1

Dr. Tran Ngoc Quang Phi

2

BackgroundsAngle classificationSix keys AndrewCrown formArch form Bolton analysisGolden proportion

3

Angle ClassificationMalposition→ individual tooth

Buccal or labial, lingual, mesial, distal, torso (rotation), infra and supra. Impacted 

Malocclusion → anteroposterior relationships of  permanent first molars and canines. Canine relationship: 

The upper canine fits distal to the lower canineMolar relationship 

Class I: normal relationships →mesial buccal cusp UFM≡mesial sulcus LFM.Class II: distal buccal cusp UFM≡mesial sulcus LFMClass III: buccal cusp USP≡mesial sulcus LFM

4

5

Angle classification extensionClass II division 1: 

Narrowing of the upper arch, lengthen and protruding UC. Abnormal function of the lips, nasal obstruction, mouth breathing. 

Class II division 1 subdivision: class I on one side. Class II division 2: 

Crownding, overlaping and lingual inclination UCNormal nasal and lip function

Class II division 2 subdivision: class I on one side. Class III subdivision: class I on one side. Mild class II: between class I and class IIMild class III: between class I and class III

6

7

Class I Molar or Class I Canine?

8

9

♦

10

♦♦

11

12

Four items that you "must complete" for successful orthodontic treatment1. The teeth must be straight at the end of treatment. 2. There must not be any spaces between the front 

teeth. 3. There must not be any overjet (the patient refers to 

overjet as "overbite"). 4. The teeth must (generally) bite together at the end 

of treatment. It is OK to have a bicuspid out of occlusion, but the teeth must not be open molar to molar. 

13

Six keys Andrew1. Molar relationship : 

Class I AngleCusp‐embrasure relationship buccallyCusp‐fossa relationship lingually

2. Crown angulation: All tooth crowns are angulated mesially (mesio‐distal tip)

3. Crown inclination: Incisors are inclined labiallyUpper posterior teeth are inclined lingually, similarly from the canine to the premolars; upper molars are inclined slightly more than the canine and the premolars.  

14

Angulation and inclination

15

Lower posterior teeth are inclined lingually, progressively from canine to molars

4. Rotations:Rotations are not present 

5. SpacesSpaces are not present between teeth

6. Curve of SpeeThe plane is either flat or slightly curve

16

Curve of SpeeYes                                No

17

Anterior Crown formCentral incisor crown form:•Triangular‐shaped incisors: need to be reshaped to avoid one‐point contact (→ black triangle and unstable)•Rectangular‐shaped incisors: good esthetics•Barrel‐shaped incisors: do not provide ideal esthetics 

18

19

Canine crown form

Markedly curved facial contour

Narrow and pointed incisally Wide and flattened incisally

Relatively flat facial contour

20

21

22

Arch form

Square             Ovoid               Tapered

23

The original arch form is considered the most stable position since this is the "in balance" position of the teeth and surrounding muscles: the neutral zone.Any alteration of this position may result in instability in retention.Relapse  tendency after changing arch form (De La Cruz‐1995, Burke‐1998): inter‐canine width. Expansion the lower arch form: 10%.

Tapered Ovoid Square

Japaneses 12% 42% 46%

Caucasians 44% 38% 18%

24

Systemized management of arch form Determine the arch form at the start of treatment

Template  ♦Computerized  cast analysis @

Arch wire stocked:Round arch wire (NiTi and SS): ovoid only.019/.025 (.018/.025 ) HANT: three shapes

45% ovoid 45% square10% tapered

.019/.025 (.018/.025 ) SS: ovoid only →

25

26

♦

27

Bolton analysisAnterior Bolton analysis

Max 6: 40.0 – 54.5 (+0.5)Mand 6: 30.9 – 42.1  (+0.4) 

Overall Bolton analysisMax 12: 85 – 110 (+1)Mand 12: 77.6 – 100.4 (+ 0.9)

Ideal ratio → canine class IDetermine distance between hooks or loop Bolton discrepancy → proper solution 

28

Anterior Bolton analysis      Full archBolton analysis

29

Ideal ratio in Bolton analysisMaxillary 6 Mandibular 6 Maxillary 12 Mandibular 12

