Effects of Maxillary Skeletal Expansion on Craniofacial Structures and Temporomandibular Joints in Adults with Skeletal Class III Malocclusion: A Retrospective Cone-Beam Computed Tomography Study

Für viele Erwachsene ist die Form ihres Gesichts und die Art und Weise, wie ihre Zähne aufeinandertreffen, buchstäblich in Stein gemeißelt. Die Knochen des Schädels, insbesondere der Oberkiefer, verschmelzen im Laufe der Zeit, was es schwierig macht, ihre Breite ohne größere Operation zu verändern. Wenn der Oberkiefer zu schmal ist, kann dies den Unterkiefer dazu zwingen, nach vorne zu wandern, um einen bequemen Biss zu finden, was zu einer „Klasse-III-Malokklusion“ führt. Dieser Zustand führt oft zu einem konkaven Gesichtsprofil und einem Biss, bei dem die unteren Zähne vor den oberen sitzen. Während herkömmliche Zahnspangen die Zähne bewegen können, können sie den verschmolzenen Knochen eines erwachsenen Schädels nicht ohne Weiteres verbreitern. Jahrzehntelang war der einzige Weg, den Oberkiefer bei einem Erwachsenen wirklich zu verbreitern, den Knochen chirurgisch zu durchtrennen – ein Verfahren, das erhebliche Risiken und eine lange Erholungszeit mit sich bringt.

Ein neuerer Ansatz, bekannt als maxillarye skelettale Expansion, bietet einen Mittelweg. Anstatt den Knochen zu schneiden, verwenden Ärzte ein Gerät, das mit winzigen Schrauben direkt im Kieferknochen verankert ist, um einen stetigen Druck auszuüben. Dieser Druck ist stark genug, um die verschmolzenen Suturen – die Nähte, an denen die Schädelknochen aufeinandertreffen – sanft auseinanderzuziehen und so neuen Raum zu schaffen. Während diese Technik zwar dafür bekannt ist, den Oberkiefer zu verbreitern, waren Wissenschaftler unsicher darüber, was mit dem Rest des Gesichts geschieht, wenn diese Kraft ausgeübt wird. Verbleibt die Verbreiterung nur an den Zähnen oder pflanzt sie sich durch den gesamten Schädel fort und beeinflusst die Jochbeine, das Kiefergelenk und die gesamte Gesichtsform?

Forscher der Lanzhou-Universität in China machten es sich zur Aufgabe, diese verborgenen Bewegungen zu kartieren. Sie konzentrierten sich auf eine Gruppe von sechsundzwanzig Erwachsenen, die sowohl einen zu schmalen Oberkiefer als auch einen zu weit nach vorne sitzenden Unterkiefer hatten. Mithilfe einer speziellen 3D-Bildgebungstechnik namens konischer Dichtekomputertomographie (Cone-Beam-CT), die ein detailliertes digitales Modell des Schädels erstellt, scannten sie die Patienten vor der Behandlung und erneut sechs Monate nach Abschluss der Expansion und der Entfernung des Geräts. Dies ermöglichte es ihnen, die Veränderungen der Knochenposition mit Millimeterpräzision zu messen und dabei nicht nur die Breite des Kiefers, sondern auch die Bewegung der Jochbeine, die Rotation des Unterkiefers und den Zustand der Kiefergelenke zu verfolgen.

Die Studie ergab, dass die Auswirkungen der Expansion weit über eine einfache Verbreiterung des Mundes hinausgingen. Als der Oberkiefer auseinandergezogen wurde, reagierte das gesamte Mittelgesicht. Die Jochbeine, die eine komplexe Struktur mit dem Oberkiefer bilden, bewegten sich nicht nur seitlich; sie verschoben sich nach außen, nach vorne und leicht nach unten. Diese Bewegung erzeugte eine pyramidenförmige Gestalt, bei der sich die Basis des Gesichts stärker verbreiterte als die Spitze, was die Jochbeine nach außen drückte, um eine breitere, ausgewogenere Gesichtsstruktur zu schaffen. Die Forscher beobachteten, dass sich der Winkel des Jochbein-Komplexes um fast drei Grad änderte, was auf eine signifikante Rotation des Knochens statt eines bloßen geraden Drucks hindeutete.

