Diagnosis An Orthodontic Case

Dr. Tran Ngoc Quang Phi

1

Backgrounds y Angle classification y Six keys Andrew y Crown form y Arch form  y Bolton analysis y Golden proportion

2

Angle Classification y Malposition → individual tooth y Buccal or labial, lingual, mesial, distal, torso (rotation), infra  and supra.  y Impacted  y Malocclusion → anteroposterior relationships of   permanent first molars and canines.  y Canine relationship:  y The upper canine fits distal to the lower canine y Molar relationship  y Class I: normal relationships → mesial buccal cusp  UFM≡mesial sulcus LFM. y Class II: distal buccal cusp UFM≡mesial sulcus LFM y Class III: buccal cusp USP≡mesial sulcus LFM 3

4

Angle classification extension y Class II division 1:  y Narrowing of the upper arch, lengthen and protruding UC.  y Abnormal function of the lips, nasal obstruction, mouth  breathing.  y Class II division 1 subdivision: class I on one side.  y Class II division 2:  y Crownding, overlaping and lingual inclination UC y Normal nasal and lip function y Class II division 2 subdivision: class I on one side.  y Class III subdivision: class I on one side.  y Mild class II: between class I and class II y Mild class III: between class I and class III 5

6

Class I Molar or Class I Canine?

7

8

♦

9

♦♦

10

11

Four items that you "must complete" for  successful orthodontic treatment 1. The teeth must be straight at the end of treatment.  2. There must not be any spaces between the front  teeth.  3. There must not be any overjet (the patient refers to  overjet as "overbite").  4. The teeth must (generally) bite together at the end  of treatment. It is OK to have a bicuspid out of  occlusion, but the teeth must not be open molar to  molar.  12

Six keys Andrew 1.

Molar relationship :  y Class I Angle y Cusp‐embrasure relationship buccally y Cusp‐fossa relationship lingually

2.

Crown angulation:  y All tooth crowns are angulated mesially (mesio‐distal tip)

3.

Crown inclination:  y Incisors are inclined labially y Upper posterior teeth are inclined lingually, similarly from 

the canine to the premolars; upper molars are inclined  slightly more than the canine and the premolars.   13

Angulation and inclination

14

y

Lower posterior teeth are inclined lingually,  progressively from canine to molars

4. Rotations: y Rotations are not present  5. Spaces y Spaces are not present between teeth 6. Curve of Spee y The plane is either flat or slightly curve

15

Curve of Spee Yes                                No

16

Anterior Crown form Central incisor crown  form: •Triangular‐shaped  incisors: need to be  reshaped to avoid one‐ point contact (→ black  triangle and unstable) •Rectangular‐shaped  incisors: good esthetics •Barrel‐shaped incisors: do  not provide ideal esthetics  17

18

Canine crown form

Relatively flat facial contour

Narrow and pointed incisally

Markedly curved facial contour

Wide and flattened incisally

19

20

21

Arch form Square             Ovoid               Tapered

22

y The original arch form is considered the most stable  position since this is the "in balance" position of the  teeth and surrounding muscles: the neutral zone. y Any alteration of this position may result in instability  in retention. y Relapse  tendency after changing arch form (De La  Cruz‐1995, Burke‐1998): inter‐canine width.  y Expansion the lower arch form: 10%. Tapered

Ovoid

Square

Japaneses

12%

42%

46%

Caucasians

44%

38%

18%

23

Systemized management of arch form  y Determine the arch form at the start of treatment y Template  ♦ y Computerized  cast analysis @ y Arch wire stocked: y Round arch wire (NiTi and SS): ovoid only y .019/.025 (.018/.025 ) HANT: three shapes y y y

y

45% ovoid  45% square 10% tapered

.019/.025 (.018/.025 ) SS: ovoid only → 24

25

♦

26

Bolton analysis y Anterior Bolton analysis y Max 6: 40.0 – 54.5 (+0.5) y Mand 6: 30.9 – 42.1  (+0.4)  y Overall Bolton analysis y Max 12: 85 – 110 (+1) y Mand 12: 77.6 – 100.4 (+ 0.9) y Ideal ratio → canine class I y Determine distance between hooks or loop  y Bolton discrepancy → proper solution  27

