Intermaxillary Fixation Techniques 

 

 

An EACMFS workbook on keying occlusion and restoring bony anatomy by intermaxillary fixation techniques 

 

 

                             

 

 

 

Editors 

José M. López‐Arcas, MD, DDS, PhD 

Julio Acero, MD, DMD, PhD, FEBOMFS 

Maurice Y. Mommaerts, MD, DMD, PhD, FEBOMFS 

                               Bruges, 2010 

Table of Contents 

Preface I ...............................................................................................................................................4 

Preface II..............................................................................................................................................5 

1. Introduction...................................................................................................................................6 

2. A history of the management of maxillofacial injuries. The development of intermaxillary fixation. ..................................................................................................................7 

3. Material properties .................................................................................................................. 12 3.1. Basic material properties ........................................................................................................12 3.2. Arch wire properties...............................................................................................................14 

3.2.1. Precious metal alloys............................................................................................................... 14 3.3. Bands .....................................................................................................................................15 

4. Protection from prick accidents .......................................................................................... 17 

5. Dental trauma ............................................................................................................................ 20 5.1. Acid‐etch resin arch wire splint...............................................................................................20 5.2. Orthodontic bracket arch wire splint ......................................................................................22 

6. IMF techniques........................................................................................................................... 24 6.1. Ligature wiring........................................................................................................................24 

6.1.1. Gilmer wiring........................................................................................................................... 25 6.1.2. Kazanjian button ..................................................................................................................... 26 6.1.3. Eyelet technique...................................................................................................................... 27 6.1.4. Intermaxillary loop wiring (Stout) ........................................................................................... 33 6.1.5. Cable arch wire (Fig. 21) ......................................................................................................... 34 6.1.6. Multiple loop wiring (Obwegeser method) ............................................................................. 35 6.1.7. Leonard’s button wiring (Fig. 25) ............................................................................................ 37 6.1.8. Banded retention appliance.................................................................................................... 38 

6.2. Arch bar techniques................................................................................................................39 6.2.1. Groningen‐type custom‐made arch bar.................................................................................. 40 6.2.2. Erich arch bar .......................................................................................................................... 43 6.2.3. Schuchardt’s wire, acrylic arch bar ......................................................................................... 48 6.2.4. Dautrey arch bar ..................................................................................................................... 51 6.2.5. Bern’s titanium arch bar ......................................................................................................... 52 6.2.6. Baurmash’s arch bar ............................................................................................................... 54 

6.3. Cap splints ..............................................................................................................................55 6.3.1. Cast acrylic spints with cusps of the teeth exposed ................................................................ 56 6.3.2. Cast silver cap splints .............................................................................................................. 57 

6.4. Gunning‐type splints...............................................................................................................61 

7. IMF screws................................................................................................................................... 65 

8. IMF techniques in children.................................................................................................... 70 8.1. Houpert’s procedure...............................................................................................................70 

9. Wire suspension techniques................................................................................................. 72 9.1. Circummandibular wiring .......................................................................................................72 

9.1.1. Black‐Ivy procedure................................................................................................................. 72 9.1.2. T. Paoli procedure (transalveolar wiring)................................................................................ 74 

9.2. Pyriform aperture suspension.................................................................................................74 9.3. Nasal spine suspension (Ombredanne‐Broadbent) .................................................................75 9.4. Inferior orbital rim suspension................................................................................................76 9.5. Circumzygomatic suspension (Rowe ‐ Obwegeser)..................................................................77 9.6. Supraorbital rim suspension ...................................................................................................79 9.7. Kufner suspension ..................................................................................................................80 

  2

10. ORTHODONTIC AUXILIARY APPLIANCES FOR IMF IN ORTHOGNATHIC SURGERY........................................................................................................................................... 81 10.1. Teeth and bracket types .......................................................................................................81 

10.1.1. Bracket with hook (Fig. 72) ................................................................................................... 81 10.1.2. Power Pins (arms) (Fig. 73F and G) ....................................................................................... 82 10.2.3. Buttons .................................................................................................................................. 82 

10.2. Tie or ligature appliances......................................................................................................85 10.3. Arch wire appliances.............................................................................................................86 

10.3.1 Soldered brass hook ............................................................................................................... 86 10.3.2. Pre‐posted arch wires ........................................................................................................... 87 10.3.3. Crimpable hooks.................................................................................................................... 87 

Acknowledgments......................................................................................................................... 90  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  3

Preface I  

 

The idea for this workbook originated in 2007 when Dr. López‐Arcas was an EACMFS fellow in Bruges. He requested to work on a large‐scale “European project.” I had noticed that surgeons‐in‐training acquire skills in their particular training center and remain oblivious to less fashionable, “old” techniques or techniques used at other centers. For example, in the 1980s, the Zurich school exclusively used Obwegeser wire‐loop splints, while the Basel school exclusively applied Schuchardt acrylic wire splints. Personally, I learned about the usefulness of silver cap splints with guiding wings after condylar resections, but did not use them for 20 years until a patient presented with bilateral joint ankylosis due to a 3‐month intubation for burns after a gas explosion. The only way to control occlusion was by using the “old” technique. Suspension wires have fallen out of favor in an era of open reduction and plate osteosynthesis, and indeed the dish‐faces with mandibular over‐rotation and post‐traumatic retromaxillism, telecanthus, enophtalmia, and nasal dorsum flattening have disappeared. Still, I found pyriform and zygomatic suspension wires very useful in a case of subtotal resection of a juvenile ossifying fibroma in a 3‐year‐old girl to suspend an intraoperatively made prosthesis to support the pack. Hence, I presented my proposal to organize the John Lowry Education Course at the EACMFS 2010 Congress with “intermaxillary fixation techniques” as the main topic. A permanent record, in the form of this workbook, was produced by Dr. López‐Arcas and his friend Dr. José Mª Garcia‐Rielo to whom I am very grateful. Mr. John Williams wrote the chapter on history.  

Special thanks also go to the maxillofacial labs of “Dentaal Tema en Rongé” of Brugge, “Labo Degraeve” in Roeselare, and to Hans Hager of the University of Zurich for descriptions and iconographies of special techniques. 

Prof. Julio Acero supervised the project and persuaded course conductors to participate, for which he deserves much gratitude. 

I hope the techniques described may be useful in your practice! 

 

 

 

Maurice Mommaerts MD DMD PhD FEBOMFS 

President EACMFS 2008‐2010 

President EACMFS XXth Congress 

 

  4

Preface II    

As the EACMFS Education and Training Officer, it is a great honour to endorse this manual on intermaxillary Fixation Techniques. In the past wire‐fixation techniques played a major role in the treatment of facial deformities and cranio‐maxillo‐facial trauma and was a cornerstone of our specialty. Trainee surgeons are nowadays less exposed to these methods since maxillo‐facial trauma management has evolved over the past decades with to the introduction of new techniques such as rigid or semi‐rigid internal fixation.  The purpose of this handbook is to review the IMF techniques currently available as well as the classic wiring techniques aiming to provide young specialists and trainees with the knowledge of classic fixation techniques, which can be helpful in different situations.  

This manual opens with a review of the history of the management of maxillo‐facial injuries and then covers the fundamentals of IMF and wire fixation techniques, including concepts on materials properties, armamentarium, methods, advantages and drawbacks. A short reference to the indications of these techniques in children is made. The final chapter provides detailed review of the use of orthodontic appliances for intermaxillary fixation. 

I gratefully thank the authors for their effort in preparing this comprehensive manual which I am certain that will be an useful reference for specialists and residents in oral and cranio‐maxillo‐facial surgery. Very special thanks go to Maurice Mommaerts, EACMFS President, and José Mª Lopez‐Arcas for their enthusiastic input and incredible work, which made possible this book.  

 

 

 

Julio Acero MD DMD PhD FDSRCS FEBOMFS 

EACMFS Education and Training Officer 

 

  5

 

1. Introduction  

Many of the conventional arch bars or wiring techniques were developed at a time when most facial fractures were treated by intermaxillary fixation (IMF) only and therefore had to be sufficiently stable to maintain  immobilisation for a prolonged period. Since the  introduction of open reduction and rigid osteosynthesis (ORIF) protocols, IMF has been predominantly used to obtain normocclusion during the surgical procedure or for a short period postoperatively for support using rubber bands. In some cases, IMF bone screws may be sufficient. Consequently, the indications for using simpler IMF systems are increasing. 

There  are  still  situations  in  cranio‐maxillofacial  (CMF)  trauma  in  which  stable  IMF  using conventional  arch  bars  with  circumdental  wire  fixation  is  necessary.  These  conditions  include nonoperative treatment of displaced condylar fractures and final occlusal adjustment using guiding elastics  after  open  reduction  internal  fixation  (ORIF)  for  comminuted  mandibular  fractures  and displaced fractures of the maxilla.  

Other  situations  include  partially  edentulous  jaws  where  it  is  difficult  to  find  a  proper relationship  between  the  dental  arches when  treating  a  complex  fracture  and  in  certain  cases  of bony reconstruction following tumour resection.  In these situations,  IMF using bone screws or arch bar  fixation using direct bonding  techniques  tends  to be unstable or even  impossible  to  carry out because of the lack of teeth and occlusion. 

The purpose of  this manual  is  to  show  the  surgeon‐in‐training  the  IMF  techniques  that  are currently  available  as  well  as  the  classic  wiring  techniques  that  can  be  helpful  in  certain circumstances. 

 

                                                                      

 

  Dr. José M. López‐Arcas             Dr. José Mª Garcia‐Rielo 

 

 

 

  6

 

2. A history of the management of maxillofacial injuries. The development of intermaxillary fixation.  

 Although  trauma has been with us  since  the dawn of  time,  it  is only  recently  that we have been  able  to  approach  it  scientifically.  For  this  reason,  the  original  reports  of  treatment  do  not necessarily  follow  any  logical pattern,  amounting  to  a  series of  case  reports  contained within  the literature  from  the  earliest  pre‐Christian  times  to  Egypt  in  2000  B.C.  when  a  dislocation  of  the mandible  as  well  as  a  fractured mandible  were  described.  Hippocrates  described  reduction  and fixation of mandibular  fractures with strips of calico glued  to  the skin  immediately adjacent  to  the fracture  and  laced  together  over  the  scalp.  The  ancient  physicians  of  Alexandria  and  Rome  also mentioned  the  ligation of  teeth using  fine gold wire or Carthugian  leather strips glued  to  the skin. These  principles  laid  down  by  Hippocrates  extended  through  the  literature  as  far  as  the  first millennium. 

 It  was  probably  Salicetti  in  1474  in  Bologna  who  first  described  the  simple  expedient  of ligating  the  teeth  of  the  lower  jaw  to  the  corresponding  teeth  of  the  upper  jaw  to  affect immobilisation  of  a  fracture.  Previously,  it was  recognised  that within  3 weeks,  the  union  of  jaw fractures would be complete. 

 The  16th  and  17th  centuries  saw  the  introduction  of  gunpowder  and  the  first  reports  of gunshot wounds. It was Ambroise Paré to whom we must attribute the first significant change in the management of facial wounds via copious irrigation and the application of balms rather than the use of cauterisation. His particular care of facial wounds and his application of what he described as “a dry  suture”  facilitated  secondary  healing  of  these  wounds,  particularly  treatment  of  compound wounds. 

 The next milestone was achieved by Richard Wiseman, a surgeon in the latter part of the 17th century, who described the management of maxillo‐facial injuries. As well as describing the signs and symptoms  of  a  fracture,  he  also  described  many  individual  cases,  including  a  child  with  a comminuted fracture of the cribriform process of the ethmoid. He also described the disturbance in occlusion and related protrusion or recession of the lower jaw and the destruction of soft tissues in association with  these  injuries.  These  astute  clinical observations were  added  to  those  studies of anatomy  and  physiology  at  the  Italian  schools  of  Bologna  and  Padua  in  the  early  18th  century. Together,  they  laid  the  foundation  for  serious  advances  in  the  systematic  management  of  jaw injuries. 

 Chopont  &  Desault  (1780)  were  the  first  to  describe  a  different  type  of  approach  by introducing the concept of a dental splint that consisted of a shallow trough of iron, inverted over the occlusal surface of the  lower teeth, which were protected with cork on  lead plates. A bar projected from the front incisor region, bent at right angles, and fastened by thumbscrews to a submandibular plate of sheet  iron. Movement of  the  fragments was  thus prevented by compression between  the occlusal surfaces of the teeth and the lower border of the mandible. 

 Variations of  this principle were employed during  the next 100  years  and were  introduced subsequently into Germany by Rutenik in 1799, who further stabilised the head harness, into England by Lonsdale in 1833, and into Holland by Hartigs & Grebber (1840); however, each was a modification of  the original principle  that  still  found employment after World War  II  for  the  fixation of  certain 

  7

epithelial  inlay  splints  in  the  edentulous mandible. Different  forms  of  supportive  bandaging were introduced, accompanied by wedges of cork between the occlusal surfaces of the teeth to keep the teeth  apart  and  facilitate  feeding.  Earlier  in  1825,  Naysmith  co‐operated  with  Robert  Liston  to provide a cast, gold cap splint. This splint was soldered together and affixed to the teeth to prevent the displacement of the mandible  in a mandibulectomy case until the majority of the forces of soft tissue contraction had dissipated. 

The discovery of anaesthesia allowed  for a significant advance when Fauchard  in France and Buck  in  the  USA  began  to  use  direct  intraosseous  silver wires.  Results were  variable  due  to  the development of  sepsis and  consequent  sequestration. A  variation by Wheelhouse  involved driving silver pins through each piece of bone and winding silk thread around each pin in a “figure eight” to approximate the bone ends. 

 War  has  always  provided  opportunities  for  surgical  developments,  and  so  it was with  the American Civil War of 1861‐1865 and  the  Franco‐Prussian War of 1870‐1871,  in quick  succession, that a large proportion of mandibular fractures arose from horse kicks or falls onto the chin. In 1861, Gunning produced his splint, although he was probably unaware that it followed the same principle as the one developed by Naysmith in 1825 for use by the surgeon Liston. From dental impressions, a monobloc construction was produced and bound  to  the  jaws by a bandage  that passed under  the chin and over the vertex of the skull. Teeth  in the  line of fracture were extracted. Later  in the war (1864), Bean, who treated many fractures, made a significant advance by sectioning dental models of the jaws and carefully realigning them before constructing a Gunning type of splint. 

 The first reports of swaged metal splints appeared simultaneously by Allport  in America and Hayward in London. Allport’s gold splints were swaged to leave the occlusal and incisive edges free, and, having correctly aligned them, the splints were soldered together. Soft gutta‐percha was used to attach  the  splints  to  the  teeth. Hayward  covered  the occlusal  surfaces of  the  teeth and used  soft gutta‐percha for attachment. A separate submental gutta‐percha splint was placed in position and a bandage or rubber band was used to connect  it to two arms projecting from the splint and curving backward around the commissures of the mouth. Despite further modifications by Kingsley, all these splints were essentially modifications of the original splint by Chopart and Desault in 1780. 

 The  inherent weakness  in  all  these  splints was  the  lack of  secure  fixation  to  the  jaws,  and various attempts were made  to overcome  this problem.  Initial descriptions by Hamilton Adams  in 1871 used fine nuts and bolts that passed through the interdental spaces. Some 3 years later, Moon, in London used fine interdental wires to achieve the same result. It was at about this same time, that Woodward, in the USA, melted down silver coins (silver and copper) to produce opencast, metal cap splints, attached to the crowns of the teeth by small screws. The two splints were connected to one another  by  lugs,  and  through  the means  of  eyelets  soldered  to  them,  the  jaws  could  be wired together, thus giving IMF. Although a significant advance, the very complicated nature of the process and the  lack of a cementing medium for attaching the splints to the teeth meant that these splints did not catch on rapidly. However, attention  is now shifting to the  improved accuracy of reduction provided by focusing on the occlusion. 