Diese skelettale Verschiebung löste eine Kettenreaktion im Unterkiefer aus. Als der Oberkiefer breiter wurde, war der Unterkiefer nicht mehr gezwungen, nach vorne zu sitzen, um Kontakt mit den Zähnen aufzunehmen. Stattdessen rotierte er nach hinten und unten und fand eine natürlichere Position. Diese Rückwärtsbewegung war klein, aber messbar, wobei sich der Winkel des Unterkiefers um mehr als einen Grad änderte. Entscheidend war, dass diese Neupositionierung geschah, ohne dass die oberen Schneidezähne nach vorne kippen mussten – ein häufiger Nebeneffekt anderer Behandlungen. Tatsächlich standen die oberen Zähne sogar gerader, und bei den meisten Patienten wurde der Kreuzbiss allein durch die Schaffung von mehr Platz korrigiert, ohne dass die Zähne selbst bewegt werden mussten.

Die Veränderungen reichten tief in die Kiefergelenke hinein, jene Scharniere, an denen der Unterkiefer mit dem Schädel verbunden ist. Als sich der Unterkiefer nach hinten bewegte, verschob sich auch die Position des Condylus – des abgerundeten Endes des Kiefers, das in der Gelenkpfanne sitzt. Der Raum hinter dem Condylus vergrößerte sich, was darauf hindeutet, dass der Kiefer in eine entspanntere, zentralere Position rutschte. Vielleicht am überraschendsten war, dass der Knochen des Condylus selbst seine Form zu verändern begann. Die Querschnittsfläche des Knochens vergrößerte sich auf beiden Seiten signifikant, mit einem Wachstum von fast zehn Quadratmillimetern auf der linken und fast sieben auf der rechten Seite. Dies zeigt, dass der Knochen eines erwachsenen Kiefergelenks nicht statisch ist; er kann sich umbauen und an die durch die neue Expansion entstandenen mechanischen Kräfte anpassen.

Die Forscher merkten an, dass die Veränderungen zwar im Allgemeinen symmetrisch waren, es jedoch leichte Unterschiede zwischen der linken und der rechten Gesichtshälfte gab. Die Jochbeine bewegten sich auf jeder Seite unterschiedlich weit, und das Knochenwachstum in den Kiefergelenken war nicht identisch. Diese Asymmetrie rührt wahrscheinlich von den natürlichen Variationen in der Festigkeit der Schädelverknöcherung bei verschiedenen Menschen und den geringfügigen Unterschieden in der Anwendung des Drucks her. Trotz dieser geringfügigen Abweichungen war das Gesamtmuster klar: Die auf den Oberkiefer ausgeübte Kraft wanderte durch das gesamte Gesichtsskelett und verursachte eine koordinierte, dreidimensionale Reorganisation des Gesichts.

Diese Ergebnisse legen nahe, dass dieser nicht-chirurgische Ansatz für Erwachsene mit leichten bis mittelschweren Fällen eines zu weit vorne sitzenden Unterkiefers und eines zu schmalen Oberkiefers eine praktikable Alternative zu einer großen Operation darstellt. Durch die Verbreiterung des Oberkiefers wird der Unterkiefer „freigeschaltet“, was ihm ermöglicht, nach hinten zu rotieren und in eine bessere Position zu gelangen, und regt die Kiefergelenke an, sich an diese neue Ausrichtung anzupassen. Die Studie bestätigt, dass das Gesicht eines Erwachsenen ein zusammenhängendes System ist, bei dem die Veränderung eines Teils zu vorteilhaften Anpassungen in der gesamten Struktur führen kann. Während die Forscher zur Vorsicht mahnen, dass weitere Langzeitstudien erforderlich sind, um sicherzustellen, dass diese Veränderungen über viele Jahre stabil bleiben, liefern die Ergebnisse starke Beweise dafür, dass der erwachsene Schädel eine überraschende Fähigkeit zur Veränderung besitzt, wenn er durch die richtigen Kräfte geleitet wird.