Anterior Bolton analysis      Full archBolton analysis

28

Ideal ratio in Bolton analysis Maxillary 6

Mandibular 6

Maxillary 12

Mandibular 12

40.0

30.9

85

77.6

40.5

31.3

86

78.5

41.0

31.7

88

80.3

41.5

32.0

89

81.3

90

82.1

48.0

37.1

91

83.1

48.5

37.4

96

87.6

97

88.6

51.5

39.8

103

94.0

52.0

40.1

104

95.0

106

96.8

107

97.8

54.5

42.1

29

Application?  •Chose the T –loop arch wire  •Adjust for the best fit occlusion

30

Golden proportion

a + b a = = ϕ a b ϕ = 1 . 618

31

32

33

→

34

35

DIAGNOSIS  y Collect data y Orthodontic questionaire y Clinical examination y X‐rays : POG and CEP y Models y Pictures y Cephalometric analysis y Model anlysis → Diagnosis: problem list

36

Orthodontic Questionaire MEDICAL HISTORY y Under a physician's care at this time? Yes/No. Explain y Taking any medication at this time? Yes/No.  Specify 

Allergic to any medication? Yes/ No. Specify  y Any other allergies? Yes/No.  Specify  y Need to be premedicated (antibiotics) for routine dental 

procedures? _Yes _No. Specify and  reason  37

Following diseases or conditions? (If yes, explain and  date): y AIDS__ Bleeding disorder __ Anemia__  y Lung disease__ Cerebral palsy__ Heart condition__  y Arthritis__ Hepatitis__ Kidney disease__Rheumatic

fever___ Asthma__ Diabetes__ Epilepsy__ y Injury to face/head__ y Tonsil/adenoid surgery__ Previous surgery__  y Females: Is the patient pregnant? __ Yes __ No 38

DENTAL HISTORY y Date of last dental examination  y Any injury to the face/teeth/gum? Explain and date. y Any previous orthodontic treatment/consultation?  y Does the patient: y Grind his/her teeth at night?  y Bite his/her fingernails?  y Suck thumb, finger, pacifier, etc.? 

y If yes, at what age was the habit discontinued? __years y Has another member of the family had orthodontic  treatment? Whom?  39

Medical conditions to be considered in  orthodontic treatment Medical condition

Implications

Action

Asthma

Root resorption

Monitor every 6 mo for  evidence  of EARR

Allergies

Allergic reaction

Determine materials causing  allergy

Coagulation disorders

Bleeding risk

Extraction?

Diabetes

Periodontal disease

Monitor  adequate control of  diabetes

Epilepsy, High blood  pressure

Gingival  hypertrophy

Plaque control, gingivectomy if  necessary

Heart valve conditions Endocarditis

Premedication when extraction,  fitting bands

Rheumatoid arthritis

TMJ degeneration

Monitor TMJ

Xerostomia

Caries 

Fluoride supplement 40

PATIENT'S ATTITUDE AND MOTIVATION  y Is the patient aware of the problem?  y Consultation here prompted by _________________ y Patient's interest in having treatment is:  y __ Wants treatment ___ Willing if necessary __ Unwilling y If the patient’s teeth were to be changed, how would you 

like them changed? _______________________________ y If any features of the face could be changed, what would 

you like to see? ___________________________________ 41

GROWTH STATUS: (child patients only) y Height__________ cm 

Weight _________kg

y Females: Has the patient started her menstruation?  __ Yes __ No. If yes, at what age? ________ y Males: Voice changes? __ Yes __ No  Facial hair growth? __ Yes __ No y Has the patient had any recent rapid growth? ___________  If so, how much?_______________

42

Rational for Orthodontic questionaire y Chief complaints y Determine patient’s motivation, expectation y Medical and Dental history y Reveal the causes of problems y Relation between the patient’s conditions and  orthodontic treatment y Growth and development y Timing of orthodontic treatment

43

CLINICAL EXAMINATION y Esthetic analysis y Macro esthetics: facial proportion y Mini esthetics: tooth – lip relationships y Micro esthetics: dental appearance y Functional analysis y TMJ y Occlusion  y Periodontal health y Bad habit 44

Macro esthetics: facial proportion  y General view y Dolicofacial,  brachyfacial, mesiofacial → y Frontal view y Vertical  y y y

y

Horizontal  y

y

Proportion Chin height  Lower face height Proportion: rule of  fifth

Midline asymmetry

45

Vertical proportion

46

Horizontal proportion

47

The lower third @ A. Increase face height: y Dolicofacial pattern y Vertical maxillary excess (VME) ♦ y High lip line: anterior  teeth display too much  y Gummy smile y Lip length: normal  y ≠ Short lip ♦ y Excesssive chin height ♦ B. Decrease face height y Brachyfacial pattern y Vertical maxillary deficiency y Mandibular defienciency ♦ y Short chin height ♦ 48

