Plánování ortognátních operací pomocí modelové operace Orthognathic surgery planing with the model surgery

Odborná práce

ORTODONCIE

ročník 15 č. 2. 2006

Plánování ortognátních operací pomocí modelové operace Orthognathic surgery planing with the model surgery

MUDr. Martin Kotas, Prof. MUDr. Milan Kamínek, DrSc, MUDr. Marie Štefková, CSc. Ortodontické oddělení Kliniky zubního lékařství LF UP, Olomouc Department of Orthodontics, Medical Faculty of Palacky University, Olomouc Souhrn Sdělení se zabývá problematikou volby typu artikulátoru pro modelovou operaci před chirurgickými zákroky v ortognátní chirurgii. Jsou hodnoceny mechanické a geometrické vlastnosti prakticky dostupných typů artikulátoru ajejich vlivná výsledek modelové operace. Je zdůvodněno použití a výhody artikulátoru vyššího typu a obličejových oblouků, podán jednoduchý návod pro volbu přístroje k modelové operaci a ke způsobu transferu modelové operace. Krátce je popsána vlastní metoda modelové operace vyvinutá na autorském pracovišti pro segmentální operace typu ostektomie dolní čelisti (Ortodoncie 2006,15, č. 2, str. 29-41). Abstract The report deals with the choice ofan articulator for model surgery prior to orthognathic surgery. Mechanical and geometrical features ofthe articulators available are discussed, as well as theirimpact on the model surgery result. Usage and advantages of articulators with face boware discussed. A simple instruction forthe selection of the device forthe model surgery is proposed. The means of model surgery transfer is also discussed. The method of model surgery for segmental body ostectomy ofthe mandible, developed at the Department is described in bríef (Ortodoncie 2006,15, No. 2, p. 29-41).

Klíčová slova: ortognátní chirurgie, ortodoncie, modelová operace, artikulátor, okludor Key Words: orthognathic surgery, orthodontics, model surgery, articulator, occludator Úvod Ortodonticko-chirurgická léčba spočívá v kombinaci operace na čelistních kostech a ortodontické léčby. Používáme ji u anomáliívětšího rozsahu s negativním (rušivým) vlivem na estetiku obličeje, které nemůžeme upravit pouze ortodontickou léčbou. Na stanovení plánu léčby se podílí specialista v čelistní a obličejové chirurgii a specialista v ortodoncii, v některých případech bývá nutná spolupráce i jiných odborníků. Diagnostika čelistních anomálií a obličejových deformit se opírá o klinické vyšetření včetně psychologického profilu pacienta. Nutná je analýza diagnostických fotografií, rtg dokumentace (kefalogramů, ortopantomogramů event. rtg ruky se zápěstím pro posouzení kostního věku) a analýza sádrových modelů chrupu, zastavených v okludoru nebo v případě potřeby v artikulátoru. www.orthodont-cz.cz

e-mail: [email protected]

Introduction Orthodontic - surgical approach is used mainly in the management of extensive anomalies disturbing the esthetics of face which cannot be managed with orthodontic treatment only. The treatment plan is developed by an orthognathic surgeon and an orthodontist; cooperation with other experts may be required in more complicated cases. Diagnostics of jaw anomalies and facial deformities is based on clinical examination including psychological profile of a patient. The analysis of diagnostic photographs, radiographs (cephalograms and orthopantomograms; radiographs of a hand and wrist to judge the skeletal age, may be also required) is necessary, as well as the evaluation of model casts mounted on articulator. 29

ročník 15 č. 2. 2006

Odborná práce

Podle povahy anomálie je na základě této diagnostické dokumentace možné sestavit léčebný plán, posoudit technické možnosti ortodontické i chirurgické fáze léčby, předpovídat stabilitu výsledku léčby, výslednou estetiku obličeje a také časové i terapeutické zatížení pacienta. Před operací je dále pomocí těchto diagnostických prostředků možné simulovat chirurgický zákrok, tzv. modelovou operací. Kombinovaná ortodonticko-chirurgická léčba probíhá v těchto základních etapách: 1. Ortodontické předléčení se provádí téměř výlučně fixními aparáty. Jeho cílem je vytvořit dva pravidelné zubní oblouky, které budou po chirurgickém posunu v co nejlepší interkuspidaci.Protože jsou obvykle zuby skloněny tak, aby vadu kompenzovaly, je třeba tyto sklony odstranit, čili eliminovat dentoalveolární kompenzační mechanismus. Někdy je třeba provést tzv. dekompenzační extrakce zubů, naopak kompenzační extrakce jsou kontraindikovány. Tím se vada relativně před operací zhorší, což je třeba pacientovi vysvětlit. 2. Cílem vlastní ortognátní operace na čelistech je navodit pravidelný vzájemný vztah zubních oblouků pomocí repozice skeletálních čelistních bází do nové polohy. Technická proveditelnost i stabilita repozice záleží na vektoru změny polohy. Ortognátní operace na čelistech lze rozdělit podle čelisti, ve které se operuje na a) monomaxilárníoperace na mandibule, b) monomaxilární oprace na maxile, c) bimaxilární operace na obou čelistech a d) doplňkové operace typu genioplastiky bez vztahu k zubním obloukům. Podle polohy operačního řezu v čelisti lze rozeznávat a) segmentální operace, u kterých je řez veden v průběhu zubního oblouku (např. ostektomie těla mandibuly, přední nebo zadní alveolotomie maxily) a b) na operace, u kterých je řez veden mimo zubní oblouky a s těmito se manipuluje vcelku (např. sagitální osteotomie větve mandibuly nebo totální alveolotomie maxily v linii LeFort I). Volba konkrétního typu operace se určuje individuálně podle typu a rozsahu vady. Zásadní vliv na rozhodovací proces má výsledek modelové operace.