40.0 30.9 85 77.6

40.5 31.3 86 78.5

41.0 31.7 88 80.3

41.5 32.0 89 81.3

90 82.1

48.0 37.1 91 83.1

48.5 37.4 96 87.6

97 88.6

51.5 39.8 103 94.0

52.0 40.1 104 95.0

106 96.8

54.5 42.1 107 97.8

30

Application? •Chose the T –loop arch wire •Adjust for the best fit occlusion

31

Golden proportion

618.1=

==+

ϕ

ϕba

aba

32

33

34

→

35

36

DIAGNOSIS Collect data

Orthodontic questionaireClinical examinationX‐rays : POG and CEPModelsPictures

Cephalometric analysisModel anlysis

→ Diagnosis: problem list

37

Orthodontic QuestionaireMEDICAL HISTORY

Under a physician's care at this time? Yes/No. Explain

Taking any medication at this time? Yes/No.  Specify 

Allergic to any medication? Yes/ No. Specify 

Any other allergies? Yes/No.  Specify 

Need to be premedicated (antibiotics) for routine dental 

procedures? _Yes _No. Specify and  reason 

38

Following diseases or conditions? (If yes, explain and date):

AIDS__ Bleeding disorder __ Anemia__ 

Lung disease__ Cerebral palsy__ Heart condition__ 

Arthritis__ Hepatitis__ Kidney disease__Rheumatic

fever___ Asthma__ Diabetes__ Epilepsy__

Injury to face/head__

Tonsil/adenoid surgery__ Previous surgery__ 

Females: Is the patient pregnant? __ Yes __ No

39

DENTAL HISTORY

Date of last dental examination 

Any injury to the face/teeth/gum? Explain and date.

Any previous orthodontic treatment/consultation? 

Does the patient:Grind his/her teeth at night? Bite his/her fingernails? Suck thumb, finger, pacifier, etc.? 

If yes, at what age was the habit discontinued? __years

Has another member of the family had orthodontic treatment? Whom? 

40

Medical conditions to be considered in orthodontic treatmentMedical condition Implications Action

Asthma Root resorption Monitor every 6 mo for  evidence of EARR

Allergies Allergic reaction Determine materials causing allergy

Coagulation disorders Bleeding risk Extraction?

Diabetes Periodontal disease Monitor  adequate control of diabetes

Epilepsy, High blood pressure

Gingival hypertrophy

Plaque control, gingivectomy if necessary

Heart valve conditions Endocarditis Premedication when extraction, fitting bands

Rheumatoid arthritis TMJ degeneration Monitor TMJ

Xerostomia Caries  Fluoride supplement

41

PATIENT'S ATTITUDE AND MOTIVATION 

Is the patient aware of the problem? 

Consultation here prompted by _________________

Patient's interest in having treatment is: 

__ Wants treatment ___ Willing if necessary __ Unwilling

If the patient’s teeth were to be changed, how would you 

like them changed? _______________________________

If any features of the face could be changed, what would 

you like to see? ___________________________________

42

GROWTH STATUS: (child patients only)

Height__________ cm  Weight _________kg

Females: Has the patient started her menstruation? __ Yes __ No. If yes, at what age? ________

Males: Voice changes? __ Yes __ No Facial hair growth? __ Yes __ No

Has the patient had any recent rapid growth? ___________ If so, how much?_______________

43

Rational for Orthodontic questionaireChief complaints

Determine patient’s motivation, expectationMedical and Dental history

Reveal the causes of problemsRelation between the patient’s conditions and orthodontic treatment

Growth and developmentTiming of orthodontic treatment

44

CLINICAL EXAMINATIONEsthetic analysis

Macro esthetics: facial proportionMini esthetics: tooth – lip relationshipsMicro esthetics: dental appearance

Functional analysisTMJOcclusion Periodontal healthBad habit

45

Macro esthetics: facial proportion General view

Dolicofacial,  brachyfacial, mesiofacial →Frontal view

Vertical ProportionChin height Lower face height

Horizontal Proportion: rule of  fifth

Midline asymmetry

46

Vertical proportion

47

Horizontal proportion

48

The lower third @A. Increase face height:

Dolicofacial patternVertical maxillary excess (VME) ♦High lip line: anterior  teeth display too much Gummy smileLip length: normal ≠ Short lip ♦Excesssive chin height ♦

B. Decrease face heightBrachyfacial patternVertical maxillary deficiencyMandibular defienciency ♦Short chin height ♦

49

Dolicofacial

•Long and thin faces. Weak muscles of mastication that are not strong enough to hold the teeth together during orthodontic treatment. •Non extraction treatment of these cases may result in bite opening during the treatment. •When extraction, space closes quickly.Be careful  when treating a protrusion case  

50

Mesiofacial

•Mesiofacial is not long and thin facial features, and not short and square facial features. •In these cases you can extract and the extraction spaces will close "normally". •You can treat these case types non extraction and the teeth will remain in occlusion during treatment.

