Acquired anterior open bite in adults: investigation of possible etiological factors and therapeutic approach

Abstract

Introduction: Acquired Anterior Open Bite (AAOB) entails loss of tooth contacts and decreased overbite, causing a deterioration of the occlusion, chewing difficulties, speech difficulties, a changed appearance and a lower bite force than normal. Tooth contacts related to AAOB are observed only at the last molars of the dental arch living the rest of the arch without occlusion. Interestingly, the casts which are made from patients exhibiting AAOB can be manually occluded at the maximum intercuspation position. AAOB can be differentially diagnosed, from the early age open-bite, by the absence of incisal mamelons. A recent change in dental arch relationship and the observation of wear facetes on the anterior teeth of an open-bite malocclusion is an evidence of a previously normal incisor relationship. The etiology of AAOB is poorly documented and difficult to be investigated. Considering that the relationship between the mandible and the maxilla is based on the two temporomandibular joints (TMJs) and the neuromuscular system, the researches could be focused on two main anatomical factors: symmetrical destruction of the TMJs or malfunction of the craniofacial structures and muscle activity. Purpose: There is no targeted research on the etiology and development of this malocclusion therefore it is impossible to anticipate the AAOB in a specific population. Any attempt of examination for possible etiologic factors would be held retrospectively. The aim of this study was to investigate a posible correlation between AAOB in adults, TMJ integrity, intercondylar symmetry and the position of mandibular condyles in the articular fossae. Hypothesis: There is a relationship between the structure alteration of the temporomandibular joint and the development of acquired anterior open bite. Patients with AAOB are expected to show bilateral condylar volume changes and/or osseous changes of the mandibular fossae. Subjects with AAOB are expected to show symmetrical, volumetric osseous joint changes.There is a correlation between AAOB and condylar position in the articular fossae. Subjects with AAOB are not expected to have optimum condylar position in the mandibular fossae, according to the available data from optimal spatial relationships between condyle and fossae in healthy joints measured by Ikeda and Kawamura (2009). These measurements were used as Control Group (CG). Subjects with AAOB are expected to show symmetrical intercondylar position. Method: Fifty-seven subjects presenting AAOB were retrieved from the computer database of a private dental clinic. Only those who were ≥20 years old were selected, to ensure that TMJ development had been completed. Twenty-eight subjects of the total AAOB sample had accessible TMJ CBCT records. The age of the patients ranged from 20 to 61 years and the mean age was 35.93 years. Two patients were males, with a mean age of 28,5 years and 26 patients were females, with a mean age of 36.5 years. An experienced prosthodontist was asked to evaluate all the TMJ CBCTs, independently for each side and to evaluate the following imaging