ORTODONCIE

Depending on the character of the anomaly, it is possible to draw up a treatment plan, assess technical possibilities of individual orthodontic and surgical stages of the treatment, predict the stability of the treatment results, resulting esthetics of a face, and time as well as therapeutic demands put on the patient. With the help of the diagnostic instruments it is possible to simulate the operation by means of the so-called model surgery prior to the surgical intervention. Combined orthodontic-surgical treatment has the following stages: 1. Orthodontic pre-treatment is performed almost exclusively with fixed appliances. The aim is to form two regular dental arches that will show the best possible intercuspidation after the surgical movement. In general, teeth incline to compensate for the anomaly; therefore, it is inevitable to eliminate the inclination, i.e. to eliminate dentoalveolar compensatory mechanism. Sometimes it is necessary to perform the so-called de-compensatory extractions of teeth. On the other hand, compensatory extractions are contraindicated. Thus, the defect is relatively worsened prior to the surgery. It is therefore crucial to explain to patient the procedure in detail. 2. The aim of the orthognathic surgery is to establish regular relationship of dental arches with the help of reposition of skeletal jaw bases in a new position. Technical feasibility and stability of reposition depend on the vector of the change of position. Orthognathic interventions in jaws may be subclassified according to the jaw in which the surgery is performed: a) monomaxillary surgery in the mandible, b) monomaxillary surgery in the maxilla, c) bimaxillary surgery in both jaws, d) additional interventions such as genioplasty without relation to dental arches. According to the position of surgical cut performed in the jaw it is possible to speak about a) segmental surgery - the cut is inside the dental arch (e.g. ostectomy of the mandible body), and b)interventions in which the cut goes outside dental arches, while the arches are moved as the whole (e.g. sagittal osteotomy of the mandibular ramus). The individual approach is chosen according to the type and extent of the anomaly. The model surgery result has the principle impact on the decision-making process.

3. Po operaci může následovat v případě potřeby ortodontické doléčení fixními aparáty, jehož cílem je 3. Surgery may be followed with orthodontic postfunkční i estetické detailní dokončení léčby anomálie treatment with fixed appliances aimed at functional and na zubních obloucích. U segmentálních ostektomií esthetic detailed solution of the anomaly in dental arches. bývá cílem uzavření mezery po extrakcích zubů během In case of segmental ostectomies, the aim is to close the operace. Ortodontické doléčení není vždy nutné. space after extractions performed during the surgery. S rozvojem možností ortodontické léčby (lepší do- Orthodontic post-treatment is not always necessary. stupnost fixních aparátů a rostoucí počet specialistů) With more developed orthodontic treatment (better vzrostly i nároky na morfologická kritéria zubních ob- availability of fixed appliances and increasing number of louků na konci léčby. Tento požadavek byl zvláště orthodontists), the demands for morphological criteria v dolní čelisti významnou příčinou odklonu od se- of dental arches after the therapy have increased as well. gmentálních operací (ostektomií těla dolní čelisti) ve These requirements led to aversion to segmental surgery, prospěch operací manipulujících celými zubními ob- especially in the mandible (mandible body ostectomy) 30

www.orthodont-cz.cz

e-mail: [email protected]

Odborná práce

ORTODONCIE

louky. Tuto tendenci podporují i tzv. „neextrakční přístupy" k ortodontické léčbě a teorie o relaci zubních oblouků a čelistního kloubu. Sagitálníosteotomie větve mandibuly je v současnosti nejrozšířenějším typem ortognátní operace, která značně překročila své původní indikace [2] na úkor ostektomie těla mandibuly. Po zjištění faktu, že sagitálníosteotomie větve mandibuly jsou málo stabilní a zvláště v případech korekce skeletálního otevřeného skusu anomálie recidivují, hledaly se jiné možnosti, mezi nimiž se prosadily zejména bimaxilární operace. Bimaxilární operace jsou částečně stabilnější než sagitální osteotomie samy o sobě [3], představují však zvětšené operační riziko a zvýšené zatížení pacienta a jsou z tohoto hlediska v rozporu se zásadou volby nejjednoduššího operačního výkonu, kterým se dosáhne úpravy deformity nebo anomálie, a který zajistí výsledek léčby očekávaný pacientem [4]. Nestabilita a nezbytnost dlouhodobého ortodontického doléčování u sagitálních osteotomiía bimaxilárních operací typu sagitální osteotomie + totální alveolotomie v linii LeFort, vedoucí často k značné nespokojenosti léčených pacientů s výsledkem léčby, motivovala autorská pracoviště k realizaci operací typu ostektomie těla mandibuly [5], a to zvláště v případech vertikálních čelistních anomálií typu skeletálního otevřeného skusu [6-14]. Při dlouhodobých kontrolách léčených jedinců lze pozorovat dobrou stabilitu výsledků léčby, přičemž základním nedostatkům segmentálních operací (zbytkové poextrakční mezery, přechodné parestézie mentálních nervů a pooperační jizvy pod dolní hranou mandibuly) nepřikládají sledovaníjedinci v dlouhodobém sledování prioritní význam. Dlouhodobé sledování vybraných dentálních a skeletálních parametrů potvrzuje vynikající skeletální stabilitu výsledku operace, kvalitativně průkazně překračující úroveň stability značně rozšířených alternativních monomaxilárních typů operace otevřeného skusu, a dále velmi dobrou dentální stabilitu dosaženého výsledku léčby [15-19]. Modelová operace Významnou součástí plánování a realizace kombinované chirurgicko-ortodontické léčby je modelová operace před chirurgickým výkonem [20-26]. Cílem modelové operace na sádrových modelech je nalézt vhodný typ ortognátní operace. Modelová operace umožňuje plánovat pooperační interkuspidaci a potřebné zábrusy, u segmentálních operací stanovit rozsah ostektomií, u bimaxilárních operací zhotovit repoziční dlahy. Ve spojení s kefalogramem plánovat rozsah a vektor kostních posunů mimo alveolární výběžky čelistí a změny měkkých tkání prokreslené www.orthodont-cz.cz

e-mail: [email protected]