 During the Franco‐Prussian War, Hammond described the use of arch bars on both the lingual and buccal aspects  that were  fixed  to  the  teeth by  fine  interdental eyelet wires. This process was adapted  for both  the wiring of  the arch bars and  the continuous  loop method. At  the  same  time, Suerson,  in  Berlin,  who  had  been  chiefly  employing  the  Gunning  principles,  but  when  treating malunions,  conceived  of  using  separate  splints  for  each  section  and  of  driving wedges  of  hickory wood  of  ever‐increasing  thicknesses  between  these  splints, which  gradually  realigned  the  arches. This seems to be the first account of an attempt to realign the displaced arches. 

  8

 In 1887, Gilmer  returned  to an almost  forgotten  technique,  the direct wiring of  teeth. This resurrection of an old principle, suitably modified, was a significant advance and became increasingly important as orthodontic  techniques became adapted by  surgeons  for  the  treatment of  fractures. Angle  applied his principles of  fixed  anchorage points  and  individual bands  cemented  to  selected teeth  in each jaw as a means to restore a correctly aligned dentition. So now, for the first time, we see science applied to the management of these  injuries. This, together with the huge advances  in surgery occasioned by the  introduction of anesthesia, the  institution of antiseptic and  later aseptic techniques, and  the  introduction of X‐rays  for clinical purposes by Roentgen  in 1895, changed  the scene dramatically. Other significant advances that followed at that time  include the reconstructive work of Abbé, Estlander, and Thiersch; the first treatment of fractured zygomas by Matas (1896) and the midface by Bouvet  in 1901; Le Fort’s work on fracture patterns; and the surgical approaches to the zygoma of Lothrop (1906), Keen (1909), and Manwaring (1913), which led up to the casualties of the 1914‐1918 war in Europe. 

 The scale of these injuries, 26 million casualties of the 56 million individuals involved in armed conflict, was due largely to trench warfare and the destructive nature of high‐energy explosives that rendered the face prone to more severe  injury than had been seen previously. However, the sound principles  laid down at  the  turn of  the century did not undergo any  radical changes;  rather,  there were  a  series  of  refinements  in  techniques  that  often  followed  the  application  of  orthodontic principles to splint construction. Circumferential wires were used in some cases, Gunning‐type splints were used in others (especially edentulous cases), and both open‐ and closed‐cast silver cap splints in dentate patients were used  to a  greater extent  than had been used previously.  Fresh  cases were treated by sectioning the models, restoring the occlusion in the laboratory, and forcing the segments into the splints at the time of reduction and immobilisation. In cases where treatment was delayed, reduction  was  achieved  using  orthodontic  techniques.  The  use  of  interdental  eyelet  wires  was demonstrated  by  Ivy  (1914)  as  an  effective way  to  provide  IMF  in  the  dentate  patient  and was increasingly practised. 

 Replacement of both hard and soft tissues had reached a remarkable degree of sophistication with surgeons developing ingenious techniques to achieve outstanding results, but sepsis, leading to gangrene, hospital‐based  infections, as well as other general  infections, all contributed  to  the high level of morbidity and mortality of  that  time. Lister,  followed by  the  first chemotherapeutic agent, prontosil, made  great  strides  to  treat  these  severe  complications.  There  followed  certain,  specific improvements in the surgical care of facial fractures. Notable among these was the development at East Grinstead  of  sectional  splints,  one  for  each  segment,  linked  together  by  intraorally  located, locking plates, which underwent  later modification  to be  located extraorally. Middle  third  fracture management also underwent improvements where cheek wires, first developed by Federspiel, were used to fix the posterior region of the maxilla to the plaster of‐Paris headcap.  

By the end of World War II  in 1945, there was an  increasing realisation that when bone ends are brought  into close proximity with one another, more  rapid healing occurs. With  the advent of antibiotics,  a  greater  use  of  direct  approaches  to  the  fracture  sites  led  to  the  use  of  direct interosseous bone wiring or osteosynthesis. Such wires were generally applied to either the upper or the lower borders of the mandible and the fronto‐zygomatic suture, all solid pieces of bone. During this  time,  pin  fixation  was  used,  particularly  in  the  treatment  of  compound,  comminuted,  and frequently infected jaw fractures. Despite a reduction in its use, this concept was retained and used by  Fordyce  in  the  “Box‐Frame”  technique.  A  variety  of  pins were  used  from  the  fine,  threaded, Clouston‐Walker pin, modified  for  the East Grinstead pattern, and MacGregor pins,  to  the  coarse, threaded,  tapered, Moule pin.  It was not until  the Vietnam War  that American  forces came  to use 

  9

biphasic  pin  fixation,  popularised  by Morris  (1949),  and  external  pin  fixation  again  became  the treatment method of choice. 

 With the advent of the antibiotic era, recognition of the value of direct fixation became widely accepted  in orthopaedic practice and was adapted  for maxillo‐facial purposes.  Initially, direct bone wiring  was  used  to  control  1)  the  edentulous  posterior  fragment;  2) multiple  fragments  in  the edentulous mandible; and 3) the grossly comminuted mandibular fragments and the lower border of the mandible where  the  upper  jaw was  already  secured  by  one  of  the  conventional methods  of fixation but where the lower border remained inadequately reduced and immobilised. 

Although the use of bone plates had previously been attempted (Konig, 1905; Lambotte, 1907; Lane, 1914; Sherman, 1924), it was not until Roberts (1964) and Battersby (1967) introduced stainless steel, vitallium monocortical miniplates that the present use of surgery was established. The lack of malleability of these initial miniplates limited their usefulness for they broke as soon as any attempt was made  to bend  them. The  initial  introduction of malleable  stainless  steel  followed by  titanium enabled Champy  (1976, 1978)  to develop a  scientific basis  for  the application of miniplates  in  the treatment of mandibular fractures. Inevitably, numerous clinicians and manufacturers provided their own modifications, but the principles of application remain unchanged.  

Bioresorbable plates, made  initially of polylactic acid and, more recently, of a combination of this and other suitable materials, were developed (Bos, 1983; Rozema, 1991; Suuronen, 1992). Their biodegradation tends to be accompanied by a significant collection of fluid beneath the skin. 

The compression osteosynthesis techniques used by orthopaedic surgeons have been applied to maxillo‐facial  surgery by Luhr  (1968, 1972) and Becker & Machtens  (1970). The use of  specially designed taps and matching screws allowed both cortices to be engaged that, when combined with the  specially  designed  plates,  produced  firm  opposition  of  the  fractured  bone  ends  under compression. This process results  in primary bone healing by direct osteoblastic activity within  the fracture as opposed to secondary bone healing through callus formation. 

Intramedullary pinning and the use of titanium as well as nonmetallic mesh, particularly in the treatment of malunions and fractures of the edentulous mandible, all have important applications.  

 

REFERENCES 

• Adams F. The Genuine Works of Hippocrates. London, Sydenham Society, 1849. • Adams WM.  Surgery, 12:523, 1942. • Casserius J. Tabulae Anatomicae‐de vocis auditusque organis historia anatomica. Ferrara, 1600. • Salicerri G. Praxeos Totius Medicinae, De Chirurgia, Venice, 1275. • Tagliacozzi G. De Curtorum Chirurgia per Institionem. Venice, 1597. • Oliver RT.  JAMA 54:1187, 1910. • Paré A. The Workes of the Famous Chirurgion Ambroise Parey. Translated out of the Latine and compared with 

the French. Johnson, T. London, Cotes and Young, 1634. • Wiseman R. Several Chirurgical Treatises. London, 1686. • Rutenick FG. Dis. de fractura mandibulae, Berol, 1823. • Hartig FR,  Greeber H. Beschriving van een nieuw toestel voor de breuk van de onderkaak. Amsterdam, 1840. • Gunning TB. New York Med J 3: 433, 1866. • Gunning TB. New York Med J 4: 514, 1867 • Fauchard P. Traité de Chirurgie Dentaire. Paris, Mariette, 1728. • Chopart E, Desault PJ. Traité des Maladies Chirurgicales. Paris, 1779. • Matas R. New Or Med Surg J 49:139, 1896. • Gilmer TL. Fractures of the Inferior Maxilla. J Dent Sc 1:309, 1881. • Le Fort R. Rev de Chir 1: 208‐260,1901. • Gilmer TL. Arch Dent 4: 388, 1887. • Ivy RH. Surg, Gynaec and Obst 52:849, 1922. • Eby JD. J Nat Dent A 7:771, 1920. • Gillies HD, Kilner TP, Stone D. Brit J Surg 14:651, 1927. 

  10

• McIndoe AH. Proc R Soc Med 34:267, 1941. • Macintosh RB, Obwegeser H.  Internal wiring fixation. Oral Surg, Oral Med, Oral Path 23:703, 1967. • Roberts WR. Brit J Oral Surg 1:200, 1964. • Rowe NL,  Killey, HC. Fractures of the Facial Skeleton. Edinburgh, E. and S. Livingstone Ltd: 1968. • Lambotte A. Le traitement des fractures. Masson, Paris, 1907. • Champy M, Lodde JP.  Synthèses mandibulaires. Localisation des synthèses en fonction des contraintes 

mandibulaires. Rev Stomatol Chir Maxillofac 77:971–976, 1976. • Luhr HG. The compression‐osteosynthesis of mandibular fractures in dogs. A histologic contribution to primary 

bone healing, Eur Surg Res 1: 157–292, 1971. 

  11

 

3. Material properties  

Before  beginning  to  learn  how  to  use  a  certain  material  (e.g.,  wires),  it  is  important  to understand what the material is made of, its physical properties, and how to handle it. 

 

3.1. Basic material properties 

The elastic behaviour of  any material  is defined  in  terms of  its  stress‐strain  response  to  an external load. Stress and strain refer to the internal state of the material being studied: stress is the internal  distribution  of  the  load  (defined  as  force  per  unit  area),  whereas  strain  is  the  internal distortion produced by the load (defined as deflection per unit length). 

For analytical purposes, wires and springs can be considered beams, supported either only on one  end  or  on  both  ends  (e.g.,  the  segment  of  an  arch wire  spanning  between  attachments  on adjacent teeth). If a force is applied to such a beam, its response can be measured as the deflection (bending and  twisting) produced by  the  force. Force and deflection are external measurements.  In tension, internal stress and strain can be calculated from force and deflection by considering the area and length of the beam. 

Three major  properties  of  beam materials  are  critical  in  defining  their  clinical  usefulness: strength,  stiffness  (or  its  inverse,  springiness),  and  range.  Each  can  be  defined  by  an  appropriate reference to a force‐deflection diagram (Fig. 1A). 

 

 

A           B 

Figure 1A. A typical force (Y)‐deflection (X) curve for an elastic material like a 0.5‐mm wire where an axial pull (pure stretch) is applied. The stiffness of the material is given by the slope of the linear portion of the curve. The range is the distance along the X‐axis to the point at which permanent deformation occurs (usually taken as the yield point at which 0.1% permanent deformation has occurred). The more vertical the slope, the stiffer the wire. 

 

Figure 1B. Stress (Y) and strain (X) are internal characteristics that can be calculated from measurements of force and deflection, so the general shapes of the force‐deflection and stress‐strain curves are similar. Three different points on a stress‐strain diagram can be taken as representing the strength. The slope of the stress‐strain curve, E, is the modulus of elasticity to which stiffness and springiness are proportional. 

  12

 

Three different points on a stress‐strain diagram can be taken as representative of the strength of a material (Fig 1B). They represent the maximum load that the material can resist. 

 

• Proportional  Limit.  The  point  at  which  any  permanent  deformation  is  first       observed. It can also be defined as the elastic limit. 

• Yield Strength. The point at which a deformation of 0.1% is measured. • Maximum  Load.  The  point  at which  the  ultimate  tensile  strength  is  reached  after 

some permanent deformation  and  is  greater  than  the  yield  strength. The ultimate strength is important clinically because it differs significantly between the steel wires from the newer titanium alloys. 

 

Definitions 

 

1. Springback. This is also referred to as maximum elastic deflection or maximum flexibility. It is related  to  the  ratio  of  yield  strength  to  the modulus  of  elasticity  of  the material  (YS/E). Springback  is  a  measure  of  how  far  a  wire  can  be  deflected  without  either  causing permanent deformation or exceeding the limits of the material. 

 

2. Formability. High formability is ability of a wire to bend into desired configurations, such as loops, without fracture. 

 

3. Biocompatibility and environmental stability. Biocompatibility is resistance to corrosion and tissue tolerance to elements in the wire. Environmental stability ensures the maintenance of desirable  properties  of  the  wire  for  extended  times  after  manufacture,  ensuring  the predictable behavior of the wire when in use. 

 

4. Joinability.  The  ability  to  attach  auxiliaries by welding or  soldering provides  an  additional advantage when incorporating modifications into an appliance. 

 

When using wires  to  immobilize bone  fragments or maintain  a  rigid  IMF,  it  is  important  to maintain the physical properties of the wires as described above.  It  is  important to stretch or twist the wires  in an appropriate  range  to avoid excessive  springback or  failure of  the wire.  In general, when  using  standard,  soft  stainless  steel  wire  for  IMF  procedures,  the  wires  should  have  been stretched  by  10%  of  the  original  length  to  prevent  loosening  of  the  wires  after  insertion. Overstretching hardens the wire, which becomes brittle and difficult to use because it can be easily broken. 

In general, the properties of an  ideal wire material  for  IMF purposes should be high strength, low stiffness (in most applications, not for semi‐rigid fixation), high range, and high formability. 

In the USA, orthodontic appliance dimensions, including wire sizes, are specified in thousandths of an  inch  (i.e., 0.016  inch).  In Europe, appliance dimensions are  specified  in millimeters.  For  this range, a close approximation can be obtained by dividing the dimensions  in mils by 4 and placing a decimal point in front (i.e., 0.016 = 16 mils = 0.4 mm). 

  13

 

3.2. Arch wire properties  

3.2.1. Precious metal alloys 

Frequently used before 1950,  the  introduction of  stainless  steel made precious metal alloys obsolete  for  surgical  purposes. However,  silver  is  still  used  as  the main  component  of  silver  cap splints. 

 

3.2.1.1. Stainless steel  

Stainless  steel with  similar  properties  replaced  precious metals  in  IMF  surgery  because  of considerably better  strength and  springiness with equivalent  corrosion  resistance. Stainless  steel´s rust resistance results from a relatively high chromium content. A typical formulation for IMF use has 18% chromium and 8% nickel (thus, the material is often referred to as an 18‐8 stainless steel wire). 

Steel  is  softened by annealing and hardened by  cold working. Annealing  causes  changes by heating  to above  the re‐crystallisation  temperature and maintaining a suitable  temperature before cooling. Annealing  is used  to  induce ductility,  soften material,  relieve  internal  stresses,  refine  the structure by making it homogeneous, and improve cold‐working properties. 

In cases of copper, steel, silver, and brass, this process  is performed by substantially heating the material (generally until glowing) and allowing it to cool. Unlike ferrous metals like stainless steel, which must be cooled slowly to anneal, copper, silver, and brass can be cooled slowly in air or quickly by quenching in water. In this fashion, the metal is softened and prepared for further work, such as shaping, stamping, or forming.  

Steel wire materials are offered in a range of partially annealed states in which yield strength is progressively  enhanced  at  the  cost of  formability.  The  steel wires with  the most  impressive  yield strength  (i.e.,  “super”  grades)  are  almost  brittle  and  will  break  if  bent  sharply.  Fully  annealed stainless  steel wires are  soft and highly  formable. The  ligatures used  to  tie orthodontic arch wires into brackets on the teeth, Kobayashi ties, and  IMF cerclage wires are made from such “dead soft” wire like Remanium (Remanit soft – Weich, Dentaurum).  

