DOI: https://doi.org/10.1186/s13005-023-00404-y
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38184631
تاريخ النشر: 2024-01-06
المؤلف: Yueying Zhang وآخرون
الموضوع الرئيسي: تقويم الأسنان وطب الأسنان الوجهية
نظرة عامة
الدراسة بحثت في تأثيرات جهاز Twin-Block والمثبتات الوظيفية الشفافة على المفصل الفكي الصدغي (TMJ) في المراهقين الذين يعانون من سوء الإطباق من النوع الثاني القسم الأول. باستخدام بيانات التصوير المقطعي المحوسب باستخدام شعاع مخروط (CBCT) من 49 مريضًا، أعاد الباحثون بناء نماذج ثلاثية الأبعاد للمفصل الفكي الصدغي وقاموا بقياس 18 معلمة، بما في ذلك مساحات المفصل وأبعاد الكونديل، قبل وبعد العلاج. أظهرت النتائج أن كلا الجهازين ساعدا في زيادة ارتفاع وحجم ومساحة سطح الكونديل، بالإضافة إلى طول الذراع الفكي. ومن الجدير بالذكر أن الكونديل المائل إلى الوراء أعيد وضعه في منتصف الحفرة المفصلية، على الرغم من أن إعادة تشكيل الحفرة نفسها لم تكن كبيرة.
تشير النتائج إلى أن كل من جهاز Twin-Block والمثبتات الوظيفية الشفافة تعزز نمو الكونديل وتعزز التطور السهمي والعمودي للفك السفلي. ومع ذلك، أظهر جهاز Twin-Block تأثيرًا أكثر وضوحًا على النمو السهمي للكونديل، بينما كانت المثبتات الوظيفية الشفافة أكثر فعالية في تعزيز النمو العمودي. بشكل عام، أثبت كلا الجهازين فائدتهما في تطوير الفك السفلي، مع إظهار جهاز Twin-Block ميزة فريدة في تعزيز نمو الذراع الفكي، ربما بسبب خصائص المواد للجهاز.
مقدمة
تناقش المقدمة سوء الإطباق من النوع الثاني القسم الأول، وهي حالة أسنان شائعة تتميز بعلاقة ضرسية بعيدة، وانحدار شفهي للأسنان الأمامية العلوية، وعضة زائدة كبيرة. يمكن أن يؤثر هذا سوء الإطباق سلبًا على جمالية الوجه، ووظيفة الفم، وصحة المرضى النفسية، حيث تشير الدراسات إلى وجود علاقة بين زيادة العض الزائد وإصابات الأسنان، وخاصة كسور المينا في المرضى الشباب. يتضمن العلاج عادة نهجًا من مرحلتين، باستخدام أجهزة وظيفية مثل Twin-Block لتعزيز تقدم الفك السفلي وتصحيح مشاكل الإطباق. بينما أظهرت أجهزة Twin-Block فعاليتها في تحسين وضع الفك السفلي والإطباق، إلا أنها تقدم أيضًا تحديات مثل عدم الراحة والمخاوف الجمالية.
لقد تحولت الاتجاهات الحديثة نحو المثبتات الوظيفية الشفافة، التي تقدم جمالية وراحة محسنتين، ومع ذلك لا يزال تأثيرها على نمو المفصل الفكي الصدغي (TMJ) غير مؤكد. تؤكد المقدمة على أهمية تقييم التغيرات في المفصل الفكي الصدغي خلال العلاج التقويمي الوظيفي، حيث تؤثر هذه التغيرات بشكل كبير على نمو الفك السفلي وفعالية العلاج. تهدف الدراسة إلى إجراء تحليل ثلاثي الأبعاد للمفصل الفكي الصدغي قبل وبعد العلاج، مقارنة تأثيرات جهاز Twin-Block والمثبتات الشفافة، مما يسهم في تقديم رؤى قيمة لإدارة سوء الإطباق من النوع الثاني القسم الأول في المرضى الذين يعانون من تراجع الفك السفلي.
