta má oclusão de Classe II acompanhada pelo retrognatismo mandibular. Abordagens ortopédicas para avanço mandibular são comumente utilizadas enquanto houver crescimento facial remanescente e, nesses casos, o estágio de maturação esquelética deve ser avaliado para definir a melhor época de intervenção terapêutica. Após concluída a fase ortopédica, normalmente é realizada uma segunda fase ortodôntica para refinamento oclusal, com o intuito de oferecer maior estabilidade das correções em longo prazo. No presente artigo, serão discutidos os resultados do avanço mandibular ortopédico considerando-se diferentes estágios de crescimento.

Hausdorff Distance evaluation of orthodontic accessories' streaking artifacts in 3D model superimposition

The aim of this study was to determine whether image artifacts caused by orthodontic metal accessories interfere with the accuracy of 3D CBCT model superimposition. A human dry skull was subjected three times to a CBCT scan: at first without orthodontic brackets (T1), then with stainless steel brackets bonded without (T2) and with orthodontic arch wires (T3) inserted into the brackets' slots. The registration of image surfaces and the superimposition of 3D models were performed. Within-subject surface distances between T1-T2, T1-T3 and T2-T3 were computed and calculated for comparison among the three data sets. The minimum and maximum Hausdorff Distance units (HDu) computed between the corresponding data points of the T1 and T2 CBCT 3D surface images were 0.000000 and 0.049280 HDu, respectively, and the mean distance was 0.002497 HDu. The minimum and maximum Hausdorff Distances between T1 and T3 were 0.000000 and 0.047440 HDu, respectively, with a mean distance of 0.002585 HDu. In the comparison between T2 and T3, the minimum, maximum and mean Hausdorff Distances were 0.000000, 0.025616 and 0.000347 HDu, respectively. In the current study, the image artifacts caused by metal orthodontic accessories did not compromise the accuracy of the 3D model superimposition. Color-coded maps of overlaid structures complemented the computed Hausdorff Distances and demonstrated a precise fusion between the data sets.

Interferência dos artefatos de imagem causados por acessórios ortodônticos metálicos em sobreposições de imagens de TCFC / Influence of streaking artifacts due to metallic orthodontic accessories in CBCT 3D model superimposition

O objetivo deste estudo foi avaliar, de forma quantitativa e qualitativa, se artefatos de imagem causados por acessórios ortodônticos metálicos interferem em sobreposições tridimensionais (3D) de imagens de Tomografia Computadorizada de Feixe Cônico (TCFC). Dez crânios secos humanos foram submetidos a três aquisições tomográficas: sem acessórios ortodônticos (T1), com braquetes e tubos ortodônticos de aço inoxidável colados às superfícies vestibulares dos dentes superiores e inferiores (T2), e com fios ortodônticos de aço inoxidável inseridos nas canaletas dos referidos acessórios (T3). Os arquivos DICOM originais foram convertidos em arquivos de imagem Analyze, por meio do software Medsquare. O passo seguinte constituiu-se no registro rígido entre os pares de imagens T2-T1 e T3-T1, por meio do software Bioimage. Após o registro, foram então realizadas as sobreposições 3D entre os referidos pares de imagens, utilizando-se o software MeshValmet. Este software realiza uma codificação por mapas de cores, a partir das distâncias obtidas durante o processo de sobreposição. Distâncias positivas são codificadas com tonalidades de vermelho, enquanto que as negativas recebem tonalidades de azul. A ausência de deslocamento entre estruturas sobrepostas recebem o valor 0,0mmm sendo codificadas com a cor verde. As imagens referentes a T2 e T3 foram sobrepostas em relação à T1 no mesmo plano de espaço, para cada crânio da amostra. A partir das referidas sobreposições, foram calculadas as seguintes medidas: Distâncias Máxima, Mínima e Média, Distância Mean Square (MSD), Distância Root Mean Square (RMS) e Mediana. Estas quatro últimas caracterizaram-se como medidas de tendência central, e representaram a faixa de valores de maior concentração de dados. Os acessórios metálicos causaram artefatos de imagem principalmente nas imagens T2 e T3, porém os mesmos não comprometeram o processo de sobreposição das mesmas em relação à T1.