ročník 15 č. 2. 2006

and to preference of interventions manipulating with the whole dental arches. The tendency is supported by the so-called ,,non-extraction approaches" to orthodontic treatment as well as by theories on the relationship of dental arches and temporo-mandibular joint. Nowadays, sagittal osteotomy of the mandible ram us is the most frequent orthognathic surgery that has already significantly gone beyond its original indications [2]. This is at the expense of the mandible body ostectomy. After it was found out that sagittal osteotomy of the mandible ramus is less stable, and - especially in correction of skeletal open bite - that the anomalies tend to relapse, other possibilities were sought. Thus, bimaxillary interventions asserted themselves. Bimaxillary surgery is more stable than sagittal osteotomies [3]. However, they pose increased risk and more demands on the patient. Therefore, they are against the principle of the choice of the simplest intervention leading to deformity or anomaly improvement, and to treatment results expected by the patient [4]. Instability and the need of a long-time orthodontic post-treatment in sagittal ostectomies and bimaxillary interventions (mandibular sagittal osteotomy + LeFort I line maxillary surgery) when patients were quite often dissatisfied with the treatment results and length, became the motif for the authors to perform ostectomy of the mandible body [5], especially in vertical jaw anomalies of skeletal open bite [6-14]. In the course of the long-time follow-up of our patients we can see a good stability of the treatment results. The patients do not take the basic disadvantages of segmental interventions (residual spaces after extractions, temporary paraestesia of mental nerves, postsurgical scars under the lower edge of the mandible) as the priority. The long-time follow-up of specific dental and skeletal parameters proves outstanding skeletal stability of the results of intervention, the quality of which is evidently much better than the stability of extensively used alternative monomaxillary surgeries of open bite. It also proves a very good dental stability of the treatment results [15-19]. Model surgery The model surgery prior to the surgery is an important part of surgical-orthodontic planning [20-26]. The aim of the model surgery performed on model casts is to decide about the appropriate orthognathic technique. The model surgery makes it possible to plan the post-operative intercuspidation and necessary selection grindings, in case of segmental surgery it helps to establish the extent of ostectomy, in bimaxillary interventions it makes it possible to prepare repositioning splints. With the help of cephalogram it is possible to plan the extent and vector of bone movements outside alveolar ridges of jaws as well as changes in soft 31

Obr. 1. Okludátor OK Chirana s modely ve vztahu v maximální interkuspidaci. Figuře 1. Occludator OK Chirana with casts in the maximum intercuspidation.

na průsvitky kefalogramů a stanovit reorientaci roviny okluze vzhledem k lebce a obličeji. Modelová operace na sádrových modelech a kefalogramech má význam tehdy, pokud opravdu imituje stav zubních oblouků a čelistí dosažený vlastní operací. Proto se při modelových operacích využívá k plánování ortognátní operace různých přístrojů a pomůcek, které napomáhají co nejvěrněji reprodukovat výchozí stav. Mezi tato zařízení patří artikulátor. Tradičním a dlouhodobě ověřeným způsobem je plánovat operaci pomocí modelové operace na sádrových modelech fixovaných v artikulátoru spolu s plánováním kostních posunů na kefalogramech. Druhou možností je využití různých počítačových simulací operace na základě počítačových modelů lebky, čelistí a zubů. Některé z těchto programů se již používají v praxi [27], většina z nich má ale ráz experimentální. Tyto prostředky jsou používány ve dvou koncepcích provedení operace. U první možnosti je řídícím hlediskem interkuspidace sádrových modelů po modelové operaci, přičemž realizovatelnost míry kostních posunů a změny měkkých tkání se ověřují na kefalogramů. Takto se postupuje u monomaxilárních operací a někdy také u bimaxilárních operací. Druhá koncepce se primárně odvíjí od plánování kostních posunů vzhledem k lebce a obličeji na průsvitce kefalogramů nebo na počítačovém modelu a modelovou operací se ověřuje interkuspidace, popřípadě se na modelech zhotoví dlaha. Takto část ortodontistů a chirurgů postupuje u bimaxilárních operací. Tato metoda bývá zpravidla zatížena větší chybou než první, protože vychází z dvourozměrného zobrazení trojrozměrného objektu. Snaha o potlačenítéto chybyjejednou z předních motivací vývoje nových počítačových metod. Do32 sažení cílů operace, jak byly určeny druhou metodou,

tissues drawn on cephalometric tracings, and to state the repositioning of the occlusal plane with regard to the skull and face. The model surgery on plaster casts and cephalograms is justified only when it really reflects the situation of dental arches and jaws arrived at through the intervention. Therefore, in model surgery to plan orthognathic operation various equipment and tools are used that help to reproduce the initial situation. A dental articulator belongs to such equipment. The model surgery performed on model casts mounted on articulator, together with the planned bone movements on cephalograms, is a traditional and well proved way to plan the surgical intervention. Another possibility is to use different computer simulations based on computational models of the skull, jaws and dentition. Some of the programmes are used in practice [27], however, majority are still of an experimental character. The instruments mentioned above are used in two model surgery techniques. In the first, the main aspect is the intercuspidation of model casts after the model surgery. The extent of bone movements and changes in soft tissues are considered in cephalograms. This approach is used in monomaxillary surgery, sometimes in bimaxillary interventions. The second approach is based primarily on the planned bone movements with regard to the skull and face. The therapy is planned with the help of cephalogram or computational model. The model surgery serves to check the intercuspidation; a splint may be prepared with the help of models. Some orthodontists and surgeons use this approach in case of bimaxillary interventions. The second approach is usually subject to greater error than the first one because it is based on bidimensional representation of three-dimensional object. New computational methods aim at prevention of the error. To achieve www.orthodont-cz.cz

e-mail: [email protected]

Odborná práce

ORTODONCIE

klade i zvýšené nároky na přístroj, v němž je modelová operace prováděna. Artikulátory

ročník 15 č. 2. 2006

the results of intervention through the second approach brings about greater demands on the equipment in which the model surgery is performed. Articulators