 

3.2.1.2.. Cobalt­chromium­nickel wires (Elgiloy)  

 Elgiloy, a cobalt‐chromium‐nickel alloy, has the advantage that it can be supplied in a softer and therefore more formable state, and then  it can be hardened by heat treatment after being shaped. After heat treatment, the softest Elgiloy becomes equivalent to regular stainless steel, while harder initial grades are equivalent  to  the “super” steels. For  regular  IMF procedures,  this  type of alloy  is rarely used. 

 

3.2.1.3. Nickel­titanium (NiTi) alloy   

The name nitinol was derived from the elements that make up this alloy ("ni" for nickel and "ti"  for  titanium) and  from  its place of origin  ("nol"  for Naval Ordinance  Laboratory). Orthodontic 

  14

wires  are  often  made  of  this  alloy,  and  a  surgeon  may  encounter  it  during  an  orthognathic procedure. 

The high springback property of nitinol  is useful  in cases  that  require  large deflections but low forces. Nitinol wires have greater springback and a larger recoverable energy than stainless steel or beta‐titanium wires when subjected to the same amount of bending or torquing.  

Like  stainless  steel and many other alloys, NiTi can exist  in more  than one  form or crystal structure. The martensite form exists at lower temperatures, and the austenite form exists at higher temperatures.  For  steel  and  almost  all  other  metals,  the  phase  change  occurs  at  a  transition temperature of hundreds of degrees. Both shape memory and superelasticity are  related  to phase transitions within the NiTi alloy. 

 

3.3. Bands 

Rubber bands are extensively used  in orthognathic surgery  to  transmit  force  from  the upper jaw to the lower jaw via the dentition. Rubber has the particularly valuable quality of a great elastic range,  so  that  the  extreme  stretching  produced when  a  patient  opens  the mouth while wearing rubber bands can be tolerated without destroying the appliance. The greatest problem with all types of rubber  is that they absorb water and deteriorate under  intraoral conditions. The elastics we use are made of latex instead of gum rubber, with a useful performance that is 4 to 6 times as long. Latex allergy forces us to also use non‐latex rubber bands, which have considerably less durability (Fig. 2).  

 

Figure 2. Latex (beige ‐ left) and non‐latex (whitish ‐ right) bands with an application tool (bottom). 

 

Small elastomeric  ligature modules  (e.g., Sanitie, GAC) replace wire  ligature  ties to hold arch wires in brackets for many applications. These modules are most easily applied with either a twirl‐on‐instrument or mosquito (Fig. 3A and B).  

 

  15

 

Figure 3A. Elastomeric modules and mosquito. 

 

 

Figure  3B.  A  module  can  be  mounted  using  a  mosquito  (displayed,  most  convenient  for surgeons) or with a twirl‐on instrument or shooter (not displayed). 

Like  rubber, however,  these elastomeric modules  tend  to deteriorate after a  relatively short time in the mouth. 

 

REFERENCES 

• Kusy  RP,  Diley  GJ,  Whitley  JQ.  Mechanical  properties  of  stainless  steel  orthodontic  archwires.  Clin Materials 3:41‐59, 1988 

• Miura  F,  Mogi  M,  Ohura  Y.  The  super‐elastic  property  of  the  Japanese  NiTi  alloy  wire  for  use  in orthodontics. Am J Orthod 90:1‐10, 1986 

• Kusy RP. The future of othodontic materials: the long view. Am J Orthod Dentofac Orthop 113:91‐95, 1998 • Josell SD, Leiss JB, Ekow ED. Force degradation in elastomeric chains. Sem Orthod 3:189‐197, 1997 

 

  16

4. Protection from prick accidents  

Infection control  is  indicated for all patients, regardless of the presence of  infectious disease. Such practices aim  to avoid direct  contact of health  care personnel with organic materials. This  is achieved using a protective barrier, such as gloves, to prevent skin contact with blood, secretions, or mucosa. 

Glove  perforations may  occur  during  surgical  procedures,  even  though  they  often  are  not noticed  during  the  procedure.  The  rate  of  perforations  is  directly  related  to  the  duration  of  the surgical procedure, the type of procedure performed, and the quality of the glove used.  In maxillo‐facial surgical procedures, the  incidence of glove perforation appears to be more closely associated with the type of surgical procedure than with the duration of surgery.  

During  IMF  procedures,  especially  with  wire  splinting,  there  is  an  increased  risk  of  prick accidents.  Handling  of  sharp  instruments  like  wires  heightens  the  risk  of  glove  perforation  so drastically  that  often,  perforations  can  be  found within  a  few minutes  after  the  start  of  surgery. Additionally, many of these procedures are performed by surgeons‐in‐training who sometimes have never been taught how to perform an IMF procedure safely.  

To avoid this kind of accident, some basic rules should be followed: 

• Whenever possible, try to perform the  IMF procedure  in a surgical setting with an assistant. 

• Always use double‐glove protection  (e.g.,  Indicator gloves – Mölnlycke)  (Figs. 4 and 5). 

• Pay attention  to all sharp edges. Once you have already  twisted  the wires, cut them off and twist the tips with an instrument to avoid inadvertent pricks. 

• During the procedure, keep the pliers and twisters away from the wires to avoid pricking during instrument handling. 

• Changing gloves at  regular  intervals  is  recommended as well as whenever any evidence of accidental perforation is suspected or noticed.  

• Take  your  time!!  At  the  beginning,  these  procedures may  be  challenging  for inexperienced surgeons before sufficient dexterity is achieved. 

Many authors recommend changing gloves every 120 minutes; others  like Gaujac et al. (2007) suggest glove changing after Erich splint placement in each dental arch.  

The  low number of perforations  in the  inner gloves demonstrates the effectiveness of double‐gloving protection with either two sterile surgical gloves or a non‐sterile glove under a sterile surgical glove. The use of  clean, non‐sterile procedure gloves  for minimally  invasive  surgical procedures  is viable and free of risks or complications.  

 

 

 

 

 

  17

                

Figure 4. Double‐gloving technique with sterile green  gloves (Indicator, Mölnlycke). 

 

             

Figure 5. A puncture hole is readily visible in a wet environment. 

                                                                                                       

The Council of the European Union adopted a directive aimed at achieving the safest possible working environment for health care workers through prevention from sharp injuries. The aim of the directive is to protect workers at risk from injuries due to medical “sharps” (including needle sticks). The  directive  provides  for  an  integrated  approach  to  risk  assessment,  risk  prevention,  training, information, awareness raising and monitoring, and for response and follow‐up procedures. The new directive makes the framework agreement between the employers and trade unions of the hospital and health care sectors legal. 

 

REFERENCES 

• Gaujac C, Ceccheti MM, Yonezaki F, García Jr. IR, Peres P. Comparative analysis of 2 techniques of double‐gloving protection during arch bar placement for intermaxillary fixation. J Oral Maxillofac Surg 65:1922‐1925, 2007 

• Molinari  JA. Gloves:  Continuing  effectiveness,  new  technologies,  and  recommendations.  Compendium  21:186, 2000 

• Giglio JA, Roland RW, Laskin DM, et al. The use of sterile versus nonsterile gloves during out‐patient exodontia. Quintessence Int 24:543, 1993 

• Avery CME, Taylor  J,  Johnson PA. Double‐gloving and  system  for  identifying glove perforations  in maxillofacial trauma surgery. Br J Oral Maxillofac Surg 37:316, 1999 

• Burke FJT, Baggett FJ, Lomax AM. Assessment of risk of glove puncture during oral surgery procedures. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod 82:18, 1996 

• Patton LL, Campbell TL, Evers SP. Prevalence of glove perforations during double‐gloving  for dental procedures. Gen Dent 43:22, 1995 

  18

• Baggett FJ, Burke FJT, Wilson NHF. An assessment of the incidence of punctures in gloves when worn for routine operative procedures. Br Dent J 174:412, 1993 

• Otis LL, Cottone JA. Prevalence of perforations  in disposable  latex gloves during routine dental treatment. J Am Dent Assoc 118:321, 1989 

• Pieper SP, Schimmele SR, Johnson JA, et al. A prospective study of the efficacy of various gloving techniques in the application of Erich arch bars. J Oral Maxillofac Surg 53:1174, 1995 

 

 

  19

 

5. Dental trauma  

The aim of  splinting  is  the  stabilisation of  the  injured  tooth  in  its normal anatomical position during the healing period. The requirements for an acceptable splint are the following: 

• The materials to fabricate the splint should be part of the office armamentarium. • Additional manipulation of the injured tooth should be minimal. • The tooth should remain in its normal position throughout the immobilization period. • Affecting the gingival tissue and interference with the occlusion should be avoided. • Easy access should be provided for endodontic treatment. • Teeth should be pulp‐tested. • Oral hygiene should be maintained. • Removal should be easy. 

 

The splints that come closest to fulfilling the above requirements are the acid‐etched resin arch wire  splints  and  the orthodontic bracket  arch wire  splints.  These, of  course,  are difficult  to  apply when blood and saliva cannot be isolated from the field, such as in an emergency room. 

A rigid splint  increases the amount of external resorption and eventual early  loss of the tooth. For this reason, arch bars and other forms of interdental wiring are less than optimal.  

An acid‐etch resin splint  is easy to fabricate but does not allow much tooth mobility. A better splint would be an acid‐etch resin arch wire splint.   

A  splint  should  be  left  on  the  tooth  for  a minimal  amount  of  time.  Prolonged  splinting will increase  the  amount of ankylosis. The optimal  splinting period  for a displaced or avulsed  tooth  is empirically based.  Ideally, the splint should be maintained for 7‐10 days because the gingival fibers usually heal after 1 week, and this time should provide adequate periodontal support.  

Alveolar bone fractures with replanted teeth may require a splint for 3‐4 weeks,  luxation may require a splint for 2‐8 weeks, and root fractures require a splint for 12 weeks. 

 

5.1. Acid­etch resin arch wire splint  Armamentarium  

• Stainless steel wire loop, 0.4 mm in diameter • Light‐curing resin (Ketac™ Nano or Transbond™, 3M ESPE) • Bonding agent (Adper™ Single Bond Dental Adhesive, 3M ESPE) • Orthophosphoric acid (Transbond XT Etching Gel System, 3M ESPE) • Toothpicks 

The wire  is conformed  to  the  facial surfaces of  the  teeth  to be splinted  (Fig. 6).   At  least one tooth on either side of  the displaced  tooth or  teeth must be  included. Toothpicks, when available, help  to  keep  the  labial  part  of  the wire  in  the mid‐portion  of  the  crown  and,  at  the  same  time, 

  20

decrease papillary bleeding  (Fig. 7).  It  is  important  to ensure  that  the dental  toothpicks  keep  the injured tooth in a neutral position and do not displace the loosened teeth. 

 

                 

Figure 6. A twisted 0.014 Kobayashi tie hook of 0.4‐mm Remanium soft wire serves as the basis for the resin‐wire splint. 

 

Figure 7. Toothpicks help to keep the wire in the mid‐portion of the crown.  

The facial surfaces of all the teeth to be splinted are etched with phosphoric acid for 1 minute, after which they are washed and dried. The bonding agent is applied, and a small amount of resin is placed in the middle of the facial surface. A flowing, light‐cured composite is applied with a syringe. The  composite  is  applied  first  on  non‐injured  teeth.  The  injured  tooth  is  supported  by  finger pressure,  and  the  twisted  wire  is  repositioned,  adding  extra  composite  where  required  (Fig.  8). Flexibility of the splint is achieved by leaving some free wire interdentally. The surgeon must be sure that the displaced tooth is in the correct position. A radiograph should be taken to verify the position after the splint is in place.    

 

 

  21

   

Figure 8. Acid‐etch wire resin splint  

The  resin material  should not contact  the gingiva because  it will cause gingival  inflammation. The patient  should be  instructed  in proper oral hygiene,  stressing  the  importance of  keeping  the gingival crevice as well as the rest of the teeth clean. When the splint is removed, the wire can be cut between the teeth; however, the resin should be kept in place because the replanted teeth will still be loose and can be displaced. After 2‐3 months when the teeth are firmly attached, the resin can be removed. 

 

5.2. Orthodontic bracket arch wire splint  

The  use  of  an  orthodontic  bracket  arch wire  splint  is  an  excellent  technique. Acid‐etched brackets are placed on the displaced tooth or teeth as well as on at least one sound tooth on either side of the displaced tooth. Sometimes,  it  is necessary to extend this type of splint by banding the permanent  first molars. This extension may occur  in  the mixed dentition when permanent  lateral incisors, canines, and/or premolars are absent or there  is a deep overbite and additional teeth are necessary for stabilisation. The arch wire can be either round or rectangular and is bent to conform to  the  facial  surfaces of  the  teeth  to be  splinted.  Ligatures  are used  to hold  the  arch wire  in  the brackets. The advantage of  this  type of  splint over  the acid‐etch  resin arch wire  splint  is  that  the practitioner  can  remove  the  elastic  ligatures  and  the wire  to  assess  the mobility of  the displaced teeth. If there is excessive mobility, the splint can be replaced. 

It should be noted that a fairly high percentage of teeth involved in alveolar process fractures undergo pulpal necrosis as well as either  internal or external resorption. This may occur even years later. The teeth must be carefully observed and endodontic intervention initiated at the appropriate time. 

 

REFERENCES 

• Feliciano KMPC, de Franca Caldas  Jr A. A systematic  review of  the diagnostic classifications of  traumatic dental injuries. Dent Traumatol 22:71‐76, 2006 

• Gassner  R,  Bösch  R,  Tuli  T,  Rüdiger  E.  Prevalence  of  dental  trauma  in  6000  patients  with  facial  injuries: Implications for prevention. Oral Surg Oral Med Oral Pathol 87:27‐33, 1999 

• Kaste LM, Gift HC, Bhat M, Swango PA. Prevalence of incisor trauma in persons 6 to 50 years of age: United States, 1988‐1991. J Dent Res 75:696‐705, 1996 

• Andreasen JO. Textbook and color atlas of traumatic injuries to the teeth. Copenhagen: Munksgaard; 1994 • Fried  I, Erickson P. Anterior tooth trauma  in  the primary dentition:  incidence, classification, treatment methods 

and sequelae: a review of the literature. ASDC J Dent Child 62:256‐261, 1995 • Gutman JL, Gutman MSE. Cause, incidence, and prevention of trauma to teeth. Dent Clin North Am 39:1‐13, 1995 • Oikarinen KS. Clinical management of injuries to the maxilla, mandible, and alveolus. Dent Clin North Am 39:113‐

131, 1995 

  22

• Krasner P, Rankow HJ. New philosophy for the treatment of avulsed teeth. Oral Surg Oral Med Oral Pathol 79:616‐626, 1995 

• Protocol of the International Dental Trauma Association 2007 

 

 

  23

 

6. IMF techniques  

The first and most  important aspect of surgical correction of mandibular fractures  is to reduce the fracture properly. In the tooth‐bearing bones, it is of outermost importance to place the teeth in a pre‐injury, occlusal  relationship. Merely aligning  the bone  fragments at  the  fracture  site without first establishing a proper occlusal relationship rarely results in satisfactory postoperative functional occlusion.  

With  interdental  fractures,  fracture models are  important:  impressions poured  in Snow‐White plaster  and  sectioned  at  the  fracture  site  allow  the  assessment  of  pre‐trauma  occlusion. Missing teeth, pre‐existing class II or III, and deep bite deformities may otherwise misguide the surgeon. 

To establish a proper occlusal  relationship, several  techniques have been described, generally referred to as IMF. The most common technique includes the use of a prefabricated arch bar that is adapted and circumdentally wired to the teeth or acid‐etch bonded to each arch; the maxillary arch bar is wired to the mandibular arch bar, thereby placing the teeth in their proper relationship. Other wiring techniques, such as  Ivy  loops or Obwegeser continuous  loop wiring, have also been used for the same purpose. 

