Gerhard Michael Doll

Relationship between patient discomfort, appliance acceptance and compliance in orthodontic therapy.

Abstract: Orthodontic treatment is occasionally a discomfort to patients, due to pain or functional restrictions. In this context, several retrospectively planned studies were performed in the 1980s, but correlations between different aspects of patient discomfort were not investigated. The present study aimed at examining and structuring the psychogenic dimensions of patient discomfort. Furthermore, the impact of the patients attitude on the intensity of discomfort was to be evaluated in addition to the influences of appliance therapy.The study was performed with 67 patients from 9 to 32 years. Prior to insertion of a new appliance, psychogenic scales reflecting their attitude towards orthodontic therapy were submitted to them. They were instructed to keep a discomfort log during the first 7 days after insertion. After 6 months they were given lists for retrospective assessment of discomfort and an appliance-acceptance scale to be filled in. At the same time, the respective orthodontist assessed his patients compliance on a cooperation scale.The factor analysis revealed 3 levels of patient discomfort: feelings of tension, functional restrictions and aversion to wearing an orthodontic appliance in public. Appliance acceptance after 6 months could be predicted from the attitude towards treatment and the experienced discomfort. Patient compliance also correlated with these factors, so that causal flow diagrams of the investigated variables could be produced.Giving detailed information on any discomfort occuring and explaining how to reduce or eliminate it are vital factors in good treatment cooperation.Zusammenfassung: Die kieferorthopädische Behandlung wird vom Patienten wegen auftretender Schmerzen oder funktioneller Einschränkungen bisweilen als unangenehm empfunden. In den 80er Jahren wurden hierzu mehrere, allerdings retrospektiv angelegte Studien durchgeführt. Wechselbeziehungen zwischen verschiedenen Aspekten der Patientenbeschwerden wurden nicht untersucht. Ziel der vorliegenden Untersuchung war es daher, die psychologischen Dimensionen der Patientenbeschwerden herauszuarbeiten und zu strukturieren. Zusätzlich sollte, neben den Einflüssen der Gerätetherapie, die Rolle der Patienteneinstellung auf die Stärke der Beschwerden evaluiert werden.Die Studie wurde mit 67 Patienten im Alter von neun bis 32 Jahren durchgeführt. Vor dem Einsetzen eines neuen Gerätes wurden ihnen psychologische Skalen über die Einstellung zur kieferorthopädischen Therapie vorgelegt. In den ersten sieben Tagen nach dem Einsetzen wurden sie angewiesen, ein Beschwerdentagebuch zu führen. Nach sechs Monaten wurden den Patienten Listen zur retrospektiven Einschätzung der Beschwerden und eine Geräteakzeptanzskala zur Beantwortung überlassen. Der jeweilige kieferorthopädische Behandler schätzte zugleich die Mitarbeit seines Patienten auf einer Kooperationsskala ein.Die Faktorenanalyse ergab drei Ebenen der Patientenbeschwerden: Spannungsgefühle, funktionelle Einschränkungen und die Abneigung, ein kieferorthopädisches Gerät in der Öffentlichkeit zu tragen. Die Geräteakzeptanz nach sechs Monaten konnte anhand der Einstellung vor der Behandlung und der empfundenen Beschwerden vorhergesagt werden. Auch Patientenmitarbeit stand in Beziehung zu diesen Faktoren, sodass kausale Flussdiagramme der untersuchten Variablen erstellt werden konnten.Für eine gute Kooperation bei der Behandlung sind die ausführliche Aufklärung der Patienten über auftretende Beschwerden und das Erläutern von Möglichkeiten, diese zu beseitigen oder zu verringern, von eminenter Bedeutung.

Stray-field imaging (STRAFI) of teeth

During endodontic treatment radiographs are used to get information about the root configurations of the teeth. Another modern imaging system in medicine, magnetic resonance tomography, provides fine pictures of soft tissues without using ionizing radiation. Currently, imaging of bone and teeth cannot be achieved very well by magnetic resonance tomography, therefore in a research experiment a special variant of magnetic resonance microscopy, stray field imaging, was used, which promises new ways of looking into the structure of solids including teeth. Initial experiences in reproducing the outer and inner contours of teeth with this new technique are presented. Limitations and further applications are discussed.

Spatial reproduction of the root canal system by magnetic resonance microscopy

This study was intended to achieve an accurate spatial reproduction of the root canal system of extracted teeth by magnetic resonance microscopy (MRM). The measurements were performed in a Bruker spectrometer AMX 300 WB (300 MHz, 7T) with microimaging attachment. The data processing was carried out by a 3D-Fourier analysis and reconstructions were done by the UXNMR (Bruker) software system. The voxel resolution isotropically reached 98 microns, so that insights into the interior of teeth on a microscopic level could be obtained. The spatial configuration of the root canal system could be depicted in all parts from crown pulp to even small lateral canals. Within the pulp, tissue differences in its tissue texture were ascertained. As the necessary strong magnetic fields presently are not allowed to be used in people and as the acquisition of data is costly, the noninvasive MRM technique presently can be applied only in nonclinical situations.

