Changes in electromyographical activity during different phases of orthodontic treatment: pilot study results

Abstract

Electromyography is a useful tool in orthodontics to evaluate and monitor muscle activity for diagnosis and during treatment

Objectives

The aim of this study was to determine changes in electric muscular activity during different phases of orthodontic treatment.

Material and methods

We performed a cohort study and measured bilateral electromyographic activity (EMG) for 30 seconds in maximum intercuspation. EMG activity was measured monthly for 15 months during 4 phases in orthodontic treatment: preatreatment (P0), splint wear (P1); leveling and aligning (P2); space closure (P3); and finishing stage (P4). EMG was measured using a digital electromyograph developed by our group (hardware and software) to determine μV every 0.002 seconds. The root mean square (RMS) value was estimated as a mean value of EGM. Patients were treated at the Orthodontics Department and the Physiology Laboratory of UNAM during 2014-2016. We performed a descriptive, bivariate analysis and a random effects linear regression model for repeated measurements adjusted by age, gender, malocclusion and extractions.

Results

Our pilot study included 10 patients (6 female and 4 male); mean age was 20 years. At baseline, maximum median EMG was recorded (median 239 μV, IQR 143 μV-561 μV), Multivariate analysis showed that EMG measurements decreased at P1 (regression coefficient [Coef]. -180.97; 95% CI -330.37, -31.56; p = 0.018), P3 (Coef. -168; 95% CI -332.36; -3.76; p = 0.045) and P4 (Coef. -184.21; 95% CI -326.91, -41.5; p = 0.011).

Conclusions

EMG changes decreased randomly during orthodontic phases and not constantly as generally believed.

La electromiografía es una herramienta útil en la ortodoncia para evaluar y monitorear la actividad muscular.

Objetivo

Determinar los cambios en la actividad eléctrica muscular durante las diferentes fases del tratamiento ortodóntico.

Material y métodos

Se realizó un estudio de cohorte y se midió la actividad electromiográfica bilateral (EMG) durante 30 segundos en máxima intercuspidación. Se realizaron 15 mediciones mensuales de la EMG durante cuatro fases en el tratamiento ortodóncico: basal (P0); uso de la férula (P1); nivelación y alineación (P2); cierre de espacios (P3); y la etapa de finalización (P4). Se usó un electromiógrafo (EMG) digital, desarrollado por nuestro grupo (hardware y software) para determinar μV cada 0.002 segundos y el valor medio cuadrático (RMS) fue estimado como un valor medio de EGM. Los pacientes fueron tratados en el Departamento de Ortodoncia y el Laboratorio de Fisiología en la UNAM durante 2014-2016. Se realizó un análisis descriptivo, un modelo de regresión lineal de efectos aleatorios para medidas repetidas ajustadas univariado y otro multivariado ajustado por variables confusoras.

Resultados

Se incluyó a 10 pacientes, con edad promedio de 20.6 años. La medición basal de EMG fue de 239 μV (RIC 143-561). El modelo multivariado mostró una disminución de la EMG en P1 (coeficiente de regresión [Coef.] -180.97; IC 95% -330.37, -31.56; p = 0.018), P3 (Coef. -168; IC 95% -332.36; -3.76; p = 0.045) y P4 (Coef. -184.21; IC 95% -326.91, -41.5; p = 0.011), en comparación con la basal.

Conclusiones

Los cambios EMG disminuyeron durante las fases ortodóncicas aleatoriamente durante las etapas de tratamiento no de manera constante como generalmente se asume.