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Doctoral Thesis
Full name
Camila da Silveira Massaro
Knowledge Area
Date of Defense
Bauru, 2020
Carreira, Daniela Gamba Garib (President)
Feres, Murilo Fernando Neuppmann
Henriques, Jose Fernando Castanha
Ruellas, Antônio Carlos de Oliveira
Title in English
Maxillary expander with differential opening versus fan-type expander: a randomized clinical trial
Keywords in English
Imaging three-dimensional
Orthodontic appliance design
Palatal expansion technique
Abstract in English
Introduction: The aim of this two-arm parallel randomized clinical trial was to compare the dentoskeletal effects of the expander with differential opening (EDO) and the fantype expander (FE) in the mixed dentition by means of cone-beam computed tomography (CBCT) and digital dental models. Methods: A sample of 48 patients were randomly allocated into 2 study groups. Group EDO comprised 24 patients (13 female, 11 male; mean age of 7.62 years) treated with the expansion with differential opening. Group FE was composed by 24 patients (14 female, 10 male; mean age of 7.83 years) treated with the fan-type expansion. CBCT scans and digital dental models were acquired before treatment and after rapid maxillary expansion. Maxillary threedimensional (3D) dentoskeletal changes were assessed in 3D models derived from CBCT scans superimposed on the cranial base using the software ITK-SNAP and 3D Slicer. Changes in the maxillary interincisal diastema and maxillary and mandibular arch width, arch perimeter, arch length, arch size and arch shape were assessed in digital dental models using the software OrthoAnalyzer, Stratovan Checkpoint and MorphoJ. Intra-rater reliability was tested with Intraclass Correlation Coefficient. Intergroup comparisons were performed using t or Mann-Whitney U tests with Holm- Bonferroni correction (P<0.05). Results: The EDO group showed greater maxillary skeletal lateral displacements, while the vertical and anteroposterior changes were similar in both groups. The increase in the intercanine distance and the canine buccal inclination were greater in the FE group, while the intermolar changes and the molar buccal inclination were greater in the EDO group. Both groups demonstrated similar increases in the maxillary interincisal diastema width and similar changes were observed in the maxillary and mandibular arch length and arch perimeter. Changes in the mandibular arch width were mild and similar in both groups, except for the interfirst permanent molars distance that showed a slight greater increase in the EDO group. Maxillary arch shape changed significantly for both differential and fan-type expanders. The posttreatment arch shape was larger in the anterior region for patients treated with the FE and larger in the posterior region for patients treated with EDO. Conclusions: In the mixed dentition, the EDO produced a greater transversal skeletal expansion compared to the FE, with similar vertical and anteroposterior effects. Dental changes were greater in the molar region for patients treated with EDO and in the canine region for patients treated with FE. Maxillary arch shape changes were distinct between EDO and FE. A slightly greater mandibular spontaneous expansion was observed for EDO only at the first molar region.
Title in Portuguese
Expansor maxilar com abertura diferencial versus com abertura em leque: um ensaio clínico randomizado
Keywords in Portuguese
Desenho de aparelho ortodôntico
Imagem tridimensional
Técnica de expansão palatina
Abstract in Portuguese
Introdução: O objetivo do presente estudo clínico randomizado foi comparar os efeitos dentoesqueléticos do expansor com abertura diferencial (ED) e do expansor com abertura em leque (EL) na dentadura mista, utilizando tomografia computadorizada cone-beam (TCCB) e modelos digitais. Métodos: Quarenta e oito pacientes foram aleatoriamente alocados em um de dois grupos de estudo. O grupo ED foi composto por 24 pacientes (13 do sexo feminino, 11 do sexo masculino; idade média de 7,62 anos) que foram submetidos à expansão rápida da maxila com o expansor com abertura diferencial. O grupo EL foi composto por 24 pacientes (14 do sexo feminino, 10 do sexo masculino; idade média de 7,83 anos) tratados com expansão rápida da maxila utilizando o expansor com abertura em leque. Exames de TCCB e modelos digitais foram obtidos para cada paciente antes do tratamento e após a expansão maxilar. Alterações esqueléticas tridimensionais (3D) na maxila foram avaliadas em modelos 3D obtidos a partir dos exames de TCCB superpostos na base do crânio. Alterações no diastema interincisal, larguras dos arcos dentários superior e inferior, comprimento dos arcos, perímetro dos arcos, tamanho dos arcos e forma dos arcos foram avaliadas em modelos digitais. O erro do método foi calculado utilizando o Coeficiente de Correlação Intraclasse. As comparações entre os grupos foram realizadas por meio dos testes t e Mann-Whitney com correção de Holm-Bonferroni (P<0.05). Resultados: O grupo ED apresentou maior expansão esquelética, enquanto os deslocamentos maxilares no sentido vertical e anteroposterior foram similares nos dois grupos. O aumento da distância intercaninos e da inclinação vestibular dos caninos foi maior do grupo EL, enquanto as alterações nas distâncias intermolares e na inclinação vestibular dos molares foram maiores no grupo ED. Os grupos ED e EL promoveram alterações similares no diastema interincisal e no comprimento e perímetro dos arcos dentários superior e inferior. As alterações no arco inferior foram discretas e similares entre os grupos, exceto para a distância entre os primeiros molares permanentes, que apresentou um ligeiro maior aumento no grupo ED. A forma do arco superior sofreu alterações após a expansão maxilar diferencial e em leque. Após a expansão, os dois grupos apresentaram formatos de arco distintos, com o arco superior mais largo na região dos caninos no grupo EL, e mais largo na região dos molares no grupo ED. Conclusão: Na dentadura mista, o ED produziu um maior efeito esquelético no sentido transversal comparado com o EL, com efeitos similares no sentido vertical e anteroposterior. Maiores alterações dentárias foram observadas na região dos molares no grupo ED e na região dos caninos no grupo EL. As alterações na forma do arco superior foram distintas após a expansão diferencial e em leque. Um ligeiro maior aumento transversal no arco inferior foi observado no grupo ED apenas na região dos primeiros molares permanentes.
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