As Distâncias Máximas foram comparadas à medida Diagonal (D), calculada a partir das dimensões dos acessórios ortodônticos e representativa dos mesmos (D=7,5mm). Nesta comparação, o teste t de Student não mostrou diferença significativa (p 0,05) indicando, de forma numérica, que os artefatos não se mostraram estatisticamente importantes em relação às dimensões dos corpos metálicos que os causaram. As medidas de tendência central foram então comparadas ao valor 0,0mm, o qual representa ausência total de deslocamento entre as imagens sobrepostas. Neste caso, o teste t também não evidenciou diferença significativa (p 0,05), indicando que a maior concentração de distâncias entre pontos em T2-T1 e T3-T1 localizou-se próxima ao referido valor. Somado a isso, a avaliação qualitativa propiciada pelas imagens corroborou tal constatação. Na comparação entre as medidas em T2-T1 e T3-T1, os coeficientes de Pearson mostraram alta correlação em relação às medidas de tendência central, como Distância Média (r=0.86), MSD (r=0.87), RMS (r=0.97) e Mediana (r=0.74). Mediante a avaliação quantitativa, complementada pela interpretação qualitativa dos dados, concluiu-se que os artefatos de imagem não comprometeram o procedimento de sobreposição de modelos 3D no presente estudo.

The aim of this study was to determine whether the artifacts caused by orthodontic metallic accessories interfere with the accuracy of three-dimensional (3D) Cone Beam Computed Tomography (CBCT) model superimposition. Ten dry human skulls were subjected to 3 CBCT scans: without orthodontic brackets (T1), with stainless steel brackets bonded (T2) and with orthodontic arch wires inserted into the bracket slots (T3). Individual 3D surface models were generated for the T1, T2 and T3 images, and the within-surface distances between T2-T1 and T3-T1 were computed. Superimposition error was calculated assuming CBCT image registration of T2 and T3 with respect to T1 using plain superimposition. The following measures were evaluated: Maximum, Mean and Mean Square Distance (MSD), Root MSD (RMS) and Median. The metallic accessories caused image artifacts primarily in T2 and T3 images which, however, did not compromise the 3D model superimposition. The maximum distances of artifacts image points were compared to the representative measure of orthodontic accessories (7.5mm), and Student t test showed no significant differences (p0.05) between both measures. When measures of T2-T1 and T3-T1 were compared, the Pearson coefficients showed a high correlation regarding the central tendency measures, as follows: Mean Distance (r=0.86), MSD (r=0.87), RMS (0.97) and Median (r=0.74). The statistical findings, which were complemented by qualitative image data obtained from this study, depicted that streaking artifacts did not affect the accuracy of CBCT 3D model superimposition of dry human skulls.

Estudo cefalométrico individualizado do posicionamento da maxila em indivíduos com equilíbrio facial e oclusão normal / Individual cephalometric study of the position of the maxilla in subjects with good facial balance and normal occlusion