 

6.1. Ligature wiring  

Inmobilisation  of  fractured  jaw  fragments  and  fixation  in  the  correct  dental  relationship  by means  of  dental  intermaxillary wiring was  first  advocated  in  the USA  by Gilmer  in  1887.  IMF  or maxillo‐mandibular  fixation  consists  of  wiring  the  mandibular  teeth  to  those  of  the  maxilla  in adequate occlusal relationships: the jaw is immobilised in a fixed, mouth‐closed position. 

For general considerations,  if  immobilisation of the  jaws  is required for a short period of time, relatively  simple  wiring  methods  are  used.  Such  cases  are  normally  performed  under  local anaesthesia with or without sedation. With an uncooperative patient or a more difficult fracture that requires  immobilisation  for  several  weeks,  general  anaesthesia  and  endotracheal  intubation  are recommended. 

All procedures should begin by cleansing the oral cavity with a suitable antiseptic solution such as  aqueous  chlorhexidine.  Good  illumination,  efficient  suction,  and  soft  tissue  retraction  are necessary. Under  general  anaesthesia,  a  throat  pack  and  cuffed  endotracheal  tube  are  essential. Even with  skilled assistance, a complex  IMF wiring procedure,  like  full eyelet wiring and  IMF, may take 1 hour or longer. 

• One should acquire the habit of always twisting the wires in a single direction, usually clockwise, to avoid confusion. This habit also avoids breakage, which may occur when the wires are twisted first in one direction and then in the other. 

• It is useful to stretch the wire, so that it will have no bends or easily slip through the interdental spaces. 

• It is necessary to give the wires a few additional turns for tightening purposes. 

 

  24

Before  tightening  the  IMF wires,  ALWAYS  REMOVE  THE  THROAT  PACK  OR  ANY  CLOTS  OR FOREIGN BODIES! 

 

6.1.1. Gilmer wiring  

This technique provides a simple and rapid method to immobilise the jaws. However, the wires tend to loosen, and a broken, direct wire cannot be replaced without first removing and replacing all of the other wires. A 15‐cm length of prestreched, 0.4‐mm soft stainless steel wire is passed around the necks of all of the available teeth, and the ends of the wire are twisted  in a clockwise direction until the wire is tightly bound, leaving a 3‐cm tail (Fig. 9).  

 

Figure 9. Gilmer wires twisted. 

An appropriate number of wires is thus placed around the selected teeth in both the upper and lower jaw.  

The teeth are brought into an adequate occlusal relationship. IMF is achieved after reduction of the fracture by twisting the separate wire tails together, obtaining cross‐bracing wherever possible (Fig. 10).  

 

 

Figure 10. IMF with Gilmer wires. 

The cut ends should be bent into the interdental spaces to avoid soft tissue trauma. Sometimes, this is not feasible, and then it is recommended to cover the wire twists with orthodontic wax (Utility wax strips, Heraeus Kulzer). 

The  inconvenience of  this method  is  that  the  jaws must be constantly  immobilised during  the period  of  treatment  and  the  mouth  cannot  be  opened  for  either  inspection  or  hygiene.  This 

  25

procedure  should only be  considered  to achieve  temporary  inmobilisation of  fractured  fragments. When applied too long, gravity and speech will induce extrusion of teeth. 

                   

6.1.2. Kazanjian button  

This method  is particularly useful for  immobilisation by  intermaxillary orthodontic‐type rubber bands, but should only be considered a temporary method.  

Armamentarium 

0.4‐mm stainless steel wire, stretched 10% to a 15‐cm length  Wire cutters and wiring forceps  Luniatschek1  Cheek and tongue retractors  Good illumination and suction device  Rubber bands 

 

Usually, two teeth are utilised to support the button. A wire is passed around the neck of each tooth and twisted together (Fig. 11).  

 

 

Figure 11. Wires are prepared to twist into a Kazanjian button. 

 

The two twisted wires are then re‐twisted and cut approximately 2.5 cm from the teeth (Fig. 12). The remaining ends of the wire are then shaped into a small button (Fig. 13).  

                                                            

  26

1 Luniatschek: Gauze packer; receives its name from a German dentist. It is very useful to handle the wires as their tips terminate in double spikes that guide the wire.

  

Figure 12. Wires twisted to form the Kazanjian button. 

 

 

            

          Figure 13. Elastic band IMF on Kazanjian buttons. 

 

Premolar teeth, or a premolar and a molar, form substantial anchors for the button. If anterior teeth are selected, 0.3‐mm stainless steel wire should be used. The upper and  lower anterior teeth should  be  wired  in  pairs  for  additional  strength,  as  described  for  intermaxillary  wiring.  All  four mandibular incisors should be joined. 

 

6.1.3. Eyelet technique  

Provided  that  teeth of  a  suitable number,  shape,  and quality  are present on  each  fragment, eyelet  wiring  (Eby,  1920;  Ivy,  1922)  is  a  simple  and  effective  method  for  the  reduction  and immobilisation of  jaw  fractures. Eyelet wires may also be used  in  combination with Gunning‐type splints in an opposing edentulous jaw, and arch bars or cap splints can be used in a partially dentate jaw. Robert Ivy described the wire passing through the loop of the eyelet. 

This technique has the advantage that fixation may be released by removal of the intermaxillary ligatures. 

 

 

 

  27

Armamentarium 

10  and  preferably  20  prepacked  autoclaved  eyelet wires  of  0.4‐mm stainless steel wire, stretched 10% to a 5‐cm length 

Bundle  of  20  tie  wires,  0.5‐mm  diameter  and  15‐cm  long,  of prestretched, soft stainless steel wire 

Wire cutters and wiring forceps  Luniatschek  Cheek and tongue retractors  Good illumination and suction device 

 

Eyelet wires  are  usually  constructed  from  0.4‐mm  diameter  soft  stainless  steel wire, which should  be  stretched  by  10%  of  the  original  length  so  as  to  prevent  loosening  of  the wires  after insertion. Overstretching hardens the wire, which then becomes brittle. 

Suitable  lengths  of  the  wire,  for  example,  1  meter,  are  cut  and,  with  each  end  held  by hemostats, the wire is stretched by 10% or by an additional 10 cm. It is then further divided into 15‐cm lengths.  

Eyelet wires are made by twisting the middle of each length of wire around the shaft of a 3‐mm‐diameter rod, which is held in a vice (Fig. 14). Three or four twists suffice, and the ends of the eyelet wire are cut off obliquely to equalise their lengths and produce a sharp point, which will readily pass through the  interdental space. Quantities of eyelet wires are collected  in bundles of approximately 14 by passing a safety pin or prefabricated wire  loop through each eyelet. These should be packed and autoclaved to be ready for immediate use. 

   

 

Figure 14. Preparing eyelets. 

 

For general consideration,  if  immobilisation of  the  jaws  is required  for a short  time, relatively few eyelets are necessary, for example, one or two in each quadrant.  

The wire shafts are first curved and then gripped by a modified hemostat or special clip at the midpoint  of  the  curve  so  that  they  can  be  readily  passed  through  the  interdental  space without engaging, if possible, the interdental papillae or the lingual or palatal tissues. 

After  selecting  the  teeth  to be wired, both ends of  the eyelet wire are  inserted  through  the interdental space from the outer surfaces of the teeth  (Fig. 15A, 15B). As the wires emerge on the lingual  or  palatal  side,  they  are  gripped  by  a  second  pair  of  forceps  that  is manipulated  by  an 

  28

assistant who,  after  bending  them,  passes  the wires  back  through  the  adjacent mesial  and  distal interdental spaces. The operator grips each wire as it emerges from the space and pulls it through.  

   A     1 

 

B  

 

Figure 15A and 15B. Ivy or Eby eyelet inserted into the interdental space. 

C                 D   

 

Figure 15C. Wire passing through the loop allows for less tightening than passing behind the eyelet (Figure 15D). 

 

 

One end is drawn around the medial tooth, and the other end is drawn around the distal tooth; the distal wire is inserted through the loop of the eyelet (Fig. 15 C), and both wire shafts are pulled tight  in  unison  and  then  twisted  tightly  together  as  the  assistant maintains  the  lingual  or  palatal portion below the maximum diameter of the two teeth with a suitable instrument (e.g., Luniatschek) 

  29

Alternatively, the wire can be passed behind the loop providing a greater fixation for the eyelet. (Fig. 15D). In the upper jaw, the eyelets should project above, and in the lower jaw, below the horizontal twist; this prevents the ends from affecting each other (Figure 16).  

 

Figure 16. When enough eyelets are set in place intermaxillary fixation is accomplished by threading wire ligatures through the eyelets. 

 

The ends of the wire are cut and bent into interdental spaces to prevent irritation of the lip or cheek, provided no further wires are to be passed through. A number of teeth on each side of the jaw are prepared in this manner. 

Vertical,  anteroposterior,  and  lateral movements  of  the  jaw must  be  controlled  during  the period of  immobilisation.  For  example, with  a  full  complement of  teeth  and depending  upon  the fracture site, eyelets may be inserted between the first and second upper molars, the premolars, the lateral incisor, and the canine and central incisors; in the lower jaw, eyelets may be inserted between the central and lateral incisors, the premolar teeth, and the first and second molars.  

The  lower  incisors  do  not  have  an  ideal  shape  for  eyelet wire  retention  and  are  frequently overcrowded, making  insertion of the wires more difficult.  In such cases, the wiring pattern can be modified  to avoid using  the  lower  incisor  teeth. Patients with a developmental anterior open bite may have  excessive  traction  applied  to  the  lower  anterior  teeth, which  can be  avulsed. Acquired anterior open bites, resulting from fracture/dislocation of the mandibular condyles, should not cause this problem, provided that the patient is sufficiently relaxed.  

When  some  teeth  are missing but not enough  to  require  an  arch bar, or  the  fracture  site  is unsuitable, a wire can be attached to an isolated tooth by forming a clove hitch and, after tightening the wire  loop, passing one end of  the wire  through an eyelet  in  the opposing  jaw and  twisting  it together with the other end. 

 

Clove hitch (Fig. 17A‐C) 

• Although the use of a simple clove hitch around a single isolated tooth is simple and rapid,  it has the disadvantage that, should the end of the wire that  is used as a tie wire break, the whole wire must be replaced.  

• After placing the clove hitch over the isolated tooth, the loops are tightened, and the wire  is  pushed  beneath  the  neck  of  the  tooth  and  the  ends  then  twisted  in  a 

  30

clockwise direction (FIG. 17A‐B). When using a simple clove hitch, the longer shaft is inserted through the opposing the eyelet, achieving by this way the IMF. 

 

          

Figure 17A. Clove hitch.        Figure 17B. Clove wire tightened 

 

 

      Figure 17C. Clove hitch‐eyelet IMF 

• Whenever possible it is better to use an eyelet wire and separate tie wires. One shaft of the wire is formed into a clove hitch as shown (Fig 17D, 17E). 

• A tie wire is passed through the eyelet, secured to the lower freestanding tooth, and connected to an eyelet around an upper mesial or anterior pair of teeth. Finally, the crossed ends of the wire ligatures are then cut short and tucked into their respective upper interdental spaces (Fig 17F). 

D             E  

Figure 17D. Clove‐hitch with eyelet.      Figure 17E. Clove‐hitch with eyelet tightened. 

 

  31

F  

Figure 17F. IMF with a wire ligature passed through eyelets. 

 

After insertion, the eyelet and tie wires may loosen as a result of minor tooth movement and/or wire stretching, leading to jaw mobility. The arrangement of the tie wires in a “V” pattern minimises this tendency. 

The opposing eyelets are connected by passing a third wire through them and twisting the wire to draw the teeth and  jaws together or attaching orthodontic‐type rubber bands  (Fig. 18A, 18B). A 0.5‐mm wire is used, one end held in a forceps or artery clip while the other end is bent into a small hook or double angle  that  is passed  through  the eyelet  so  that  it  can be gripped and  then pulled through by the assistant. 

 

Figure 18A. IMF on eyelets. 

 

 

Figure 18B. The wire  ligature  fixing a pair of eyelets  is shown  in greater detail. Obviously, a tie wire in triangular formation would do better. 

 

  32

Before tightening the wires, it is essential to reduce the fractures. Once a proper occlusion has been  achieved,  the  posterior  teeth  should  be  tightened  to  avoid  excessive  traction  on  the  lower anterior teeth. 

Throughout the period of  jaw  immobilisation copious oral  lavage  is required, particularly after each meal. To remove the eyelets after the immobilisation period, it is advisable to remove first the tie wires to enable a  limited amount of  jaw opening to  facilitate their removal. One may  leave the eyelets even for a week to control bony union by checking the occlusion. Afterwards, eyelet wires are removed after loosening the wire by twisting in a counter‐clockwise rotation so that the buccal wire can be cut. 

 

      

6.1.4. Intermaxillary loop wiring (Stout)  

This method (Stout, 1942) requires the presence of at least three adjacent teeth. The wires form a number of  loops  along  the buccal  side of  the  alveolar process, which  is  especially  useful when elastic bands are used for traction.  

Armamentarium 

30‐cm  length of soft, 0.5‐mm stainless steel wire, stretched 10% to a 15‐cm length 

Wire cutters and wiring forceps  Luniatschek  Cheek and tongue retractors  Good illumination and suction device 

 

The wire is passed through the interdental space between the second and third molars. 

    

 

Figure 19. Stout wiring, wire passing through the interdental space between the second and third molar. 

 

The buccal portion of  the wire  is placed against  the gingival margins of  the  teeth selected  for wiring, and a soft metal bar or rod, about 3 mm in diameter and 5 cm in length, is passed through the wire loop and laid along the buccal surface of the segment parallel to the buccal wire (Fig. 19A, 19B). The lingual portion of the wire is passed through each interdental space in turn, forming a loop over the bar and buccal portion of the wire, and then  is returned  lingually through the same  interdental space. 

  33

When the required number of teeth has been wired, the ends of the buccal and lingual portions of  the  wire  are  twisted  together  in  either  the  bicuspid  or  cuspid  region.  The  arch  bar  is  then removed,  leaving a series of  loops on the buccal side. Each  loop  is twisted twice, first the posterior and then each succeeding loop, which are then bent to form a hook. If a tooth is missing, the buccal and lingual arms of the wire are twisted to bridge the space, and the loop process is continued. 

 

 

Figure 20. Elastic bands or wire IMF on Stout ligatures. 

 

Each  loop  is  then  tightened  in  turn, closely adapting  the buccal wire  into  the  interdental spaces until  rigid. These are  finally bent  towards  the sulcus  if elastic  traction  is  to be used or towards the occlusal surface of the tooth if tie wires are intended (Fig. 20). 

 

6.1.5. Cable arch wire (Fig. 21)  

A strand of fine‐gauge stainless steel wire (0.4 mm)  is passed around the neck of a molar and twisted tightly (Fig. 21A). The ends are left long since the wire acts as a pivot for the following wires and must extend to the opposite molar. Wires (0.3‐0.4 mm) are then similarly anchored to the other teeth (Fig. 21B), and each is successively twisted about the pivot wire for four or five turns (Fig. 21C). This procedure is continued until a molar on the opposite side is reached (Fig.21D)  

  A                         B       

Figure 21A. Arch wire tighted around the last molar    Figure 21B. Wire ligatures anchored to the teeth. 

  34

C                         D   

Figure 21C. Cable arch wire being tightened.    Figure 21D. Cable arch wire completed. 

 

 

6.1.6. Multiple loop wiring (Obwegeser method)  

Armamentarium 

0.5‐mm stainless steel wire, stretched 10% to a 30‐cm length  Obwegesser template (Medicon USA: 68.04.92)  Wire cutters and wiring forceps (Medicon USA: 68.04.90)  Silk ligature may be useful  Luniastchek  Obwegeser wire loop clip (Stryker)  Cheek and tongue retractors  Good illumination and suction device 

 

A  30‐cm  long,  soft  stainless  steel wire,  0.5‐mm  diameter,  is  bent  to  form  an  arcade, which conforms to the lingual or palatal aspects of the selected block of teeth (Fig. 22). The distal end is left long so that it can be passed between the last two molars. A template may be useful for the beginner (Fig. 23). 