Dolicofacial •Long and thin faces. Weak  muscles of mastication that are  not strong enough to hold the  teeth together during  orthodontic treatment.  •Non extraction treatment of  these cases may result in bite  opening during the treatment.  •When extraction, space closes  quickly. Be careful  when treating a  protrusion case   49

Mesiofacial •Mesiofacial is not long and  thin facial features, and not  short and square facial  features.  •In these cases you can extract  and the extraction spaces will  close "normally".  •You can treat these case types  non extraction and the teeth  will remain in occlusion  during treatment. 50

Brachyfacial •Short, square faces with  very strong muscles of  mastication. •Short clinical crowns with  some excess enamel wear on  the occlusal surface of the  teeth.  •In these cases, if you  extract, then the extraction  spaces will close slowly. 

51

52

♦

53

54

♦

55

Pre‐orthodontic               Post‐ orthodontic@

56

@@

57

Short lip: @ Philtrum height < commisure height  Inverted lip

58

Asymmetry y Upper midline asymmetry y Orthodontist : < 2mm y Dentist : 2 – 4mm y Non‐professional person: >4mm y Lower midline asymmetry y Cause  y Upper : missing tooth, impacted tooth, crowding… y Lower: causes as upper arch, esp: TMJ y Always the tough cases 59

60

y Profil view y Proportion  y Convex, straight, concave y Straight: anterior divergence, posterior divergence y Mandibular plane angle y Lower face y y y

Maxillary projection Mandibular projection Chin projection

y Lip  y Lip posture and incisor prominence y Lip fullness y Labiomental sulcus y Throat form  y Chin – throat angle  y Throat length y Submental contour 61

Profil view

62

63

64

Black pattern

65

Convex treatment? y Be careful not to set the patient's expectations too  high for reducing a convex profile: it takes 2‐3mm of  tooth retraction to result in 1mm of lip retraction. y Move the chin forward to reduce feeling convex y Lefort I + BSSO for comprehensive treatment

66

67

Mini esthetics: Tooth – lip relationship y y y y y

Philtrum height Commisure height Interlabial gap Incisal display at rest Smile analysis y y y y y y y

Emotional smile and social smile Incisal display on smile Gingival display  Smile arc Buccal coridor width Arch form Transverse cant 68

Vertical measurements

A: Philtrum height

A: Incisal display on smile

B: Commisure height C: Interlabial gap

B: Crown height  and width C: Gingival display 

D: Incisal display at rest

D: Smile arc 69

Emotional smile and social smile

Major zygomaticus muscle

Risorius muscle

70

Smile arc y The contour of the incisal edges of the maxillary anterior  teeth relative to the curvature of the lower lip during a  social smile

71

Transverse cant

72

Gummy smile y y y y

Crown lengthening Orthodontic treatment Lefort I Osteotomy Plastic surgery

73

Micro esthetics:  gingival and dental appearance  y y y y y

Tooth proportion: crown height and width Width relationship and golden proportion Gingival height , shape and contour Connectors and embrasures Tooth shade and color

74

Crown height and width y The width of central  upper incisor should be  about 80% of it’s height. y The disproportion  should be done before  orthodontic treatment is  completed. 

75

Width relationship and golden proportion

76

Gingival shape and contour Gingival shape of upper  central incisors and canines  is more elliptical. Gingival shape of upper  lateral  incisors and  mandibular incisors  is a  symmetric half‐oval or half‐ circular one. The gingival zenith of  central and canine is located  distal to the longitudinal  axis.  The gingival zenith of lateral  incisors coincides with the  longitudinal axis.  77

Connectors and embrasures Connector # contact point area: Include the areas above and below  the contact point. Greatest between the central incisors  and diminish from the centrals to the  posteriors.  Embrasures: triangular spaces incisal and gingival to the connector.  Gingival embrasures are filled by  interdental papillae.  Short interdental papillae → black  triangle.  Tapered crown form → black triangle 78

Clinical considerations y y y y y

Open bite Tongue thrust Functional shift Missing tooth  Lower Anterior Tissue Thickness

79

Open bite  Principle: Teeth erupt until they hit something.  y Open bite: the lower  incisor does not contact  the upper incisor. There  are obvious open bite  cases where the teeth are  separated in the anterior.  y In some class II cases  where the amount of  overlap of the upper  incisor vs. the lower  incisor is normal (1/3  coverage), but the lower  incisor does not contact  the tooth nor the palate.  80

Tongue thrust y A test for anterior tongue thrust is to:  y Take a small sip of water.  y Close the teeth together with the lips open.  y Swallow.  y A patient with an anterior tongue thrust will either:  y Not be able to keep his/her lips open.  y Will tilt his/her head back for gravity to keep the water from squirting  forward.  y Will squirt the water between the teeth forward onto their shirt (child  patient).  y A good exercise to give a patient with an anterior tongue thrust

(especially in the presence of open bite or excess anterior overjet) is:  y Take a small sip of water.  y Close the teeth together with the lips open.  y Swallow with the throat muscles. Tell the patient to hold their hand  on their throat as they learn this exercise to feel the muscle  contraction. 

