Self Ligation and MARPE- What are the effects?

In Orthodontics, among the three planes of space – transverse completes first followed by sagittal and vertical growth. The prevalence of maxillary transverse deficiency is 8% to 23% in the deciduous and mixed dentitions and less than 10% in adult orthodontic patients.Maxillary expansion has been used for decades for correction of transverse discrepancy in the maxillary arch. The methods of maxillary expansion include slow maxillary expansion, Rapid maxillary expansion and Surgically assisted rapid maxillary expansion.

MARPE (Mini Implant Assisted Rapid Palatal Expansion) is a modification of conventional Rapid palatal expansion with incorporation of mini-implants with jack screws to minimise the dental effects and ensure expansion of the underlying basal bone. This concept was first proposed by Lee et al in 2010.
Recently, there is an increase in the use of self-ligating appliances because of several reported advantages over conventional bracket system. Some of these include less friction between the bracket and the arch wire, minimal chairsideassistance, faster arch wire ligation and removal. In addition, the proponents of passive self-ligating system claim that more stable transverse arch expansion with minimal incisor proclination can be achieved with self-ligating system.
The article that we are going to discuss made a direct comparison between self -ligating system and MARPE and sheds some light on the amount of skeletal and dental effects achieved.
Maxillary dental and skeletal effects after treatment with self-ligating appliance and miniscrew-assisted rapid maxillary expansion

Roberta Caetano Calil, Cecilia Maria Marin Ramirez, Aldo Otazu, Dino Marcelo Torres, Julio de Ara_ujo Gurgel,
Renata Cristina Oliveira, Ricardo Cesar Gobbi de Oliveira, Fabricio Pinelli Valarelli, and Karina Maria Salvatore Freitas
American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics 2021

 
The question asked by them:
· Is there any difference in skeletal and dental effects between self-ligating appliances and MARPE.
· They aimed to compare the buccal bone thickness, posterior teeth inclination, and transverse dimensions changes in patients treated with self-ligating appliances and MARPE.
Type of study: Retrospective study
Patient selection:
• Patients with no previous orthodontic treatment
•  All erupted teeth up to first molars, healthy periodontium and supporting tissues, Class I malocclusion, aged at least 16 years.

 
The patients were divided into two groups with 21 patients in the self- ligating group and 16 patients in the MARPE group
Group 1- patients treated with Damon 3MX self-ligating appliance
Group 2- patients treated with MARPE
The outcomes were analysed on CBCTs which was taken before and after the completion of treatment in self ligating group and post expansion in MARPE group.
The CBCTs were analysed for
· Buccal bone thickness at first molars, second premolars, first premolars and canines
· The inclinations of the canines, premolars and first molars
· Interdental distances measures included inter-canine width  , inter-premolar width (first premolars and second premolars) and intermolar width.
· Skeletal transverse measurements included the nasal base width and jugular width
Participant details:
The gender distribution and maxillary Little irregularity index was similar between the two groups. The groups were initially compatible in terms of bone thickness, dental inclinations, dental transverse measurements, and nasal base width.
The jugular width was significantly smaller at the initial stage in the MARPE group than the self-ligating group and the patients were significantly younger in the MARPE group.
What did they find?
BUCCAL BONE THICKNESS:
There was a significantly greater reduction in the buccal bone thickness of the canines and premolars in the self-ligating group compared with the MARPE group.
BUCCAL INCLINATION:
In premolars and canines, there was a greater buccal inclination in the self-ligating group compared with the MARPE group.
TRANSVERSE DIMENSION:
· Skeletal effects: There was a significantly greater increase in the nasal bone and jugular widths in the MARPE group than the self-ligating
· There was a significantly greater increase in the inter-canine and intermolar distance in the MARPE group compared with the self-ligating group.

 
What did they conclude?
• MARPE treated more severe skeletal transverse maxillary discrepancies and obtained better results than self-ligating appliances in terms of buccal bone loss, tooth inclination, and transverse skeletal increase of the maxilla.
What did we think?
This was an interesting study as it is the first one to directly give a comparison of the effects of self- ligating appliance andMARPE.
But this was a retrospective study since the MARPE patients are still being treated and the self-ligating group patients were previously treated. There could have been selection bias which is usually the main disadvantage of retrospective studies. As we all know that “RCTs are the gold standards”. But we also understand that it might not be able to design the study in a randomized manner as patients with much more severe transverse discrepancies might only require MARPE.
The effect of difference in sample size between both the groups on the results should also be considered.
The other thing we would like to know is, how they categorized the patients into self-ligating and MARPE group at the beginning of treatment. The guidelines used for quantification of the severity of atresia needs to be known to have a betterunderstanding of the treatment effects.
They have also have mentioned that growth might not affect their results but as the patients included in the MARPE groupwere much younger could growth have not affected these results at all?
Since this was a multi centric study, was there a process to standardize the CBCTs? As the specifications for CBCTs were different for both the groups which could have altered the results of the study.
HOW WOULD WE DO IT?
Group 1- MARPE
Group 2- Self ligating group
Type of study: Prospective
· Gender and Age matching of the patients in both the groups.
· Prospective study design can be planned with standardized CBCT machines. Contributors: Dr. Indu, Dr. Haritha