51

Brachyfacial

•Short, square faces with very strong muscles of mastication.•Short clinical crowns with some excess enamel wear on the occlusal surface of the teeth. •In these cases, if you extract, then the extraction spaces will close slowly. 

52

53

♦

54

55

♦

56

Pre‐orthodontic               Post‐orthodontic@

57

@@

58

Short lip: @Philtrum height < commisure height Inverted lip

59

AsymmetryUpper midline asymmetry

Orthodontist : < 2mmDentist : 2 – 4mmNon‐professional person: >4mm

Lower midline asymmetryCause 

Upper : missing tooth, impacted tooth, crowding…Lower: causes as upper arch, esp: TMJ

Always the tough cases

60

61

Profil viewProportion Convex, straight, concaveStraight: anterior divergence, posterior divergenceMandibular plane angleLower face

Maxillary projectionMandibular projectionChin projection

Lip Lip posture and incisor prominenceLip fullnessLabiomental sulcus

Throat form Chin – throat angle Throat lengthSubmental contour

62

Profil view

63

64

65

Black pattern

66

Convex treatment?Be careful not to set the patient's expectations too high for reducing a convex profile: it takes 2‐3mm of tooth retraction to result in 1mm of lip retraction.Move the chin forward to reduce feeling convexLefort I + BSSO for comprehensive treatment

67

68

Mini esthetics: Tooth – lip relationshipPhiltrum heightCommisure heightInterlabial gapIncisal display at restSmile analysis

Emotional smile and social smileIncisal display on smileGingival display Smile arcBuccal coridor widthArch formTransverse cant

69

Vertical measurements

A: Philtrum height

B: Commisure height

C: Interlabial gap

D: Incisal display at rest

A: Incisal display on smile

D: Smile arc

C: Gingival display B: Crown height  and width

70

Emotional smile and social smile

Major zygomaticus muscle Risorius muscle

71

Smile arcThe contour of the incisal edges of the maxillary anterior teeth relative to the curvature of the lower lip during a social smile

72

Transverse cant

73

Gummy smileCrown lengtheningOrthodontic treatmentLefort I OsteotomyPlastic surgery

74

Micro esthetics: gingival and dental appearance 

Tooth proportion: crown height and widthWidth relationship and golden proportionGingival height , shape and contourConnectors and embrasuresTooth shade and color

75

Crown height and widthThe width of central upper incisor should be about 80% of it’s height.The disproportion should be done before orthodontic treatment is completed. 

76

Width relationship and golden proportion

77

Gingival shape and contourGingival shape of upper central incisors and canines is more elliptical.Gingival shape of upper lateral  incisors and mandibular incisors  is a symmetric half‐oval or half‐circular one.The gingival zenith of central and canine is located distal to the longitudinal axis. The gingival zenith of lateral incisors coincides with the longitudinal axis. 

78

Connectors and embrasuresConnector # contact point area:Include the areas above and below the contact point.Greatest between the central incisors and diminish from the centrals to the posteriors. Embrasures: triangular spaces incisaland gingival to the connector. Gingival embrasures are filled by interdental papillae. Short interdental papillae → black triangle. Tapered crown form → black triangle

79

Clinical considerationsOpen biteTongue thrustFunctional shiftMissing tooth Lower Anterior Tissue Thickness

80

Open bite Principle: Teeth erupt until they hit something. 

Open bite: the lower incisor does not contact the upper incisor. There are obvious open bite cases where the teeth are separated in the anterior. In some class II cases where the amount of overlap of the upper incisor vs. the lower incisor is normal (1/3 coverage), but the lower incisor does not contact the tooth nor the palate. 

81

Tongue thrustA test for anterior tongue thrust is to: 

Take a small sip of water. Close the teeth together with the lips open. Swallow. 

