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. 2023 Oct;84(Suppl 3):172-185.
doi: 10.1007/s00056-022-00426-2. Epub 2022 Sep 15.

Effects of maxillary expansion and protraction on pharyngeal airway dimensions in relation to changes in head posture and hyoid position : A retrospective cohort study

Gökhan Çoban  1 , Taner Öztürk  2 , Merve Ece Erdem  1 , Hatice Cansu Kış  3 , Ahmet Yağcı  1
Affiliations

Effects of maxillary expansion and protraction on pharyngeal airway dimensions in relation to changes in head posture and hyoid position : A retrospective cohort study

Gökhan Çoban et al. J Orofac Orthop. 2023 Oct.

Abstract
in English, German

Purpose: To assess changes in pharyngeal airway dimensions, head posture and hyoid position after maxillary expansion and face mask (FM) treatment compared to untreated class III patients.

Methods: This study examined 24 class III patients (10 girls, 14 boys, mean age: 10.97 ± 0.88 years) treated with expansion and a petit-type FM appliance and 24 untreated class III patients (16 girls, 8 boys, mean age: 10.50 ± 1.06 years). Pre- and posttreatment cephalometric radiographs were digitally analysed. Parametric data were analysed with paired and independent-samples t‑tests, nonparametric data were analysed with Wilcoxon signed-rank and Mann-Whitney U tests. Spearman's correlation analysis was used to examine the relationship between dental/skeletal treatment changes and those of craniocervical postural position, pharyngeal airway dimension and hyoid position.

Results: With respect to the hypopharyngeal airway dimension, the hypopharyngeal sagittal length (CV3'-LPW), velar angle (HRL/U-PNS) and velar length (U-PNS) significantly increased in the treatment group. All the parameters describing head posture and those describing the distances of the hyoid bone to the HRL changed significantly after treatment, but these changes were not significantly different from the control group. In the treatment group, there also occurred a significant increase in the sagittal growth of the maxilla (SNA, Co‑A, Na-Perp A, Wits), vertical growth of the maxillomandibular complex (SN-GoGN, N‑ANS, N‑Me), counterclockwise rotation of the maxilla (SN-PP) and overjet, while a clockwise rotation (y-axis) and a nonsignificant inhibition of the sagittal growth (Co-Gn) of the mandible were observed. The treatment induced increases of hypopharyngeal sagittal length (CV3'-LPW), soft palate thickness and anteroposterior movement of hyoid bone (H-CV3) demonstrated a positive correlation with changes of craniocervical angles (NSL/OPT, NSL/CVT) and a negative correlation with craniohorizontal angles (OPT/HOR, CVT/HOR). The change of the anteroposterior movement of hyoid bone (H-CV3) was also positively correlated with oropharyngeal sagittal length (CV2'-MPW), the hypopharyngeal sagittal length (CV3'-LPW) and the minimal dimension of the pharyngeal airway space (PASmin).

Conclusion: While expansion and FM treatment did not affect the head posture and hyoid bone position, positive effects were observed in the hypopharyngeal airway region.

Zusammenfassung: ZIELSETZUNG: Untersucht werden sollten die Veränderungen der pharyngealen Atemwegsdimensionen, der Kopfhaltung und der Hyoidposition nach einer Oberkieferexpansion und einer Gesichtsmaskenbehandlung (FM) im Vergleich zu nichtbehandelten Klasse-III-Patienten.

Methoden: In dieser Studie wurden 24 Klasse-III-Patienten (10 Mädchen, 14 Jungen, Durchschnittsalter: 10,97 ± 0,88 Jahre), die mit einer Expansion und einer FM-Apparatur vom Petit-Typ behandelt wurden, und 24 unbehandelte Klasse-III-Patienten (16 Mädchen, 8 Jungen, Durchschnittsalter: 10,50 ± 1,06 Jahre) untersucht. Die kephalometrischen Röntgenbilder vor und nach der Behandlung wurden digital analysiert. Parametrische Daten wurden mit t‑Tests für gepaarte und unabhängige Stichproben analysiert, nichtparametrische Daten mit dem Wilcoxon-Signed-Rank- und dem Mann-Whitney-U-Test. Die Spearman-Korrelationsanalyse wurde verwendet, um die Beziehung zwischen zahnmedizinischen/skelettalen Behandlungsveränderungen und den Veränderungen der kraniozervikalen Haltungsposition, der pharyngealen Atemwegsdimension und der Hyoidposition zu untersuchen.

Ergebnisse: In Bezug auf die hypopharyngeale Atemwegsdimension nahmen die hypopharyngeale sagittale Länge (CV3’-LPW), der velare Winkel (HRL/U-PNS) und die velare Länge (U-PNS) in der Behandlungsgruppe signifikant zu. Alle Parameter, welche die Kopfhaltung beschreiben, ebenso wie diejenigen, welche die Abstände zwischen Os hyoideum und HRL beschreiben, veränderten sich nach der Behandlung signifikant, unterschieden sich aber nicht von der Kontrollgruppe. In der Behandlungsgruppe kam es auch zu einer signifikanten Zunahme des sagittalen Wachstums der Maxilla (SNA, Co‑A, Na-Perp A, Wits), des vertikalen Wachstums des maxillomandibulären Komplexes (SN-GoGN, N‑ANS, N‑Me), der Rotation der Maxilla gegen den Uhrzeigersinn (SN-PP) und des Overjet, während eine Rotation im Uhrzeigersinn (Y-Achse) und eine nicht-signifikante Hemmung des sagittalen Wachstums (Co-Gn) der Mandibula beobachtet wurden. Die behandlungsbedingte Zunahme der hypopharyngealen sagittalen Länge (CV3’-LPW), der Dicke des weichen Gaumens und der anteroposterioren Bewegung des Os hyoideum (H-CV3) zeigte eine positive Korrelation mit den Veränderungen der kraniozervikalen Winkel (NSL/OPT, NSL/CVT) und eine negative Korrelation mit den kraniohorizontalen Winkeln (OPT/HOR, CVT/HOR). Die Veränderung der anteroposterioren Bewegung des Zungenbeins (H-CV3) korrelierte ebenfalls positiv mit der sagittalen Länge des Oropharynx (CV2’-MPW), der sagittalen Länge des Hypopharynx (CV3’-LPW) und der minimalen Dimension des pharyngealen Atemwegsraums (PASmin).

Schlussfolgerung: Während sich die Expansions- und FM-Behandlung nicht auf die Kopfhaltung und die Position des Os hyoideum auswirkte, wurden positive Effekte im Bereich der hypopharyngealen Atemwege beobachtet.

Keywords: Angle class III malocclusion; Growing patients; Maxillary retrognathia; Orthopedic face mask treatment; Respiration disorders.

PubMed Disclaimer

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