Artikulátory jsou přístroje, které pomocí různých Articulators are devices that work as close as pracmechanických prvků umožňují napodobovat na sádtical to the way the mouth works, and make it possible rových modelech mezičelistní vztahy, pohyby čelistí to simulate in plaster casts (by means of various mea zubních oblouků a vztah zubních oblouků k lebce chanical elements) the relationships between the jaws, a kondylům. Jednotlivé typy artikulátorů, v nichž momovements of jaws and dental arches, as well as the delovou operaci můžeme realizovat, se liší v závislosti relationship of dental arches to the skull and to tempona dokonalosti svého mechanického uspořádání ve romandibular joint. Individual types of articulators in svých diagnostických schopnostech reprodukce jedwhich the model surgery is performed differ in their menotlivých parametrů situace v ústech, tzv. stupni seřichanical set-up, in their diagnostic ability to reproduce ditelnosti [28]. Nejjednodušším typem artikulátorů je tzv. okludor. Přístroje neumožňují lateropulzní pohyby, realizují jenom šarnýrový zavírací pohyb. V okludoru jsou modely zastaveny v mezičelistním vztahu maximální interkuspidace. Vztah obou okluzních rovin k lebce je ve všech třech prostorových rovinách náhodný. Horní rovina okluze je přibližně paralelnís horním ramenem přístroje. Vztah okluzních rovin ke kloubu je neurčitý a chyba tohoto vztahu bývá u tzv. korunkových okludorů ještě zvětšena neanatomickou polohou kloubní osy okludoru. Rozsah této chyby je do značné míry eliminován u tzv. okludátorů, přístrojů s jednoduchými šarnýrovými klouby, které respektují Bonwillův trojúhelník (obr. 1). V průměrných artikulátorech (obr. 2) jsou modely zastaveny opět v maximální interkuspidaci. Přístroj omezeně umožňuje dynamickou artikulaci. Vztah dolní okluze ke kloubní ose a dráha zavírání jsou nastaveny podle průměrných fyziologických hodnot u populace. Vztah okluzní roviny k lebce zde nelze postihnout. Vseřiditelných artikulátorech (obr. 3-5) je možno individuálně postihnout situaci. V závislosti na dokonalosti jejich mechanického uspořádání lze částečně nebo plně nastavit pohyby v kloubu a vzájemný vztah zubních oblouků při dynamické artikulaci, podle toho se rozlišují artikulátory částečně seřiditelné a plně seřiditelné. Je možné simulovat okluzní vztahy při maximální interkuspidaci i v centrálním vztahu čelistí a vztahy zubních oblouků k lebce a kloubu. Vztah okluze k lebce a kloubu je do přístroje přenesen pomocí obličejového oblouku. U modelové operace se používají tzv. obličejové oblouky určující vztah horní okluze k obličeji a lebce pomocí tří bodů určité referenční roviny na lebce. Referenční rovinou je zpravidla Frankfurtská horizontála. Poloha kloubní hlavice se určuje nepřímo. Průměrná odchylka od skutečné polohy kloubu nepřesahuje u průměrných anatomických hodnot populace 5 milimetrů. www.orthodont-cz.cz

e-mail: [email protected]

individual parameters of the situation within the mouth, i.e. in their grade of adjustability [28].

The simple-hinge articulator (so-called occludator) is the simplest type of articulator. It does not allow lateropulse movements; it allows only the hinge closing movement. The casts in a simple-hinge articulator are in the relationship of the maximum intercuspidation. The relationship of both occlusal planes to the skull is random in all the three planes of space. The upper occlusal plane is roughly parallel with the upper arm of the device. The relationship of occlusal planes to the joint is indistinct and the error of the relationship is often extended in the so-called "crown occludators" with the non-anatomical position of the joint axis of the device. The extent of this error is largely eliminated in case of the so-called occludators, devices with single hinge joints that respect the Bonwill triangle (Fig. 1). In the average value articulators (Fig. 2) the models are set in the maximum intercuspidation as well. The device allows dynamic articulation to some extent. The relationship of the lower occlusion to the joint axis and the closing path are set according to the mean physiological values of the population. The relationship of occlusal plane to the skull cannot be represented. In adjustable articulators (Fig. 3-5) it is possible to represent the individual patient's situation. Depending on the quality of the mechanical set-up, it is possible to set the movements in the joint and the relationship of the dental arches during movement. Thus, we may distinguish between partially adjustable articulators and fully adjustable articulators. It is possible to simulate occlusal relationships in the maximum intercuspidation as well as in the centric relation, and relationships of dental arches to the skull and joint. The relationship of the occlusion to the skull and joint is transferred to the device with the help of face bows. They define the relationship of the upper occlusion to the face and skull with the help of three points of a reference plane in the skull. Frankfurt horizontal is usually the reference plane. The position of the joint is defined indirectly. The mean deviation from the real po33

ročník 15 č. 2. 2006

Odborná práce

Léčebný protokol pro volbu přístroje k modelové operaci Kritéria pro volbu přístrojeje pro klinické použití možno vyjádřit třemi otázkami, které lze považovat za vhodný základ návrhu léčebného protokolu modelové operace: 1. Co je možné určitým artikulátorem zjistit ? 2. Co pro daný typ operace potřebujeme vědět ? 3. Co chceme chirurgovi sdělit ? Kritéria pro volbu přístroje pro modelovou operaci a odůvodněnost indikace k uplatnění artikulátorů vyššího typu a obličejových oblouků vyplývají z mechanických a geometrických vlastnosti dvou prakticky dostupných typů artikulátorů, které se mohou projevit na výsledku modelové operace. Vadná geometrie okludorů se může při modelové operaci manifestovat zvláště chybou odhadu operační autorotace dolní čelisti. Dráha tohoto pohybu je vý-

34

ORTODONCIE

sition of the joint in the mean anatomical values of the population does not exceed 5 mm. Treatment protocol for the choice of the device for model surgery The criteria of the equipment choice for the clinical use may be expressed with three questions. These questions are considered an appropriate basis of the proposed treatment protocol for the model surgery: 1. What can be found out with the given articulator? 2. Whatdowe need toknowforthe particular intervention? 3. What do we want to inform a surgeon about? The criteria for the choice of the articulator appropriate for the model surgery and the reason of the indication for articulators of a higher level and facebowes result from the mechanical and geometrical features of the main types of articulators available. Their characteristic features may influence the result of the model surgery, of course.

www.orthodont-cz.cz e-mail: [email protected]

Odborná práce

ORTODONCIE

znamná u operací, kde se vertikálně mění čelistní vztahy. Následkem neanatomické polohy kloubní osy je v jednoduchém okludoru dráha šarnýrového zavírání strmější než ve skutečnosti. Vertikálně vadná poloha zavírací osy přístroje nepříznivě ovlivní horizontální vztah oblouků. Horizontálně vadná poloha osy má vliv na vertikální vztah. Vadná dráha zavírání se projevuje zejména v rovině sagitální. Odchylka může být, zvláště u segmentálních operací horní čelisti, z hlediska výsledku operace a prognózy pooperační ortodontické léčby klinicky významná. U operací na těle nebo větvi dolní čelisti je horní okluze zachována v původní relaci k lebce i kloubu. Dolní okluzní rovina a mezičelistní vztahy vzhledem ke kloubu se nemění libovolně ale podle zachovalé horní okluzní roviny. Seřiditelný artikulátor s obloukem zde neposkytne pro budoucí relace kostí žádné podstatné informace a stačí operace v okludoru. Při pochybnostech o pooperační dynamické artikulaci, je vhodné si pooperační artikulaci ověřit v průměrném artikulátoru.

