Biotensegrity as the mechanism of the anterior part of maxilla expansion using orthodontic sagittal appliance*

Transkrypt

1 J Stoma 2014; 67, 5: 2014 Polish Dental Society C A S E R E P O R T Biotensegrity as the mechanism of the anterior part of maxilla expansion using orthodontic sagittal appliance* Biotensegracja jako mechanizm rozbudowy przedniej części szczęki w leczeniu aparatem strzałkowym* Joanna Jabłońska-Zrobek 1, Sandra Osiewacz 1, Adam Skiba 1, Adrian Strzecki 1, Joanna Szczepańska 2, Elżbieta Pawłowska 1 1 Zakład Ortodoncji, Uniwersytet Medyczny w Łodzi, Polska Department of Orthodontics, Medical University of Lodz, Poland Head: dr hab. E. Pawłowska, prof. nadzw. 2 Zakład Stomatologii Wieku Rozwojowego, Uniwersytet Medyczny w Łodzi, Polska Department of Paediatric Dentistry, Medical University of Lodz, Poland Head: prof. dr hab. J. Szczepańska Abstract Introduction. A 15-year-old patient with the anterior cross-bite demonstrated a severe distally deformed anterior part of the ellipse describing the upper dental arch and deep bite. Shortening of the horizontal and vertical dimensions of the maxilla was noted, with a reduction in the lower part of the face. Incisors, which had erupted into reversed overjet, might have forced mandible growth into skeletal Class III. Aim of the study. To present treatment of a patient with the diagnosis of skeletal Class III malocclusion using orthodontic camouflage method and analysis of dentoalveolar and skeletal changes following orthodontic therapy. Methods. A plate with an expansion screw exerting force in the antero-posterior direction was fitted. A quarterly turn of the screw was added each week. Results. After 6.5 months of using the sagittal appliance the alveolar process of maxillary central incisors demonstrated anterior movement, according to biotensegrity law. Local protraction was the main contributor to cross-bite elimination. Maxillary Streszczenie Wprowadzenie. U 15-letniego pacjenta z odwrotnym nagryzem poziomym zaobserwowano odwrócenie wypukłości przedniej części eliptycznego kształtu łuku zębowego górnej szczęki oraz zgryz głęboki. W rysach twarzy przed leczeniem ortodontycznym obserwowano umiarkowane skrócenie poziomego i pionowego wymiaru szczęki, zmniejszenie dolnego piętra twarzy. Najprawdopodobniej tuż po wyrznięciu zębów siecznych powstał odwrotny nagryz poziomy i zadziałał jak aparat wymuszający wzrost żuchwy do III klasy szkieletowej. Cel pracy. Leczenie pacjenta z rozpoznaniem III klasy szkieletowej metodą ortodontycznej kompensacji oraz analiza zmian zębowo-wyrostkowych i szkieletowych po leczeniu. Materiał i metoda. Zastosowano płytkę aktywną ze śrubą wyzwalającą siłę w kierunku przednio-tylnym, aktywowaną co tydzień o 90 o. Wyniki. W wyniku 6,5-miesięcznego działania aparatu strzałkowego wyrostek zębodołowy z centralnymi siecznymi zębami szczęki górnej uległ doprzedniemu przemieszczeniu, KEYWORDS: biotensegrity, skeletal, Class III, maxilla, deformity HASŁA INDEKSOWE: biotensegracja, III klasa szkieletowa, zniekształcenie, szczęka * This study was funded by Medical University of Łódź grant n o / / * Praca finansowana przez Uniwersytet Medyczny w Łodzi, grant nr / /

2 Biotensegrity as the mechanism of the anterior part of maxilla expansion... J Stoma 2014; 67, 5 anterior arch length increased. Superimposition of tracings of cephalometric x-rays taken before and after treatment revealed 3.2 mm anterior advancement of point A, 5.4 O labial inclination of maxillary central incisors, and maxillary counterclockwise rotation. The lower anterior facial height increased by 2.85 mm. The result was satisfactory from both esthetic and functional standpoints, and remained stable on observation for more than 1 year after treatment completion. Conclusion. Compensatory treatment of a 15-year-old patient with the moderate skeletal Class III malocclusion without orthognathic surgery is the acceptable option for a patient with convergent facial pattern and a deep bite. This Class III subtype allows for correction through unlocking of the maxilla and the mandible. Morphologic features of alveolar processes in the patient allowed for orthodontic teeth movement with bone. Orthodontic maxillary anterior alveolus advancement can be interpreted as based on tissue biotensegrity mechanism. zgodnie z prawem biotensegracji. Miejscowa protrakcja wyrostka zębodołowego w głownej mierze przyczyniła się do wyeliminowania zgryzu krzyżowego. Przednia długość łuku zwiększyła się. Nałożenie obrysów zdjęć cefalometrycznych sprzed i po leczeniu ortodontycznym ukazało przesunięcie doprzednie punktu A o 3,2 mm, wychylenie brzegów siecznych zębów szczęki o 5,4 o oraz rotację szczęki przeciwną do wskazówek zegara. Wysokość dolnego piętra twarzy zwiększyła się o 2,85 mm. Wyniki. Uzyskany rezultat był satysfakcjonujący z punktu widzenia estetyki twarzy i funkcji narządu żucia i okazał się stabilny w obserwacji po upływie ponad roku po zakończeniu leczenia. Podsumowanie. Leczenie pacjenta 15-letniego z umiarkowaną III klasą szkieletową zgryzu bez konieczności włączenia chirurgii ortognatycznej może być przeprowadzone u pacjenta wykazującego się zbieżnym typem wzrostu podstaw szczęk oraz zgryzem głębokim. Taki podtyp klasy III pozwala na korektę poprzez rozblokowanie szczęki i żuchwy. Cechy morfologiczne wyrostków zębodołowych u pacjenta umożliwiły ortodontyczne przemieszczanie zębów wraz z kością. Ortodontyczne doprzednie przemieszczenie przedniej części wyrostka zębodołowego szczęki można rozumieć w oparciu o mechanizm tkankowej biotensegracji. Orthodontic diagnosis is based on the clinical assessment of the combination of factors such as: facial harmony, competence of facial muscles, aesthetics and balance of occlusion, periodontal health, as well as x-ray measurements of the basal and alveolar parts of the real-time development of the maxilla and the mandible. This diagnosis also includes a consideration of the role played by heredity and a forecast of growth type, for example using a method of structural assessment of the mandible. The genotype of the patient has a significant role in the skeletal formation of the jaws, especially in the vertical dimension. DNA code does not strictly determine the sagittal relations between the maxilla and the mandible. Environmental factors tend to predominate in influencing the horizontal dimension of jaws growth, and orthodontic treatment, too. 1-3 Both the outcomes of the orthodontic treatment and the results of molecular studies confirm that modifications of bony shapes go beyond the alveolar Diagnoza ortodontyczna jest wynikiem procesu połączenia klinicznej oceny harmonii rysów twarzy, stopnia wydolności funkcji mięśni w obrębie twarzoczaszki, estetyki i zrównoważenia okluzji, stanu zdrowia przyzębia oraz pomiarów radiologicznych w czasie rzeczywistym rozwoju szkieletowych i wyrostkowych kości szczęki i żuchwy. Składową rozpoznania zaburzenia zgryzu jest także konieczność rozważenia roli jaką pełni podłoże genetyczne w morfologii twarzy pacjenta i przewidywanie typu wzrostu np. na podstawie metody oceny strukturalnej żuchwy. Podłoże genetyczne w znacznym stopniu stanowi o kształtowaniu struktur podstawnych szczęk, szczególnie w wymiarze pionowym. Kod DNA nie determinuje natomiast ściśle relacji przednio-tylnych szczęki i żuchwy. Na wymiar poziomy często dominujący wpływ mają czynniki zewnątrzpochodne, w tym leczenie ortodontyczne. 1-3 Zarówno wyniki leczenia ortodontycznego, jak i nowoczesne metody badań molekularnych potwierdzają, że kształt 631

