Effect of time between archwire changes on intended dentoalveolar expansion in orthodontic patients treated with fixed appliances : A prospective controlled clinical trial

J Orofac Orthop. 2024 Oct 24. doi: 10.1007/s00056-024-00557-8. Online ahead of print.

Abstract

Objective: To analyze the effects of the time span between archwire changes on the amount of transverse dental arch expansion. The design was a prospective, controlled clinical trial. Randomization was performed by computer-generated allocation tables.

Methods: In all, 35 patients were evaluated in three groups treated with fixed appliances and the same four sequential leveling archwires, however, with different replacement periods: 28 days (4-week [4W] group), 56 days (8-week [8W] group), and 84 days (12-week [12W] group). Digital models were measured before the treatment (T0) and at the end of the evaluation period (T1) by a blinded operator with OrthoAnalyzer® software (3-Shape, Copenhagen, Denmark) and compared using MANOVA. A multiple linear regression was also used to evaluate the influences of age, initial dental crowding, incisor inclination, and facial pattern on the amount of expansion.

Results: Mean expansion was 2.77 ± 0.84 mm (upper arch) and 3.12 ± 0.88 mm (lower arch) in the 12W group; 1.96 ± 0.82 mm and 2.27 ± 0.96 mm in the 8W group, and 1.11 ± 0.93 mm and 1.32 ± 0.91 mm in the 4W group, respectively for the upper and lower arches. The amount of expansion varied significantly between the groups in the area of the canines, first premolars, and second premolars for both arches. Expansion was less in older patients. Initial dental crowding, incisor inclination and facial pattern had no influence on dental expansion.

Conclusion: Longer time spans between archwire changes provided greater amounts of expansion, while age is inversely related, with younger patients expressing greater amounts of expansion. The results also suggest that the expansion provided by the fixed appliances is expressed mainly in the canine and premolar areas.

Zusammenfassung: ZIELSETZUNG: Analyse der Auswirkungen der Intervalle zwischen Bogenwechseln auf das Ausmaß der transversalen Erweiterung des Zahnbogens. Bei dem Design handelte es sich um eine prospektive, kontrollierte klinische Studie. Die Randomisierung erfolgte anhand computergenerierter Zuordnungstabellen.

Methoden: Insgesamt wurden 35 Patienten in drei Gruppen untersucht, die mit festsitzenden Apparaturen und den gleichen 4 nacheinander eingesetzten Nivellierungsbögen behandelt wurden, jedoch mit unterschiedlichen Austauschperioden: 28 Tage (4-Wochen-Gruppe), 56 Tage (8-Wochen-Gruppe) und 84 Tage (12-Wochen-Gruppe). Digitale Modelle wurden vor der Behandlung (T0) und am Ende des Bewertungszeitraums (T1) von einem verblindeten Behandler mit der Software OrthoAnalyzer® (3-Shape, Kopenhagen, Dänemark) vermessen und mittels MANOVA verglichen. Eine multiple lineare Regression wurde zudem verwendet, um die Einflüsse von Alter, ursprünglichem Engstand, Inklination der Schneidezähne und Gesichtsform auf das Ausmaß der Expansion zu bewerten.

Ergebnisse: Die mittlere Erweiterung betrug 2,77 ± 0,84 mm (Oberkiefer) und 3,12 ± 0,88 mm (Unterkiefer) in der 12W-Gruppe; 1,96 ± 0,82 mm und 2 ,27 ± 0,96 mm in der 8W-Gruppe und 1,11 ± 0,93 mm und 1,32 ± 0,91 mm in der 4W-Gruppe, jeweils für den oberen und unteren Zahnbogen. Das Ausmaß der Expansion variierte zwischen den Gruppen im Bereich von Eckzähnen, ersten Prämolaren und zweiten Prämolaren für beide Zahnbögen erheblich. Bei älteren Patienten war die Expansion geringer. Anfänglicher Engstand, Inklination der Schneidezähne und Gesichtsform hatten keinen Einfluss auf die Zahnspreizung.

Schlussfolgerung: Längere Intervalle zwischen den Bogenwechseln führten zu höherer Expansion. Dagegen stand das Alter in umgekehrt proportionalem Zusammenhang, jüngere Patienten zeigten eine höhere Expansion. Die Ergebnisse deuten auch darauf hin, dass die durch die festsitzenden Apparaturen erzielte Expansion hauptsächlich im Bereich der Eckzähne und Prämolaren zum Tragen kommt.

Keywords: Fixed orthodontic appliances; Malocclusion; Orthodontic wires; Palatal expansion technique; Tooth movement techniques.