 

Figure 22. Multiple loops in sizes matching the cervices. 

 

  35

Figure 23. Template for Obwegeser ligature. 

Pliers are applied at the point where the wire bends back to follow the contour of the adjacent tooth,  thus  pinching  the  two  portions  tightly  together.  The  projecting  sections  of  the  attached ligatures are given half a turn to align them vertically. 

      After  the  posterior  end  of  the wire  has  been  passed  between  the  last  two molar  teeth  and brought forward anteriorly on the buccal aspect, the preformed wire is inserted into the mouth, and the pinched loops are gently passed with a curved hemostat through the interdental spaces (Fig. 24 A and B)). 

A                                 B   

Figure 24A and B. Loops pinched, turned vertically, and passed with a hemostat through the interdental spaces. 

The long end of the wire is passed through all of the loops (Fig. 24 C). Both ends of the wire are twisted together anteriorly. A special Obwegeser wire loop forceps (Fig. 24 D) twists each loop tightly to the buccal wire, thus adapting  it close to the  interdental space. The  loops are then bent toward the occlusal surfaces for the tie wires, or the gingiva for elastic traction as required (Fig. 24 E). 

 

 

C   D     E  

Figure 24C.  The buccal wire is passed trough the loops, from posterior to anterior. 

  36

Figure  24D.   A  special wire  twister  is  used  to  twist  the  loops  into  eyelets.  Eyelet  length  is controlled by adjusting the anterior twist inbetween two eyelet twists. 

Figure 24E.  Final tightening should be done gently, as wire fracture forces one to repeat the whole procedure. 

 

Usually, six segments are wired: canine to second molar on each side, canine to canine  in the front. It takes some experience to bend the segmental wires to fit the different tooth diameters such that the eyelet  is not too  long and becomes useless for  intermaxillary  ligature wiring. A template  is useful  in  this  respect.  The  Obwegeser  wire  loop  forceps  is mandatory  to  tighten  the  wire  and maintain the loops at an appropriate size.  

 

6.1.7. Leonard’s button wiring (Fig. 25) 

Leonard (1977) considered that eyelet wires have several drawbacks:  

• A simple eyelet is frequently drawn into the interdental space, making it difficult to use. 

• Elastic traction using eyelets, though possible, is time consuming to apply. 

Leonard described the use of titanium buttons of 8‐mm diameter, inclusive of a 1‐mm rim, and 2‐mm deep. Each button had two 1‐mm diameter holes, 1‐mm apart. The ends of 15‐cm  lengths of 0.4‐mm wire are passed through the holes and then twisted twice together on the deep surface. The button is then ligated to the teeth in a similar manner to the eyelet wires, leaving the button over the interdental space, and the distal wire  is brought forward and passed through the twist on the deep aspect  of  the  button.  IMF  is  easily  achieved  using  stainless  steel  tie wires  or  elastic  bands  fixed around opposite buttons in an unusual pattern. 

This  technique  is  not  amenable  for  patients  with  a  severe  posterior  crossbite  or marked anterior overbite, where there is a lack of space for the buttons. 

 

 

 

  37

 

Figure 25. Leonard’s button. 

 

6.1.8. Banded retention appliance  

The  methods  of  fixation  described  previously  are  readily  available  and  applicable  without special  dental  or  prosthodontic  facilities. More  precise  types  of  appliances may  be  custom‐made from  impressions  of  the  teeth. With  careful  and  gentle  techniques,  and  with  the  help  of  local anesthesia,  dental  impressions may  be  taken  of  jaw  fractures without  causing  the  patient  undue discomfort. Bands are  supplied  from  the  laboratory with hooks  soldered  to  the buccal  surface  for intermaxillary wiring;  these  can be utilised  to anchor arch bars. Such appliances may also provide attachments for auxiliary soft tissue support.  

One of the most useful types is the banded retention appliance (Fig. 26A), a practical application of the edgewise wire appliance employed by orthodontists. It consists of metal bands fitted around selected  teeth  and  connected with wire.  This  type  of  appliance  not  only  assures  fixation  of  the fragments but also permits lower jaw function. Additional advantages of these devices are that they are  less  bulky  and more  hygienic  than  other  appliances,  and minimise  possible  injury  to  gingival tissues. Such a definitive type of appliance can be constructed rapidly. 

Another possibility is the adjustable banded arch bar for fixation of mandibular fractures. In this case  a wire is soldered to band to serve as an arch bar. Then, teeth are attached to bar with simple ligatures (Fig. 26B). These splints can be prefabricated and held in readiness for use. 

 

  38

 

 

Figure 26A. Orthodontic type bands are fitted to 2 adjacent teeth. Bands are welded together by solder and the horizontal tube is also soldered to buccal surface of bands. 

 

Figure  26B.  The  adjustable  banded  arch  bar  retention  device: An  arch  bar  connected  to  orthodontic  bands. Teeth are attached to bar with simple ligatures.  

 

6.2. Arch bar techniques  

Another method, which provides monomaxillary as well as IMF, is the arch bar technique. There are basically  two varieties of arch bars,  those  that are  commercially produced and  those  that are custom‐made.  

General indications: 

• When insufficient teeth remain to allow efficient eyelet wiring. 

  39

• When  the  teeth  present  are  so  distributed  that  efficient  IMF  is  otherwise impossible. 

• When there are simple dentoalveolar fractures or where multiple tooth‐bearing fragments  in  either  jaw  require  reduction  into  an  arch  form,  before  IMF  is applied. 

• As an  integral part of  internal skeletal suspension  in the treatment of fractures involving the middle third of the facial skeleton. 

• To reduce the preoperative time that would otherwise be required for cap splint preparation. 

 

The advantage of custom‐made arch bars is that they are fashioned on fracture models and therefore contribute to the reduction as well as stabilisation of the fracture at the level of the dental crowns.  They  can  be  rapidly  provided  by  an  experienced  technician  and  will  not  delay  fracture treatment. 

Half‐round Remanium  laboratory stainless steel coils (1500 N/mm2, Dentaurum) are shaped around the dental cervices. Remanium ball retainer clasps of similar rigidity are point‐soldered to the main arch bar. The solder point is strengthened by white‐yellow universal solder. The arch bar is then polished. 

Preoperative impressions of the teeth are taken so that a maxillofacial technician can assess the models  to determine  the  correct articulation of  the  teeth. However, preoperative  impressions may  be  both  painful  and  difficult,  and  separate  impressions  of  each  fracture  segment  may  be required.  Disposable  trays  and  reduced  peripheral  flanges,  particularly  on  the  lingual  side,  will facilitate this procedure. 

Custom‐made splints save considerable operative time and difficulty. Alternatively,  if such a splint is not available, various types of commercially prepared arch bars can be easily adapted by the surgeon at the cost of prolonging the operation time. The technique to fixate the Groningen splint is similar to that described for the Erich arch bar. 

 

6.2.1. Groningen­type custom­made arch bar  

This  arch  bar  is  useful  when  extra  rigidity  is  required,  for  example,  in  case  of  segmental osteotomies. 

Technique 

Step 1. Trim the models to allow access to the cervical areas and smooth the buccal sulcus (Fig. 27). Draw the cervical contours with a thick pencil. Endpoints are situated at the last tooth in the arch. 

 

  40

 

Figure 27 

Step 2. Adapt the main arch bar with Waldsach pliers. The arch bar must lie passively on the model. (Fig. 28). 

 

Figure 28. Passive contact of the arch bar and the cervices. 

 

Step 3. Distribute approximately eight hooks of 3 to 4 mm behind the canine teeth, away from the interdental spaces (Fig. 29).  

 

 

Figure 29. Marking of the hook at the level of the interdental spaces. 

 

  41

Step 4. With a carborandum disc, make grooves in the arch bar where the hook will be point‐welded (Fig. 30). The hook may not touch the sulcus.  

 

Figure 30. Preparing the welding of the hooks by roughening the arch bar. 

 

With a fine flame, fill the voids between the arch bar and the hooks by welding (Fig. 31). 

 

 

Figure 31. Welding the hooks. 

 

Step  5.  Finish  with  the  carborandum  disk,  with  sandblasting  (50  μm),  and  again  with  red carborandum stones (Fig. 32).  

 

 

Figure 32. Polishing the arch bar.  

 

Step 6. Finish with chrome cobalt  rubbers and polish with pumice using high polish  for metal  (Fig. 33).   42

 

 

Figure 33. Highly polished arch bar. 

 

Armamentarium 

Point‐welding device (Dentaurum)  Propane/compressed air  Waldsach pliers (Dentaurum)  Dentaurum wire: Remanium “hart” 2.40mm × 1.40 mm/94 × 55      (10 

m) order #: 385‐624‐00  PD universal solder “White” Produits Dentaires CH‐1800 Vevey Suisse  

(630°‐680°) 

 

 

6.2.2. Erich arch bar  

Prefabricated arch bars are available commercially, the most popular of which is the Erich arch bar. These arch bars are made of a relatively soft metal, which can be molded and adapted to the dental arch.  

Armamentarium (Fig. 34A) 

Erich Arch Bar (e.g., Hu‐Friedy ‐ code WPAB‐, Stryker)  0.5‐ and 0.4‐mm stainless steel wire, stretched 10% to a 15‐cm length  Wire cutters and wiring forceps  Luniatchek  Cheek and tongue retractors  Good illumination and suction device 

  43

 

Figure 34A. Basic IMF armamentarium 

. 

Each bar has hook‐like projections, which are placed  in an upward direction  in  the upper  jaw and in a downward direction in the lower jaw (Fig. 34B).  

             

            Figure 34B. Erich bar fixed to the upper dentition.       

 

Technique 

If sufficient teeth are available,  it  is advisable to place and secure the wires away from the fracture site to avoid unexpected subluxation of the teeth adjacent to the fracture site. In addition, providing there is adequate fixation of the arch bar in the posterior segments, it is recommended to leave the inferior incisors unattached to the arch bar to avoid their extrusion. 

The  arch  bar  is  initially  cut  to  a  suitable  length  and  afterwards  is  bent  to  adapt  to  the curvature of the teeth. One‐half of the arch is measured with the end of the loop, and then twice the distance is cut off. 

  44

The  arch  bar  is  fixed  by  passing  0.4‐mm  (although  some  surgeons  prefer  0.5‐mm wires, especially for the posterior segments) stainless steel wire ligatures around the neck of each available tooth (keep the wires below the greater circumference of the teeth by pressing the wire apically with the  aid of  an  assistant holding  an  instrument  like  the  Luniatschek while  tightening  the wire). The wires are twisted tightly to anchor the bar to the dental arch.  

 

There are several methods to perform this procedure: 

• Passing  the  wire  around  the  lingual  or  palatal  aspect  of  the  tooth  and tightening it over the bar (Fig. 34B). 

• Passing the wire circumferentially around the entire tooth before tightening it over the bar (Fig. 35A, 35B). 

• Both ends of  the wire  loop are passed around  the  tooth  (Fig. 35C); one end passes  over  the  bar  and  is  inserted  through  the  loop while  the  other  end passes under  the bar and  remains  free of  the  loop( Fig. 35D, 35E). The  two ends are pulled to tighten the  loop, and the wires are then twisted over the bar (Fig. 35F). 

• Both ends of the wire loop may be passed either above or below the arch bar and  through  a  single  interdental  space  (Fig.36A).  The  ends  are  then  pulled separately around the teeth, lying immediately mesially and distally, one over and  one  under  the  bar,  before  being  tightened  (Fig.  36B).    This  method distributes the load over two teeth (Fig. 36C). 

Each slightly more complex method gives an increasing rigidity of fixation. 

 

 

                 Figure 34B. Wire passed around the tooth, twisted directly over the bar. 

 

 

 

  45

              

Figure 35A.Wire twisted circumferentially around the tooth.         Figure 35B. Wire tightened over the Erich bar. 

 

            

Figure 35C. Both ends of the wire are passed around the tooth.         Figure 35D. The bar is passed through the first loop. 

                              

Figure 35D. One end passes over the bar and is inserted   Figure 35E. The wire is tightened over the bar. 

through the loop while the other end passes under the bar. 

     

  46

                  

Figure 36A. Both ends of the loop passed above the bar.        Figure 36B. Wire ends pulled mesially and distally over the bar. 

 

 

Figure 36C. Wires tightened over the bar across several teeth. 

 

IMF  is obtained by placing orthodontic elastic bands or wires between the hooks of the upper and lower arches. The tie wires are first pulled, tightened, and then cut so that the ends can be bent over the bar  into an  interdental space to avoid soft tissue  injury. Release of the  IMF  is obtained by removing the intermaxillary elastic bands or wires (Fig. 36 D). 

  47

 

Figure 36D. IMF with elastic bands attached to an upper and lower Erich splint. 

Arch  bars  have  the  advantage  that,  after  a  reasonable  period  of  total  immobilization,  the mandible can be released, provided that the fracture line lies within the area of the teeth fixed to the arch bar and the fixation remains rigid. The arch bar is left in situ for a normal period of time. 

Oral irrigation as well as chlorhexidine rinses and gel formulation applied to the gingiva are used to maintain the periodontum. 

Arch bars may also be used  for  the  fixation of  subluxated  teeth, once  these  teeth have been repositioned,  with  a  similar  technique  to  that  described  above.  In  these  cases,  it  should  be considered a second option in case a wire‐resin splint is not feasible. 

 

6.2.3. Schuchardt’s wire, acrylic arch bar 

Schuchardt (1956) and Schuchardt & Metz (1966) first described this concept. They designed an arch bar constructed from 2‐mm diameter aluminium brass alloy half‐round wire, which  is wired to the teeth at the level of the mid‐crown and is maintained in this position by hooks, which fit into the space between the crowns of adjacent teeth. The hooks are made of 1.4‐mm wire and are soldered at right angles separated at equal intervals. These cross‐wires are positioned so that two‐thirds of the wire project to one side of the arch bar and one‐third projects to the other (Fig. 37).  

  48

Figure 37. Schuchardt´s splint. A. Arch wire employed. B. Transverse positions of arch bar are bent to fit into the space between the crowns. C. Arch bar wired into position. D. Quick cold‐curing acrylic reinforces the splint. E. Excess wire hook removed. F. Intermaxillary fixation established.

The arch bar  is conformed  to  the dental arch, after which  the shorter ends of cross‐wires are turned over  the occlusal  surfaces of  the  teeth  to prevent  the arch bar  from  touching  the gingival tissues (Fig. 38).  

 

  49

Figure 38. Ladder metallic splint wired into position. 

 

The arch bar is then ligated to the teeth with soft stainless steel wire. After cleaning and drying the teeth and arch bar, the bar and ligature wires are covered by self‐polymerising (cold‐cure) acrylic resin (Fig. 39).  

 

    

 

Figure 39. Tie wires covered by self‐curing acrylic. 

Once the resin has set, the clasps covering the occlusal surfaces are cut,  leaving the vestibular portion of the cross wires to provide attachment for intermaxillary rubber bands or wires (Fig. 40).  

 

 

Figure 40. The reference spikes have been removed and rigid IMF applied. 

 

This  arch bar  is,  therefore, prevented  from  lying  against  the  gingival  tissues, where  areas of stagnation or pressure necrosis can occur if the stainless steel wires are loose. In addition, this acrylic arch bar is easier to clean than conventional arch bars. 