3 J Stoma 2014; 67, 5 Jabłońska-Zrobek J., Osiewacz S., Skiba A., Strzecki A., Szczepańska J., Pawłowska E. process biomechanical therapy influences the structure of the maxillary and mandibular basal bones. It is reflected by advancement of referral bone landmarks, i.e. cephalometric Downs A point. The structure of bone is determined by the activity of its cells. Osteocytes, which are ten times more numerous than osteoblasts, play a leading role in bone remodelling, mainly due to their integration in the form of a syncytium. When an orthodontic appliance exerts forces that bend the bone, a change of pressure or fluid flow is induced in the canalicular syncytium. Such events stimulate cells to produce signalling molecules and cell and bone structural proteins. The theory of adaptive bone remodeling (tensegrity) is based on the assumption that the biological tension induces new tissue apposition to withstand acting strength. In orthodontics, dental movements are for simplicity divided as occurring in two ways: through the bone (along the alveolar process) or with bone (across the alveolar process). The dental movement with bone is characterized by the phenomenon of bone apposition, which takes place on the outer surface of the alveolar ridge corresponding to the area of direct application of the force. This phenomenon allows teeth to be moved beyond the distal envelope of the alveolar process that was present before treatment. Following force application with a Haas appliance, Nord appliance or sagittal appliance, the dental arch increases in size including alveolar process, and teeth undergo parallel movements. 4-8 In growing patients, this tensegrity approach to remodelling has a broader application, in that it explains intramatrix rotation, which reciprocally adapts the maxilla and the mandible in the process of true rotation, in conjunction with orthodontic forces Similar findings were reported by Skieller 9 who defined stable structures and variable areas in the craniofacial skeleton, the latter being amenable to orthodontic change. Favourable factors prognosing skeletal Class III patients as good candidates for orthodontic treatment include: horizontal growth pattern, brachycephaly, a large sagittal dimension of the mandibular symphysis, a positive result of the kości może być modyfikowany nie tylko na poziomie wyrostka zębodołowego, lecz także dzięki wpływaniu na struktury podstaw kostnych szczęki i żuchwy wskutek leczenia biomechanicznego, co znajduje odzwierciedlenie w przemieszczaniu punktów cefalometrycznych m.in. doprzednim przesunięciu punktu A wg Downsa. Za budowę kości odpowiedzialne są komórki tej tkanki. 10-krotnie większa liczba osteocytów niż osteoblastów pełni główną rolę w remodelowaniu kości głównie poprzez ich integrację w zespólnię. Zmiana ciśnienia lub przepływ płynu w lakuno-kanalikowym syncytium, spowodowany naprężeniem kości na skutek siły wywieranej przez aparat ortodontyczny, aktywuje osteocyty do wytwarzania białek sygnałowych i budulcowych kości. Teoria adaptacyjnej przebudowy kości opiera się na założeniu biologicznego ugięcia tkanki kostnej do nowego kształtu - zjawisko tensegracji (ang. tensegrity), a następnie stabilnym przemodelowaniu ugiętej kości do przyjętych ugięciem wymiarów. W ortodoncji dla uproszczenia rozróżniamy ruch zębów wzdłuż wyrostka zębodołowego lub przemieszczenie zębów razem z kością (w poprzek). Temu ostatniemu procesowi towarzyszy fenomen apozycji kości występującej na przeciwległej powierzchni odpowiadającej polu bezpośredniego przyłożenia siły. Zjawisko to pozwala na przemieszczenie zębów do przestrzeni poza pierwotną odśrodkową obwiednię położenia wyrostka zębodołowego w stosunku do początku leczenia. Na przykładzie przyłożenia sił stosując aparat Hassa, płytkę Norda lub aparat strzałkowy, łuk zębowy (w tym wyrostek zębodołowy) powiększa swoje wymiary z równoległym przemieszczeniem zębów. 4-8 W okresach wzrostu pacjenta rozszerzeniem paradygmatu tensegrycznej przebudowy i jej następstwem pod wpływem sił ortodontycznych jest wewnątrz-matrycowa rotacja kości z dostosowaniem wzajemnym szczęki i żuchwy do procesu rotacji prawdziwej Podobne obserwacje zaprezentował Skieller 9 określając struktury stabilne i obszary zmienne podatne na leczenie ortodontyczne w kompleksie twarzoczaszki. Do pozytywnych prognostycznych czynników kwalifikujących do leczenia ortodontycznego pa

