Effects of Two Different Functional Appliances on Root Development of Posterior Teeth: Activator vs. Bite-jumping Appliance

Abstract

Objective:

The aim of this study was to investigate retrospectively the incidence of inhibited root development by metric analysis of orthopantomograms, based on examination of the posterior teeth of 40 children and adolescents with Angle Class II, Division 1 malocclusion who received two different removable functional appliances to treat the distal intermaxillary relationship.

Patients and Methods:

The patients were divided into two groups of equal size according to the appliance they wore for treatment (activator, bite-jumping appliance). Orthopantomograms for each patient were available from the start (time point T1) and after completion of the functional treatment (time point T2). Each radiograph’s enlargement factor in the posterior region was ascertained. The vestibular tooth lengths of the molars and premolars were then measured. To assess root length development, we determined the differences between tooth lengths at the start and after the end of the treatment.

Results:

Functional treatment generally led to an increase in tooth lengths in the anchorage region. Direct comparison of the two removable appliances revealed significant differences (p = 0.0478) in how much longer the maxillary first premolars became: following treatment with the activator, the teeth lengths increased by a mean of 2.64 mm ± 5.12 mm, whereas the mean increase in length after bite-jumping appliance therapy was 0.59 mm ± 3.40 mm.

Conclusions:

As a result of treatment with removable functional appliances, we observed locally different trends in root length increase in the posterior region in late-mixed and young adult dentitions, hence at a stage when root development had not concluded. The roots became longer during treatment with both the activator and bite-jumping appliance, but the maxillary first premolars’ root development varied widely. This may be because the bite-jumping appliance’s anchorage is right on the dentition, and the forces thus exert an immediate effect on the anchorage unit, particularly in the immediate vicinity of the protrusive bars in the maxilla. This led to certain groups of teeth to fail to achieve their entire potential length.

Zusammenfassung

Ziel:

Ziel der vorliegenden Studie war es, retrospektiv durch metrische Auswertung von Panoramaschichtaufnahmen die Seitenzähne von 40 Kindern und Jugendlichen mit einer Angle-Klasse- II/1-Anomalie, die zur Therapie des Distalbisses mit zwei verschiedenen herausnehmbaren funktionskieferorthopädischen Geräten behandelt wurden, auf das Vorkommen von Entwicklungshemmungen der Wurzeln zu untersuchen.

Patienten und Methodik:

Die Patienten konnten dem jeweiligen Behandlungsgerät (Aktivator, Vorschubdoppelplatte) entsprechend in zwei zahlenmäßig gleich große Gruppen unterteilt werden. Von jedem Patienten lagen Panoramaschichtaufnahmen vom Beginn (Zeitpunkt T1) und nach Abschluss der funktionskieferorthopädischen Behandlung (Zeitpunkt T2) vor. Für jedes Röntgenbild wurde die Vergrößerung des Seitenzahnbereichs individuell ermittelt. Danach erfolgte die Vermessung der vestibulären Zahnlängen der Molaren und Prämolaren. Zur Beurteilung der Entwicklung der Wurzellänge wurden die Differenzen aus den Zahnlängen zu Beginn und nach Abschluss der Behandlung gebildet.

Ergebnisse:

Unter der funktionskieferorthopädischen Behandlung kam es allgemein zu einer Zunahme der Zahnlängen im Verankerungsbereich. Im direkten Vergleich der beiden herausnehmbaren Apparaturen zeigten sich bei den ersten Prämolaren des Oberkiefers signifikante Unterschiede (p = 0,0478) im Ausmaß der Längenzunahme: Unter der Behandlung mit dem Aktivator nahmen die Zähne mit durchschnittlich 2,64 mm ± 5,12 mm in größerem Umfang an Länge zu als bei der Therapie mit der Vorschubdoppelplatte (0,59 mm ± 3,40 mm).

Schlussfolgerungen:

Bei der Behandlung mit herausnehmbaren funktionskieferorthopädischen Apparaturen zeigte sich im späten Wechselgebiss bzw. im jungen adulten Gebiss und somit zu einem Zeitpunkt, in dem das Wachstum der Wurzeln noch nicht vollständig abgeschlossen war, lokal unterschiedliche Tendenzen hinsichtlich der Wurzellängenzunahme im Seitenzahnbereich. Zwar nahmen sowohl unter der Behandlung mit einem Aktivator als auch mit einer Vorschubdoppelplatte die Längen der Wurzeln zu, doch war das Wurzelwachstum der ersten Prämolaren des Oberkiefers unterschiedlich stark. Ursächlich könnte sein, dass die direkte Verankerung der Vorschubdoppelplatte an der Dentition und damit die unmittelbare Krafteinwirkung auf die Verankerungseinheit insbesondere in unmittelbarer Nähe der Vorschubstege im Oberkiefer dazu führten, dass einzelne Zahngruppen nicht ihre vollständige, potentiell mögliche Länge erreichten.