Vergleichende Untersuchung zur Genauigkeit der Lokalisierung kephalometrischer Referenzpunkte bei Anwendung digitaler und konventioneller Aufnahmetechnik

The purpose of this study was to present possible advantages of digital luminescence radiography for cephalometry. Conventional and digitalized lateral headfilms were compared and evaluated. The first impression of an improved simultaneous presentation of bony structures and soft tissue profile in digital x-rays was statistically verified. A significant difference in identification of several reference points was proven by means of the F-test. The superior results of the digital luminescence radiography were evaluated in comparison with xeroradiography and experimental postdigitalization of conventional x-rays.ZusammenfassungZiel der vorliegenden Arbeit war die Darstellung möglicher Vorteile der digitalen Lumineszenzradiographie für die Kephalometrie. Dazu wurden konventionell und digitalisiert gewonnene Fernröntgenseitenbilder vergleichend ausgewertet. Der subjektive Eindruck einer verbesserten simultanen Darstellung der knöchernen Strukturen und des Weichteilprofils in digitalen Aufnahmen ließ sich statistisch belegen. So fanden sich bezüglich der Identifikation einzelner Referenzpunkte nach Anwendung des F-Testes signifikante Unterschiede. Die Beurteilung der mit der digitalen Lumineszenzradiographie gewonnenen überlegenen Ergebnisse erfolgt unter Einbeziehung der Xeroradiographie sowie Versuchen der nachträglichen Digitalisierung von Röntgenbildern.SummaryThe purpose of this study was to present possible advantages of digital luminescence radiography for cephalometry. Conventional and digitalized lateral headfilms were compared and evaluated. The first impression of an improved simultaneous presentation of bony structures and soft tissue profile in digital x-rays was statistically verified. A significant difference in identification of several reference points was proven by means of the F-test. The superior results of the digital luminescence radiography were evaluated in comparison with xeroradiography and experimental postdigitalization of conventional x-rays.

Size discrepancy of apical bases and treatment success in angle Class III malocclusion.

The aim of this retrospective clinical study was to measure the apical bases and determine their size relationship in Class III malocclusion cases before and after orthodontic treatment, in order to evaluate their significance for the treatment success.Maxillary and mandibular apical bases were measured on study models of 104 Class III cases treated by conventional orthodontics, using a specifically constructed conveyance apparatus, and related to each other as an index. Treatment success was quantitatively assessed as the percentage change of PAR scores obtained from the pretreatment and posttreatment study models.Statistically significant relationships were disclosed between the measurements of the apical bases and several other evaluated parameters. The results obtained indicate a high prognostic value of the size relationship of the apical bases for the treatment success of Class III malocclusion.ZusammenfassungZiel dieser retrospektiven klinischen Untersuchung war die Vermessung er apikalen Kieferbasen und Bestimmung ihrer Größenrelation bei Klasse-III-Anomalien vor und nach einer kieferorthopädischen Behandlung, um ihre Bedeutung für den erreichten Behandlungserfolg zu beurteilen.Die apikalen Basen des Ober- und des Unterkiefers wurden mit Hilfe eines speziell konstruierten Übertragungsgeräts an Kiefermodellen von 104 konservativ behandelten Klasse-III-Fällen vermessen und als Index zueinander in Beziehung gesetzt. Der Behandlungserfolg wurde als prozentuale Veränderung des an Anfangs- und Abschlussmodellen ermittelten PAR-Indexes quantitativ beurteilt.Es wurden statistisch singifikante Zusammenhänge zwischen den Messungen der apikalen Basen und mehreren ausgewerteten Parametern festgestellt. Die Ergebnisse weisen auf die prognostische Bedeutung der Größenrelation der apikalen Kieferbasen für den Behandlungserfolg von Klasse-III-Anomalien hin.

Reliability and validity of the Digigraph 100 in orthodontic diagnosis.