4 Biotensegrity as the mechanism of the anterior part of maxilla expansion... J Stoma 2014; 67, 5 functional test (discordant centric relation and maximum intercuspation), absence of underlying heredity and good facial aesthetics. 11,12 The large antero-posterior dimension of the mandibular symphysis, assessed high positive values of structural method, determines maxillary incisor movement, limited to the largest degree by the posterior cortical plate On the other hand, although the well-defined overall growth potential of the jaws is genetically determined, extrinsic factors still play a significant role in gene expression, hence they modify the formation and development of bony bases. One of the decisive factors is changing the primarily anterior direction of mandibular growth into a vertical one that carries a markedly lower relapse tendency. 2,11,16 The correction of Class III malocclusions in adolescent patients is not only significant physically and structurally but is also of psychological importance. Appearance is a major factor influencing a teenager s life. Delaying treatment until the completion of growth may induce psychological depression in patients. Interceptive treatment, even at a late stage of growth, may eliminate the need for later surgery, or reduce its scope. 16 Case report A 15-year-old patient presented at the Clinic of Orthodontics asking for treatment due to dissatisfaction with the appearance of his short concave face, flat and thin upper lip, unaesthetic small smile and uneven exposure of upper central incisors in comparison with lateral incisors. In an interview with the patient and his parents any incident of trauma in the area of the maxilla in the early or late childhood and adolescence period was ruled out. The parents admitted, however, that the boy prematurely had lost his primary central incisors as a result of decay. Dental examination revealed insufficient oral hygiene and bad condition of the dentition. Numerous carious lesions were found and two teeth removed due to complications of dental caries (DMF=20). On the basis of the detailed analysis of teeth, abnormal mineralization of the enamel of front teeth was noted due to the harmful pathological factors cjentów z III klasą szkieletową zaliczamy poziomy wzorzec wzrostu, czaszkę brachycefaliczną, duży przednio-tylny wymiar spojenia żuchwy, dodatni wynik testu czynnościowego (różnica pomiędzy relacją centryczną i maksymalnym zaguzkowaniem), brak dziedzicznego tła i dobrą estetykę twarzy. 11,12 Duży przednio-tylny wymiar spojenia żuchwy, oceniany wysokimi wartościami dodatnimi w metodzie strukturalnej, określa swobodę przemieszczania zębów siecznych szczęki, ograniczoną w największym stopniu przez blaszkę zbitą tylnego konturu spojenia Z drugiej jednak strony, chociaż potencjał wzrostowy szczęki i żu chwy ma rzeczywiście podłoże genetyczne, to czynniki zewnątrzpochodne odgrywają istotną rolę w ekspresji genów, czyli modyfikują kształtowanie i rozwój baz kostnych. Jednym z czynników o decydującym znaczeniu jest zmiana pierwotnie doprzedniego wzrostu żuchwy na pionowy o znacznie mniejszej tendencji do nawrotu wady. 2,16,11 Korekcja zgryzu klasy III u pacjentów dojrzewających ma znaczenie nie tylko czynnościowe i strukturalne, ale także psychologiczne. Wygląd estetyczny w wieku młodzieńczym jest cechą o istotnym znaczeniu wpływającym na pozytywne relacje z rówieśnikami i życie społeczne. Niepodjęcie leczenia i oczekiwanie na zakończenie wzrostu wpływa niekorzystnie psychologicznie na pacjentów. Natomiast leczenie interwencyjne, rozpoczęte nawet podczas późnego wieku dorastania, może wyeliminować lub zmniejszyć zakres leczenia chirurgicznego. 16 Opis przypadku Pacjent lat 15 zgłosił się do Poradni Ortodoncji z prośbą o leczenie ortodontyczne z powodu niezadowolenia z wyglądu swojej krótkiej wklęsłej twarzy, płaskiej i cienkiej górnej wargi, nieestetycznego małego uśmiechu i cofniętych wizualnie przyśrodkowych zębów siecznych w porównaniu do zębów siecznych bocznych. W wywiadzie pacjent i jego rodzice nie podali żadnych okoliczności urazowych w okolicy szczęki w wieku wczesnego lub późnego dzieciństwa jak i okresu dorastania, choć przyznali, że chłopiec przedwcześnie utracił mleczne zęby sieczne przy

5 J Stoma 2014; 67, 5 Jabłońska-Zrobek J., Osiewacz S., Skiba A., Strzecki A., Szczepańska J., Pawłowska E. Fig. 1. Patient profile; A before treatment started, view shows decreased anterior lower facial height, lack of short upper lip support, B directly after appliance removal: anterior lower anterior facial height increased, better lips arragement is observed, C satisfactory improvement of soft tissues more than year after treatment completion. Profil pacjenta; A przed rozpoczęciem leczenia, widoczne jest skrócenie dolnego piętra twarzy, brak podparcia krótkiej wargi górnej, B - bezpośrednio po zdjęciu aparatu: przednia dolna wysokość twarzy wzrosła, lepsze ułożenie warg, c satysfakcjonująca poprawa tkanek miękkich po ponad roku od zakończenia leczenia. Fig. 2. Plaster cast of upper jaw. Aparat strzałkowy. acting during the first two years of life. Lower than average social status, low parents incomes and large nuclear family of 8 members can provide additional socio-economic risk factors affecting the state of the oral cavity. The patient required a comprehensive rehabilitation of the oral health. Endodontic treatment of two teeth was completed before any orthodontics started. The health of the teeth was inspected and appropriate treatment was performed throughout the orthodontic therapy. Significant pathological abrasions of the labial środkowe w wyniku próchnicy. Badanie stomatologiczne ujawniło niedostateczną higienę jamy ustnej, zaniedbany stan uzębienia, o czym świadczyły liczne ubytki próchnicowe i 2 zęby usunięte z powodu powikłań próchnicy (PUW=20). Na podstawie szczegółowej analizy uzębienia stwierdzono zaburzenia mineralizacji szkliwa przednich zębów stałych, spowodowane szkodliwym działaniem patologicznych czynników do 2 roku życia. Niski status społeczny, niskie zarobki rodziców i liczna 8-osobowa rodzina mogły stanowić dodatkowe społeczno-ekonomiczne czynniki ryzyka wpływające na stan jamy ustnej chłopca. Pacjent wymagał kompleksowej sanacji jamy ustnej z leczeniem endodontycznym 2 zębów, które przeprowadzono przed rozpoczęciem leczenia. Kontrola stanu zdrowia uzębienia i leczenie zachowawcze było kontynuowane podczas całego leczenia ortodontycznego. Odnotowano również znaczne patologiczne starcie wargowych powierzchni górnych przyśrodkowych zębów siecznych, spowodowane zaburzeniem zgryzowym, których odbudowę zaplanowano po leczeniu ortodontycznym. Badanie kliniczne morfologii twarzy przed leczeniem ortodontycznym przeprowadzono w naturalnej pozycji głowy i stwierdzono lekko wklęsły profil twarzy, zapadnięcie okolicy wargi górnej i zmniejszenie dolnego odcinka twarzy oraz 634

