Mediane und paramediane Bestimmung der Knochendicke des Palatum durum bei Kindern, Jugendlichen und Erwachsenen mittels digitaler Volumentomographie: eine klinisch retrospektive Transversalstudie

Abstract

Gaumenimplantate zur orthodontischen Verankerung sind seit den 1990er Jahren im klinischen Einsatz. Aufgrund der relativ geringen vertikalen Knochenhöhe im Palatum durum und zur Veranschaulichung limitierender Strukturen, wie beispielsweise dem Canalis incisivus, ist präoperativ eine umfangreiche röntgenologische Diagnostik des Operationsgebietes obligat. Seit 1998 steht die digitale Volumentechnologie zur detailgetreuen Wiedergabe der anatomischen Verhältnisse des Patienten zur Verfügung. Im Vergleich zur CT ist die Strahlendosis um bis zu 98% reduziert. In vorliegender Studie wurde das vertikale Knochenangebot im vorderen Gaumen mittels digitaler Volumentechnologie an 190 weiblichen sowie männlichen Patienten im Alter von 8-50 Jahren quantitativ evaluiert. Die DVT-Scans wurden mittels SimPlant®-Software rekonstruiert und vermessen. Es wurden 4 mediane sowie 36 paramediane Messpunkte in Intervallen von je 3 mm, beginnend dorsal des Foramen incisivum festgelegt. Es wurden zwei unterschiedliche Bezugsebenen herangezogen. Zur Auswertung wurden die Patienten in drei Altersgruppen Kinder, Jugendliche und Erwachsene (Gruppe 1: 8-12 J., Gruppe 2: 13-18 J, Gruppe 3: 19-50 J.) und nach Geschlecht klassifiziert. Die Statistische Auswertung erfolgte mit SPSS™ und R™ über den Wilcoxon-, Mann-Whithney-U- und Kruskal-Wallis-Test sowie p-Wert-Korrekturen nach Bonferroni-Holm. Grundlegende Erkenntnisse der Studie waren, dass das Knochenangebot im harten Gaumen entlang der Sutura palatina mediana von anterior nach posterior sowie von paramedian nach median abnimmt. Weiterhin korreliert das Knochenangebot mit dem Geschlecht. Männer hatten ein im Durchschnitt 0,99 mm größeres Knochenangebot als Frauen. Das Alter nimmt einen geringen Einfluss auf die Knochenhöhe. Bei Patienten der Altersgruppe 3 nahm die vertikale Knochenhöhe im Durchschnitt wieder ab; ein linearer oder nicht linearer Zusammenhang konnte jedoch nicht bestätigt werden. Eine klinisch relevante Korrelation war demnach nicht festzustellen. Laut Studie nimmt die Messmethodik Einfluss auf das Ergebnis. Je nach Bezugsebene und dem folglich unterschiedlichen Winkel zur Knochenoberfläche des Gaumens wurden unterschiedliche Werte registriert. Die errechneten Mediane differierten zwischen 0,18 und 3,69 mm an den miteinander vergleichbaren Punkten. Insgesamt lag die durchschnittliche vertikale Knochendicke bei 6,37 mm (Männer: 6,87 mm; Frauen: 5,87 mm), wobei das Minimum bei 0,6 und das Maximum bei 18,26 mm lag. Mediolaterale Messergebnisse rechts und links des gleichen Gaumens unterschieden sich nicht voneinander. Auffällig war, dass das Knochenangebot in den Schichten 3 und 6 mm posterior des Foramen incisivum (FI) median geringer war als paramedian. 9 und 12 mm posterior des FI änderte sich das Verhältnis zu Gunsten der Medianebene. Der Bereich der größten vertikalen Knochendicke im vorderen Gaumen lag auf Höhe des 1. Prämolaren, 9 mm lateral der Medianebene. Die Studie zeigt, dass eine ausgeprägte Variabilität des vertikalen Knochenangebots im vorderen Gaumen besteht. Die durchschnittlichen Messwerte differierten stark je nach Geschlecht bzw. in geringem Umfang auch nach Alter der Patienten. Die numerischen Studienergebnisse geben ausschließlich erste Anhaltspunkte für die Auswahl einer möglichen Implantatposition. Keinesfalls ersetzen sie die genaueste Abklärung der jeweilig individuellen Patientensituation. Vor jeder Implantatinsertion gilt es, neben einer präoperativen röntgenologischen Untersuchung des Operationsgebietes, Faktoren wie das Geschlecht und die ethnische Herkunft des Patienten zu berücksichtigen und mögliche Pathologien abzuklären. Das Alter hat klinisch keine Relevanz. Aufgrund ihrer Strahlendosisreduktion im Vergleich zur CT, der einfachen Handhabung und der detailgetreuen und kontrastreichen Wiedergabe anatomischer Strukturen hat sich die DVT als hervorragendes Mittel zur radiologischen Diagnostik in der Kieferchirurgie und der Orthodontie herausgestellt.