81

Functional Shift y Forward  functional shift y Lateral functional shift  y Unilateral crossbite y Dental midlines not  centered. y The asymmetric face  from the frontal view.

82

83

Missing Tooth y This seems very obvious, but in many cases where a  tooth has been lost, the space has closed  spontaneously by dental drifting. It is very easy to not  notice a missing tooth in a dental arch when doing  your examination.  y Be certain that you count 4 incisors, 2 canines, 4  bicuspids, etc. in each arch, before checking "none." 

84

Lower Anterior Tissue Thickness Principle: The lower arch is considered the limiting  arch in edgewise diagnosis.  y To align crowded teeth, advancement (forward  movement) of the teeth will inevitably occur.  y If the advancement of the lower incisors is significant,  then a periodontal defect (stripping of gingival tissue  is the most common) can occur.  y Advancement of incisors with "thin tissue" has more  risk than advancement with "thick tissue" labial to the  lower incisors. As the teeth advance, the tissue will  become thinner.  85

86

Cephalometric analysis: lanmarks

87

Planes

88

Growth direction

89

90

91

92

93

94

SNB Mandible is protrusive if > 83 Mandible is average if  76 – 82  Mandible is retrusive if <75

95

96

97

Cephalometric analysis – Skeletal  Description 

Measurement

Mean 

Range 

Pal. plane to Md. Plane: Skeletal  Open/closed

ANS‐PNS to Md. plane

280

Closed 240 – 330 Open

Md. Plane angle:  Skeletal Open/closed

FH – MA:  Child  Adult 

260 220

Closed 200 – 300 Open 240 – 330

Y – Axis Vert/Hor Growth

SGN ‐ FH

590

Hor.  570 – 620 Vertical

Maxilla to Cranium

N ⊥ A

+1mm

Retruded ‐1 to +3 Protruded

Maxilla to Cranium

SNA

820

Retruded 760 – 830 Protruded

Mandible to Cranium

N ⊥ Po : Child  Adult

‐7mm ‐1mm

Retruded ‐10  to ‐4 Protruded ‐4 to ‐1

Mandible to Cranium

SNB

790

Retruded 750 – 830 Protruded

Maxilla to  Mandible

ANB

20

Class I : + 20 to +4.50 Class III tendency: +0.50 to +1.50

Wits 

A, B  ⊥ Occlusal plane

0 mm

Class I :  ‐1  to +2 98

99

100

101

102

103

104

105

Cephalometric analysis – Dental  Description 

Measurement

Mean 

Range 

1 Interincisal Angle 

1

to  

1

1300

Best finish 125 0 – 1300

Lower Incisal Inclination

1

to  MP 

920

Retroclined 890 – 980 Proclined

Lower Incisal Protrusion

1

to   NB

+4mm

Retruded +1 to +6 Protruded

Lower Incisal Protrusion

1

to   APo

+2mm

Retruded 0 to +4 Protruded

Upper Incisal Inclination

1

to   SN

1030

Retroclined 990 – 1060 Proclined

Upper Incisal Protrusion

1

to    APo

5mm

Retruded +2  to +7 Protruded

Upper Incisal Protrusion

1

to    A vertical 

4mm

Retruded +2  to +6 Protruded

(to FH)

106

Cast analysis

107

108

Cast analysis by software

109

Advantages of computerized analysis y Accurate y Easy y More information: y Arch form  y Loop distance (Bolton analysis) y Determine asymmetric Arch  y Space analysis y Rotation  y Prediction  110

DETERMINE THE PROBLEMS y Kind of problems:  y Dental problems y Skeletal problems y Facial problems y Occlusal problems y TMJ problems y Periodontal problems y Causative factors y Degree of problems 111