6 Biotensegrity as the mechanism of the anterior part of maxilla expansion... J Stoma 2014; 67, 5 Fig. 3. Intraoral photograph; A before treatment started, B after first phase of orthodontic treatmen. Zdjecie wewnątrzustne; A przed leczniem, B po pierwszej fazie leczenia ortodontycznego. Fig. 4. Lateral cephalometric x-ray; A before treatment, B inserted CBCT layer into initial x-ray including central incisor, C cephalogram after orthodontic treatment. Radiologiczne zdjęcie boczne odległościowe; A przed leczeniem, B nałożona warstwa CBCT zawierająca ząb sieczny przyśrodkowy, C zdjęcie cefalometryczne po leczeniu ortodontycznym. surfaces of the upper centrals caused by occlusal collisions were also found, their reconstruction was scheduled after orthodontic treatment. A clinical examination of the morphology of the face before planning of procedures was carried out with the head in a natural position. A slightly concave facial profile was found with retruded and shortened upper lip and decreased lower face height (Fig. 1A). The lower front teeth were found to be overlapping the upper ones in maximal intercuspation (there was a crossbite of the central incisors). The overbite was 7 mm deep. Alveolar process in the area of central incisors was positioned significantly posteriorly when compared with the anterior border of lateral incisors and canines along the sagittal plane (Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4B w porównaniu do Fig. 4A, Fig. 6A). The increased range of mandibular vertical skrócenie i dysharmonijne napięcie wargi górnej (Fig. 1A). Zęby przednie dolne zachodziły na górne w maksymalnym zaguzkowaniu (stwierdzono zgryz krzyżowy częściowy przedni w zakresie centralnych siekaczy). Nagryz pionowy wynosił 7 mm. Wyrostek zębodołowy w okolicy centralnych zębów siecznych szczęki wykazywał dotylne położenie w płaszczyźnie czołowej w porównaniu do przedniego zarysu odpowiadającego siekaczom bocznym i kłom (Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4B w porównaniu do Fig. 4A, Fig. 6A). U pacjenta stwierdzono zwiększony zakres ruchów pionowych, dochodziło do rozklinowania szczęki i żuchwy. Po osiągnięciu okluzji zbliżonej do tête-à-tête w zakresie centralnych zębów siecznych, zaznaczała się poprawa rysów twarzy. U brata badanego pacjenta klinicznie i radiologicznie rozpoznano II klasę szkieletową. Badanie 635

7 J Stoma 2014; 67, 5 Jabłońska-Zrobek J., Osiewacz S., Skiba A., Strzecki A., Szczepańska J., Pawłowska E. rodziców ujawniło u obojga charakter relacji dotylnej żuchwy. Analiza modeli gipsowych z użyciem pomiarów według Ponta nie wykazała istotnych zaburzeń poprzecznych, natomiast przednia długość łuku (wskaźnik przedniej długości łuku zębowego zgodnie z formułą Korkhausa) okazała się skrócona (Fig. 6B). W wyniku utraty pierwszych zębów trzonowych odnotowano pogłębioną krzywą Spee i nachylone mezjalnie drugie dolne zęby trzonowe. Parametry nagryzu poziomego i pionowego wynosiły odpowiednio: -2 mm i 7 mm. Fig. 5. Superimposition of pre- and postoperative cephalometric tracings. Nałożenie obrysów bocznych zdjęć odległościowych wykonanych przed i po pierwszym etapie leczenia ortodontycznego. movements was noted and the positive functional test of the lower jaw was assessed as possible, i.e. tête-à-tête occlusion of the central incisors was easily achieved with improvement of facial esthetics. Clinical and radiological examination revealed the brother of the patient to be skeletal Badanie radiologiczne przed podjęciem leczenia ortodontycznego Do zdjęcia odległościowego bocznego pacjent przyjął pozycję siedzącą, wyprostowaną i patrzył w dal. Poproszono pacjenta, aby podczas badania utrzymywał szczękę i żuchwę w całkowitym zaguzkowaniu. W ocenie profilu tkanek miękkich głowę pacjenta upozycjonowano tak, aby uzyskać równoległość płaszczyzny frankfurckiej do podłoża. Na podstawie obrazu radiologicznego wiek kostny pacjenta określono jako CVMS V, gdyż kręgi 3 i 4 są na zdjęciu bocznym przed podjęciem leczenia kwadratami a nie prostokątami, co oznacza, że jeszcze wzrost definitywnie nie zakończył się. Fig. 6. A plaster model with labial area and differentiated incisor crown position before treatment, B occlusal plane of maxilla for dental arch and plicae measurements. A model gipsowy z powierzchnią wargową i zróżnicowanym położeniem zębów siecznych przed leczeniem, B płaszczyzna zgryzowa górnej szczęki, w której dokonywano pomiary łuku zębowego i fałd podniebiennych 636

8 Biotensegrity as the mechanism of the anterior part of maxilla expansion... J Stoma 2014; 67, 5 Class II. Distoclusion of the mandible was found to be present in both parents. The analysis of the patient s casts using Pont measurement did not demonstrate any decrease in the transversal arch diameter while the length of the anterior arch, that is the index of the anterior length according to Korkhaus, was found to be shorter (Fig. 6 B). As a result of the loss of the first molars, an increased curve of Spee was noted and the second lower molars were found to be mesially tilted. The respective overjet and overbite parameters were 2 mm and 7 mm. Radiographic examination before orthodontic treatment For lateral cephalometric x-ray the patient adopted the sitting, upright position and was looking straight ahead. He was asked during the procedure to maintain the upper and lower jaw in maximal intercuspation. In assessing the profile of the soft tissues the head of the patient was positioned to get the Frankfort plane parallel to the floor. Based on the lateral x-ray skull projection the skeletal age of the patient was assessed as CVMS V, as cervical vertebrae are squares and not rectangles, which means that growth definitely had not ended. The following measurements were taken using Cone Beam Computed Tomography (CBCT): the diameter from the anterior cortical lamina to the anterior surface of the upper incisor roots, the distance between the posterior outline of the lower incisor roots and the distal cortical bone, and the width and density of the cortical and cancellous bones of the alveolar processes. Cephalometric analysis Lateral x-ray of the head taken before the beginning of the orthodontic treatment was modified for the purpose of cephalometric analysis. The actual point A for the central incisors was located distally to the one corresponding to lateral incisors. So the real point A was hidden on standard cephalometric x-ray. In order to visualize the unpaired points prosthion, A and other points on mid-sagittal plane, cephalometric x-ray was reformatted to eliminate inherent enlargement, and Dla oceny odległości blaszki zbitej od przedniej powierzchni korzeni siekaczy górnych, tylnych krawędzi korzeni siekaczy dolnych, grubości i gęstości warstwy korowej i gąbczastej wyrostków zębodołowych wykonano badanie przy użyciu stożkowej tomografii komputerowej (CBCT). Analiza cefalometryczna Dla wykonania analizy cefalometrycznej zdjęcie boczne głowy wykonane przed rozpoczęciem leczenia ortodontycznego zostało zmodyfikowane. Rzeczywisty punkt A odpowiadający siekaczom centralnym był dotylnie usytuowany w odniesieniu do przesłaniającego zarys brzegu wyrostka dla prawego bocznego zęba siecznego oznaczalnego na konwencjonalnym zdjęciu bocznym (sumarycznym). W celu uwidocznienia punktów prosthion, A i innych nieparzystych w linii pośrodkowej, zdjęcie cefalometryczne zostało przeformatowane, aby zniwelować inherentne powiększenie, a następnie obszar przedni szczęki dopasowano i zastąpiono odpowiednią warstwą strzałkową przekroju CBCT, zawierającą mezjalny brzeg siekacza centralnego (Fig. 4 B). Precyzyjnego dopasowania konturów szkieletowych dokonano przy użyciu oprogramowania Photoshop 5.0. Rzeczywisty punkt A Downsa został zidentyfikowany jako najgłębszy, najbardziej dotylny punkt krzywizny pośrodkowej wargowej powierzchni wyrostka zębodołowego od punktu ANS do prosthion na przekroju zawierającym siekacz przyśrodkowy. Podobnie nakładanie się kości jarzmowej wprowadziło niejasność w zaznaczaniu punktów na wyrostku kłykciowym w obrazie cefalometrycznym. Fragment zawierający ramię żuchwy na zdjęciu bocznym usunięto i wstawiono w maksymalnym dopasowaniu warstwę CBCT z wyraźnym zarysem segmentacji wyrostka stawowego. Analizę cefalometryczną uszczegółowionego zdjęcia bocznego odległościowego przeprowadzono w oparciu o pomiary dokonane przy pomocy oprogramowania Ortodoncja 6.0, icatvision, Dolphin Imaging, Adobe Photoshop CS6 Extended. Po etapie leczenia ortodontycznego prezentowanego w niniejszej publikacji zdjęcie bocz

