Digital analysis of the upper jaw field conditions for the insertion of orthodontic mini-implants

Maximale Verankerung stellt in der Kieferorthopädie nach wie vor ein Problem dar. Seit Einführung interradikulär platzierter Verankerungspins besteht eine zusätzliche stabile Retention für die Behandlung von Malokklusionen. Ziel dieser Studie war es, die Platzverhältnisse des Oberkiefers anhand einer repräsentativ hohen Patientenzahl zu ermitteln. Für die Datenerhebung dienten 102 DVTs eines iCAT® Classic. Das Patientenalter lag zwischen 11-18 Jahren mit einem Altersdurchschnitt von 14,6 Jahren und wurde in drei Altersklassen aufgeteilt (11-13, 14-15 und 16-18 Jahre). Ausschlusskriterien waren Patienten mit nicht vollständig durchgebrochener zweiter Dentition, Vorliegen eines Syndroms, LKG-Spalten, Zahnfehlstellungen sowie Entzündungen der peridentalen Strukturen. Die DICOM-Daten wurden mit dem Programm SimPlant® Master ausgewertet. Es wurden von der Distalfläche des Caninus bis zur Mesialfläche des zweiten Molaren das interradikuläre Platzangebot, die buccale und palatinale Kortikalisstärke und die Alveolarfortsatzbreite ermittelt und anhand des Wilcoxon-Vorzeichen-Rang Tests statistisch ausgewertet. Die Messungen erfolgten horizontal in 2 mm Schritten von der Schmelz-Zement-Grenze (SZG) bis hin zu 10 mm in apikaler Richtung. Die vertikale Höhe des Alveolarfortsatzes zwischen der Schmelz-Zement-Grenze und dem Kieferhöhlenboden fand jeweils interradikulär zwischen dem 2. Prämolaren bis zum 2. Molaren statt, es kam ebenfalls der Wilcoxon-Vorzeichen-Rang Test zur Anwendung. Die statistische Auswertung der Seiten erfolgte anhand des McNemar- Tests, jene der Geschlechter mittels des Mann-Whitney-U Tests (metrisch) und des exakten Tests nach Fisher (Häufigkeiten). Der statistischen Auswertung der Altersklassen wurde ein Globaltest (metrisch: Kruskal-Wallis-Test; der Häufigkeiten: Fishers exakter Test) vorgeschaltet und anschließend mittels des Mann-Whitney U Tests (metrisch) bzw. Fishers exaktem Test (der Häufigkeiten) paarweise berechnet. Der Methodenfehler wurde anhand von 10 erneut vermessenen DTVs mit der DAHLBERG-Formel bestimmt und lag mit einem relativen Wert von maximal 0,31 unterhalb des Maximalwerts von 1,0 und wies somit eine gute Messgenauigkeit auf. Das für eine erfolgreiche Insertion geforderte interradikuläre Platzangebot von 3 mm war im Bereich der befestigten Gingiva (4 mm bis 6 mm von der SZG) lediglich annäherungsweise zwischen dem ersten Molaren und dem zweiten Prämolaren ab 4 mm von der SZG gegeben und bei weniger als 50% der Patienten überhaupt vorhanden. Die Messungen waren nahezu geschlechts-, seiten- und altersunabhängig. An allen Messpunkten betrug die Kortikalisstärke im Median mindestens 1 mm, wobei die 4 mm Höhe das geringste Knochenangebot aufwies. Die Dicke der Kortikalis nahm in distomesialer und koronoapikaler Richtung zu. Die 16-18-Jährigen wiesen die stärkste Kortikalis auf. Der Alveolarfortsatz zeigte eine Breitenzunahme von coronal nach apikal und von mesial nach distal. Mit wenigen Ausnahmen war im Bereich der befestigten Gingiva (4 mm bis 6 mm von der SZG) die Alveolarfortsatzbreite an allen Messstellen mindestens 8 mm. Im Laufe des Alters zwischen 11-18 Jahren konnte eine signifikante (p < 0,05) Abnahme der Alveolarfortsatzbreite beobachtet werden. Das vertikale Knochenangebot zwischen der Schmelz-Zement- Grenze und dem Kieferhöhlenboden betrug durchschnittlich > 10 mm. Die Kieferhöhle wurde auf 4 mm Höhe in maximal 1 % bzw. auf 6 mm Höhe in maximal 3 % der ausgewerteten DVTs erreicht. Für den Kliniker ist jedoch die ermittelte große Variabilität zwischen den Patienten ausschlaggebend, eine präoperative bildgebende Diagnostik, vorzugsweise mittels eines DVTs, ist daher unerlässlich.Maximum retention is still one of the greatest issues in orthodontics. Since the introduction of interradicular inserted miniscrews, another stable retention for the treatment of malocclusions was found. The aim of this study was to present the field conditions in the maxilla on a representative amount of patients. The ascertainment of data was based on records of 102 CBCTs of an iCAT® Classic. The patients’ age were between 11-18 years with an average of 14.6 years and were divided into three groups (11-13, 14-15 and 16-18 years). Excluded were images with a not fully erupted permanent denture, syndroms and other anomalies, patients with periodontal diseases or tipped teeth and root resorptions. The DICOM data was evaluated with the program SimPlant® Master (V. 12.0, Materialise, Leuven, Belgium). Beginning from the distal side of the canine to the mesial surface of the second molar, the interradicular distance, the thickness of the buccal and palatal cortical bone and the width of the alveolar crest were detected and statistically evaluated using the Wilcoxon- signed-rank-test. Measurements were made horizontally in 2 mm steps, starting from the cemento-enamel-junction (CEJ) up to 10 mm in apical direction. The vertical height of the alveolar bone between the cement-enamel-junction and the maxiallary sinus floor was assessed interradicular between the 2. premolar and the 2. molar, also using the Wilcoxon-signed-rank-test. The statistical analysis of the sides was performed using the McNemar.test, the ones of the sexes with the Mann-Whitney-U-test (metrical) and Fishers exact test (percentage). To determine the statistical distribution of the ages, first a global test (metrical: Kuskal-Wallis-test, percentage: Fishers exact test) was run, followed by the Mann-Whitney-U-test (metrical) or Fishers exact test respectively. The method error was calculated using the DAHLBERG-formula and was, with a maximum of 0.31, below the maximum of 1.0 and therefore showed a good reproductivity. Within the range of the attached gingiva (4 mm - 6 mm from the CEJ), the demanded interradicular distance of at least 3 mm could only approximately be found between the first molar and the second premolar starting at 4 mm from the CEJ. It was seldom given at 50% of the patients and mostly not gender, side or age specific. The median showed the needed cortical bone thickness of 1 mm was given at all levels with a minimum at 4 mm from the CEJ and expanded in apical and mesial direction. The thickest cortical bone was found at the 16-18 year old patients. The alveolar crest widened from coronal to apical and from mesial to distal. With few exceptions, in the limitations of the attached gingiva, the thickness of the alveolar crest exceeded 8 mm in 100%. In process of time between the age of 11-18, a significant (p < 0.05) reduction of the width of the alveolar crest was observed. The vertical bone available between the cemento-enamel-junction and the maxillary sinus floor was at an average ≥ 10 mm. The sinus was reached at the 4 mm level in 1 %, at the 6 mm level in 3 %. The detected great variability between patients is the most crucial factor for clinicians. A preoperative imaging method, preferably using a DVT, is necessary