Cephalometric evaluation of pharyngeal airway and tongue space following treatment with Herbst and AdvanSync appliances : A prospective randomized clinical trial

J Orofac Orthop. 2024 May;85(Suppl 1):7-18. doi: 10.1007/s00056-023-00449-3. Epub 2023 Feb 28.

Abstract

Objectives: To evaluate and compare pharyngeal airway and tongue space changes after treatment with fixed functional appliances-Herbst and AdvanSync™ (Ormco, Orange, CA, USA) appliances-in skeletal class II patients in pre- and posttreatment lateral cephalograms.

Methods: For this randomized, controlled trial, 40 patients (21 male, 19 female) were divided into two groups-a Herbst group (mean age 12.6 ± 0.67 years) and an AdvanSync group (mean age 12.8 ± 0.66 years). Pre- and posttreatment (appliance therapy duration-8 months) lateral cephalograms were traced using a software program to evaluate pharyngeal airway and tongue space changes.

Results: Nasopharyngeal airway, velopharyngeal airway, glossopharyngeal airway, and hypopharyngeal airway increased in the Herbst group by 2.12 mm (p ≤ 0.001), 2.33 mm (p ≤ 0.001), 2.40 mm (p ≤ 0.01), and 1.57 mm (p ≤ 0.05), while in the AdvanSync group the increases were 1.89 mm (p ≤ 0.001), 1.21 mm (p ≤ 0.001), 1.18 mm (p ≤ 0.001), and 1.53 mm (p ≤ 0.001), respectively. In the Herbst group, tongue length and height increases were 2.04 mm (p ≤ 0.01) and 3.74 mm (p ≤ 0.001), while the values in the AdvanSync group were 2.41 mm (p ≤ 0.05) and 2.69 mm (p ≤ 0.001). The change of the tongue tip from the lower occlusal plane was 0.69 mm (p ≤ 0.001) in the Herbst group and 0.77 mm (p ≤ 0.001) in the AdvanSync group. The velopharyngeal airway dimension was correlated positively with that of the retroglossal oropharyngeal airway, which in-turn positively correlated with the laryngopharyngeal airway which correlated well with the distance of the tongue tip from the lower occlusal plane.

Conclusions: The airway dimensions and tongue parameters increased significantly in both treatment groups in the present study. These changes were higher in the Herbst appliance than in the AdvanSync group, except for the distance of the tongue tip from the lower occlusal plane. A significant difference between the pharyngeal airways was found only for the retropalatal oropharyngeal airway.

Zusammenfassung: ZIELE: Bewertung und Vergleich von Veränderungen der pharyngealen Atemwege und des Zungenraums nach der Behandlung mit festsitzenden funktionellen Apparaturen – Herbst und AdvanSync™ (Ormco, Orange, CA, USA) – bei Patienten der skelettalen Klasse II in seitlichen Kephalogrammen vor und nach der Behandlung.

Methoden: Für diese randomisierte, kontrollierte Studie wurden 40 Patienten (21 Männer, 19 Frauen) in 2 Gruppen aufgeteilt – eine Herbst-Gruppe (Durchschnittsalter 12.6 ± 0.67 Jahre) und eine AdvanSync-Gruppe (Durchschnittsalter 12.8 ± 0.66 Jahre). Vor und nach der Behandlung (Dauer der Behandlung mit der Apparatur – 8 Monate) wurden mithilfe einer Software seitliche Kephalogramme erstellt, um die Veränderungen der pharyngealen Atemwege und des Zungenraums zu bewerten.

Ergebnisse: Nasopharyngealer Luftweg, velopharyngealer Luftweg, glossopharyngealer Luftweg und hypopharyngealer Luftweg vergrößerten sich in der Herbst-Gruppe um 2,12 mm (p ≤ 0,001), 2,33 mm (p ≤ 0,001), 2,40 mm (p ≤ 0. 01) und 1,57 mm (p ≤ 0,05), und in der AdvanSync-Gruppe um 1,89 mm (p ≤ 0,001), 1,21 mm (p ≤ 0,001), 1,18 mm (p ≤ 0,001) bzw. 1,53 mm (p ≤ 0,001). In der Herbst-Gruppe betrugen die Zunahmen der Zungenlänge und -höhe 2,04 mm (p ≤ 0,01) und 3,74 mm (p ≤ 0,001), während die Werte in der AdvanSync-Gruppe bei 2,41 mm (p ≤ 0,05) und 2,69 mm (p ≤ 0,001) lagen. Die Veränderung der Zungenspitze gegenüber der unteren Okklusionsebene betrug 0,69 mm (p ≤ 0,001) in der Herbst-Gruppe und 0,77 mm (p ≤ 0,001) in der AdvanSync-Gruppe. Die velopharyngeale Atemwegsdimension korrelierte positiv mit der des retroglossalen oropharyngealen Atemwegs, der wiederum positiv mit dem laryngopharyngealen Atemweg korrelierte, der wiederum gut mit dem Abstand der Zungenspitze von der unteren Okklusionsebene korrelierte.

Schlussfolgerungen: In der vorliegenden Studie nahmen die Atemwegsdimensionen und Zungenparameter in beiden Behandlungsgruppen signifikant zu. Diese Veränderungen waren in der Herbst-Gruppe größer als in der AdvanSync-Gruppe, mit Ausnahme des Abstands der Zungenspitze von der unteren Okklusionsebene. Ein signifikanter Unterschied zwischen den pharyngealen Atemwegen wurde nur für den retropalatalen oropharyngealen Atemweg festgestellt.

Keywords: Class II malocclusion; Fixed functional appliances; Obstructive sleep apnea; Oropharyngeal airway; Tongue space.

Publication types

  • Randomized Controlled Trial

MeSH terms

  • Cephalometry*
  • Child
  • Female
  • Humans
  • Male
  • Malocclusion, Angle Class II* / diagnostic imaging
  • Malocclusion, Angle Class II* / therapy
  • Orthodontic Appliances, Functional*
  • Pharynx* / diagnostic imaging
  • Prospective Studies
  • Reproducibility of Results
  • Sensitivity and Specificity
  • Tongue* / diagnostic imaging
  • Treatment Outcome