9 J Stoma 2014; 67, 5 Jabłońska-Zrobek J., Osiewacz S., Skiba A., Strzecki A., Szczepańska J., Pawłowska E. then structures were matched together and anterior part of x-ray was replaced by the sagittal layer of CBCT containing mesial edge of the central incisor (Fig. 5 B). Precise matching of skeletal outlines were made using the Software Photoshop 5.0. The actual point A defined by Downs was identified as the deepest point on the curvature between the ANS and prosthion on the labial contour of the alveolar process in the layer with central incisor. Similarly, the overlapping by the zygomatic bone introduced ambiguity in selecting points on the condylar process in the cephalometric image. The layer containing the ramus of the mandible on the cephalometric x-ray was substituted in maximal match with other contours of bone margins by CBCT slice with clearly segmented condylar process. Cephalometric analysis of detailed lateral x-ray of the skull in this publication was made using four licensed software packages: Ortodoncja 6.0 (Ortobajt, Pl), icatvision, Dolphin Imaging, Adobe Photoshop CS6 Extended. After the stage of orthodontic treatment presented in this publication the cephalometric x-ray of the patient was made using the same equipment, in the very similar position of the patient looking ahead and the same constant distance from the radiation source for reproducibility became possible. Specific control was necessary to allow the repeatability of the sitting position to enable imposition of the consecutive cephalometric x-rays to determine the displacement of the teeth and alveolus resulting from growth and given treatment. Parameters Summarized in Table 1 are the values of angular and linear cephalometric parameters of the patient before treatment and after orthodontic procedures. Assessment of the development of the maxilla was carried out at the skeletal level on the basis of the effective length changes from point A to point S (sella). In addition, the measurements included SNA angle for the maxilla, SNB for the mandible in relation to the base of the anterior part of the skull NSL, and their reciprocal relationship the angle of the ANB. The sagittal position of symphysis menti SNPg was compared on the ne pacjenta wykonano przy użyciu tego samego urządzenia, w tej samej pozycji pacjenta swobodnie patrzącego w dal i z tej samej, stałej odległości od źródła promieniowania. Szczególna kontrola powtarzalności ustawienia pacjenta była niezbędna dla umożliwienia nałożenia przez lekarza kolejnych zdjęć cefalometrycznych dla określenia przemieszczenia zębów i wyrostka wynikające ze wzrostu i przeprowadzonego leczenia. Parametry W tabeli 1 zestawione zostały wartości kątowe i liniowe parametrów cefalometrycznych pacjenta przed leczeniem i po przeprowadzonym postępowaniu ortodontycznym. Ocena rozbudowy szczęki została przeprowadzona na poziomie kostnym, na podstawie zmiany efektywnej odległości punktu A do punktu S (sella). Ponadto pomiary objęły kąt SNA, dla żuchwy SNB w odniesieniu do płaszczyzny pod stawy przedniej części czaszki NSL, ich wzajemnej relacji kąta ANB oraz strzałkowej pozy cji kostnej podstawy bródki SNPg. Do oceny wykorzystano pomiary długości trzonu żuchwy (UK) pomiędzy punktami gonion (Go) i pogonion (Pg) i wysokości gałęzi żuchwy (R) od punktu Go (punkt konstrukcyjny wyznaczony przez prostą przechodzącą przez articulare i styczną do tylnej krawędzi gałęzi) prostopadle do płaszczyzny frankfurckiej, OK liniowy efektywny pomiar podstawy szczęki od rzutu punktu A i rzutu PNS (kolec tylny) na płaszczyznę Frankfurcką. Mierzono także zależność pomiędzy środkową a dolną przednią wysokością twarzy z użyciem odległości pomiędzy punktami N-Sp (Sp rzut prostopadły punktu Sp na linię N-Pg) i dolnego odcinka (pomiędzy punktami Sp -Gn) twarzy, na podsta wie których obliczono indeks jej przedniej wyso kości. Odczytano odległość pomiędzy punktami A i B na płaszczyźnie zgryzu OL według Wits. Dla określenia pozycji wyrostka zębodołowego szczęki i żuchwy przeprowadzano pomiary kątowe Pr-N-A i CL/ML (wyznaczona przez styczną do przedniego zarysu spojenia żuchwy i przechodzącą przez najwyższy punkt na wyrostku zębodołowym żuchwy w linii pośrodkowej od strony wargowej). Nachylenie siekaczy górnych względem podstawy szczęki 638