INTRODUÇÃO: o posicionamento da maxila no esqueleto craniofacial tem sido motivo de investigação por diversos autores. Traduzindo suas idéias por meio de medidas lineares ou angulares, tais autores definiram o que consideraram como a posição "ideal", "normal" e, ainda, "aceitável" ou "inaceitável" da maxila, relacionando-a, na maioria das vezes, com a base do crânio. A partir da avaliação de indivíduos com oclusão considerada normal e com bom equilíbrio facial, eram calculados valores médios e desvios-padrão de determinadas medidas, os quais eram tomados como parâmetros para avaliações cefalométricas de pacientes distintos. OBJETIVOS: diante das divergências de opiniões encontradas na literatura, a proposta do presente estudo foi avaliar o posicionamento da maxila nos sentidos vertical e ântero-posterior, além da sua inclinação, numa amostra de 94 indivíduos com oclusão normal e equilíbrio facial. MÉTODOS: foram determinadas correlações entre medidas do próprio indivíduo: OPI-N com OPI-ENA e N-ENA com ENA-ENP. CONCLUSÕES: a partir dos fortes índices de correlação encontrados, concluiu-se que a medida OPI-N pode ser tomada como referência para determinação de OPI-ENA, da mesma forma que ENA-ENP pode ser considerada para determinação de N-ENA, definindo, respectivamente, a posição da maxila nos sentidos sagital e vertical. A inclinação da maxila, representada aqui pelo ângulo OPI.ENA.ENP, teve valor médio estatisticamente próximo a 0º (zero grau), indicando forte tendência do prolongamento posterior do plano palatino (ENA-ENP) tangenciar a base posterior do crânio (ponto OPI), o que se revela como uma importante característica de indivíduos com oclusão normal e equilíbrio facial.

INTRODUCTION: The position of the maxilla in the skull is subject of investigation by many authors. Transmitting their ideas trough linear and angular measurements, they defined what is considered as "ideal", "normal" and "acceptable" or "unacceptable" position of the maxilla, relating it in most of the time with the cranial base. By the study of subjects with considered "normal" occlusion and good facial balance, it was calculated mean values and standard deviations of some measurements, which were considered as parameters to evaluate all kinds of malocclusions. AIM: Considering the divergences found in the literature, the aim of the present study was to evaluate the vertical and horizontal position of the maxilla and its inclination, in 94 subjects with normal occlusion and good facial balance. METHODS: Considering this, it was determined some correlations between measurements of the own subjects: OPI-N with OPI-ENA and N-ENA with ENA-ENP. CONCLUSIONS: By the strong index of correlation found between these measurements, it was concluded that OPI-N can be take as a reference to establishment of OPI-ENA. In addition, ENA-ENP can be considered a reference to the distance N-ENA, so it is possible to determine respectively the position of the maxilla on the horizontal and vertical planes. The inclination of the maxilla, defined by the angle OPI.ENA.ENP, showed a mean value statistically very close of 0º (zero), indicating a strong tendency of the posterior extension of the palatal plane (ENA-ENP) to touch the most posterior and inferior region of the occipital bone (OPI point). This was considered an important characteristic of subjects with normal occlusion and good facial balance.

Maximização dos efeitos do aparelho de Herbst no tratamento da má oclusão de Classe II e retrognatismo mandibular> relato de caso clínico / Maximization of the Herbst appliance effects in the treatment of Class II malocclusions and mandibular deficiency: case report

A má oclusão de Classe II pode apresentar-se com características dento-alveolares, associadas ou não a um comprometimento esquelético. No caso dessa combinação, a deficiência ou retrognatismo mandibular é característica marcante na maioria dos pacientes. Com o avanço da Ortopedia Facial, a referida má oclusão ganhou inúmeros dispositivos para sua correção, sendo que seu sucesso está fortemente ligado ao potencial de crescimento do paciente. No presente artigo serão demonstrados alguns procedimentos realizados previamente à fase de avanço mandibular, com a finalidade de potencializar os efeitos obtidos com uso do aparelho de Herbst.

Estudo da inclinação do plano palatino em relação à base posterior do crânio em indivíduos portadores de oclusão normal / Study of palatal plane inclination related to the posterior cranial base in subjects with normal occlusion