A patient with an anterior tongue thrust will either: Not be able to keep his/her lips open. Will tilt his/her head back for gravity to keep the water from squirting forward. Will squirt the water between the teeth forward onto their shirt (child patient). 

A good exercise to give a patient with an anterior tongue thrust(especially in the presence of open bite or excess anterior overjet) is: 

Take a small sip of water. Close the teeth together with the lips open. Swallow with the throat muscles. Tell the patient to hold their hand on their throat as they learn this exercise to feel the muscle contraction. 

82

Functional ShiftForward  functional shiftLateral functional shift 

Unilateral crossbiteDental midlines not centered.The asymmetric face from the frontal view.

83

84

Missing ToothThis seems very obvious, but in many cases where a tooth has been lost, the space has closed spontaneously by dental drifting. It is very easy to not notice a missing tooth in a dental arch when doing your examination. Be certain that you count 4 incisors, 2 canines, 4 bicuspids, etc. in each arch, before checking "none." 

85

Lower Anterior Tissue ThicknessPrinciple: The lower arch is considered the limiting arch in edgewise diagnosis. To align crowded teeth, advancement (forward movement) of the teeth will inevitably occur. If the advancement of the lower incisors is significant, then a periodontal defect (stripping of gingival tissue is the most common) can occur. Advancement of incisors with "thin tissue" has more risk than advancement with "thick tissue" labial to the lower incisors. As the teeth advance, the tissue will become thinner. 

86

87

Cephalometric analysis: lanmarks

88

Planes

89

Growth direction

90

91

92

93

94

95

SNBMandible is protrusive if > 83Mandible is average if  76 – 82 Mandible is retrusive if <75

96

97

98

Cephalometric analysis – Skeletal Description  Measurement Mean  Range 

Pal. plane to Md. Plane: Skeletal Open/closed

ANS‐PNS to Md. plane 280 Closed 240 – 330 Open

Md. Plane angle:  Skeletal Open/closed FH – MA:  Child Adult 

260

220Closed 200 – 300 Open

240 – 330

Y – Axis Vert/Hor Growth SGN ‐ FH 590 Hor.  570 – 620 Vertical

Maxilla to Cranium N ⊥ A +1mm Retruded ‐1 to +3 Protruded

Maxilla to Cranium SNA 820 Retruded 760 – 830 Protruded

Mandible to Cranium N ⊥ Po : Child Adult

‐7mm‐1mm

Retruded ‐10  to ‐4 Protruded‐4 to ‐1

Mandible to Cranium SNB 790 Retruded 750 – 830 Protruded

Maxilla to  Mandible ANB 20 Class I : + 20 to +4.50Class III tendency: +0.50 to +1.50

Wits  A, B  ⊥ Occlusal plane 0 mm Class I :  ‐1  to +2

99

100

101

102

103

104

105

106

Cephalometric analysis –Dental 

Description  Measurement Mean  Range 

Interincisal Angle  to   1300 Best finish 125 0 – 1300

Lower Incisal Inclination to  MP  920 Retroclined 890 – 980 Proclined

Lower Incisal Protrusion to   NB +4mm Retruded +1 to +6 Protruded

Lower Incisal Protrusion to   APo +2mm Retruded 0 to +4 Protruded

Upper Incisal Inclination to   SN 1030 Retroclined 990 – 1060 Proclined

Upper Incisal Protrusion to    APo 5mm Retruded +2  to +7 Protruded

Upper Incisal Protrusion to    A vertical 

(to FH)

4mm Retruded +2  to +6 Protruded

11

1

1

1

1

1

1

1

107

Cast analysis

108

109

Cast analysis by software

110

Advantages of computerized analysisAccurateEasyMore information:

Arch form Loop distance (Bolton analysis)Determine asymmetric Arch Space analysisRotation Prediction 

111

DETERMINE THE PROBLEMSKind of problems: 

Dental problemsSkeletal problemsFacial problemsOcclusal problemsTMJ problemsPeriodontal problems