10 Biotensegrity as the mechanism of the anterior part of maxilla expansion... J Stoma 2014; 67, 5 Table 1. Cephalometric parameters, their value before (T0) and after (T1) orthodontic treatment in the patient Parameters T0 Mean Graph sd T0 T1 Graph sd T1 Antero-posterior OK (mm) SNA (O) 79,5 82 ±3 -( * )+ 82,6 -( * )+ SNB (O) 84,0 80 ±3 -( * )+ 85,5 -( * )+ SNPg (O) 86,0 81 ±3 -( * )+ 85,0 -( * )+ ANB (O) -4,5 2 ±3 -( * )+ - 2,7 -( * )+ Index % 86, ( * )+ 77,5 -( * )+ PrNA (O) 4,0 2 ±1 -( * )+ 2,5 -( * )+ CL/ML (O) 68,0 70 ±6 -( * )+ 65,0 -( * )+ PgNB (O) 2,0 1 ±2 -( * )+ 2,4 -( * )+ Wits (mm) -5,0 0 ±2 -( * )+ -2,0 -( * )+ 1+/SN (O) 107,0 104 ±7 -( * )+ 110,9 -( * )+ Skull base Vertical NSAr (O) 113,6 124 ±5 -( * )+ 114,3 -( * )+ NSBa (O) 117,4 131 ±5 -( * )+ 117,4 -( * )+ NL/ML (O) 19,5 25 ±6 -( * )+ 24,7 -( * )+ NS/NL (O) 5,6 8 ±4 -( * )+ 3,1 -( * )+ NS/ML (O) 18,3 33 ±6 -( * )+ 24,3 -( * )+ Mandible structure Ar-tGo-Gn (O) 123,2 126 ±6 -( * )+ 126,1 -( * )+ UK (mm) 73,9 69 ±4 -( * )+ 75,1 -( * )+ R (mm) 49,1 49 ±4 -( * )+ 52,4 -( * )+ Index % 86, ( * )+ 77,5 -( * )+ Incisors position 1+/NL (O) 109,0 110 ±6 -( * )+ 119,9 -( * )+ 1-/ML (O) 85,0 94 ±7 -( * )+ 87,3 -( * )+ 1+/1- (O) 149,7 132 ±8 -( * )+ 145,2 -( * )+ Soft tissues PCt-Ls (O) 112,0 109,8 ±7 -( * )+ 109,7 -( * )+ UL-E (mm) -3, ( * )+ -2,7 -( * )+ LL-E (mm) -1, ( * )+ -1,5 -( * )+ Graph sd T0 graphic number of standard deviations for T0 Value and direction of variation, Mean mean value in population, Graph sd T1 graphic number of standard deviations for T1 Value and direction of variation, Labrale superius Ls, PCm tangent Ls (PCt-Ls) = nasolabial angle

11 J Stoma 2014; 67, 5 Jabłońska-Zrobek J., Osiewacz S., Skiba A., Strzecki A., Szczepańska J., Pawłowska E. pre- and post-treatment cephalograms. Selected parameters were used, among others effective length of the mandible body UK, between the points of the gonion Go (Go is the constructed one designated by a straight line passing through the articulare and tangent to the posterior edge of the ramus intersecting mandibular line) and pogonion (Pg). Next analyzed dimension was the height of the mandibular ramus R between R and Go points. OK is linear effective measurement from the point A Downs and the PNS (spina nasalis posterior) measured on Frankfort s plane. The relationship between the middle and the lower front face heights was measured using the distance between points N-Sp (Sp is the orthogonal projection of the point Sp on the N-Pg line) for middle and between Sp -Gn for the lower. Then, using result values the index for anterior face height was calculated. The distance between projections of point A and B on the occlusion plane OL according to Wits was read. To determine the position of the maxillary and mandibular alveolar processes, measurements were carried out of angle Pr-N-A and CL/ML (CL was determined by the tangent to the anterior mandibular symphysis outline and passing through the highest point on the mandibular alveolar, in the midline labially). The upper incisors inclination in relation to the base of the jaw was evaluated by measuring the angle between the axis of the upper incisors and the maxillary basis plane: 1+/NL. Similarly, the lower incisors inclination in relation to the base of the jaw was evaluated by measuring the angle between the axis of the lower incisors and the mandibular basis plane: 1-/ML. On the basis of the pretreatment cephalometric x-ray, skeletal Class III was diagnosed, complicated by skeletal deep bite, including shortening of the base of the skull and the maxilla, and excessive growth of the mandibular body. A brachyfacial face type and anterorotation of the mandible were identified based on the following Björk characteristics: 9 1. wide, anteriorly inclined condylar process (++), 2. angled contour of the mandibular canal (++), 3. flat shape of the lower border of the body of the mandible (++), 4. wide and low mandibular symphysis oceniano przez pomiar kąta pomiędzy osią siekaczy górnych a tą płaszczyzną: 1+/NL. Podobnie poprzez 1-/ML oznaczono inklinację siekaczy dolnych względem płaszczyzny podstawy żuchwy. Na podstawie wstępnego zdjęcia bocznego rozpoznano wadę klasy III, powikłaną szkieletowym zgryzem głębokim, włączając skrócenie podstawy czaszki i szczęki oraz nadmierny wzrost trzonu żuchwy. Brachyfacjalny typ twarzy i anteriorotację żuchwy u pacjenta rozpoznano w oparciu o wybrane cechy parametryczne morfologii żuchwy opisane przez Björka: 9 1. szeroki, doprzednio nachylony wyrostek kłykciowy (++), 2. kątowy kształt kanału żuchwy (++), 3. płaski kształt dolnej krawędzi trzonu żuchwy (++), 4. grube niskie spojenie żuchwy z doprzednią inklinacją (++), 5. stosunkowo mały kąt żuchwy Gn-tgo-Ar, 6. rozwarty kąt międzysieczny, 7. zmniejszona wysokość przedniej dolnej części twarzy (N-Sp / Sp -Gn 86%). Ponadto rozpoznanie potwierdzały parametry wskazujące na zmniejszony kąt podstawy czaszki NSAr 112,6 o, zredukowany wskaźnik Jarabaka, czyli proporcji tylnej do przedniej wysokości twarzy (Tab. 1). Wykonano również pomiary wyrażające sposób ukształtowania profilu twarzy przez tkanki miękkie za pomocą kąta nosowo-wargowego oraz pomiarów odległości warg do estetycznej płaszczyzny E wg Rickettsa. Warga górna i dolna znajdowały się dotylnie w stosunku do E-linii (UL-E) i dolnej wargi (LL-E) - górna o 3,4 mm do UL-E, dolna o 1,7 mm- do LL-E. Kliniczna ocena profilu tkanek zewnętrznych wykazała pogłębienie okolicy podnoso wej i znaczną martwą przestrzeń za górną wargą oraz dotylną pozycję wargi górnej. Planowane cele leczenia ortodontycznego 1. Wyprowadzenie zębów w odcinku przednim ze zgryzu krzyżowego. 2. Ustalenie prawidłowego nagryzu poziomego i pionowego. 3. Przywrócenie prawidłowych relacji podstaw kostnych w wymiarze przednio-tylnym. 4. Przygotowanie do odbudowy protetycznej braku zęba Uzyskanie triad czynnościowych. 6. Utrwalenie wyniku leczenia