ročník 15 č. 2. 2006

Defective geometry of simple-hinge articulators may manifest itself during the model surgery particularly with the error in the estimate of autorotation of the mandible. The path of the movement is significant in the interventions aimed at the vertical change in the relationships of jaws. Due to non-anatomical position of the joint axis, the path of hinge closing is steeper than in practice. Vertically defective position of the closing axis of the device affects horizontal relationship of arches. Horizontally defective position of the axis shows negative influence on the vertical relationship. Defective closing path manifests itself especially in sagittal plane. From the viewpoint of the surgery result and prognosis of the post-operative orthodontic treatment, the deviation may be clinically significant, especially in segmental approach in the maxilla.

In the interventions on the mandible body or ramus, the upper occlusion is maintained in its original relationship to the skull and joint. The lower occlusal plane and relationships between the jaws with regard to the joint do not change arbitrarily but according to the U operací na horní čelisti se změnou vertikální po- maintained upper occlusal plane. Adjustable articulalohy opěrných zón chrupu dochází ke ztrátě relace tor with arch cannot give any substantial information horní okluze k lebce i ke kloubu. Vztah dolní okluze for the future relationships of bones, and therefore ke kloubu je ale zachován a nové mezičelistní vztahy the model surgery in a simple-hinge articulator is suffivyjdou z dolní okluze a původního centrálního vztahu cient. When there are doubts in terms of the dynamic čelistí. Zvláště u operací otevřeného skusu, kde se occlusion after the surgery, the articulation may be veznačně měnívertikálníorientace čelistí, je při plánování rified in an average value articulator.

nové polohy horní čelisti a mezičelistních vztahů nutno In case of the interventions in the maxilla, the change vzít v úvahu autorotaci mandibuly. K určení správné of vertical position of supportive zones of dentition leads dráhy autorotace je třeba znát vzdálenost dolní okluze to the loss of the relationship of the upper occlusion to the od kloubu a to je možné zjistit jen seřiditelným artikulá- skull and joint. However, the relationship of the lower torem s obličejovým obloukem. occlusion to the skull is maintained and the new relationsSmyslem bimaxilární operace je rozložit posuny kostí a zubních oblouků mezi obě čelisti, a to buďz hlediska stability výsledku, nebo kvůli dokonalejší pooperační interkuspidaci, a dále někdy proto, aby se zlepšil vzhled retrognátníhotypu obličeje. Obě okluzní roviny ztratí své původní relace k lebce, horní čelistí lze manipulovat šesti směry a dolní k ní adaptovat, obvykle v maximální interkuspidaci. Výsledný posun dolní čelisti bude podmíněn pooperační polohou horních řezáků. Výsledná poloha horních řezáků je na celém sádrovém nebo skutečném segmentu nejobtížněji určitelný bod. Vyjdeme-li při plánování z nesprávně orientovaných modelů a chybné zavírací dráhy, přenese se chyba na repoziční dlahu a výsledná poloha maxily a následně i mandibuly může být jiná než byl původní plán. K těmto modelovým operacím se doporučuje seřiditelný artikulátor s obličejovým obloukem, aby se reprodukovala původní orientace modelů ke kloubu a k lebce, a také proto, že tento postup usnadňuje zhotovení repozičních dlah, neboť vícenásobně odlité modely se snadno zastavují a vyměňují. www.orthodont-cz.cz

e-mail: [email protected]

hips of jaws are based on the lower occlusion and original central relation of the jaws. Especially in the management of open bite-when the vertical orientation of jaws is changed considerably - it is necessary to consider autorotation of the mandible when planning the new position of the maxilla and relationships between the jaws. To state correct path of autorotation it is necessary to know the distance of the lower occlusion from the joint. This is possible to find out only with the help of the adjustable articulator with a face bow. The aim of a bimaxillary intervention is to distribute movements of bones and dental arches between both jaws, either from the viewpoint of the stability of the result, or because of better occlusion after intervention, sometimes also to enhance a physical appearance of the retrognathic face. Both occlusal planes lose their original relationship to the skull; the maxilla may be moved in all directions, and the mandible may be adapted with regard to the maxilla, usually in the relationship of the maximum intercuspidation. The resulting movement of the mandible will be influenced by the position of maxillary incisors after the ope35