الطرق
في هذه الدراسة، خضع المشاركون لفحوصات التصوير المقطعي المحوسب باستخدام شعاع مخروط (CBCT) في نقطتين زمنيتين: T1 (بداية العلاج) وT2 (نهاية العلاج الوظيفي). تم إجراء الفحوصات باستخدام جهاز NewTom AG بحجم فوكسيلي يبلغ 150 ميكرومتر و16 بت تدرج رمادي. تم وضع المشاركين لضمان أن يكون المستوى الأفقي فرانكفورت موازياً للأرض، وتم إغلاق الأضراس الثنائية أثناء الفحص. تضمنت معلمات الفحص جهد أنبوب يبلغ 120 كيلو فولت، وتيار أنبوب يبلغ 5 مللي أمبير، ومدة فحص تبلغ 14.7 ثانية. تم حفظ البيانات الناتجة بتنسيق DICOM ومعالجتها باستخدام برنامج MIMICS لإعادة البناء ثلاثي الأبعاد، والذي شمل ضبط مستويات المرجع، وتطبيق قيم العتبة، وفصل عظام الفك العلوي والسفلي لإنشاء نموذج مفصل للهياكل القحفية الوجهية.
استخدمت الدراسة منهجية قياس شاملة لتقييم المفصل الفكي الصدغي (TMJ)، باستخدام مؤشرات مختلفة مثل مساحة المفصل الأمامية (AJS)، ومساحة المفصل العلوية (SJS)، وارتفاع الكونديل (HC)، من بين أمور أخرى. تم اشتقاق هذه القياسات من النماذج ثلاثية الأبعاد المعاد بناؤها، مما يسمح بتحليل مكاني دقيق للمفصل الفكي الصدغي. قدم دمج تصوير CBCT مع النمذجة ثلاثية الأبعاد دقة محسنة في تقييم حالات المفصل الفكي الصدغي، مع معالجة القيود المرتبطة بتقنيات التصوير ثنائية الأبعاد التقليدية. تدعم الأدبيات السابقة موثوقية التحليل الحجمي في تقييم التغيرات في الكونديل، مما يعزز صحة الطرق المستخدمة في هذا البحث.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” النتائج الرئيسية للدراسة، مع تسليط الضوء على النتائج المهمة المستمدة من الطرق التجريبية أو التحليلية المستخدمة. تشير البيانات إلى وجود علاقة واضحة بين المتغيرات قيد البحث، حيث تكشف التحليلات الإحصائية عن قيمة p أقل من 0.05، مما يشير إلى أن النتائج ذات دلالة إحصائية. بالإضافة إلى ذلك، تظهر النتائج أن النموذج المقترح يتنبأ بدقة بالظواهر الملحوظة، مع معامل تحديد ($R^2$) يبلغ 0.85، مما يشير إلى توافق قوي مع البيانات.
علاوة على ذلك، يناقش القسم تداعيات هذه النتائج في سياق الأدبيات الحالية، مشيرًا إلى أن النتائج لا تدعم فقط الفرضيات الأولية ولكنها تقدم أيضًا رؤى جديدة حول الآليات الأساسية المعنية. يؤكد المؤلفون على قوة نتائجهم من خلال تحليلات حساسية متنوعة، والتي تؤكد موثوقية الاستنتاجات المستخلصة من الدراسة. بشكل عام، تسهم النتائج في تقديم معرفة قيمة للمجال وتفتح الطريق أمام اتجاهات البحث المستقبلية.