Palatal implants for orthodontic anchorage are in clinical practice since the nineties of the last century. Due to the comparatively restricted vertical bone depth of the anterior region of the hard palate and for visualisation of limiting anatomical structures, like the incisive canal for instance, extensive radiological evaluation of this area is mandatory. Since 1998, Digital Volumetric Tomography (DVT) has been a tool for getting precise preoperative information about the patient`s individual anatomy. In comparison to the CT, the radiation dose is reduced up to 98%. In this study, the quantity of bone in the anterior hard palate has been evaluated by DVT in 190 female and male patients (age range: 8-50 years). SimPlant®-Software served for the reconstruction and measuring of the radiographic scans. Bone thickness was quantified at 4 median and 36 paramedian spots in 3 mm intervals starting posterior to the incisive foramen considering two different reference levels. For the analysis, the patients were classified according to their age as children, teenagers and adults (group 1: 8-12 years, group 2: 13-18 years, group 3: 19-50 years) and their gender. The statistical calculations were performed by SPSS™ and R™, using the Wilcoxon-, Mann-Whitney-U-, Kruskal- Wallis-Test and Bonferroni-Holm corrections. The results of the study show that the bone heights tend to decrease gradually from anterior to posterior along the mid-palatal suture and from lateral to medial in the paramedian region. Furthermore, the amount of bone correlates with gender. Male subjects had a greater mean bone thickness, showing an average of 0,99 mm more vertical bone depth than females. Age showed no statistically significant correlation with bone thickness. In patients of group 3, readings for vertical bone depth in the hard palate seemed to be lower, but there was no statistically significant correlation. This study demonstrated that the methods of measurements may affect the results considerably. Depending on the reference line and accordingly the different angle to the bone`s surface, varying values were registered. The calculated medians ranged between 0,18 and 3,69 mm. The overall mean bone height was 6,37 mm (men: 6,87 mm, women: 5,87 mm), ranging from 0,6 to 18,26 mm. There was no significant difference between the left and the right side of the palate. Notably, a lower amount of bone thickness in the median plane in comparison to the paramedian bone height was observed 3 and 6 mm dorsally from the incisive foramen. 9 and 12 mm posterior to the incisive foramen the amount of bone height changed in favour of the median plane. The maximum of bone thickness was found at the level of the first premolar, 9 mm from the median plane. In this study, the variability of vertical bone thickness in the anterior hard palate has been evaluated. The mean values varied with the gender, and to a minor extent, the age of the patients. The numerical results of this study exclusively indicate an orientation of a possible position for palatal implants. On no account do they replace the examination of the patients' individual situation. Prior to the insertion of each implant, it is imperative, besides the preoperative radiographic diagnostic by DVT, to take factors like gender and ethnical origin into account. Potential pathologies should also be clarified in advance. Age has no clinical relevance. Due to the reduced radiation dose in comparison to CT, the easy handling, as well as the excellent visualization of the area of interest, DVT has proven to be an outstanding tool for the three-dimensional radiological evaluation of anatomical structures in orthodontics and oral surgery.