ročník 15 č. 2. 2006

Odborná práce

Modelová operace podle Kamínka u segmentálních chirurgických zákroků Pro operace typu osteotomie, zejména na dolní čelisti, byla na autorském pracovišti vyvinuta vlastní metoda plánování ortognátních operací pomocí modelové operace. Tato metoda je používána hlavně při léčbě čelistních anomálií a obličejových deformit typu skeletální III. třídy s otevřeným skusem. Při chirurgické korekci progenních anomálií spojených s otevřeným skusem se na dolní čelisti užívají dva základní typy operací - sagitální osteotomie větve a ostektomie v těle mandibuly. Při sagitální osteotomii větve dochází k posunu mandibuly dorzálně, ale pokud má být vyřešena i úprava otevřeného skusu, je nutný posun dolních řezáků kraniálně. Tím však dojde k posunu distální části dolní čelisti kaudálně a natažení svalové kličky, což může vést k nestabilním výsledkům. Má-li být výsledek osteotomie stabilní, je nutný zákrok i na horní čelisti typu LeFort I downfracture. Při ostektomii dochází k vytětí části těla dolní čelisti v místě premolárů nebo molárů a posunu frontálního segmentu dorzálně a kraniálně, čímž je současně korigován obrácený i otevřený skus a dolnítřetina obličeje je zkrácena. K posouzení vhodnosti typu operace a k simulaci dosažených změn slouží modelová operace, jejíž výsledky se přenáší na rtg dokumentaci a po prokreslení slouží k naplánování chirurgického zákroku. Modelová operace se provádí na modelech pacienta vložených do okludoru či artikulátoru (obr. 69). Dolní model má zvýšenou bázi, na kterou se zaznačí dolníokraj mandibuly, paralelnívertikálnílinie před aza zubem indikovaným k extrakci a jednu až dvě horizontální linie na alveolárním výběžku. Po vytětí frontálního segmentu a jeho umístění do nové plánované pozice (obr.10-14) lze zjistit ze změn na těchto liniích velikost ostektomie a rozsah rotace mandibuly ke korekci otevřeného skusu (obr.15-16). Na nákresech dolní čelisti se přenášejí změny pro pravou a levou stranu zvlášť, jejich průměr potom na překreslený kefalogram. Změny v poloze zubů, kostí a kožní brady se přenášejí v plném rozsahu, změny v profilu rtů jsou asi o třetinu menší. Tento způsob modelové operace spolehlivě znázorní rozsah plánovaných změn při segmentálních operacích v dolní i horní čelisti. Transfer modelové operace Důležitou součástí procesu plánování ortognátní operace je způsob provedení transferu léčebné dokumentace včetně modelové operace z ortodontického na chirurgické pracoviště. Zajištění optimálního způsobu transferu léčebné dokumentace plánované operace mezi oddělenými pracovišti specialistů je potřeba ktomu, aby bylo možno opakovaně spolehlivě repro36

ORTODONCIE

ration. The resulting position of maxillary incisors is very difficult to state in the model casts or in the actual segment. If the plan is based on the incorrectly oriented models and on the inaccurate closing path, then the error is transferred on the repositioning splint as well, and the resulting position of the maxilla and the mandible may be different than originally stated and expected. The adjustable articulator and face bow is appropriate for the above mentioned model surgery to reproduce the original orientation of the casts to the joint and to the skull. The procedure also makes iteasierto manufacture repositioning splints, as multiple casts are easily mounted and changed. Model surgery for segmental surgery according to Kamfnek For the mandibular osteotomy surgery our department developed our own method of orthognathic planning with the help of the model surgery. This method is used particularly in the treatment of skeletal Class III open bite anomalies. In the correction of Class III anomalies accompanied with the open bite, two basic procedures are applied in the mandible - sagittal osteotomy of ramus and ostectomy in the mandible body. In sagittal osteotomy of ramus, the mandible is moved dorsally. If we aim to correct the open bite as well, it is necessary to move mandibular incisors cranially. Thus the distal portion of the mandible is moved caudally, and the muscular sling is stretched, which may lead to unstable results. To achieve stable results of the osteotomy, the LeFort I down fracture is necessary in the maxilla. But during mandibular body ostectomy an only part of the mandible body is cut at the place of premolars or molars and the frontal segment is moved dorsally and cranially. Thus the overjet as well as open bite are corrected at the same time and the lower part of the face is shortened. To choose the appropriate technique and to simulate the results achieved, the model surgery is used. The results of the model surgery are transferred onto cephalometric tracings. After they are drawn in detail, they serve as the basis for the plan of surgical intervention. The model surgery is performed in a patient's plaster casts mounted on a simple articulator (Fig. 6-9). The lower model has the heightened basis onto which the lower mandibular border is marked, as well as parallel vertical lines in front and beyond the tooth indicated for extraction, and one or two horizontal lines on the alveolar bone. After the frontal segment is cut and located in the new planned position (Fig.10-14), it is possible to find out in the lines the extent of ostectomy and the extent of the mandibular rotation to correct the open bite (Fig. 15-16). In the drawings of the mandible, the changes in the right and left sides are transferred separately, their mean values then onto the drawn cephalogram. The changes in the position of teeth, bones and skin chin are transferred in their full extent; the www.orthodont-cz.cz

e-mail: [email protected]

ORTODONCIE

Odborná práce

dukovat model plánovaného stavu s udržením morfologických i gnatologických informací upotřebitelných při vlastní operaci na čelistech. Velký význam má i možnost kontroly způsobu provedení modelové operace chirurgem. Kritéria pro způsob transferu modelové operace tedy velmi úzce souvisejíse třetí otázkou protokolu pro volbu přístroje k modelové operaci: co ze zjištěných informací potřebujeme nebo chceme sdělit chirurgovi. V klinických podmínkách českých pracovišť existují tři prakticky dostupné možnosti transferu modelové operace: "modelová operace" bez přístroje v ruce, modelová operace v okludoru, okludátoru nebo v průměrném artikulátoru a modelová operace v částečně seřiditelném artikulátoru s obličejovým obloukem.

www.orthodont-cz.cz e-mail: [email protected]

ročník 15 č. 2. 2006

changes in the lips profile are approximately less by one third. Such model surgery reliably represents the extent of the planned changes in the segmental operations in mandible as well as in the maxilla. Transfer of model surgery The important part of the planning orthognathic surgery is the way of transferring the documentation including the model surgery from the orthodontic to surgical department. The optimum transfer of the documentation is necessary forthe repeated reliable reproduction of the model of the planned situation with maintained morphological and gnathological information useful forthe intervention in the jaws. The check-up of the method of model surgery by a surgeon is also important. Therefore, the cri-

37

38

www.orthodont-cz.cz e-mail: [email protected]

Odborná práce

ORTODONCIE

Z hlediska transferu modelové operace je nejsnazší doručit modely bez přístroje. "Modelová operace" bez přístroje v ruce je snadno a rychle proveditelný způsob modelové operace, ale ze sdělitelných informací z bývá minimum - jen odhadovaná pooperační interkuspidace a odhad potřeby zábrusů. V užším slova smyslu se tedy o žádnou modelovou operaci nejedná. Okludátor a průměrný artikulátor postačují pro operace na těle a větvi mandibuly, akceptovatelný je transfer modelů v přístroji bez ztráty dosažené informace, tj. transfer mezi pracovišti s modely zastavenými v přístroji. Pořízení přístroje je bez vysokých finančních nároků. Nevýhodami jsou snížené možnosti zpětné kontroly výchozího stavu chirurgem a ztráta části informace z modelové operace po vyjmutí sádrového modelu z přístroje. Určitou nevýhodu je také nepohodlný transfer léčebné dokumentace včetně přístroje, ve kterém byla modelová operace provedena.