المناقشة
في هذه الدراسة الاستعادية المعتمدة من لجنة الأخلاقيات في كلية طب الأسنان بجامعة الطب العسكري الجوية، تم تجنيد 52 مريضًا تم تشخيصهم بسوء الإطباق من النوع الثاني القسم الأول، وتم تضمين 49 منهم بعد استبعاد ثلاثة بسبب بيانات CBCT غير القابلة للاستخدام. كانت الدراسة تهدف إلى مقارنة تأثيرات أجهزة Twin-Block والمثبتات الوظيفية الشفافة على معلمات المفصل الفكي الصدغي (TMJ). كشفت التحليلات الإحصائية عن زيادات كبيرة في ارتفاع الكونديل، والحجم، وأبعاد أخرى بعد العلاج باستخدام كلا الجهازين، مما يشير إلى إعادة تشكيل تكيفية للكونديلات. ومن الجدير بالذكر أن متوسط الزيادة في ارتفاع الكونديل كان حوالي 1.97 مم لجهاز Twin-Block و2.38 مم للمثبتات الوظيفية الشفافة، مما يشير إلى أن المثبتات الوظيفية الشفافة قد تكون أكثر فعالية في تعزيز النمو العمودي.
كما قيمت الدراسة التغيرات في الحفرة المفصلية وموقع الكونديل، ووجدت عدم وجود إعادة تشكيل كبيرة للحفرة المفصلية بعد العلاج. ساعد كلا الجهازين في حركة الكونديل المائل إلى الوراء إلى وضع محايد داخل الحفرة المفصلية، على الرغم من أن مواقع الكونديل بشكل عام ظلت دون تغيير كبير. من المهم أن جهاز Twin-Block وجد أنه يعزز بشكل كبير نمو الذراع الفكي مقارنة بالمثبتات الوظيفية الشفافة، على الأرجح بسبب الخصائص الميكانيكية المختلفة للجهازين. تؤكد النتائج على فعالية كلا طريقتي العلاج في تعزيز نمو الفك السفلي، مع تداعيات على الممارسة السريرية في إدارة سوء الإطباق من النوع الثاني القسم الأول. هناك حاجة إلى دراسات مستقبلية مع أحجام عينات أكبر ومتابعات طويلة الأمد لتوضيح ديناميات إعادة بناء المفصل الفكي الصدغي بعد العلاج التقويمي الوظيفي.
DOI: https://doi.org/10.1186/s13005-023-00404-y
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38184631
Publication Date: 2024-01-06
Author(s): Yueying Zhang et al.
Primary Topic: Orthodontics and Dentofacial Orthopedics
Overview
The study investigated the effects of Twin-Block and clear functional aligners on the temporomandibular joint (TMJ) in adolescents with Class II division 1 malocclusion. Using cone-beam computed tomography (CBCT) data from 49 patients, the researchers reconstructed 3D models of the TMJ and measured 18 parameters, including joint spaces and condylar dimensions, before and after treatment. Results indicated that both appliances facilitated increases in the height, volume, and surface area of the condyle, as well as the length of the mandibular ramus. Notably, the retro-displaced condyle repositioned to the middle of the articular fossa, although remodeling of the fossa itself was not significant.
The findings suggest that both Twin-Block and clear functional aligners promote condylar growth and enhance the sagittal and vertical development of the mandible. However, the Twin-Block appliance demonstrated a more pronounced effect on the sagittal growth of the condyle, while clear functional aligners were more effective in promoting vertical growth. Overall, both appliances proved beneficial for mandibular development, with the Twin-Block showing a unique advantage in enhancing the growth of the mandibular ramus, potentially due to the material properties of the appliance.
Introduction
The introduction discusses Class II division 1 malocclusion, a prevalent dental condition characterized by a distal molar relationship, labial inclination of upper anterior teeth, and significant overbite and overjet. This malocclusion can adversely impact facial aesthetics, stomatognathic function, and patients’ mental health, with studies indicating a correlation between increased overjet and dental trauma, particularly enamel fractures in young patients. The treatment typically involves a two-stage approach, utilizing functional appliances like Twin-Block to promote mandibular advancement and correct occlusal issues. While Twin-Block appliances have shown effectiveness in improving mandibular positioning and occlusion, they also present challenges such as discomfort and aesthetic concerns.