Cephalometric analyses of lateral cephalograms allow important statements to be made on diagnosis and treatment planning. Such radiographs should, however, be taken with a considerable reduction in radiation exposure. With the Digigraph® 100 (Dolphin Imaging Systems Inc., USA) a cephalometric technique based on distance measurements of emitted sonic signals is now available. This study was aimed at determining the degree to which this procedure can cope with the requirements of reliability and validity in the field of orthodontics.For this purpose 50 volunteers were examined by conventional cephalometry with manual tracing of lateral cephalograms as well as by sonic cephalometry, with Jarabak analysis in both cases. In addition an option was available for reading lateral cephalograms into the Digigraph® by means of a radiography evaluation program. The 31 evaluated parameters were subjected to modified statistical analysis.Good reliability was recorded in the range between 0.96 and 0.99 for eleven sonic cephalometric measurements, whereas 26 values were between 0.69 and 0.95. The validity was significantly lower in comparison to radiocephalometry. In particular, measurements related to landmarks which were difficult to access or could be only indirectly determined, such as the sella point, the articulare point or the apices of the incisors, proved to be weak points of sonic cephalometry.The device is thus indicated rather in the field of communication with the patient or for intermediate examination without radiation exposure. Cephalometry without radiation exposure would represent decisive progress in orthodontic diagnostics. However, some developmental work on the processing software or even the development of a specific sonic cephalometry which deliberately dispenses with parameters that are difficult to record with this procedure is still needed.ZusammenfassungDie kephalometrische Analyse eines Fernröntgenseitenbildes erlaubt es, für die Diagnostik und Planung einer Behandlung wichtige Aussagen zu machen. Die Anfertigung einer solchen Röntgenaufnahme sollte jedoch unter weitestgehender Reduktion der Strahlenexposition geschehen. Mit dem Digigraph® 100 (Dolphin Imgaing Systems, USA) steht nun eine auf der Distanzmessung emittierter Schallsignale basierende Kephalometrietechnik zur Verfügung. Ziel dieser Studie war es herauszufinden, inwieweit das Verfahren den Anforderungen an Reliabilität und Validität auf dem Gebiet der Kieferorthopädie zu genügen vermag.Hierzu wurden 50 Probanden konventionell kephalometrisch unter manueller Durchzeichnung der Fernröntgenseitenbilder sowie schallkephalometrisch jeweils nach der Analyse von Jarabak untersucht. Zusätzlich bestand die Option, die Fernröntgenseitenbildaufnahmen mit Hilfe eines Röntgenauswerteprogramms in den Digigraph® einlesen zu lassen. Die 31 ermittelten Parameter wurden einer modifizierten statistischen Analyse zugeführt.Es ergab sich eine gute Reliabilität im Bereich 0,96 bis 0,99 für elf schallkephalometrische Messungen, während 26 Werte zwischen 0,69 und 0,95 lagen. Die Validität im Vergleich zur Röntgenkephalometrie lag deutlich niedriger. Insbesondere erwiesen sich Maße, die sich auf nur indirekt zu bestimmende oder schwer zugängliche Messpunkte wie den Sellapunkt, den Artikularepunkt oder auch die Zahnwurzelspitzen der Inzisivi beziehen, als Schwachstellen der Schallkephalometrie.Die Indikation des Gerätes ist daher eher im Bereich der Kommunikation mit dem Patienten oder für Zwischenuntersuchungen ohne Strahlenexposition zu sehen. Eine Kephalometrie ohne Strahlenexposition wäre ein entscheidender Fortschritt für die kieferorthopädische Diagnostik. Allerdings bedarf es hierzu noch einiger Entwicklungsarbeit bei der Verarbeitungssoftware oder gar der Entwicklung einer eigenen Schallkephalometrie, die bewusst auf die Einbeziehung mit diesem Verfahren schwierig zu erfassender Parameter verzichtet.