12 Biotensegrity as the mechanism of the anterior part of maxilla expansion... J Stoma 2014; 67, 5 with anterior inclination (++), 5. relatively small mandibular angle Gn-tgo-Ar, 6. obtuse interincisal angle, 7. reduced height of the front lower part of the face (N-Sp / Sp -Gn 86%). In addition, a diagnosis confirmed the parameters indicating the reduced angle of the base of the skull NSAr 112,6 O, reduced Jarabak s index which is the proportion of posterior to anterior facial height (Table 1). Measurements were made expressing the shaping of facial soft tissue profile by using the naso-labial angle and the distances of the lips to the aesthetic plane E according to Ricketts. The upper lip was 3.4 mm posteriorly positioned to the E-line (UL-E), while the lower lip (LL-E) about 1.7 mm (Table 1). Clinical evaluation of external tissues profile showed a slight collapse of the subnasal area and a significant dead space behind the upper lip and posterior position of the upper lip. Planned objectives of orthodontic treatment: 1. Correction of the anterior cross bite. 2. Establishing the correct overjet and overbite. 3. Restoring proper relations of skeletal bases in antero-posterior dimension. 4. Preparation for prosthetic reconstruction of tooth Obtaining functional tooth triads. 6. Stabilization of the treatment results. Methods of treatment Two approaches were proposed to be adopted. One, after completion of the growth, fixed bracketwire appliances could be inserted into the upper and lower dental arch for decompensation and orthognathic treatment. Another plan of treatment in view of unfinished growth (skeletal age CS5) and poor oral hygiene, was to use an acrylic apparatus to encourage correct relationships, occlusion and function, and then fixed appliances. The patient insisted on the second plan of treatment without surgery. Having in mind that sagittal parameters might worsen during continued growth 17 and cephalometrically measured relationships values were below border for necessity for surgical Metoda leczenia Dwa sposoby postępowania ortodontycznego mogły być przyjęte. Po pierwsze leczenie aparatami stałymi cienkołukowymi w łuku górnym i dolnym przygotowujące do zabiegu ortognatycznego po zakończeniu wzrostu, lub leczenie alternatywne z pierwszym etapem wdrażającym aparat akrylowy, ze względu na niezakończony wzrost (wiek szkieletowy CS5) oraz słabą higienę jamy ustnej i dalsze postępowanie w kierunku prawidłowych relacji szkieletowych, okluzji i funkcji. Pacjent wybrał leczenie alternatywne bez zabiegu chirurgicznego. Świadomi możliwości pogorszenia parametrów w wymiarze strzałkowym wskutek wciąż trwającego wzrostu oraz wartości cephalometrycznych poniżej wskazujących na konieczność leczenia chirurgicznego (Wits, ANB) ale pozytywnie rokującej charakterystyki anatomicznej podjęliśmy plan leczenia bez interwencji chirurgicznej. 17 Z powodów psychologicznych i finansowych ustanowiono konsensus pomiędzy pacjentem, rodzicami i lekarzami i wybrano metodę kompensacji ortodontycznej, jako sposób leczenia pacjenta, z zastrzeżeniem konieczności długoterminowej kontroli i ewentualnej ingerencji chirurgicznej w zakresie wspomagania leczenia. Przed przystąpieniem do leczenia ortodontycznego przeprowadzono instruktaż higieniczny oraz sanację jamy ustnej. Pacjent priorytetowo był objęty leczeniem stomatologicznym podczas leczenia ortodontycznego. W pierwszym etapie leczenia zastosowano aparatu bezpośrednio oddziałujący na kość wyrostka zębodołowego (Fig. 2). W II etapie leczenia zaplanowano aparaty stałe cienkołukowe. Wykonano aktywną płytkę górną aparat strzałkowy w ramach pracy licencjackiej dla oszczędzenia kosztów ponoszonych przez pacjenta i opiekunów. Zaprojektowano płaszczyzny nagryzowe tylne obejmujące pierwsze zęby trzonowe stałe i przedtrzonowe dla rozblokowania szczęki i żuchwy, sprężyny protruzyjne z wolnym końcem do przesuwania i wychylania przyśrodkowych zębów siecznych. Schemat opisu aparatu obejmował przecięcie płyty w granicach segmentu szczęki odpowiadającego homologowi kości przysiecznej i osadzenie śruby Fishera o działaniu strzałkowym (charakte

13 J Stoma 2014; 67, 5 Jabłońska-Zrobek J., Osiewacz S., Skiba A., Strzecki A., Szczepańska J., Pawłowska E. intervention (Wits 5 mm, ANB angle -4,5 o ), positively prognosing anatomical characteristics orthodontic treatment without surgery was thought as admissible. Also due to psychological and financial reasons the consensus was established between the patient, his parents and doctors and the method of orthodontic way to treat the patient was chosen. The patient was informed of the necessity of long-term control and possible surgical intervention in the case of unsuccessful result. Prior to orthodontic treatment the hygienic instruction and sanation of the oral cavity was carried out. General dental treatment of the patient during orthodontic treatment was treated as priority. The first stage of orthodontic treatment consisted of the use of the sagittal appliance directly affecting the alveolar bone (Fig. 2), while fixed bracket-wire appliances were planned for the second stage of the treatment. To economise on costs for the patient and his parents, the active upper plate-sagittal appliance was prepared by an undergraduate student on dental technician bachelor s degree program as final art work. Acrylic covers for the mandibular first molars and premolars, incorporating protrusion springs with free ends for translation and labial inclination of the maxillary central incisors, were constructed to unblock the maxilla and the mandible. The schema description of the appliance included sawing of the maxillary segment corresponding to the homolog of incisal bone with embedded Fisher screw for antero-posterior directed expansion (characteristics of screw 4 x 1/4 round = 0.80 mm) (Fig. 3). Anterior acrylic section touched lingual surfaces of incisors, the tracing of distal border of anterior segment of the appliance was conducted between lateral incisors and canines. The appliance was cemented on maxillary molars and premolars. Screw activation in the appliance was carried out initially every two weeks by 90 degrees, and then once a week for 6 months. After the incisal edges of lower incisors passed the upper incisors the acrylic material was gradually removed from the surface of the bite planes. After this time the screw was expanded to 5.2 mm and 2 mm positive overjet was observed. Correction of the overjet enabled the removal of rystyka śruby 4 x 1/4 obrotu = 0,80 mm) (Fig. 3). Przednia sekcja akrylowa sięgała powierzchni podniebiennych zębów siecznych, a zarys tylnej granicy przedniego segmentu płyty aparatu był przeprowadzony pomiędzy zębami bocznymi siecznymi a kłami. Aparat zacementowano na zębach trzonowych i przedtrzonowych górnej szczęki. Aktywacja śruby w aparacie była przeprowadzana początkowo 1 raz na dwa tygodnie o 90 stopni, a następnie przez 6 miesięcy raz na tydzień. Po minięciu się brzegów siecznych siekaczy dolnych z górnymi zbierano stopniowo na kolejnych wizytach akryl z powierzchni nagryzowych. Po tym czasie uzyskano rozsunięcie śruby 5,2 mm i 2 mm dodatni nagryz poziomy. Bezpośrednio po zdjęciu aparatu zaobserwowano efekt otwarcia zgryzu w odcinkach bocznych. Prawidłowy nagryz siekaczy pozwolił na odstawienie aparatu bez fazy retencji z płytą ortodontyczną. Po dwóch miesiącach obserwacji pozabiegowej zęby boczne powróciły do wzajemnego kontaktu. Kształt łuku zębowego ze zniekształconej elipsy opisującej łuk zębowy w wyniku dystalnego przemieszczenia jej wierzchołka, po leczeniu zyskał zbliżony do regularnego przebieg. W opinii lekarzy elipsa była jeszcze nieco wypłaszczona, jednak pomimo zaplanowanego II etapu leczenia ortodontycznego aparatami cienkołukowymi przez rok po zakończeniu naszego leczenia pacjent nie poddał się dalszej, kosztownej dla niego terapii. Po okresie rocznej retencji, po zakończeniu I etapu leczenia, wykonano zdjęcie cefalometryczne, a wybrane wartości z analiz wstępnej i końcowej wpisano do tabeli 1. Odległość punktu prosthion od płaszczyzny Pn zmniejszy się po przeprowadzonej terapii. Analizując inklinację wyrostkową żuchwy za pomocą pomiaru CL/ML zaobserwowano zwiększenie retroinklinacji w T1, co wskazywało na efekt kompensacyjny wyrostka zębodołowego żuchwy. W wyniku leczenia poprawiła się wartość kąta nosowo-wargowego, w największym stopniu wskutek relatywnej doprzedniej inklinacji siekaczy, doprzednią rotację podstawy szczęki, a pośrednio poprzez dotylną rotację żuchwy. Górne zęby sieczne przyśrodkowe przemieściły się translacyjnie oraz wychyliły się z centrum rotacji przy wierzchołku korzenia po leczeniu aparatem strzałkowym. Żuchwa kon