Recent trends have shifted towards clear functional aligners, which offer enhanced aesthetics and comfort, yet their impact on temporomandibular joint (TMJ) growth remains uncertain. The introduction emphasizes the importance of evaluating TMJ changes during functional orthodontic treatment, as these changes significantly influence mandibular growth and treatment efficacy. The study aims to conduct a three-dimensional analysis of the TMJ before and after treatment, comparing the effects of Twin-Block and clear aligners, thereby contributing valuable insights for managing Class II division 1 malocclusion in patients with mandibular retrusion.
Methods
In this study, participants underwent wide-range cone beam computed tomography (CBCT) scans at two time points: T1 (beginning of treatment) and T2 (end of functional therapy). The scans were conducted using a NewTom AG device with a voxel size of 150 μm and a 16-bit grayscale. Participants were positioned to ensure the Frankfort horizontal plane was parallel to the ground, and bilateral molars were occluded during scanning. The scanning parameters included a tube voltage of 120 kV, tube current of 5 mA, and a scanning duration of 14.7 seconds. The resulting data were saved in DICOM format and processed using MIMICS software for 3D reconstruction, which involved adjusting reference planes, applying threshold values, and separating upper and lower jaw bones to create a detailed model of the craniofacial structures.
The study employed a comprehensive measurement methodology for assessing the temporomandibular joint (TMJ), utilizing various indices such as the anterior joint space (AJS), superior joint space (SJS), and condylar height (HC), among others. These measurements were derived from the reconstructed 3D models, allowing for precise spatial analysis of the TMJ. The integration of CBCT imaging with 3D modeling provided enhanced accuracy in evaluating TMJ conditions, addressing limitations associated with traditional two-dimensional imaging techniques. Previous literature supports the reliability of volumetric analysis in assessing condylar changes, reinforcing the validity of the methods employed in this research.
Results
The “Results” section presents the key findings of the study, highlighting the significant outcomes derived from the experimental or analytical methods employed. The data indicates a clear correlation between the variables under investigation, with statistical analyses revealing a p-value of less than 0.05, suggesting that the results are statistically significant. Additionally, the results demonstrate that the proposed model accurately predicts the observed phenomena, with a determination coefficient ($R^2$) of 0.85, indicating a strong fit to the data.
Furthermore, the section discusses the implications of these findings in the context of existing literature, suggesting that the results not only support the initial hypotheses but also provide new insights into the underlying mechanisms at play. The authors emphasize the robustness of their results through various sensitivity analyses, which confirm the reliability of the conclusions drawn from the study. Overall, the findings contribute valuable knowledge to the field and pave the way for future research directions.
Discussion
In this retrospective study approved by the ethics committee of the Stomatology School of the Air Force Medical University, 52 patients diagnosed with Class II division 1 malocclusion were recruited, with 49 ultimately included after excluding three due to problematic CBCT data. The study aimed to compare the effects of Twin-Block appliances and clear functional aligners on temporomandibular joint (TMJ) parameters. Statistical analyses revealed significant increases in condylar height, volume, and other dimensions following treatment with both appliances, indicating adaptive remodeling of the condyles. Notably, the average increase in condylar height was approximately 1.97 mm for the Twin-Block and 2.38 mm for the clear functional aligners, suggesting that clear functional aligners may be more effective in promoting vertical growth.
The study also assessed changes in the articular fossa and condylar position, finding no significant remodeling of the articular fossa post-treatment. Both appliances facilitated the retrodisplaced condyle’s movement to a neutral position within the articular fossa, although overall condylar positions remained largely unchanged. Importantly, the Twin-Block appliance was found to significantly enhance the growth of the mandibular ramus compared to clear functional aligners, likely due to the differing mechanical properties of the appliances. The findings underscore the effectiveness of both treatment modalities in promoting mandibular growth, with implications for clinical practice in managing Class II division 1 malocclusion. Future studies with larger sample sizes and long-term follow-ups are warranted to further elucidate TMJ reconstruction dynamics following functional orthodontic treatment.