characteristics: Qualitative characteristics: condylar volume changes and osseous changes of the mandibular fossae. A three-point rating scale (0, 1 and 2) was used to define the severity of the condylar head volume change and the mandibular fossae osseous changes at three parallel sagittal cross sections with an intermediate distance of 4mm between them. Quantitative characteristics: The analysis of the joint space was performed on three points of the condyle (anterior (A), superior (S), posterior (P)) at three parallel sagittal cross sections with an intermediate distance of 4mm between them. A-P difference, A/P ratio, S/A ratio, S/P ratio and a logarithmic ratio of the available joint space (Pulinger’s formula) were also calculated for each condyle, including all the three wall distance measurements (center, in and out). Results: Qualitative characteristics: The majority of the subjects presented intact joints or slight bone distortion while the statistical analysis proved that there is intercondylar symmetry concerning the osseous volume changes of the right and left condyles at the same subject, as well as the respective osseous changes of the fossae. Quantitative characteristics: Based on the analysis there is a statistically significant difference (P value: 0.001) for the anterior wall distance which greater at the AAOB subjects compared to the reference numbers from the CG for both right and left condyles and also for the superior wall distance of the left condyle (P value: 0.035) (these results are based on the measurements of the central sagittal cut). The comparison of spatial wall distance measurements between right and left TMJ indicates symmetrical intercondylar position for the subjects with AAOB. The only statistical significant asymmetry between the two condyles is detected at the superior wall of the inner pole. Conclusion: There is a statistically significant difference for the anterior wall distance between the CG and the AAOB subjects for both right and left condyles and for the superior wall distance of the left AAOB condyle. Considering that the anterior wall distance for subjects with AAOB is greater compared to the corresponding CG distance, while the posterior wall distance is in accordance with the optimum condylar position in the fossae, it could be assumed that there isn’t a backward movement of the condyle but a rotational movement which leads to an increased anterior distance from the articular eminence due to the anatomical characteristics of the condylar head. The majority of the subjects presented intact joints or slight bone distortion, concluding that TMJ osseous alteration is a sufficient condition to create anterior open bite but not necessary. Additionally, there is intercondylar symmetry concerning the osseous volume changes of the right and left condyle at the same subject, as well as the respective osseous changes of the fossae. The comparison of spatial wall distance measurements between right and left TMJ indicates symmetrical intercondylar position for the subjects with AAOB. The only statistical significant asymmetry between the two condyles is detected at the superior wall of the inner pole. This finding should be carefully evaluated taking into account that landmark identification 4mm away from the central cut is compromised.