Efficacy of protection by latex gloves during orthodontic therapy

The wearing of gloves during orthodontic or dental treatment is generally indicated for reasons of hygiene and protection against infection. This study was aimed at determining the extent and localization of perforations caused by the various orthodontic treatment techniques and interrupting the infection barrier.The impermeability was tested by means of a water retention test according to European standard EN 455, Part 1, performed on 1600 Centramed® (Centramed, Koblenz), Tekmedic® and SafeEx® non-sterile disposable latex gloves (both by Safe Med, Switzerland) and Safe Gan® latex gloves with an additional acrylate coating (also by Safe Med).The perforation rate in unused gloves was between 0.5% and 7.5%, rising on average to 11% with increasing use. 36% of the total number of lesions resulted from handling removable appliances, and 57% from handling fixed appliances, especially when replacing archwires and elastics. Most lesions were in the thumb, index finger and palm region. Only 18% of the defects were noticed by the dentists themselves. The gloves worn by beginners in their first year of postgraduate orthodontic training had about twice as many defects as those worn by qualified orthodontists.When patients with an increased risk of infection are to be treated, additional hand disinfection measures should be taken and 2 pairs of gloves worn in view of the relatively unreliable protection offered by commercially available latex gloves.ZusammenfassungDie Verwendung von Handschuhen in der kieferorthopädischen und zahnmedizinischen Behandlung ist aus hygienischen und infektionsprophylaktischen Gründen geboten. Ziel der Arbeit war es, Ausmaß und Lokalisation von Beschädigungen mit entsprechender Unterbrechung der Infektionsbarriere durch verschiedene kieferorthopädische Behandlungsmaßnahmen zu eruieren.Die Dichtigkeit wurde mittels einer Wasserhalteprüfung nach der europäischen Norm EN 455-Teil 1 an 1600 unsterilen Einmalhandschuhen der Marken Centramed® (Centramed, Koblenz), Tekmedic® und SafeEx® aus Latex (beide Firma Safe Med, Schweiz) sowie bei zusätzlich akrylatbeschichteten Latexhandschuhen der Marke Safe Gan® (ebenfalls Firma Safe Med) geprüft.Lag die Perforationsrate ungebraucht zwischen 0,5% und 7,5%, so stieg sie mit zunehmender Behandlungsdauer auf durchschnittlich 11% an. In Bezug auf die Gesamtzahl der Perforationen traten bis zu 36% bei der Bearbeitung herausnehmbarer Apparaturen und 57% beim Umgang mit festsitzenden Geräten, besonders bei Bogen- und Elastikwechseln, auf. Die Läsionen lagen zumeist an Daumen, Zeigefinger und Handfläche. Nur 18% der Defekte wurden von den Behandlern selbst bemerkt. Bei Berufsanfängern im ersten Fachausbildungsjahr lag die Defektrate etwa doppelt so hoch wie bei Fachzahnärzten.Bei Patienten mit erhöhtem Infektionsrisiko sind in Anbetracht des relativ unzuverlässigen Infektionsschutzes zusätzliche Maßnahmen der Händedesinfektion und das Anlegen zweier Handschuhpaare indiziert.

Vergleichende Untersuchung zur Möglichkeit der Dosisreduzierung von Fernröntgenseitenaufnahmen

Thanks to their capability for post-processing of image data, the digital radiological techniques introduced from 1970 onwards permit dose reduction with no loss of clinical information. The aim of this study was to establish the extent of possible dose reduction in orthodontic lateral cephalography. For this purpose, lateral cephalograms of a head phantom taken with varying radiation doses (5 to 150 mAs, constant 70 kV) were evaluated. The evaluations of ten judges were compared statistically. Conventional lateral cephalograms showed a statistically proven superiority of a number of exposure parameters for the sagittal and vertical localisation of reference points. This correlated with the radiological density of the structures. In contrast to the conventional technique, the reference points in all images obtained by digital luminescence radiography showed no such tendency. Digital luminescence thus meets the clinical need to reduce radiation dose (to about 20% of the usual dose) while providing no less diagnostic information.ZusammenfassungSeit 1970 eingeführte neue Röntgenverfahren gestatten auf grund bestehender Nachbearbeitungsoptionen eine für andere medizinische Bereiche bereits nachgewiesene Strahlenreduzierung. Ziel der vorleigenden Studie ist es, sieben mit unterschiedlicher Dosierung (zwischen 5 und 150 mAs bei konstant 70 kV) hergestelle Fernröntgenseitenbilder eines Schädelphantoms kephalometrisch auszuwerten und die Ergebnisse der zehn Auswerter statistisch zu vergleichen Währen für die konventionellen Fernröntgenseitenbilder eine statistisch belegbare Uberlegenheit einzelner Belichtungsparameter für die sagittale und vertikale Lokalisierbarkeit von Referenzpunkten in Abhängigkeit von der Röntgenopazität der Strukturen gefunden wurde, ergab die Auswertung der mit der digitalen Lumineszenzradiographie hergesttellten Aufnahmen keine derartige Tendenz. Bei Anwendung der digitalen Lumineszenzradiographie im Gegensatz zu konventioneller Technik waren die Referenzpunkte in allen Aufnahmen deutlich sichtbar. Somit kommt die digitale Lumineszenzradiographie den klinischen Anforderungen einer Strahlenreduktion auf bis zu 20% der normalerweise verwandten Dosis bei erhaltener diagnostischer Aussagekraft entgegen.SummaryThanks to their capability for post-processing of image data, the digital radiological techniques introduced from 1970 onwards permit dose reduction with no loss of clinical information. The aim of this study was to establish the extent of possible dose reduction in orthodontic lateral cephalography. For this purpose, lateral cephalograms of a head phantom taken with varying radiation doses (5 to 150 mAs, constant 70 kV) were evaluated. The evaluations of ten judges were compared statistically. Conventional lateral cephalograms showed a statistically proven superiority of a number of exposure parameters for the sagital and vertical localisation of reference points. This correlated with the radiological density of the structures. In contrast to the conventional technique, the reference points in all images obtained by digital luminescence radiography showed no such tendency. Digital huminescence thus meets the clinical need to reduce radiation dose (to about 20% of the usual dose) while providing no less diagnostic information.