OBJETIVO: estudar a relação entre o plano palatino e a região posterior da base do crânio, em indivíduos portadores de oclusão normal. METODOLOGIA: a amostra foi constituída por telerradiografias em norma lateral de 95 indivíduos portadores de oclusão normal natural. O plano palatino foi determinado pelos pontos Ena e Enp (Espinha Nasal Anterior e Posterior). Utilizou-se o ponto mais posterior e inferior do osso occipital (OPI), para definição da região póstero-inferior da base do crânio. Avaliou-se o comportamento do ângulo formado pelos planos OPI-Ena e Ena-Enp, denominado ângulo OPI.Ena.Enp, tendo como vértice o ponto Ena. Desta forma, valores angulares próximos a 0º indicaram tendência à coincidência entre os planos OPI-Ena e Ena-Enp, o que equivale a dizer que, nestes casos, a extensão do plano palatino tangencia a base posterior do crânio, representada pelo Ponto OPI. RESULTADOS: a média de valor encontrada em relação ao ângulo OPI.Ena.Enp na referida amostra foi de -0,13º, valor próximo a zero, indicando tendência à coincidência entre os planos OPI-Ena e Ena-Enp. CONCLUSÃO: os resultados indicam que em pacientes portadores de oclusão normal natural, o prolongamento do plano palatino tende a tangenciar a região posterior da base do crânio, o que se revela uma característica estrutural em crânios de indivíduos portadores de oclusão equilibrada.

AIM: to study the inclination of the palatal plane in 95 subjects with clinically normal occlusion. METHODS: the study was made using lateral headfilms and the results showed that in normal occlusion the extension of the palatal plane (ANS-PNS) passes trough the most posterior and inferior region of the skull, defined as Point "OPI". RESULTS: OPI.Ena.Enp mean value was -0.13º, close to zero. CONCLUSION: the results indicated that in normal occlusion patients the palatal plane presents a tendency to be tangent with posterior cranial base.

Relaçäo intra-arco na dentadura decídua normal: diastemas, ausência de diastemas e apinhamento / Dental arch relationship in the normal primary dentition: diastemas, absence of diastemas and crowding

O objetivo da presente pesquisa consistiu em determinar a relaçäo dente-osso na dentadura decídua normal. A relaçäo intra-arco foi avaliada em 539 crianças com oclusäo normal (294 do gênero masculino e 245 do gênero feminino) do município de Bauru-SP, no estágio de dentadura decídua completa, compreendendo a faixa etária de 3 a 6 anos. Na amostra estudada, prevaleceu o arco dentário diastemado, seguido pelo arco com ausência de diastemas e, finalmente, pelo arco com apinhamento. Apresentaram apinhamento no estágio de dentadura decídua 6,68 por cento das crianças com oclusäo normal. A prevalência de apinhamento foi de 0,18 por cento para o arco dentário superior, 5,94 por cento para o arco dentário inferior e 0,56 por cento para ambos os arcos dentários

Relaçäo intra-arco na dentadura decídua: diastemas, ausência de diastemas e apinhamento / Dental arch relationships in the primary dentition: diastemas, absence of diastemas and crowding

A relaçäo intra-arco foi avaliada em 2016 crianças (1032 do gênero masculino e 984 do gênero feminino) de 12 pré-escolas particulares do município de Bauru-SP, no estágio de dentadura decídua completa, compreendendo a faixa etária de 3 a 6 anos. Os espaçamentos constituíram característica dominante no arco dentário superior (84,57 por cento) e no arco dentário inferior (81,25 por cento), seguidos pela ausência de diastemas no arco superior (10,51 por cento) e no arco inferior (9,33 por cento). 11,1 por cento das crianças exibiram apinhamento em um ou ambos os arcos dentários. O apinhamento manifestou-se isoladamente nos arcos superior, inferior e em ambos os arcos numa prevalência de 1,68 por cento, 6,20 por cento e 3,22 por cento respectivamente. Este comportamento intra-arco foi semelhante no grupo seleto de crianças com oclusäo normal, nas quais prevaleceu o arco diastemado, seguido pelo arco sem diastemas e pelo arco com apinhamento 6,68 por cento das crianças com oclusäo normal apresentam apinhamento. A prevalência de apinhamento entre as crianças com oclusäo normal foi de 0,18 por cento para o arco dentário superior, 5,94 por cento para o arco dentário inferior e 0,56 por cento para ambos os arcos dentários. Pode-se concluir que os arcos diastemados prevalecem na dentadura decídua, independentemente da presença de má oclusão ou oclusäo normal