Ackerman and Proffit diagram y y y y y

Aligment (spacing and crowding) Profile (convex, straight, concave) Sagittal deviation (Angle class) Vertical deviation (deep bite, open bite) Transsagittal deviation (combine Angle class  and cross  bite) y Sagittovertical deviation (combine Angle class  and deep  bite or open bite) y Verticotransverse deviation (combine cross bite and deep  bite or open bite)  y Transsagittovertical deviation (combine  of problems in  three planes of space) 112

113

DENTAL PROBLEMS y y y y

Intra‐arch problems Inter‐arch problems Causative factors Degree of the dental problems

114

Intra‐arch problems y Position : y Protrusion or retrusion of incisors y Malposition y Impaction  y Rotation y Angulation y Inclination:  y Procline or recline y Spaces: y Spacing or crowding y Curve of Spee 115

Inter‐arch problems y Molar relationship  y Class I, II, III y Canine relationship y Class I, II, III y Vertical relationship:  y Overbite, deep bite, open bite  y Horizontal relationship:  y Overjet, end‐to‐end, anterior crossbite. y Posterior crossbite y Upper and lower incisor angulation y Inter‐arch discrepancy y Midline relationship: y Midline asymmetry 116

Causative factors y Spacing y Large jaw y Small teeth y Missing teeth y Lateral over‐expansion of arches or forward proclination of  anterior teeth.  y Crowding y Small or constricted arches y Large teeth y Retroclination y Mesial drift of posterior teeth 117

y Openbite y Bad habit: thumb sucking, finger sucking or pacifier  using, tongue thrush, lip habit. y High tongue posture y Airway obstruction: allergies, enlarged tonsils,  adenoids, septum problem… y Intracapsular TMJ problems y Skeletal growth abnormalities

118

Diagnosis of Impacted Teeth y Impacted Teeth : not erupted for 2 years following the  normal eruption age. y The eruption path is blocked, or if the eruption stops after  the tooth strays to a position labial or lingual to another  tooth.  y The most common impaction: the upper canine.  y DIAGNOSIS OF AN UPPER IMPACTED CANINE y Panoramic x‐ray: Any overlap of the canine crown with the  lateral incisor roots → impaction?.  y Palatal or labial? y Palpate the labial tissue y Occlusal x‐ray 119

Crowding and impacted tooth y The "impacted tooth" may be BLOCKED OUT of the  arch because of crowding: in a good position but  cannot erupt due to a lack of space →blocked out.  y Evaluate the root formation to determine eruption  potential: incomplete root formation → eruption  potential.  y Tx: space is made with open coils or extraction and a  deadline # 12 months is set to wait for its eruption.

120

Consideration in impacted tooth y y y y y y

Position: labial (good) or palatal Angulation: the more vertical the more success Space available: enough? The path to the correct position? The age: best under 25 The risk:  Ankylosis y Damage the adjacent teeth y

121

Degree of problems:  Diagnostic Parameters Canine and  molar relationships: RM, RC, LM, LC Angle classification  Overbite Overjet Stage of dental development Presence of crossbite: with or without functional  shift 7. Space analysis 8. POG interpretation 9. CEP interpretation 1. 2. 3. 4. 5. 6.

122

1.

Canine and  molar relationships: RM, RC, LM, LC a. b. c. d.

Class I Class II* Class III* Not fully erupted

2. Angle classification  a. Class I malocclusion  b. Class II malocclusion, division 1, 2 and subdivision* c. Class III malocclusion, subdivision*

123

3.

Overbite a. b. c. d. e.

Normal (5 % ‐ 20%) Moderate deep bite (20% ‐ 50%) Severe deep bite ( > 50%)* Edge to edge  Anterior open bite

4. Overjet a. Normal (1 – 3mm) b. Excessive ( > 3mm)* c. Edge to edge  d. Underjet (negative overjet)  

124

5.

Stage of dental development a. b. c. d.

Deciduous dentition  Early Mixed dentition Late Mixed dentition Permanent dentition 

6. Presence of cross bite: with or without functional shift a. None  b. Anterior  c. Posterior d. Both 

125

7.

Space analysis a. b. c. d. e.

Adequate arch length ( +1 to ‐1mm) Mild crowding (‐2 to ‐3mm) Moderate crowding (‐4 to ‐6mm) or Severe (> ‐6mm) Mild spacing (1 – 3mm) Moderate spacing (4 to 6mm) or Severe (> 6mm)

8. POG interpretation a. Normal  b. Abnormal: missing, supernumerary, ectopic, impacted  tooth)  9. CEP interpretation a. Normal  b. Beyond the normal range: 1 SD c. Beyond the normal range: 2 SD d. Beyond the normal range: 3 SD 126