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. 2025 Jul;86(4):197-215.
doi: 10.1007/s00056-024-00564-9. Epub 2024 Dec 23.

Age-dependent effects of Delaire facemask therapy for class III malocclusion : Impact on maxillary sutures and palatal morphology

Gero Stefan Michael Kinzinger  1 , Jan Hourfar  1 , Joana Nanina Sommer  1 , Jörg Alexander Lisson  2
Affiliations

Age-dependent effects of Delaire facemask therapy for class III malocclusion : Impact on maxillary sutures and palatal morphology

Gero Stefan Michael Kinzinger et al. J Orofac Orthop. 2025 Jul.

Abstract
in English, German

Background and aim: Treatment effects of a combined rapid maxillary expansion (RME) and Delaire facemask (DFM) therapy have so far only been scientifically investigated through cephalometric analyses. The combination of cephalometric, dental cast and cone-beam computed tomography (CBCT) scan analysis was not yet used for investigating morphologic changes of the tooth-bearing palate. The aim of the present study was to determine whether patient age at treatment begin has an influence upon palatal length changes after RME/DFM therapy, and to what extent transverse palatal sutures contribute to these.

Patients and methods: In n = 6 patients (min 10.5 years, max 14.7 years) from a total group of n = 40, CBCT datasets showing all palatal sutures were visually assessed, and palatal morphology was compared with a dental cast analysis. In addition, lateral cephalograms and dental casts of n = 40 patients were divided into two groups (PG1: < 12 years, n = 20; PG2: ≥ 12 years, n = 20), and an analysis was performed to investigate changes in the tooth-bearing palate after RME/DFM treatment.

Results: The CBCT analysis showed that the median and transverse palatine sutures were always open. On the contrary, the pterygopalatomaxillary sutures were partially open only in the youngest patients. The transverse palatal suture showed age-dependent morphologic changes in the transverse and sagittal planes. The changes of the palatal width and length show clear differences between the two younger and the four older patients in the corresponding dental cast analysis. The cephalometric analysis showed that a significant improvement of the sagittal jaw relation due to ventral displacement of the maxilla during treatment occurred only in younger patients (< 12 years) despite similar initial findings in both patient groups. The dental cast analysis also revealed that changes are age-dependent: In PG1, the width increases posteriorly more than anteriorly; in PG2, this is reversed. The length increases are always significant in both patient groups, whereby the anterior, posterior, and total amounts are greater in PG1 than in PG2. In relative terms, the increases in both groups are greater posteriorly than anteriorly. There is a significant difference between the groups posteriorly and overall.

Conclusions: Morphological changes of the sutures appear to have a decisive influence on the success of RME/DFM therapy. The age-dependent reactions of pterygopalatomaxillary and transverse palatine sutures represent a further main therapeutic effect of DFM treatment in addition to those described by Delaire and explain the different changes in palate length before and after the age of 12. If the maximum effect of RME/DFM treatment is desired, it should be started before the age of 12. Treatment success is age-dependent.

Zusammenfassung: HINTERGRUND UND ZIEL: Die Behandlungseffekte einer kombinierten Therapie aus „rapid maxillary expansion“ (RME) und „facemask“ nach Delaire (DFM) wurden bislang nur durch kephalometrische Studien wissenschaftlich überprüft. Durch diese Therapie veranlasste morphologische Veränderungen des Gaumens sind dagegen bislang nicht kombiniert durch kephalometrische, Modell- und DVT(digitale Volumentomographie)-Analysen untersucht worden. Ziel der vorliegenden Studie war es festzustellen, ob das Alter der Patienten bei Behandlungsbeginn einen Einfluss auf die Längenveränderungen des Gaumens nach RME/DFM-Therapie hat und inwieweit die quer verlaufenden palatinalen Suturen dazu beitragen.

Patienten und methoden: Bei n = 6 Patienten (min. 10,5 Jahre, max. 14,7 Jahre) aus einer Gesamtgruppe von n = 40 wurden DVT-Datensätze im Bereich aller palatinalen Suturen visuell befundet und die Gaumenmorphologie mit einer Modell-Analyse abgeglichen. Zusätzlich wurden Fernröntgenseitenbilder und Modelle von n = 40 Patienten in zwei Gruppen unterteilt (PG1: < 12. Lebensjahr, n = 20; PG2: ≥ 12, n = 20), und es wurde eine Analyse durchgeführt, um Veränderungen des zahntragenden Gaumens nach der RME/DFM-Behandlung zu beurteilen.

