Three-dimensional changes in the location of soft tissue landmarks following bimaxillary orthognathic surgery

J Orofac Orthop. 2021 Jul;82(4):257-265. doi: 10.1007/s00056-021-00279-1. Epub 2021 Mar 25.

Abstract

Objectives: We sought to determine the amount of three-dimensional (3D) movement of soft tissue landmarks in patients who underwent bimaxillary orthognathic surgery.

Materials and methods: We recruited 28 patients (11 women and 17 men), who had received one-piece Le Fort I osteotomy with maxillary advancement and impaction, and bilateral sagittal split ramus osteotomy for mandibular setback. The 3D images were acquired 1-7 days before surgery and at least 6 months after surgery using stereophotogrammetry. We recorded 50 coordinate measurements and correlated the movements between soft and hard tissues. Paired samples t‑test, independent samples t‑test, and Pearson's correlation analysis were used for statistical analysis.

Results: Patients' ages ranged from 17-31 years (mean 20.4 ± 3.0 years). The mean advancement and impaction of the maxilla was 4.7 ± 1.2 and 2.2 ± 1.0 mm, respectively. The mean setback of the mandible was 4.2 ± 1.6 mm. Menton (Me) moved significantly closer to the midsagittal plane, and the bilateral alare (Al) and alar curvature (Ac) moved laterally. In addition, pronasale (Prn), bilateral Al, Ac, subnasale (Sn), subspinale (Ss), labiale superior (Ls), sublabiale (Sl), pogonion (Pog), and Me moved upwards. The bilateral cheek bone (Cbp), Al, Ac, Prn, Sn, Ss, Ls, and stomion (Sto) moved forward. Li, Sl, Pog, and Me moved backward. Interestingly, poor correlation was found between soft tissue landmarks and hard tissue movements.

Conclusion: We observed 3D coordinate changes in several soft tissue landmarks in the middle and lower thirds of the face. The results of this study may be useful for estimating postoperative changes in similar patients.

Zusammenfassung: ZIELSETZUNG: Wir haben versucht, das Ausmaß der dreidimensionalen (3-D) Bewegung von Weichgewebereferenzpunkten bei Patienten zu bestimmen, die sich einer bimaxillären orthognathen Operation unterzogen hatten.

Material und methoden: Wir rekrutierten 28 Patienten (11 Frauen, 17 Männer), die eine einteilige Le-Fort-I-Osteotomie mit Vorverlagerung des Oberkiefers und Impaktion sowie eine bilaterale sagittale gespaltene Ramus-Osteotomie zur Rückverlagerung des Unterkiefers erhalten hatten. Die 3‑D-Aufnahmen wurden 1‑7 Tage vor der Operation und mindestens 6 Monate nach der Operation mittels Stereophotogrammetrie erstellt. Wir nahmen 50 Koordinatenmessungen auf und korrelierten die Bewegungen zwischen Weich- und Hartgeweben. Für die statistische Analyse wurden der t‑Test für gepaarte Stichproben, der t‑Test für unabhängige Stichproben und die Korrelationsanalyse nach Pearson verwendet.

Ergebnisse: Das Alter der Patienten lag zwischen 17 und 31 Jahren (Mittelwert 20,4 ± 3,0). Die mittlere Vorverlagerung und Impaktion des Oberkiefers betrug 4,7 ± 1,2 bzw. 2,2 ± 1,0 mm, die mittlere Rückverlagerung des Unterkiefers 4,2 ± 1,6 mm. Das Menton (Me) bewegte sich signifikant näher zur Mittsagittalebene, das bilaterale Alare (Al) und die Alarkrümmung (Ac) bewegten sich nach lateral. Ferner bewegten sich Pronasale (Prn), bilaterale Al, Ac, Subnasale (Sn), Subspinale (Ss), Labiale superior (Ls), Sublabiale (Sl), Pogonion (Pog) und Me nach oben, das bilaterale Jochbein (Cbp), Al, Ac, Prn, Sn, Ss, Ls und das Stomion (Sto) nach vorne und Li, Sl, Pog sowie Me nach hinten. Interessanterweise zeigte sich eine geringe Korrelation zwischen den Referenzpunkten im Weichgewebe und den Bewegungen des Hartgewebes.

Schlussfolgerung: Wir beobachteten 3‑D-Koordinatenänderungen bei mehreren Referenzpunkten im Weichgewebe im mittleren und unteren Gesichtsdrittel. Die Ergebnisse dieser Studie können für die Abschätzung postoperativer Veränderungen bei ähnlichen Patienten nützlich sein.

Keywords: Angle class III malocclusion; Oral surgery; Prognathism, mandibular; Retrognathia; Stereophotogrammetry.

MeSH terms

  • Adolescent
  • Adult
  • Cephalometry
  • Female
  • Follow-Up Studies
  • Humans
  • Imaging, Three-Dimensional
  • Lip
  • Male
  • Malocclusion, Angle Class III*
  • Mandible
  • Maxilla
  • Orthognathic Surgery*
  • Orthognathic Surgical Procedures*
  • Osteotomy, Le Fort
  • Young Adult