To produce an accurate reduction of displaced bone fragments, the splint may either be wired to the teeth of the separate segments or it may be positioned in one piece, covered with acrylic, and then  sectioned at  the  fracture  site. After  their accurate  reduction, both  segments are  reunited by 

means of a metal bar or stainless steel wire also covered by cold‐cure acrylic [Vita‐Zeta® (Vident)] 

 

 

 

 

 

  50

Armamentarium 

0.5‐ and 0.4‐mm stainless steel wire, stretched 10% to a 15‐cm length  Schuchardt´s arch bar (Renfer Product Code: 7990200), Medicon  Wire cutters and wiring forceps  Luniatschek  Cheek and tongue retractors  Cold‐curing acrylic [Vita‐Zeta®(Vident)]  Good illumination and suction device 

Acrylic arch bars are simple to construct and save considerable time for the clinician and the maxillo‐facial technician; however, their removal is more difficult. 

 

6.2.4. Dautrey arch bar  

The  Dautrey  arch  bar  is made  from  soft  stainless  steel,  15  cm  in  length,  which  allows  its installation from second molar to second molar along the dental arch. 

Its main  feature  is  the  presence  of  a  significant  number  of  hooks. Depending  on  how  these hooks  are  oriented  during  fixation, we may  use  the  arch  bar  just  for  IMF;  it  can  also  serve  as  a method of fixation of dentoalveolar fractures or teeth avulsions. 

Armamentarium 

Dautrey arch bar (Medicon USA, code 68.04.93)  0.5‐ and 0.4‐mm stainless steel wire, stretched 10% to a 15‐cm length  Wire cutters and wiring forceps  Luniatschek  Cheek and tongue retractors  Good illumination and suction device 

 

The arch bar is initially cut to a suitable length and afterwards bent to adapt to the curvature of the teeth. 

The  arch  bar  is  fixed  by  passing  0.4‐mm  (although  some  surgeons  prefer  0.5‐mm  wires, especially for the posterior segments) stainless steel wire ligatures around the neck of each available tooth (keep the wires below the greater circumference of the teeth by pressing the wire apically with the aid of an assistant holding an instrument like the Luniatchek while tightening the wire). The wires are twisted tightly to anchor the bar to the dental arch.  

To avoid harmful wire ends, it is recommended to either place the ligatures in the interdental spaces or twist the ligatures several more times. 

 

  51

 

Figure 41. Stabilization of dentoalveolar fractures by positioning the Dautrey arch bar upside down. 

In cases of dentoalveolar  fractures or dental avulsion, by  inverting  the arch bar´s orientation  (Figs. 41‐43),  effective  stabilisation  can  be  achieved.  However,  we  remind  the  reader  that  for  dental trauma, flexible fixation systems (e.g., resin wire) should be the first option. 

            

Figure 42. Palatal luxation with partial avulsion of 21, 22.       Figure 43. Teeth luxation reduced with Dautrey splint 

 

6.2.5. Bern’s titanium arch bar  

The  arch  bar  is  14  cm  in  length,  allowing  for  installation  along  the  dental  arch  from  second molar to second molar.  

Armamentarium 

Titanium arch bar (Medartis AG, Basel, Switzerland)  0.5‐ and 0.4‐mm stainless steel wire, stretched 10% to a 15‐cm length  Wire cutters and wiring forceps  Luniatschek  Cheek and tongue retractors  Good illumination and suction device 

 

When  a  bar  is  needed  only  from  first molar  to  first molar,  the  bar  can  easily  be  cut with  a conventional wire cutter. Each arch bar  is  fitted with 21 hooks, each separated by 6 mm  (Fig. 44). Each hook is approximately 4‐mm high, with a slight outward bend. It is designed for easy application and to prevent slippage of the wires or elastic bands 

  52

    

Figure 44. Bern’s titanium arch bar. 

 

The hooks are high enough to permit placement of more than one elastic band or wire on each hook. On the side opposite the hooks, the arch bar is cut in a wave pattern, allowing the wire ligature to  fix  the  arch  to  each  tooth  (circumdental  wire)  and  slide  into  the  “bottom”  of  each  wave. Consequently, this  increases the stability of the fixed arch bar and allows the use of only a 3‐point fixation in each quadrant.  

Finally, a  longer pin  in  the middle of  the arch bar on  the side opposite  the hooks defines  the midline and temporarily holds the bar correctly in place while the first circumdental wires are placed.  

Intraoperatively, the arch bar is bent to the correct shape, cut to the desired length, and ligated around  the cervix of each  tooth with a 0.4‐  to 0.5‐mm diameter,  soft  stainless  steel wire  ligature. Usually, for a fully dentate  jaw, fixation to three teeth  in each quadrant (one  incisor, one canine or premolar, and one molar) is sufficient (Fig. 45). 

 

    

Figure 45. Bern’s titanium arch bar, wired, and finished with rubber band IMF. 

 

The titanium arch bar  is easy and rapid to apply on the dental arches.  It conforms well to the dental arch and allows excellent stability throughout the entire period of  immobilisation. However, for many surgeons, the possible advantages of this type of arch bar do not outweigh the  increased treatment cost. 

 

  53

 

 

6.2.6. Baurmash’s arch bar   

Armamentarium 

Baurmash bonding bar (Walter Lorenz Surgical, Jacksonville, FL, USA)  0.5‐ and 0.4‐mm stainless steel wire, stretched 10% to a 15‐cm length  Fluid light‐curing composite, bonding agent.  Wire cutters and wiring forceps  Luniatschek  Cheek and tongue retractors  Good illumination and suction device 

 

Baurmash´s splinting technique uses an arch bar that is malleable enough to be contoured and adapted  to  the  labial  and  buccal  tooth  surfaces,  even  by  hand.  By  welding  a  thin  strip  of  fine orthodontic wire mesh to the back of the arch bar, a suitable surface is provided for the use of direct bonding materials.  Such  arch  bars  are  best made  in  short  sections  (Figs.  46  and  47)  to  ensure adequate adaptation to the teeth and avoid a single span crossing any fracture line.  

 

 

Figure 46. Baurmash’ splint, fixed with direct bonding for short segment splinting. 

 

After  the bar  is set  in place  (sometimes  isolated wiring  ligatures may be used  to stabilise  the bar), a light‐curing composite is added to fix the bar to the underlying teeth so that the bar becomes rigid. Mobile teeth, whether because of existing periodontal disease or as a consequence of trauma (e.g.,  teeth  adjacent  to  the  fracture  site) will  now  be  firmly  set  in  place,  enhancing  the  healing process. 

  54

   

Figure 47. Rigid IMF over partial Baurmash splints. 

 

For displaced fractures of the body and parasymphyseal areas, a bonding mesh‐backed arch bar is attached to the teeth on either side of the fracture line, including the teeth immediately adjacent to the fracture.  

Once reduction is accomplished either with intermaxillary elastics alone or in combination with manual manipulation, the two bars will be solidly joined together by wiring from the  lug of one bar closest  to  the  fracture across  the  fracture  to a similar  lug on  the adjacent bar. This will serve as a framework for the relatively thick composite cement that will run from the surface of one lug along the wire to the lug of the adjacent bar. In cases where there is no displacement, a bar can be bonded directly over the fracture and attached to at least two teeth, one on either side. 

This method  is  particularly  recommended  in  paediatric mandible  fractures  or  in mandibular fractures when a rigid tension band is required. 

 

 

6.3. Cap splints  

Cap splints are designed to cover the occlusal surface and exposed parts of the teeth down to the gingival margins. These splints are indicated when a splint of unusual strength is required and can be  either  swaged  or  cast  of  German  silver  alloy  and  retained  in  place  by  cement.  Satisfactory construction  of  such  cap  splints  depends  upon  accurate  dental  casts  and  strict  attention  to  the occlusion.  

Cap  splints  are  strong,  resistant,  well‐anchored,  and  particularly  useful  in  fractures  of  the mandible when few teeth are present. One cannot, however, be certain of the articulation when the occlusal surfaces of the teeth are covered. When these cap splints are removed, occlusal disharmony must be corrected by grinding the cusps of the teeth. For this reason, some clinicians usually prefer to use appliances that do not extend over the occlusal surfaces of the teeth. 

 

  55

6.3.1. Cast acrylic spints with cusps of the teeth exposed  

The  development  of  quick‐curing  acrylic  resins made  possible  the  rapid  fabrication  of  cast acrylic splints (Figs. 48A and B). However, their use in current practice is extremely limited. 

These splints are useful for the treatment of dislocated teeth and alveolar segmental fractures. After reduction and realignment of the fragments, an impression of the dental arch is taken, and the splint  is rapidly made and placed  in position before the patient  leaves the operating room. Greater accuracy may be achieved by constructing a wax pattern, which is then converted into acrylic.  

  

 

Figure 48A and B. Acrylic splints, with uncovered occlusal surfaces for occlusal control. 

 

Such  splints  have  proven  useful  in  fractures when  the  dentition  is  in  poor  condition.  The retention of the splint may be reinforced by circummandibular wiring. 

 

  56

6.3.2. Cast silver cap splints  

Provided  that an experienced maxillo‐facial  technician and necessary  laboratory  facilities and time are available, cap splints are of great assistance for fractures where standing teeth are present on one or all of the separate fragments. 

Cap splints have some advantages over arch bars. They: 

• Reduce operative time • Prevent buccolingual rotation • Prevent superficial dental caries by avoiding plaque concentration  • Can be placed under local anaesthetic 

 

Their  main  disadvantage  is  that,  depending  upon  the  expertise  of  the  technician,  the preparation of cap splints may take between 4 and 8 hours.  

The manufacturing of silver cap splints begins by obtaining accurate dental impressions.  

Problems may  be  encountered  in  obtaining  satisfactory  impressions,  but most  issues  can  be overcome  by  a  combination  of  operator  dexterity  and  the  use  of modified metal  or  disposable impression  trays whose  flanges,  particularly  on  the  lingual  side,  are  drastically  reduced  in  depth. Additionally, disposable trays can be cut down to the size required to cover the respective teeth on the separate fragments. Continuous downward pressure on the posterior fragment by the clinician´s fingers will often relieve posterior gagging sufficiently to allow the insertion of the tray. This must be removed  from  the mouth by a combination of gentle upward  leverage of  the  tray and downward pressure  on  the  lower  jaw.  Such manipulation  of  impression  trays  will  usually  not  cause much discomfort in early post‐accident stages. 

The preferred material for impressions is alginate. This material is used at a consistency of a soft paste  so  that  it  spreads easily and  flows  into every available  space. The use of perforated  trays  is recommended to avoid the impression being lifted off the tray. The impression must not be allowed to  dry  and  should  be  cast  immediately. Alginot  (Kerr  Co)  is  a  silicone A  impression material  that behaves as an alginate, but does not shrink under dry conditions. 

After  cleaning  all  dental  surfaces,  impressions  are  taken  of  each  separate  tooth‐bearing fragment if it is impossible to obtain a satisfactory impression of all teeth in the jaw in a single tray. Any impression that loses its attachment to the tray should be recast. 

Silver  cap  splints  are  manufactured  using  the  lost  wax  technique.  Alginate  or  silicon  A impressions of  the dental arches and an occlusal wax bite are  taken and  sent  to  the maxillo‐facial laboratory,  together  with  indications  regarding  the  sliding  processes  when  required  (e.g.,  in condylectomy  and partial mandibulectomy,  Figs. 49  and 50). Undercuts  in  the plaster models  are covered with yellow wax or plaster, and  the models are painted with a separating solution. A pink wax plate of 0.5‐mm thickness is used to model the body of the splint. The models are put into the articulator to identify and remove premature contacts.  

  57

 

Figure 49. Silver cap splint with hooks and a detachable wing to guide articulation. Frontal view. 

 

 

Figure 50. Silver cap splint with hooks and a detachable wing to guide articulation. Lateral view. 

 

At  the occlusal  surface of each  tooth,  small perforations are made  to enable  checking of  the splint’s fit and allow excess cement to extrude (Fig. 51). The wings are cut from a 1‐mm‐thick plate of nickel  silver  (an  alloy  containing  60%  copper,  20%  nickel,  and  20%  zinc).  A  hole  of  the  size  of  a commercially available stainless steel screw is made in the wing, and the screw is placed into the wax wall. The wax is sprued with a treelike structure of wax that will eventually provide paths for molten casting material to flow in and for air to escape. Shafts of old acrylic drills are used for reinforcement.  

The splint is poured in 900 silver (this alloy contains 90% silver and 10% copper). Wax hooks of 3‐mm width  and 7‐mm  length are  soldered with  silver. The  splint  is  finished and polished, as are golden dental crowns. It is then sealed in place with glass ionomer cement. To ease its removal, the splint must be thin enough to allow its periphery to be peeled off the tooth so that the cement seal can be broken, and continuous metal struts  that  replace missing  teeth must be  thin enough  to be bent or easily cut during splint removal. 

When  crowns  are present,  they  should,  if possible, be  “passed by” using  a  lingual or palatal connecting  bar  between  the  individual  sections.  Once  the  splints  have  been  completed,  the technician must  fill  in  all  the  screw holes  and  the undersurfaces of  the hooks with  softened, not melted, wax that can easily be removed later to prevent the entry of cement.  

The  splint  design  and  positioning  of  the  hooks  depends  upon  the  overjet  and  overbite. Approximately  three hooks are  required on each quadrant unless an alternative anchor  for  the  tie 

  58

wires is proposed, such as a locking plate or connecting bar. The hooks should be positioned to allow cross‐bracing in a zig‐zag pattern of the tie wires or elastic bands. If internal suspension is required, a loop or reversed hook is situated on the buccal aspect of the upper splint in the first molar region. It is  very  important  to  accurately  design  the  position  of  the  locking  plates,  because  they  may complicate the placement of a hook or interfere with the articulation of the buccal cusps of the teeth in the opposing jaw. The final position of multiple splints in each jaw, after fracture reduction, must also  be  considered  so  that  the  adjacent  plates  do  not  then  contact  each  other  and  prevent  an accurate reduction.  

Damaged or grossly carious teeth that are to be retained, for example, to prevent displacement of  the  fracture,  but  that  are  liable  to  infection  should  be marked  on  the model  and  ideally  left uncovered by the splint. Partially erupted wisdom teeth should also not be covered.  

 

Figure 51. Perforation to allow excess cement to flow away and control seating and occlusion. 

The contact points of teeth immediately adjacent to the fracture must be left uncovered so that an accurate reduction of the fracture will not be prevented by the otherwise intervening splint metal.  

When possible, splints should be cemented to the teeth an hour or two before the operation so that  the material can mature and harden before any  stress  is put upon  it. Difficulty  in  seating  the splint  is usually  caused by an undercut  that has not been eliminated or a hole  in  the  investment, producing a prominence in the casting. These must be reduced by a burr or stone until the splint fits accurately. 

It is advisable to cement the lower splint in position first to prevent contamination of the lower teeth by excess cement from the upper jaw. 

After applying the cement (ionomer glass cement, e.g., Ketac‐Cem™, 3M ESPE) to the splint at an adequate consistency, the splint is seated and pressed firmly to the teeth. Excess cement is wiped off by the assistant. The tips of the cusps of the teeth should then be visible through the holes drilled in the occlusal surface of the splint, which is held firmly in position for 2‐3 minutes until the cement has set. 

If IMF is indicated, after removal of the throat pack, the lower jaw is immobilised to the upper jaw after fitting the teeth  into the correct occlusion. The jaws are held  in that position by means of elastic orthodontic bands or stainless steel wires, which are passed around the hooks in the opposing splints. Manual reduction of the displacement may first require distraction of the fragments to cause disimpaction. Once reduced, temporary stabilisation can be achieved by the placement of cross‐wires or elastic bands over the hooks on each side of the fracture  line to exert compression on the bone ends. 

Multiple fractures are more common in the lower jaw than in the upper jaw. A sectional splint does not possess the retentive properties of a complete unit and  is easy to dislodge, even after the 

  59

cement has completely hardened. In these cases, circumferential wires should be inserted to ensure the security of the mandibular sectional splints, and similarly, additional methods of fixation may be used in the upper jaw. 