Causative factorsDegree of problems

112

Ackerman and Proffit diagramAligment (spacing and crowding)Profile (convex, straight, concave)Sagittal deviation (Angle class)Vertical deviation (deep bite, open bite)Transsagittal deviation (combine Angle class  and cross bite)Sagittovertical deviation (combine Angle class  and deep bite or open bite)Verticotransverse deviation (combine cross bite and deep bite or open bite) Transsagittovertical deviation (combine  of problems in three planes of space)

113

114

DENTAL PROBLEMSIntra‐arch problemsInter‐arch problemsCausative factorsDegree of the dental problems

115

Intra‐arch problemsPosition :

Protrusion or retrusion of incisorsMalpositionImpaction 

RotationAngulationInclination: 

Procline or reclineSpaces:

Spacing or crowdingCurve of Spee

116

Inter‐arch problemsMolar relationship 

Class I, II, IIICanine relationship

Class I, II, IIIVertical relationship: 

Overbite, deep bite, open bite Horizontal relationship: 

Overjet, end‐to‐end, anterior crossbite.Posterior crossbite

Upper and lower incisor angulationInter‐arch discrepancyMidline relationship:

Midline asymmetry

117

Causative factorsSpacing

Large jawSmall teethMissing teethLateral over‐expansion of arches or forward proclination of anterior teeth. 

CrowdingSmall or constricted archesLarge teethRetroclinationMesial drift of posterior teeth

118

OpenbiteBad habit: thumb sucking, finger sucking or pacifier using, tongue thrush, lip habit.High tongue postureAirway obstruction: allergies, enlarged tonsils, adenoids, septum problem…Intracapsular TMJ problemsSkeletal growth abnormalities

119

Diagnosis of Impacted TeethImpacted Teeth : not erupted for 2 years following the normal eruption age.The eruption path is blocked, or if the eruption stops after the tooth strays to a position labial or lingual to another tooth. The most common impaction: the upper canine. DIAGNOSIS OF AN UPPER IMPACTED CANINEPanoramic x‐ray: Any overlap of the canine crown with the lateral incisor roots → impaction?. Palatal or labial?

Palpate the labial tissueOcclusal x‐ray

120

Crowding and impacted toothThe "impacted tooth" may be BLOCKED OUT of the arch because of crowding: in a good position but cannot erupt due to a lack of space →blocked out. Evaluate the root formation to determine eruption potential: incomplete root formation → eruption potential. Tx: space is made with open coils or extraction and a deadline # 12 months is set to wait for its eruption.

121

Consideration in impacted toothPosition: labial (good) or palatalAngulation: the more vertical the more successSpace available: enough?The path to the correct position?The age: best under 25The risk: 

AnkylosisDamage the adjacent teeth

122

Degree of problems: Diagnostic Parameters

1. Canine and  molar relationships: RM, RC, LM, LC2. Angle classification 3. Overbite4. Overjet5. Stage of dental development6. Presence of crossbite: with or without functional 

shift7. Space analysis8. POG interpretation9. CEP interpretation

123

1. Canine and  molar relationships: RM, RC, LM, LCa. Class Ib. Class II*c. Class III*d. Not fully erupted

2. Angle classification a. Class I malocclusion b. Class II malocclusion, division 1, 2 and subdivision*c. Class III malocclusion, subdivision*

124

3. Overbitea. Normal (5 % ‐ 20%)b. Moderate deep bite (20% ‐ 50%)c. Severe deep bite ( > 50%)*d. Edge to edge e. Anterior open bite

4. Overjeta. Normal (1 – 3mm)b. Excessive ( > 3mm)*c. Edge to edge d. Underjet (negative overjet)  

125

5. Stage of dental developmenta. Deciduous dentition b. Early Mixed dentitionc. Late Mixed dentitiond. Permanent dentition 

6. Presence of cross bite: with or without functional shifta. None b. Anterior c. Posteriord. Both 

126

7. Space analysisa. Adequate arch length ( +1 to ‐1mm)b. Mild crowding (‐2 to ‐3mm)c. Moderate crowding (‐4 to ‐6mm) or Severe (> ‐6mm)d. Mild spacing (1 – 3mm)e. Moderate spacing (4 to 6mm) or Severe (> 6mm)

8. POG interpretationa. Normal b. Abnormal: missing, supernumerary, ectopic, impacted 

tooth) 9. CEP interpretation

a. Normal b. Beyond the normal range: 1 SDc. Beyond the normal range: 2 SDd. Beyond the normal range: 3 SD