ročník 15 č. 2. 2006

teria for the choice of transfer of the model surgery relate to the third question of the protocol: what we need or want to inform a surgeon about. In the operating conditions of Czech departments there are three available ways of transfer of the model surgery: "Model surgery" at hand (without any device), model surgery in a simple-hinge or average value articulator, and model surgery in semi-adjustable articulator with face bow. From the viewpoint of the transfer of model surgery the easiest way is to deliverthe models without an apparatus. "Model surgery" without an apparatus in hand is an easy and quick way of model surgery, however, there is a minimum of information to share - expected occlusion after surgery, the need of grindings. In fact, we cannot speak about the model surgery in the strict sense. Simple articulators are appropriate for the interventions in the mandibular body and ramus. The transfer of models in the device is acceptable, the information is not lost, i.e. there is the transfer of models mounted on the device between the departments. The device is not costly. However, disadvantage may be seen in the lower possibility of the check-up of the initial condition by a surgeon, and the partial loss of information achieved during the model surgery after the models are removed from the device. Uncomfortable transfer of the documentation including the device is also a partial disadvantage.

Artikulátor s obličejovým obloukem je vhodný pro všechny typy ortognátních operací, umožňuje stanovit reorientaci roviny okluze vzhledem k lebce a obličeji a laterální exkurze mandibuly. Gnatologické vztahy simulované modely v artikulátoru jsou komplexní (vztah horní čelisti a horního zubního oblouku k lebce a dráze zavírání dolní čelisti, vztah dolního zubního oblouku ke kloubní ose, dráhu zavírání a rozsah pohybů dolní čelisti, čelistnívztahymaximálníinterkuspidaciacentrální vztah čelistí). Transfer montovaných vyjímatelných Articulator with face bow is appropriate for all types of modelů je pohodlný, manipulace s modely (i vícená- orthognathic interventions. It makes it possible to state sobnými téže čelisti) je snadná, existuje možnosti opa- the reorientation of the occlusal plane with regard to the kovaně kombinovat různé typy operací bez ztráty vý- skull and face, as well as lateral excursions of the mandichozího stavu, je možná zpětná kontrola výchozího ble. Gnathic relationships simulated by models mounted stavu chirurgem (obr. 17-18). Nevýhodami se jeví po- on the articulator are complex (relationship of the maxilla třeba totožných nebo alespoň kompatibilních artikulá- and upper dental arch to the skull and closing path of the toru na pracovištích čelistní chirurgie a na pracovišti mandible, relationship of the lower dental arch to the joint ortodoncie a zvýšené finanční nároky ( 20.000 až axis, closing path and the extent of movements of the 30.000 Kč) na pořízení jednoho přístroje. mandible, relationships between the jaws, maximum inPro klinickou praxi transferu modelových operací tercuspidation, and centric relation of jaws). Transfer of z ortodontického pracoviště na pracoviště chirurgické demountable removable casts is comfortable, manipulaje přínosná úzká, pokud možno osobní spolupráce tion with casts (even multiple casts of the same jaw) is mezi ortodontistou a ortognátním chirurgem, ujasnit easy, different interventions may be repeatedly combisi, kdo je zodpovědný za přípravu a provedení mode- ned without the loss of initial condition; a surgeon may lové operace a předem se dohodnout na způsobu check-up the initial situation (Fig. 17-18). However, the transferu modelové operace. Pokud provádí modelové need to use identical or at least compatible articulators operace chirurg, je vhodné žádat naopak transfer mo- at the department of orthognathic surgery and orthodondelové operace na ortodontické pracoviště (lze např. tic department seems to be a disadvantage, as well as the odhalit nestabilní posuny čelistí, připravit operační ob- price of the equipment. louky, dlahy apod.). Pro kvalitu provedení modelové The close, even personal, cooperation between an operace je prospěšné zohlednit přínos diagnostických orthodontist and a surgeon is very contributive. It is necesmožností artikulátoru s obličejovým obloukem, nákup sary to make clear who is responsible for the preparation pokud možno koordinovat s chirurgií a pořizovat kom- and performance of the model surgery. Thus it is also nepatibilní typy přístrojů. cessary to agree the way of transfer of the model surgery. Nezávisle na typu artikulátoru, ve kterém je mode- In case the model surgery is carried out by a surgeon, it is lová operace prováděna, je modelová operace nutnou, appropriate to ask for the transfer of model surgery to the www.orthodont-cz.cz

e-mail: [email protected]

39

avšak nikoliv postačující podmínkou plánování operace. Je součástí diagnostické triády "klinické vyšetření s fotografiemi - modelová operace v artikulátoru - kefalogramy s průsvitkami". Diagnostika a plánování na modelech, byť zamontovaných pomocí obličejového oblouku, je omezena na zubní oblouky a přilehlé alveolární výběžky askeletálnídiagnostiku a plánování léčby mimo tuto oblast je nutno zajistit na základě vyšetření, která takovouto diagnostiku umožňují- především na kefalogramech.

orthodontic department (there may be determined e.g. unstable movements of the jaws, and prepared surgical arches, splints, etc.). To perform a good quality model surgery it is necessary to take into consideration diagnostic possibilities of articulators with face bow. The purchase of the equipment should be consulted with surgeons, compatible articulators should be preferred. The model surgery is the necessary, however not sufficient, precondition for the orthognathic surgery planning. It is a part of the triad "clinical examination with photographs - model surgery on the articulator Problematika sdělení je řešena s podporou progra- cephalograms with tracings". Diagnostics and planning in models, howbeit mounted with the help of a face mového projektu IGA MZ ČR č. NK7734-3/2003. bow, are limited to dental arches and adjacent alveolar bones; skeletal diagnostics and treatment planning outside this area must be based on the methods allowing for such diagnostics and treatment planning, i.e. on cephalograms above all. Supported by programme project IGA MZ CR No. NK7734-3/2003. " 40

www.orthodont-cz.cz

e-mail: [email protected]