Εισαγωγή: Η Επίκτητη Πρόσθια Ανοιχτή Δήξη (ΕΠΑΔ) σε ενήλικες είναι μια συγκλεισιακή διαταραχή που χαρακτηρίζεται από σταδιακή απώλεια μασητικών επαφών, αρνητική κατακόρυφη πρόταξη, μειωμένη μασητική απόδοση και αισθητικές διαταραχές. Οδοντικές επαφές παρατηρούνται μόνο στους τελευταίους γομφίους. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον προκαλεί το γεγονός πως εκμαγεία που προέρχονται από οδοντικούς φραγμούς ασθενών με ΕΠΑΔ, μπορούν να έρθουν σε μέγιστη συγγόμφωση αν αρθρωθούν με το χέρι. Η ΕΠΑΔ σε ενήλικες διαφοροποιείται από αυτή των ανηλίκων από την απουσία των αυξητικών λοβών στις κοπτικές ακμές των προσθίων δοντιών. Πρόσφατη αλλαγή στη σχέση άνω και κάτω οδοντικού τόξου και παρουσία σημείων αποτριβής στις κοπτικές ακμές των προσθίων δοντιών, σε ασθενείς με πρόσθια ανοιχτή δήξη αποδεικνύουν προϋπάρχουσα φυσιολογική σύγκλειση. Η αιτιολογία της ΕΠΑΔ δεν είναι τεκμηριωμένη, ενώ δύσκολα μπορεί να διερευνηθεί. Δεδομένου ότι η σχέση μεταξύ άνω και κάτω οδοντικού φραγμού ορίζεται από την κροταφογναθική διάρθρωση (ΚΓΔ) και το νευρομυϊκό σύστημα, οι έρευνες μπορούν να επικεντρωθούν σε δύο βασικούς ανατομικούς παράγοντες: τη συμμετρική αλλοίωση της ΚΓΔ ή τη δυσαρμονία του κρανιοπροσωπικού συμπλέγματος και της μυϊκής δραστηριότητας. Σκοπός: Δεν υπάρχει στοχευμένη έρευνα επί της αιτιολογίας ανάπτυξης της ΕΠΑΔ, επομένως είναι αδύνατη η πρόβλεψή της στο γενικό πληθυσμό. Οποιαδήποτε απόπειρα διερεύνησης πιθανών αιτιολογικών παραγόντων μπορεί να πραγματοποιηθεί μόνο αναδρομικά. Σκοπός της παρούσας ερευνητικής εργασίας ήταν η διερεύνηση της πιθανής συσχέτισης της ΕΠΑΔ σε ενήλικες με τη δομική ακεραιότητα της ΚΓΔ, τη θέση του κονδύλου εντός της κροταφικής γλήνης καθώς και τη συμμετρική διακονδυλική θέση εντός της γλήνης. Υπόθεση: Υπάρχει συσχέτιση μεταξύ αλλαγής των δομικών στοιχείων της ΚΓΔ και εμφάνισης ΕΠΑΔ. Άτομα με ΕΠΑΔ αναμένεται να παρουσιάζουν οστικές αλλοιώσεις της κεφαλής του κονδύλου και της κροταφικής γλήνης, συμμετρικά. Υπάρχει συσχέτιση μεταξύ ΕΠΑΔ και θέσης του κονδύλου εντός της κροταφικής γλήνης. Άτομα με ΕΠΑΔ δεν αναμένεται να εμφανίζουν ιδανική σχέση κονδύλου με τα τοιχώματα της κροταφικής γλήνης, συγκριτικά με μετρήσεις που προκύπτουν από ακέραιες ανατομικά και υγιείς παθολογικά αρθρώσεις από τη μελέτη των Ikeda and Kawamura (2009). Οι μετρήσεις αυτές χρησιμοποιήθηκαν ως Control Group. Άτομα με ΕΠΑΔ αναμένεται να εμφανίζουν συμμετρική διακονδυλική θέση εντός της γλήνης. Μέθοδος: Πενηντα-επτά άτομα με ΕΠΑΔ συγκεντρώθηκαν από τα ηλεκτρονικά αρχεία ιδιωτικής οδοντιατρικής κλινικής. Επιλέχθηκαν μόνο ασθενείς ηλικίας 20 ετών και άνω, ώστε να διασφαλιστεί η πλήρης ανατομική διαμόρφωση της ΚΓΔ. Για 28 μόνο άτομα, από το σύνολο των ασθενών με ΕΠΑΔ, υπήρχε πρόσβαση σε ψηφιακά αρχεία υπολογιστικής τομογραφίας κωνικής δέσμης ΚΓΔ. Η ηλικία των ασθενών κυμαινόταν από 20 έως 61 έτη με μέση τιμή τα 35,93 έτη. Δύο ασθενείς ήταν άνδρες με μέση ηλικία τα 36,5 έτη και 26 ήταν γυναίκες με μέση ηλικία τα 36,5 έτη. Ένας έμπειρος προσθετολόγος μελέτησε τις υπολογιστικές τομογραφίες των ΚΓΔ, ξεχωριστά για κάθε πλευρά ασθενούς και κλήθηκε να αξιολογήσει τα