14 Biotensegrity as the mechanism of the anterior part of maxilla expansion... J Stoma 2014; 67, 5 the appliance without the retention phase. Two months after the appliance was discontinued bite closure by reciprocal tooth contact was observed. After treatment, the shape of the deformed pretreatment ellipse curve describing the dental arch was close to a regular form. In the opinion of the doctors, the oval was still a bit flat, but despite the scheduled phase II of the orthodontic treatment by bracket-wire appliances for over a year, the patient did not opt for further, expensive by his standards, treatment. After one year from the end of the retention following the first stage of treatment, a cephalometric x-ray was performed: the results are given in Table 1. The distance from the prosthion to the Pn plane decreased during therapy. The CL/ML measurements indicate the degree of retroinclination increased during treatment (T1), which indicates that the alveolar bone exerted a compensatory effect on the mandible. As a result of treatment, the nasolabial angle was improved by the relative anterior inclination of the incisors, anterior rotation of the base of the maxilla, and indirectly, through the posterior rotation of the mandible. During treatment with the sagittal appliance, the upper central incisors moved anteriorly with the bone in part in translation mode, and inclined labially, with the center of rotation at the apex of the root. The mandible continued to grow: the mandibular ramus grew by 3.3 mm vertically, in contrast to the body, which recorded only a slight increase of 1.2 mm. Tracings were superimposed on the cephalograms before and after the first stage of orthodontic treatment according to Doppel et al. 18 In brief, bases or regional contours which remained stable in spite of continued growth were used as markers in the sagittal plane, for example, the anterior cranial fossa along the De Coster line, the anterior contour of the sella turcica and the anterior surface of the zygomatic process. As the horizontal change of point A should not contain any possible error caused by its vertical movement, a projection of point A and the PTM point was used on the Frankfort plane. The measurement on cephalograms before treatment and after treatment indicated 3.2 mm forward movement of point A and about 5.4 mm tynuowała wzrost, zaznacza się przyrost wymiaru pionowego gałęzi żuchwy o 3,3 mm, gdy trzon odnotował niewielki wzrost (1,2 mm). Następnie nałożono obrysy wykonane na cefalogramach przed i po pierwszym etapie leczenia ortodontycznego zgodnie z techniką Doppel. 18 W skrócie, w płaszczyźnie przednio-tylnej nałożono podstawę czaszki wzdłuż linii de Costera i przedniego zarysu siodła tureckiego oraz wzdłuż przedniego konturu wyrostka jarzmowego szczęki. Pomiar poziomej zmiany punktu A nie powinien zawierać możliwego błędu wywołanego pionowym jego przemieszczeniem, zatem użyliśmy rzutu punktu A oraz punktu PTM na płaszczyznę Frankfurcką. Różnica pomiarów na cefalogramie przed leczeniem i po leczeniu wskazały na przesunięcie doprzednie punktu A o 3,2 mm, a wychylenie brzegów siecznych zębów szczęki o 5,4 mm. Proklinacja zębów siecznych i rozbudowa kompleksu zębowo-wyrostkowo-podstawnego przedniego segmentu szczęki wpłynęła na tkanki miękkie, uzyskano pełniejszą, wydolną wargę górną i zwiększenie ekspozycji czerwieni wargi. Korekta zgryzu krzyżowego zwiększyła ekspozycję estetyczną górnych zębów siecznych. Przednia część podstawy szczęki reprezentowana przez punkt referencyjny ANS uległa przeciwnej do ruchu wskazówek zegara rotacji wokół punktu rzutu guzka mezjalno-policzkowego dolnego zęba trzonowego na linię ANS-PNS i wyniosła +7 o. Pomiar odległości od punktu przecięcia szwu podniebiennego z prawą pierwszą fałdą podniebienną do punktu na przecięciu linii obrazującej mezjalną powierzchnię z brzegiem siecznym prawego siecznego zęba przyśrodkowego (punkt Iss przyśrodkowy) wykonano według metody podanej przez metody Hoggan and Sadowsky. 19 W skrócie badacze zaproponowali skanowanie modeli wysokiej rozdzielczości i metodę podwyższenia jakości obrazu za pomocą standardowego skanera 2D z zastosowaniem milimetrowej linijki pomiarowej umieszczonej obok modeli. 19 Opisana zmienna mierzona w rzucie na płaszczyznę okluzji górnego modelu gipsowego przed leczeniem przyjęła wartość 0,9 mm, a po leczeniu 1,45 mm. Odległość punktu tylnego na granicy podniebienia twardego i miękkiego 643