Odborná práce

ORTODONCIE

ročník 15 č. 2. 2006

Literatura/ References 1. Jacobsen, U.: Surgical orthodontic treatment. In: Thilander, B., Rónning, O. (eds.): Introduction to orthodontics. Stockholm: Tandlákforlaget, 1985. 2. Trauner, R.; Obwegeser, H.: The surgical correction of mandibular prognathism and retrognathia with consideration of genioplasty. Part I. Oral Surg. Oral Med. Oral Pathol. 1957, 10, č. 7, s. 677-689. 3. Proffit, W. R.; Turvey, T. A.; Philips, C: Orthognathic surgery: a hierarchy of stability. Int. J. adult Orthodont. orthognathic Surg. 1996,11, č. 3, s. 191 -204. 4. Musich, D. R.: Orthodontic aspects of orthognathic surgery. In: Graber, T. M.; Vanarsdall, R. L. (eds.): Orthodontics: current principles and techniques. 2nd ed., St. Louis: Mosby, 1985. 5. Barrow, G. D.; Dingman, R. O.: Orthodontic considerations in the surgical management of developmental deformities of the mandible. Amer. J. Orthodont. 1950, 36, č. 2, s. 121-134. 6. Kamínek, M., Opravil, J., Jirava, E., Podstata, J.: Spolupráce ortodontisty a čelistního chirurga při léčení anomálií typu Angle III s otevřeným skusem. Čs. Stomat. 1975, 75, č. 5, s. 333-345. 7. Kamínek, M., Podstata, M., Pazdera, M.: Interdisciplinární spolupráce při operativním řešení progenie. Celostátní ortodontická konference „Progenní stavy a jejich terapie". České Budějovice 17.-19. 6.1987. 8. Kamínek M., Štefková M., Špidlen M.: Ortodonticko-chirurgická spolupráce při léčbě čelistních anomálií. Stresczenia referatów. XXI.sympozjum Sekcji ortopedii szczekowej Polskiego towarzystwa stomatolog icznego. Poznaň 14.-15. 9.1990. 9. Kamínek M., Podstata J., Pazdera J., Štefková M.: Spolupráce ortodontisty a stomatochirurga při operacích čelistních anomálií. Int. Meeting of the Int. Assoc. for Maxillofacial Surgery. Abstracts. Bratislava, September 19-21,1990. 10. Kamínek M.: Ortodontická předchirurgická příprava. Abstrakt. Sympozium „Dentoalveolární a maxilofaciální anomálie" Brno 11 .-12.10.1996. 11. Krpčiarová, M., Štefková, M., Pazdera, J.: Orthognatic Surgery in the Treatment of Mandibular Prognathism and Open Bite. European Journal of Orthodontics, 2001, Vol. 23, No 5, s. 619. 12. Krpčiarová M., Kamínek M., Štefková M., Pazdera J.: Mandibulární progenie s otevřeným skusem: čelistníchirurgie. Abstrakt. Ortodoncie 2001,10, č.4/suppl., s. 19. 13. Krpčiarová, M.: Ortodonticko-chirurgická korekce velkých čelistních anomálií. Odborná práce ke specializační atestaci z čelistní ortopedie. Olomouc, 2001. 14. Gvuzdová, K., Kamínek, M., Štefková, M.: Mandibular body ostectomy in orthognathic surgery in Class III open

bite malocclusions. 79th Congress of European Orthodontic Society, Prague, Czech Republic, June 10-14, 2003. (Poster) 15. Gvuzdová, K., Kamínek, M.: Stabilita ortognátních operací. Ortodoncie 2005, roč. 14, č. 4, s. 35 - 44. 16. Kamínek, M., Pazdera, J., Kotas M: Stability after mandibular body ostectomy in Class III open bite malocclusions. Abstract. European Journal of Orthodontics 2003; roč. 25, č. 4, s. 432. 17. Kotas, M., Kamínek, M., Stuchlík J.: Correction of Class III skeletal open bite via mandibular body ostectomy approach Abstract. European Journal of Orthodontics 2003; roč. 25, č. 5, s. 533. 18. Kamínek, M., Pazdera, J., Kotas M.: Class III open bite mandibular ostectomy: long-term results. Abstract. World Journal of Orthodontics 2005, roč. 6, suppl. Abstract, s.331. 19. M. Kotas, J. Pazdera, M. Kamínek: Mandibular body ostectomy in conjuction with sagittal rámus osteotomy. Abstract. World Journal of Orthodontics 2005, roč. 6, suppl. Abstract, s.331. 20. Anwar, M., Harris, M.: Model surgery for orthognathic planning. Brit. J. Orthodont. Orthognathic Surgery 1990, 28, s. 393-397. 21. Marko, J.V.: Simple hinge and semiadjustable articulators in orthognathic surgery. Amer. J. Orthodont. dentofacial Orthop. 1986, 90, č. 1, s. 37-44. 22. Kamínek M., Štefková M., Podstata J., Pazdera J.: Modelová operace. International Meeting of the International Association for Maxillofacial Surgery. Abstracts. Bratislava, September 19-21,1990. 23. Vika P., Kotas M., Kamínek M.: Model surgery in a semiadjustable articulator - a čase report. European Journal of Orthodontics, 2001, Vol. 23, No 5, s. 620. 24. Štefková, M., Pazdera J., Fritschová E.: Model operation in orthognathic surgery in Class III open bite malocclusion. 79th Congress of European Orthodontic Society, Prague, Czech Republic, June 10-14, 2003. (Poster) 25. Štefková, M., Fritschová, E., Kamínek M.: Modelová operace podle Kamínka u segmentálních chirurgických zákroků na dolní čelisti. Abstrakt. Ortodoncie 2004, 13, č. 4, Sborník abstrakt s. 19. 26. Vika P., Kotas M., Kamínek M., Eber M., Pazdera J., Stehlíková M.: Ortodonticko-chirurgická korekce progenie s využitím modelové operace v individuálním artikulátoru. Ortodoncie 2000, 9, č. 3/suppl., s. 18-19. 27. Arnett, W., McLaughlin R. P.: Facial and dental planning for orthodontists and oral surgeons. London: Mosby, 2004. 28. Klineberg, I, Jagger, R.: Occlusion and clinical practice. An evidence-based approach. Edinburgh: Wright, 2004.

MUDr. Martin Kotas Klinika zubního lékařství LF UP Palackého 12, 772 00 Olomouc

www.orthodont-cz.cz

e-mail: [email protected]

41