παρακάτω απεικονιστικά χαρακτηριστικά: Ποιοτικά χαρακτηριστικά: αλλαγές στον όγκο του κονδύλου και οστικές αλλαγές στην κροταφική γλήνη. Κλίμακα τριών διαβαθμίσεων (0, 1 και 2) χρησιμοποιήθηκε για τον προσδιορισμό του βαθμού αλλοίωσης της κεφαλής του κονδύλου και της κροταφικής γλήνης σε τρία διαφορετικά παράλληλα οβελιαία επίπεδα με ενδιάμεση απόσταση μεταξύ αυτών τα 4 χιλ. Ποσοτικά χαρακτηριστικά: Η ανάλυση του διάρθριου χώρου πραγματοποιήθηκε σε τρεις θέσεις του κονδύλου (πρόσθια (Α), άνω (S) και οπίσθια (P)) σε τρία παράλληλα οβελιαία επίπεδα, με ενδιάμεση απόσταση 4 χιλ. μεταξύ αυτών. Επιπλέον των αρχικών μετρήσεων υπολογίστηκε η διαφορά A-P, οι λόγοι A/P, S/A, S/P και η λογαριθμική αναλογία του διαθέσιμου αρθρικού χώρου (εξίσωση Pullinger) για κάθε κόνδυλο και για κάθε οβελιαία παράλληλο. Αποτελέσματα: Ποιοτικά χαρακτηριστικά: Η πλειοψηφία των ατόμων εμφανίζει δομικά ακέραιες αρθρώσεις ή ήπιες οστικές αλλοιώσεις. Σύμφωνα με τη στατιστική επεξεργασία, παρατηρείται συμμετρία ως προς τις οστικές αλλοιώσεις μεταξύ δεξιάς και αριστερής ΚΓΔ στο ίδιο άτομο. Ποσοτικά χαρακτηριστικά: Η απόσταση κονδύλου με το πρόσθιο αρθρικό τοίχωμα σε ασθενείς με ΕΠΑΔ εμφανίζεται αυξημένη σε βαθμό στατιστικά σημαντικό (P value: 0.001), τόσο για τη δεξιά όσο και για την αριστερή ΚΓΔ. Το ίδιο ισχύει και για την απόσταση του κονδύλου με την οροφή της κροταφικής γλήνης (P value: 0.035) στην αριστερή ΚΓΔ (τα αποτελέσματα αυτά βασίζονται στις μετρήσεις της κεντρικής οβελιαίας τομής του κονδύλου μόνο). Από τις συγκρίσεις των μετρήσεων μεταξύ δεξιάς και αριστερής ΚΓΔ, διαπιστώνεται συμμετρική θέση των κονδύλων εντός της γλήνης. Η μόνη στατιστικά σημαντική ασυμμετρία διαπιστώθηκε στη σχέση των έσω πόλων των κονδύλων με το άνω αρθρικό τοίχωμα. Συμπεράσματα: Η απόσταση κονδύλου με πρόσθιο αρθρικό τοίχωμα σε ασθενείς με ΕΠΑΔ εμφανίζεται μειωμένη σε βαθμό στατιστικά σημαντικό, τόσο για τη δεξιά όσο και για την αριστερή ΚΓΔ, καθώς και για την απόσταση του κονδύλου με την οροφή της κροταφικής γλήνης στην αριστερή μόνο ΚΓΔ. Παρά την αυξημένη απόσταση με το πρόσθιο τοίχωμα, οι ασθενείς με ΕΠΑΔ διατηρούν φυσιολογική απόσταση με το οπίσθιο τοίχωμα σύμφωνα με τις τιμές αναφοράς των Ikeda και Kawamura (2009), επομένως θα μπορούσε να υποτεθεί πως δεν υπάρχει οπίσθια παρεκτόπιση του κονδύλου, αλλά περιστροφική κίνηση η οποία οδηγεί σε αυξημένη πρόσθια απόσταση εξ αιτίας της ανατομίας της κεφαλής του κονδύλου. Η πλειοψηφία των ατόμων με ΕΠΑΔ εμφάνισε δομικά ακέραιες αρθρώσεις ή ήπιες οστικές αλλοιώσεις, καταλήγοντας πως οι δομικές αλλαγές της ΚΓΔ αποτελούν ικανή αλλά όχι και αναγκαία συνθήκη για την ενεργοποίηση και εξέλιξη της πρόσθιας ανοιχτής δήξης. Επιπλέον παρατηρείται συμμετρία ως προς τις οστικές αλλοιώσεις μεταξύ δεξιάς και αριστερής ΚΓΔ στο ίδιο άτομο. Από τις συγκρίσεις των μετρήσεων μεταξύ δεξιάς και αριστερής ΚΓΔ, διαπιστώνεται συμμετρική θέση των κονδύλων εντός της γλήνης, ενώ η μόνη στατιστικά σημαντική ασυμμετρία διαπιστώνεται στη σχέση των έσω πόλων των κονδύλων με το άνω αρθρικό τοίχωμα. Η ασυμμετρία αυτή θα μπορούσε να οφείλεται στο γεγονός ότι τα ανατομικά σημεία αναφοράς για την αξιολόγηση της μορφολογίας των κονδύλων πέραν των 3,5 χιλ από το μετωπιαίο κέντρο του, παύουν να είναι ευκρινή.