Therapeutic accuracy of the completely customized lingual appliance WIN : A retrospective cohort study

J Orofac Orthop. 2017 Jan;78(1):52-61. doi: 10.1007/s00056-016-0058-9. Epub 2016 Nov 17.

Abstract

Objective: The aim of this retrospective cohort study was to assess the accuracy of the completely customized lingual appliance WIN (DW Lingual Systems, Bad Essen, Germany) employing a three-dimensional (3D) comparison between the setup and the final result.

Materials and methods: The setup and final models of 20 consecutively debonded patients (40 jaws; 7 males, 13 females; mean age 15.76 ± 4.45 years) with various malocclusions of a private practice specialized in orthodontics were digitalized using a 3D scanner. The 3D models of the setup and the final model of each jaw were then digitally matched using the best fit algorithm and segmented into single teeth. After placing individual coordinate systems, the homologous teeth of the setup and the final model were matched to be able to calculate the exact deviations of all rotational and translational components. The t test for unpaired samples, Kruskal-Wallis tests, U tests, and ANOVA with Duncan post hoc test were applied statistically.

Results: Regarding the incisors, the angle discrepancies between the setup and the final result appeared to be less than 3° (torque 2.96°; tip 2.04°; rotation 2.00°). The translations showed mean values less than 0.3 mm (mesiodistal 0.16 mm; buccolingual 0.15 mm; vertical 0.29 mm). Slightly higher values could be measured in the lateral segments regarding rotations (torque 5.18°; tip 3.10°; rotation 3.70°) as well as regarding translations (mesiodistal 0.26 mm; buccolingual 0.64 mm; vertical 0.36 mm).

Conclusions: Using the completely customized lingual appliance WIN, it is possible to achieve the final result predicted by the setup with a high accuracy.

Ziel: Ziel der Studie war die Verifizierung der Behandlungsgenauigkeit der vollständig individuellen lingualen Behandlungsapparatur WIN (DW Lingual Systems, Bad Essen) durch dreidimensionalen Vergleich von Setup und Endergebnis.

Material und Methoden: Setups und Endmodelle von 20 konsekutiv entbänderten Patienten mit unterschiedlichen Malokklusionen (40 Kiefer; 7 männlich, 13 weiblich; Durchschnittsalter 15,76 ± 4,45 Jahre) einer kieferorthopädischen Fachpraxis wurden mit einem 3-D-Scanner digitalisiert. Anschließend wurden die jeweiligen Scans der Setup- und Endmodelle mittels Best-Fit-Methode digital überlagert und in einzelne Zähne segmentiert. Daraufhin erfolgte der Matching-Vorgang für jeden Zahn, um die genauen Abweichungen bezüglich aller Rotationen und Translationen zu errechnen. Die Statistik umfasste t-Tests für ungepaarte Stichproben, Kruskal–Wallis-Tests, U-Tests und ANOVA mit Duncan Post-hoc-Test.

Ergebnisse: Die Abweichungen zwischen Setup und Endergebnis betrugen im Frontzahngebiet für die angulären Messungen unter 3° (Torque 2,96°; Tip 2,04°; Rotation 2,00°) und translatorisch unter 0,3 mm (Mesial-/Distalstand 0,16 mm; in/out 0,15 mm; Supra-/Infraposition 0,29 mm). Im Seitenzahngebiet ergaben die Messungen leicht höhere Abweichungen sowohl für die Rotationen (Torque 5,18°; Tip 3,10°; Rotation 3,70°) als auch bezüglich der Translationen (mesial/distal 0,26 mm; bukko-lingual 0,64 mm; vertikal 0,36 mm).

Schlussfolgerungen: Bei der Behandlung mit der vollständig individuellen lingualen Apparatur WIN kann das durch das Setup prognostizierte Endergebnis mit hoher Genauigkeit umgesetzt werden.

Keywords: 3D scan; Completely customized lingual appliance; Lingual brackets; Therapeutic accuracy; Treatment planning.

MeSH terms

  • Adolescent
  • Cohort Studies
  • Female
  • Humans
  • Image Enhancement / methods*
  • Image Interpretation, Computer-Assisted / methods
  • Imaging, Three-Dimensional / methods*
  • Male
  • Malocclusion / pathology*
  • Malocclusion / therapy*
  • Orthodontic Appliance Design
  • Orthodontic Brackets
  • Orthodontic Wires
  • Prosthesis Fitting / methods*
  • Reproducibility of Results
  • Retrospective Studies
  • Sensitivity and Specificity
  • Tooth Movement Techniques / instrumentation*
  • Treatment Outcome