Ergebnisse: Die DVT-Analyse zeigte, dass die Sutura palatina mediana und die Sutura palatina transversa immer geöffnet waren. Die pterygopalatomaxillären Suturen waren dagegen nur bei den jüngsten Patienten partiell geöffnet. Die Sutura palatina transversa zeigt in der Transversal- sowie in der Sagittalebene altersabhängige morphologische Veränderungen. Die Werte der Gaumenbreiten- und Gaumenlängenveränderungen zeigen bei der korrespondierenden Modellanalyse deutliche Unterschiede zwischen den beiden jüngeren und den 4 älteren Patienten. Die FRS-Analyse zeigt vergleichbare Anomalien in beiden Patientengruppen zu Behandlungsbeginn, eine signifikante Verbesserung der mesiobasalen Kieferbasenrelation durch sagittale Ventralverlagerung der Maxilla unter der Behandlung aber nur bei den jüngeren Patienten (< 12. Lebensjahr). In der Modellstudie sind die Veränderungen ebenfalls altersabhängig: Bei PG1 nimmt die Breite im posterioren Bereich mehr als anterior zu, bei PG2 ist dies umgekehrt. Die Längenzunahmen sind in beiden Patientengruppen immer signifikant, wobei sowohl anterior, posterior als auch gesamt die Beträge bei PG1 größer sind als bei PG2. Relativ betrachtet sind die Zunahmen in beiden Gruppen posterior größer als anterior. Ein signifikanter Unterschied zwischen den Gruppenwerten besteht posterior und gesamt.

Schlussfolgerungen: Morphologische Veränderungen der Suturen scheinen einen entscheidenden Einfluss auf den Erfolg der RME/DFM-Therapie zu haben. Die altersabhängigen Reaktionen der pterygopalatomaxillären Suturen und der Sutura palatina transversa stellen einen weiteren, zusätzlich zu den von Delaire beschriebenen therapeutischen Haupteffekt der DFM-Behandlung dar und erklären die unterschiedlichen Gaumenlängenveränderungen vor und nach dem 12. Lebensjahr. Will man den maximalen Effekt der RME/DFM-Behandlung erzielen, sollte sie vor dem 12. Lebensjahr begonnen werden. Der Behandlungserfolg ist altersabhängig.

Keywords: Cast analysis; Cone-beam computed tomography; Maxilla; Pterygopalatomaxillary sutures; Transverse palatine suture.

PubMed Disclaimer

Conflict of interest statement

Declarations. Conflict of interest: G.S.M. Kinzinger, J. Hourfar, J.N. Sommer and J.A. Lisson declare that they have no competing interests. Ethical standards: This article does not contain any studies with human participants or animals performed by any of the authors. Ethical approval for this retrospective study was granted by the Ethical Committee of Saarland University, Germany (E 130/17 and E 170/12). For this type of study, formal consent is not required.