 

 

Figure 52. Silver cap splint demonstrated in a hemi‐mandibulectomy model. 

Silver cap splints with sliding wings are useful after partial mandibulectomy for benign tumors in young patients. Occlusion and articulation are maintained during regeneration (Fig. 52). 

To remove the splint, provided  it  is not too thick, an upper premolar pattern dental extraction forceps, aligned parallel to the occlusal plane, is used with one blade on the occlusal surface and the other on the cervical margin of the splint. A slow outward rotation of the forceps will usually break the bond between the cement and the splint in that area. This rotation is repeated elsewhere around the mouth as required until the splint can be lifted off.  

 

TECHNIQUE OF LOCALIZATION 

When  fabricating  the  splints,  the  technician  solders  a  long  loop  of  soft metal wire  to  each locking  plate,  using  high‐fusing  solder.  Each  loop must  be  long  enough  to  be  bent  so  that  it  lies alongside the other in the required position, which is generally extraorally, allowing easier access and manipulation. 

With the  jaws  immobilised and the fracture accurately reduced, the cheeks are retracted. The locking plates are screwed into position using mounting screws. The soft wire loops are then bent so that  they  lie  in  close proximity without direct  contact with either  themselves or  the adjacent  soft tissue. This is essential if distortion of the position of the locking plates is to be avoided after release from their bases and before the connecting bar is soldered into position. 

The terminal part of the  loops  is  immobilised using quick‐setting plaster  in a small dental wax box. Once the plaster  is set, the  locking plates are unscrewed, and the whole assembly  is removed with great care and given to the technician. If no distortion has occurred, the locking plates are in the exact relationship to each other that they are in the mouth.  

The connecting bar of 3‐mm diameter half‐round German silver or cupro‐nickel bar  is bent to conform with the dental arch so as to avoid the splints and hooks and remain clear of the alveolus. It is attached on  the  sulcus  side of  the  locking plate by a  low‐fusing  solder  so  that  the  temperature required  leaves  the high‐fusing  solder holding  the wire  loops  intact. On  completion,  the  localising 

  60

wires are  cut, and  the  solder  is ground away. After polishing,  the  completed assembly of  the  two locking plates and connecting bar is returned to the surgeon, who screws it into position. 

 

6.4. Gunning­type splints 

In edentulous patients,  IMF procedures are definitively more complex because of the absence of teeth to guide the occlusion or to serve as pillars to anchor the previously mentioned wires, arch bars, cap splints, and because of the loss of vertical dimension control. 

It  is recommended to approach the fracture directly and perform an open reduction with rigid internal fixation. However,  in some circumstances,  it may be useful to perform or maintain an  IMF procedure  (e.g., condylar  fractures)  to maintain  the vertical dimension or  to  serve as a  temporary method of immobilisation when surgery must be postponed. 

In  these  cases,  control  is  achieved  by  Gunning‐type  splints  retained  by  transalveolar  and circumferential wiring or, occasionally, by other methods  like  IMF screws.  It  is  therefore a  form of indirect control of the bone fragments, transmitted through the mucoperiosteum. 

There are several contraindications for the use of this method of IMF: 

• Unfavorably displaced fractures lying outside the denture‐bearing areas • Projectile injuries involving grossly injured soft tissues and bone loss • Extreme jaw atrophy 

Armamentarium 

‘Gunnning‐type’ splints  Sheets of black gutta‐percha or other lining materials  Twelve or more 15–20‐cm lengths of prestretched stainless steel wire  Wire cutters and wiring forceps  Long and short curved Obwegesser‐type awls  Cheek and tongue retractors  Good illumination and suction device 

 

Technique 

Gunning splints may be constructed from: 

• The  patient´s  existing  dentures,  suitably  modified  (remember  that  many edentulous patients have a usable, discarded set of dentures at home) 

• Impressions  • Models cast from the fitting surfaces of the patient´s dentures • Prefabricated Gunning‐type splints • Disposable, edentulous impressions trays without handles 

 

The patient´s dentures are likely to have a reasonable vertical dimension and occlusion and thus are generally suitable to use. The incisors and canine teeth are removed from each denture together with  the majority  of  the  palate  from  the  upper  denture.  Two  or  three  hooks  are  fitted  in  each quadrant by adding cold‐cure acrylic to the  labiobuccal surfaces of both dentures. The depth of the peripheral flange is reduced to allow for postoperative edema and, after being roughened, the fitting surfaces are lined with softened gutta‐percha. Small grooves may be cut on the occlusal surfaces of the denture to accommodate the peralveolar and circumferential wires.   61

When using  impressions, the technician will need to correct major misalignments of the bone after sectioning of the models. Any minor discrepancy remaining will be compensated by the gutta‐percha lining. The vertical dimension is set at the time of the operation. To achieve this, a trough is made on the occlusal surface of the acrylic blocks, which occupy the molar areas of the lower splint. The maxillary blocks are ridged or grooved so that, opposed after reduction of the fracture, these fit into the softened gutta‐percha added to the trough. (Fig 53) 

 

Figure 53. Troughs in the lower splint to adapt with the maxillary ridges. 

 

Figure 54. Gunning splints with grooves in the occlusal surfaces. 

It  is  advisable  to  ensure  an  adequate  vertical  relationship  of  the  jaws,  as  this  lessens  the likelihood of  respiratory obstruction, but  this should not be carried  to excess because  it will cause trismus, pain from pressure on the mucosa, and disturbances of the bony alignment. 

Once the splints are ready for the inset, the mouth is cleaned of any debris. Then the fracture is reduced, and any mucosal laceration is sutured. The splints are then immersed in hot water to soften the gutta‐percha, and each is placed in turn into the mouth to register an impression of the alveolar ridge in the reduced position. Extra lining material must be added to areas that are devoid of acrylic. If  the  bite  is  gagged,  it  will  be  necessary,  in  some  instances,  to  grind  down  the  acrylic  ridge 

  62

posteriorly if the depth of the gutta‐percha is inadequate to accommodate the extent of the closure required. The splint may then be removed and chilled in ice water. 

 

 

Figure  55. Gunning  splint with  patient´s  dentures,  secured with  IMF  screws  in  a  combined  case  of orthognathic  andpPreprosthetic  surgery  in  an  edentulous  patient.  (Courtesy  of  Prof. M.  Burgueño. Head of Department Oral and Maxillo‐Facial Surgery. University Hospital La Paz, Madrid). 

 

 

               

Figure 56. Gunning splint with rigid wire IMF. 

 

 

 

Figure  57.  Gunning  splint  with  rubber  band  IMF.  Splints  fixed  with  transalveolar  and circummandibular wires. 

  63

Afterwards,  the upper splint  is  fixed  to  the maxilla by  transalveolar wiring, pyriform aperture, circumzygomatic wire suspension or IMF screws (Figs. 55‐57), which are reviewed in Chapter 9. 

The  lower  splint  is  secured  to  the mandible  by  circumferential wiring  (Figs.  54  and  57.  It  is extremely important to insert the wires before placing the splint to avoid fracture malposition due to mandibular manipulation during the wiring.  

After the wires have been placed, the mandibular splint is then immersed in very hot water and, after the reduction of the fractures has been checked once again, is placed in position in the mouth and  held  by  an  assistant  while  the  surgeon  secures  it  with  circumferential  wires.  The  bite,  or occlusion, is checked to ensure that the acrylic ridges on the upper splint are accurately registered in the gutta‐percha lining the troughs in the blocks of the lower splint and that the vertical dimension of the bite is correct. The wires are cut, and their ends are bent. 

After  both  splints  have  been  positioned,  the  throat  pack  is  removed,  and  the  jaws  are  then placed  in occlusion and  immobilised by stainless steel wires or elastic bands, positioned around the hooks. 

 

REFERENCES 

• Wiilliams JL. Rowe and Williams´ Maxillofacial Injuries. Edinburgh: Churchill Livingston, 1994 • Kazanjian VH, Converse  JM.  Surgical  Treatment of  Facial  Injuries  (3rd  Ed). Baltimore:  The Williams  and Wilkins 

Company, 1972  • Gilmer TL. A case of a fracture of the lower jaw with remarks on treatment. Arch Dent 4:338, 1887 • Ivy RH. Observations of fractures of the mandible. JAMA 79:295, 1922 • Barker GR. A modified arch bar for immobilisation of the jaws following trauma and facial deformity surgery. Brit J 

Oral Maxillofac Surg 24:143‐145, 1988 • Baurmash H, Farr D, Baumarsh M. Direct bonding of arch bars in the management of maxillomandibular injuries. J 

Oral Maxillofac Surg 46:813‐816, 1988 • Leonard TS. The button wire as an aid to fixation. Brit J Oral Surg, 14:210‐212, 1977 • Obwegesser  H.  Über  eine  einefache  Methode  der  freihändigen  Drahtschienuug  von  Kieferbrüchen. 

Österreichische, Zeitschrift Stomatologie 49:652‐654, 1952 • O´Kane M, King PA, Edmundson HD. Button Wires in the treatment of mandibular fractures. Int J Oral Maxillofac 

Surg 15:422‐425, 1986 • Risdon F. The treatment of fractures of the jaw. Canad Med Assoc J 20:260‐271, 1929. • Robertson JH. Acrylic resin cap splints. Brit J Oral Surg 2:171‐174, 1965 • Schuchardt HJ. Injuries of the facial skeleton. In Modern Trends in Plastic Surgery 2. London: Butterworth, 1966 • Stout R. Manual of Standard Practice of Plastic and Maxillofacial Surgery. Philadelhia: W.B. Saunders, 1943 • Kupfer SR. Fracture of the maxillary alveolus. Oral Surg 7:830‐836, 1972 • Crawley WA, Azman P, Clark N, et al. The edentulous Le Fort fracture. J Craniofac Surg 8:298‐302, 1997 • Rinehart G. Maxillomandibular fixation with bone anchors and quick release ligatures. J Craniofac Surg 9:215‐219, 

1998 • Buchbinder D. Treatment of fractures of the edentulous mandible, 1943 to 1993: a review of the literature. J Oral 

Maxillofac Surg 51:1174‐1179, 1993 • Baudens JB. Fracture de la machoire inferiure. Bull Acad Med Paris 5:341, 1840 • Robert CA. Noveau procede de traitment des fractures de la portion alveolaire de la machoire inferiure. Bull Gen 

Ther 42:22, 1852 • Lambotte A. Chirurgie operatorie des fractures. Paris: Masson & Cie, 1913 • Dingman RO, Natvig P. Surgery of facial fractures. Philadelphia, WB Saunders, 1964 • Pfeifer G. Kieferbruche  im  kindensalter und  ihre Auswirkungen auf das Wachstum.  Fortschr Kiefer Gesichtschir 

27:497‐501, 1966 • Rowe NL. Fractures of the facial skeleton in children. J Oral Surg 26:505, 1968 • Rowe NL. Fractures of the jaws in children. J Oral Surg 27:497, 1969 • Rowe NL.  Injuries to teeth and  jaws.  In Mustarde JC, ed: Plastic Surgery  in  Infancy and Childhood. Philadelphia, 

WB Saunders, 1971 • Dawson RIG, Fordyce GL. Complex  fractures of the middle third of the  face and their early treatment. Br J Surg 

41:254, 1953 • Ombredànne L. Precis clinique et opératoire de chirurgie infantile, 12ª ed. Paris: Masson, 1925 • Ombredánne L. Lósteosynthese temporarire chez les enfants. Presse Med 37: 845‐8, 1929 • Newland‐Pedley, P. Four cases of fractured inferior maxilla: Treatment. Br Med J  1:583‐584, 1889 

  64

 

7. IMF screws  

The major  drawbacks  of  ligature wires  and  arch  bars  include  the  relatively  long  time  to apply and remove them, and the risk of prick accidents to the surgeon performing the procedure. Finally, wires tightened during the application of arch bars around the teeth may cause ischemic necrosis of the mucosa and make it difficult for the patient to maintain gingival health (Wilson & Hohmann, 1976; Ayoub & Rowson, 2003). 

To overcome  these problems, Dal Pont developed an  IMF procedure  in which he used S‐shaped hooks inserted lateral to the pyriform aperture and at the inferior border of the mandible under  general  anaesthesia  (Dal  Pont,  1967).  Otten  (1981)  improved  this  method  using  AO miniscrews inserted into the nasal spine and into the symphyseal region of the mandible. These screws were used to attach elastic bands or wires for IMF. 

 

                     

Figure 58. IMF screw (Srtyker).       Figure 59. IMF screw (Medartis). 

 

Current  techniques  using  IMF  screws  (Figs.  58  and  59)  recommend  at  least  four  self‐tapping/self‐drilling titanium screws inserted transmucosally, one for each quadrant.  

 

There are several  advantages to this procedure, compared  to using arch bars: 

• Insertion  is  easy  and  takes  approximately  10  min,  with  significant intraoperative savings in both time and cost 

• The screws are   easy to remove, even without anesthesia (Arthur & Berardo, 1989; Busch, 1994; Karlis & Glickman, 1997; Jones, 1999) 

• The  risk of prick accidents  is greatly  reduced, which consequently decreases the risk of transmission of blood‐borne diseases 

• The risks of damaging the dental papillae and periodontum are considerably reduced 

• The teeth and dental prostheses are not subject to traction 

  65

• Dental hygiene is easily maintained with IMF screws 

 

However,  there also major drawbacks  that outweigh  the potential benefits. According  to Manson, these screws neither provide the stability and flexibility obtained from arch bars nor full IMF.  A  number  of  patients were  thought  to  be  in  good  occlusion  using  this  technique when actually they had an open bite, were malreduced, and required osteotomy or fracture revision. 

Additionally, there  is a great risk of damaging dental roots while placing the screws (Key & Gibbons, 2001; Farr & Whear, 2002; Majumdar & Brook, 2002), especially in patients with dental crowding. Other  complications  reported  include  screw breakage  (Holmes & Hutchinson,  2000; Coburn et al., 2002),  loss of screws (Karlis & Glickman, 1997) or even  iatrogenic damage to the inferior alveolar or mental nerve (Schneider et al., 2000; Vartanian & Alvi, 2000).  

Finally, some authors (Jones, 1999; Schneider et al., 2000) have stated that IMF with screws does not allow postoperative, directional traction and cannot provide the ‘‘tension band’’ effect that can be achieved using arch bars. 

 

Technique 

 

 

Figure 60. Synthes set of IMF screws. 

 

Pay  attention  to  the  canine  root  (the  longest)  and  the mental  nerve.  Screws  should  be inserted 5‐mm  inferior or superior and medial or  lateral to the canine root, which may be palpated on the bone surface (Fig. 61A). Since the IMF Screws are self‐drilling it may not be necessary to incise and elevate the gingiva. Advance the screw making sure that the screw shoulder does not compress the mucosa. In dense cortical bone, it may be necessary to pre‐drill. 

 

 

  66

 

Fig. 61A. Ideal piercing points for IMF screws (in relation with the canine root and the mental nerve). (Courtesy of Synthes, Ca Paoli) 

In the mandible,  insert the screw 5 mm  inferior and medial or  lateral to the canine root.  If placing these screws inferior and lateral to the canine root in the mandible root, greater care must be taken to identify and avoid the mental nerve. 

 

 

Figure 61B. Interdental IMF screw. 

Four screws, 2.0‐mm diameter, 8‐10 mm in length, are inserted. 

 

 

Figure 62. Rubber band IMF applied around the screw head. 

 

  67

 A 0.5‐mm diameter wire  is either passed through the cross holes or alternatively wrapped around the screw heads. Alternatively, this can be accomplished using elastics. 

 

Figure 63A. IMF wire passed through the hole in the screw neck. 