Figures

Fig. 1
Fig. 1
Cephalometric analysis: sagittal skeletal angular measurements Kephalometrische Analyse: sagittal-skelettale Winkelmessungen
Fig. 2
Fig. 2
Cast analysis: quantification of palatal widths at the level of the Pont measuring points anterior (a) and posterior (b). Analysis of palatal lengths (c) in the sagittal plane Modellanalyse: Quantifizierung der Gaumenbreiten in der Transversalebene auf Höhe der Pont-Messpunkte anterior (a) und posterior (b). Analyse der Gaumenlängen (c) in der Sagittalebene
Fig. 3
Fig. 3
Graphical representation of palatal widths anterior (a), posterior (b), and anteroposterior (a/p) ratio (c). The individual values were calculated on the defined levels on the dental casts and plotted as a function of patient age between 10.5 and 14.7 years Graphische Darstellung der Gaumenbreiten anterior (a), posterior (b) und der Ratio-Werte a/p (c). Die einzelnen Werte wurden auf den definierten Ebenen an den Modellen berechnet und als Funktion des Patientenalters zwischen 10,5 und 14,7 Jahren aufgetragen
Fig. 4
Fig. 4
Graphical representation of palatal lengths anterior (a), posterior (b) and overall (c). The individual values were calculated on the defined levels on the dental casts and plotted as a function of patient age between 10.5 and 14.7 years Graphische Darstellung der Gaumenlängen anterior (a), posterior (b) und gesamt (c). Die einzelnen Werte wurden auf den definierten Ebenen an den Modellen berechnet und als Funktion des Patientenalters zwischen 10,5 und 14,7 Jahren aufgetragen
Fig. 5
Fig. 5
Horizontal (a, b) and sagittal slices (c, d) as well as 3D reconstructions with views from cranial and caudal (e, f) after combined rapid maxillary expansion/Delaire facemask (RME/DFM) treatment from a cone-beam computed tomography (CBCT) scan of a 10.10-year-old girl. a, b Slice (overview and detail) with open median and open anteriorly curved transverse palatal suture and partially open pterygopalatomaxillary sutures. c, d Both right and left lateral sagittal planes show a widely open transverse palatal suture (red arrows) with a straight, vertical course from cranial to caudal. e, f Parallel opening of the median palatal suture and wide open transverse palatal suture from cranial (e) and caudal (f). Clear quadripartition of the bony palate Horizontale (a, b) und sagittale Schichten (c, d) sowie 3‑D-Rekonstruktionen mit Ansichten von kranial und kaudal (e, f) nach kombinierter RME/DFM(„rapid maxillary expansion/Delaire facemask“)-Behandlung aus der DVT (digitale Volumentomographie) eines 10,10 Jahre alten Mädchens. a, b Schicht (Übersicht und Detailausschnitt) mit offener medianer und offener, nach anterior gewölbt verlaufender transversaler Gaumennaht sowie partiell offenen pterygopalatomaxillären Suturen, c, d Sowohl rechts- als auch linkslateral zeigt sich in der Sagittalebene eine weit geöffnete Sutura palatina transversa (rote Pfeile) mit geradem, senkrechten Verlauf von kranial nach kaudal, e, f Parallele Öffnung der Sutura palatina mediana und weit offene Sutura palatina transversa von kranial (e) und kaudal (f). Deutliche Vierteilung des knöchernen Gaumens
Fig. 6
Fig. 6
Horizontal (a, b) and sagittal slices (c, d) after combined rapid maxillary expansion/Delaire facemask (RME/DFM) treatment from a cone-beam computed tomography (CBCT) scan of a 12.8-year-old girl. a, b Transverse slice (overview and detail) with open median and open posteriorly curved transverse palatal suture and closed pterygopalatomaxillary sutures. c, d In the sagittal plane, the open transverse palatal suture (red arrows) runs obliquely/angulated on both sides from ventral–cranial to dorsal–caudal Horizontale (a, b) und sagittale Schichten (c, d) nach kombinierter RME/DFM(„rapid maxillary expansion/Delaire facemask“)-Behandlung aus der DVT (digitale Volumentomographie) eines 12,8 Jahre alten Mädchens. a, b Transversale Schicht (Übersicht und Detailausschnitt) mit offener medianer und offener, nach posterior gewölbt verlaufender transversaler Gaumennaht sowie geschlossenen pterygopalatomaxillären Suturen, c, d In der Sagittalebene verläuft die geöffnete Sutura palatina transversa (rote Pfeile) auf beiden Seiten schräg/anguliert von ventral-kranial nach dorsal-kaudal
Fig. 7
Fig. 7
Horizontal (a, b) and sagittal slices (c, d) as well as 3D reconstructions with views from cranial and caudal (e, f) after combined rapid maxillary expansion/Delaire facemask (RME/DFM) treatment from a cone-beam computed tomography (CBCT) scan of a 14.7-year-old girl. a, b Layer (overview and detail section) with open median and transverse palatal suture. The transverse palatal suture runs straight with an offset, asymmetrical exit from the median palatal suture. The pterygopalatomaxillary sutures are closed. c, d In the sagittal plane, the opened transverse palatal suture (red arrows) runs obliquely/angulated on both sides from ventral–cranial to dorsal caudal. e, f Small opening of the median and transverse palatal sutures from cranial (e) and caudal (f). + Hyrax screw visible as an artefact in the caudal view Horizontale (a, b) und sagittale Schichten (c, d) sowie 3‑D-Rekonstruktionen mit Ansichten von kranial und kaudal (e, f) nach kombinierter RME/DFM(„rapid maxillary expansion/Delaire facemask“)-Behandlung aus der DVT (digitale Volumentomographie) eines 14,7 Jahre alten Mädchens. a, b Schicht (Übersicht und Detailausschnitt) mit offener medianer und transversaler Gaumennaht. Die Sutura palatina transversa verläuft gerade mit versetztem, asymmetrischem Abgang von der medianen Gaumensutur. Die pterygopalatomaxillären Suturen sind geschlossen, c, d In der Sagittalebene verläuft die geöffnete Sutura palatina transversa (rote Pfeile) auf beiden Seiten schräg/anguliert von ventral-kranial nach dorsal-kaudal, e, f Geringe Öffnung der Sutura palatina mediana und der Sutura palatina transversa von kranial (e) und kaudal (f). + Hyraxschraube als Artefakt in der Kaudalansicht
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References

    1. Jäger A, Braumann B, Kim C, Wahner S (2001) Skeletal and dental effects of maxillary protraction in patients with angle class III malocclusion. A meta-analysis. J Orofac Orthop 62:275–284 - PubMed
    1. Graber TM, Chung DB, Aoba IT (1967) Dentofacial orthopedics versus orthodontics. J Am Dent Assoc 75:1145–1166 - PubMed
    1. Graber TM (ed) (1969) Current orthodontic concepts and techniques. WB Saunders, Philadelphia
    1. Saussouni V (1972) Dentofacial orthopedics: a critical review. Am J Orthod 61:255–269 - PubMed
    1. Sanborn RT (1955) Differences between the facial skeletal patterns of class III malocclusions and normal occlusion. Angle Orthod 25:208–222

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