 

 

Figure 63B. IMF screws should be avoided in patients with deciduous or mixed dentition for the great risk of damaging the tooth buds. 

 

REFERENCES 

• Arthur G, Berardo N: A simplified technique of maxillomandibular fixation. J Oral Maxillofac Surg 47: 1234, 1989 • Avery  CME,  Johnson  PA:  Surgical  glove  perforation  and  maxillofacial  trauma:  To  plate  or  wire?.  Br  J  Oral 

Maxillofacial Surg 30: 31–35, 1992 • Ayoub  AF,  Rowson  J:  Comparative  assessment  of  two methods  used  for  interdental  immobilization.  J  Cranio 

Maxillofacial Surg 31: 159–161, 2003 • Borah G, DuffieldA: The fate of teeth transfixed by osteosynthesis screws. Plast Reconstr Surg 97: 726–729, 1996 • Dal Pont G: A new method of intermaxillary bone fixation. Trans Int Conf Oral Surg 325–329, 1967  • Otten JE: Modifizierte Methode zur intermaxillaren Immobilisation. Dtsch Zahna¨ rztl Z 36: 91–92, 1981 • Busch RF: Maxillomandibular fixation with intraoral cortical bone screws: a 2‐year experience. Laryngoscope 104: 

1048–1050, 1994 • Gordon  KF,  Read  JM,  Anand  VK:  Results  of  intraoral  cortical  bone  screw  fixation  technique  for  mandibular 

fractures. Otolaryngol Head Neck Surg 113: 248–252, 1995 • Karlis V, Glickman R: An alternative  to arch‐bar maxillomandibular  fixation. Plast Reconstr Surg 99: 1758–1759, 

1997 

  68

• Wilson KS, Hohmann A: Dental anatomy and occlusion. Otolaryngol Clin North Am 9: 425–438, 1976 • Coburn DG, Kennedy DWG, Hodder SC: Complications with  intermaxillary fixation screws  in the management of 

fractured mandibles. Br J Oral Maxillofac Surg 40: 241–243, 2002 • Holmes S, Hutchinson  I: Letter: caution  in use of bicortical  intermaxillary  fixation screws. Br  J Oral Maxillofacial 

Surg 38: 574, 2000 • Jones DC: The  intermaxillary screw: a dedicated bicortical bone screw for temporary  intermaxillary fixation. Br J 

Oral Maxillofac Surg 37: 115–116, 1999 • Key S, Gibbons A: Re: care in the placement of bicortical intermaxillary fixation screws. Br J Oral Maxillofacial Surg 

39: 484, 2001 • Schneider  AM, David  LR, DeFranzo  J, Marks MW, Molnar  JA,  Argenta  LC: Use  of  specialized  bone  screws  for 

intermaxillary fixation. Ann Plast Surg 44: 154–157, 2000 • Vartanian  AJ,  Alvi  A:  Bone–screw  mandible  fixation:  an  intraoperative  alternative  to  arch  bars.  Otolaryngol 

HeadNeck Surg 123: 718–721, 2000 

 

  69

 

8. IMF techniques in children  

In children it may be difficult to achieve stable IMF using standard wire techniques.  

Before age 2 years, the deciduous teeth are not completely erupted. Children at this stage of 

development  are  treated  as  though  edentulous.  An  acrylic  splint  may  be  fixed  in  place  with 

circummandibular wires.  If  immobilization of  the  jaw  is necessary,  the  splint may be  fixed  to both 

occlusive surfaces with both circummandibular wires and wires through the pyriform aperture. 

Once deciduous teeth are established, at about ages 2‐5 years, they may be used for fixation. 

Although the deciduous teeth are conically shaped (rather than having a cervical waist),  interdental 

wiring may be used. Arch bars are somewhat more difficult to secure below the gum line. Redundant 

support may be necessary. Mini‐arch bars attached with  resin may be used  to  treat nondisplaced 

fractures, again avoiding immobilization of the mandible. 

A state of mixed dentition exists in children aged 6‐12 years. During this period, dental stability 

is more precarious. Primary  tooth roots are resorbing. Teeth often are  loose or absent.  In children 

aged 5‐8 years, deciduous molars may be used for fixation. In children aged 7‐11 years, the primary 

molars  and  incisors  can be used  to  anchor  fixation. When  adequate dentition  is not  available  for 

fixation, Gunning splints may be used as  in  the younger patient.  In children older  than 9‐12 years, 

standard intermaxillary fixation (IMF) with arch bars is possible because enough permanent dentition 

has been established. Braces may also be used briefly for fixation. 

 

IMF screws should not be used because of the great risk of damaging definitive teeth buds. Therefore, in pediatric patients, the most frequently used methods include the previously described bonding of orthodontic appliances or the use of custom‐made, wire‐composite splints. 

Another  technique  that  may  be  useful  when  bonding  techniques  are  not  available  is Houpert’s procedure. 

 

8.1. Houpert’s procedure  

The operator should drill transfixion holes (in a vestibulo‐lingual direction) with a tiny round burr  in the crown of the deciduous teeth away from the pulp and a safe distance from the occlusal surface. 

A 0.2‐mm stainless steel wire  impregnated  in silver nitrate  is  introduced through the holes. Depending on the number of teeth used, either bimaxillary or monomaxillary fixation can be applied. Each hole should be filled with amalgam. 

  70

A variation of this technique (Ginestet) allows placing an eyelet through each hole to fix both a vestibular and a  lingual/palatal hard, 0.5‐mm stainless steel wire, with the possibility of a double splint device both in the vestibular and at the lingual/palatal aspect of the dental arcade. 

 

 

  71

 

9. Wire suspension techniques  

9.1. Circummandibular wiring  

9.1.1. Black­Ivy procedure  

This  technique,  widely  used  prior  to  the  ORIF  techniques,  was  described  to  reduce  and immobilize edentulous mandibular fragments. The intraoral device used to keep the reduction stable is the patient’s own acrylic denture or a custom‐made resin splint. 

Armamentarium 

 

0.5‐mm stainless steel wire, stretched 10% to a 40‐cm length  Curved Obwegeser awl  Nº 15 blade  Wire cutters and wiring forceps  Cheek and tongue retractors  Good illumination and suction device 

 

 

  72

                                     

 

Figure 64. Circunmandibular wiring. 

 

 Technique (Palfer‐Sollier – Fig. 64) 

1. With a 15 blade, make a stab  incision caudal to the mandibular branch of the facial nerve, at some distance from the fracture line. The Obwegeser awl is introduced and brought intraorally while maintaining good contact with the lingual periosteum.  

2. Introduce a soft 0.5‐mm stainless steel wire into the awl’s opening, and bend it once around itself. 

3. Use the awl to pull the wire around the body and pierce the vestibule to disconnect it from the awl. 

4. Place as many of these ligatures as necessary to stabilize the fracture. 5. To  fit  the prosthesis, place  some marks at  the point where  the  ligatures are  to be 

tightened.  6. Make indentations with a burr to guide the ligatures. 7. Tighten the wires while keeping the fracture in proper reduction. Instead of twisting 

both wire ends  together  for  tightening, an eyelet can be made at both wire ends, and  a  second  wire  used,  passing  through  the  loops  for  tightening.  In  this  way, fixation  can  be  undone  for  assessment without  removal  of  the  circummandibular wire. 

   73

9.1.2. T. Paoli procedure (transalveolar wiring)  

This  procedure  is  a modification  of  the  Black‐Ivy  technique  for  the maxilla  in  edentulous patients.  Either  the  patient’s  dental  prosthesis  or  an  acrylic  splint with  hooks  or  tubes  to  fit  the holding wires can be used. 

In case the patient’s prosthesis is used, part of the palatal acrylic should be removed on both sides and also on the anterior part. 

With  the  prosthesis  in  place,  a  perforation  is made  just  above  the  rim  of  the  prosthesis through the maxillary bone, aimed at the palatal defect of the prosthesis.  

An Obwegeser awl  is gently  introduced  through  the hole and, at  the palatal  side, a wire  is threaded at the needle´s tip (Fig. 65).  

The other end of the wire is tightened to the prosthesis through either an interdentate space or a sulcus made in the resin. Finally, both ends are twisted. 

There should be two ligatures placed in the premolar region and, if necessary, a third ligature in the anterior area. 

 

Figure  65.    Transalveolar  wiring  procedure  for  fitting  the  Gunning  splint  to  the  maxillary edentulous ridge. 

 

 

 

9.2. Pyriform aperture suspension  

Armamentarium 

Nº 15 blade  Drill  0.5‐mm stainless steel wire, stretched 10% to a 40‐cm length  Wire cutters and wiring forceps  Cheek and tongue retractors  Good illumination and suction device 

 

 

Technique 

  74

1. Under local or general anaesthesia, make a horizontal incision at the buccal sulcus, 2 cm in length.  

2. Expose the inferior aspect of the pyriform rim.  3. With a periosteal elevator, gently detach  the nasal mucosa a  few millimeters  from 

the most anterior aspect of the nasal floor. 4. Drill a hole 3 to 4 mm away from the bony rim and protect at the same time with an 

elevator (Fig. 66).  5. Introduce a soft stainless steel wire through the hole.  6. Twist the wire so that a loop emerges at the vestibule. 7. Close the mucosa with a resorbable suture. 8. Fix the loop to the device or wire to be suspended with a wire. 

 

                         

     

Figure 66. A pyriform aperture  suspension cranial  to a  Le Fort  I  fracture.  It may be  tightened directly  to  the mandible, but preferably to a second wire loop that is fixed at two hooks on the mandibular arch bar. 

 

 

 

9.3. Nasal spine suspension (Ombredanne­Broadbent)  

Armamentarium 

Nº 15 blade  Drill burr  0.5‐mm stainless steel wire, stretched 10% to a 40‐cm length  Wire cutters and wiring forceps  Cheek and tongue retractors  Good illumination and suction device 

  

Technique 

1. Make a horizontal incision 3 cm in length at the buccal sulcus. 2. Perform subperiosteal degloving to expose the anterior nasal spine. 

  75

3. Drill a horizontal or oblique hole, depending on the size of the spine (Fig. 67).  4. Complete the procedure as previously described for pyriform aperture suspension. 

 

 

 

 

 

Figure 67. Nasal spine suspension combined with bilateral pyriform aperture suspensions. 

 

 

 

9.4. Infraorbital rim suspension  

Armamentarium 

Nº 15 blade  Drill burr  0.5‐mm stainless steel wire, stretched 10% to a 40‐cm length  Wire cutters and wiring forceps  Cheek and eyelid retractors  Obwegeser awl  Good illumination and suction device 

 

 

Technique 

  76

1. Make a subciliar or subtarsal incision at the inferior eyelid.  2. Expose the orbital rim, taking care of the infraorbital bundle. 3. Perform subperiosteal degloving, 1‐cm posteriorly. 4. While protecting  the eyeball with a malleable  retractor, drill an oblique hole  in an 

upward direction in the middle third of the orbital rim (Fig. 68). 5. Thread a stainless steel wire through the hole. 6. Tie both tips of the wire to a straight Reverdin needle or Obwegeser awl, and gently 

push  it  in the subperiostal plane from the orbital rim towards the buccal vestibule. The mucosa should be pierced at the premolar region. 

7. Tighten  both  tips,  leaving  a  loop  in  the  vestibule, which  afterwards will  hold  the suspension wires.  

8. If necessary, perform a similar procedure at the contralateral site. 

 

 

                                  

 

Figure 68. Infraorbital rim suspension is shown. 

 

9.5. Circumzygomatic suspension (Rowe ­ Obwegeser)  

Armamentarium 

0.5‐mm stainless steel wire, stretched 10% to a 40‐cm length  Wire cutters and wiring forceps  Rowe or Obwegeser zygomatic awl  Cheek and tongue retractors  Good illumination and suction device 

 

 

Technique (Figs. 69A and B, and 70) 

  77

1) Introduce  the awl extra‐orally at  the  junction of  the  frontal and  temporal processes of the zygomatic bone. 

2) Pierce the temporal fascia, keeping the point close to the deep surface of the bone. 

3) Enter the upper buccal sulcus in the molar area. 

4) Attach the wire to the awl. 

5) Withdraw  the  awl without  emerging  from  the  skin,  passing  the  point  over  the  lateral aspect of the zygomatic arch. 

6) Emerge through the original point of entry in the upper buccal sulcus. 

7) Detach the wire and withdraw the awl. 

 

                    

Figure 69A. Passing the awl just in contact with the posterior surface of the zygomatic bone. 

 

           

Figure 69B. After picking up  the wire,  it  is withdrawn and with bone contact, again directed  to  the same incision in the oral vestibule, passing lateral to the molar bone 

  78

 

Figure 70. Suspension wire fixed to the arch bar. Preferably, a second wire is used to fix it. When this one is cut, IMF can be released, but the suspension wire can still be used for a second IMF. 

 

 

9.6. Supraorbital rim suspension  

Armamentarium 

0.5‐stainless steel wire, stretched 10% to a 40‐cm length  0.35‐stainless steel wire, stretched 10% to a 4‐cm length  Wire cutters and wiring forceps  Rowe or Obwegeser zygomatic awl  Cheek and tongue retractors  Good illumination and suction device 

 

 

Technique (Fig. 71) 

1) Make an incision in the lateral third of the eyebrow, or in the extension of a blepharoplasty incision. 

2) Expose the fronto‐zygomatic suture. 

3) Drill a hole 5 mm above the fronto‐zygomatic suture. 

4) Pass a 0.5‐mm soft stainless steel wire through the hole. 

5) Thread two ends of the 0.5‐mm wire through the eye of the zygomatic awl. 

6) Pass the awl downward and forward behind the frontal process of the zygomatic bone, deep to the zygomatic arch. 

7) Pierce the oral mucosa in the upper buccal sulcus of the molar area. 

8) Release the wire from the awl and remove the awl. 

9) Thread a 0.35‐mm soft stainless steel wire beneath the suspension wire in the supra‐orbital area. Pull out the wire, cut it supraorbitally, then pull it transorally. 

ALTERNATIVE: Eyelet in suspension wire  

 

  79

                      

Figure 71. Supraorbital rim suspension. 

 

9.7. Kufner suspension  

A horizontal bur hole or a screw in the glabella region can fit a 0.5 mm wire suspending the central midface.  The access is a median vertical incision, or a coronal approach in case of fractures of the frontobasis and Le Fort III. 

 

 

  80

 

10. ORTHODONTIC AUXILIARY APPLIANCES FOR IMF IN ORTHOGNATHIC SURGERY   

Correction  of  dento‐facial  deformities  often  involves  a  combination  of  surgical  and orthodontic treatment. Surgical procedures usually require fixing the maxilla and mandible together intraoperatively  or  over  a  period  of  time  until  healing  is  partially  or  completely  achieved.  This  is generally accomplished by interconnecting the arch wire and/or the orthodontic appliances mounted on the teeth of the upper and lower jaws to obtain IMF, with the teeth directly in occlusion or on a splint.  

Orthodontic auxiliary appliances used during  IMF are passive elements  that should provide anchorage to other active elements, such wire ties or elastics, and apply this force to the teeth and jaws. Depending on the place of force, the application can be classified into three types: 

1. Teeth and bracket appliances 1.1. Bracket with hook 1.2. Power pin (arm) 

2. Tie or ligature appliances 2.1. Tieback loops (Kobayashi) 

3. Arch wire appliances 3.1. Soldered brass hooks 3.2. Pre‐posted arch wires 3.3. Crimpable/slidable hooks 

 

10.1. Teeth and bracket types  

10.1.1. Bracket with hook (Fig. 72)  

The appliances mounted on the teeth generally  include brackets mounted onto the teeth  by  a  direct  bonding  procedure.  Preferably,  the  brackets  are  of  the  edgewise  type, having  an  edgewise  or  rectangular  arch wire‐receiving  slot.  It  is  common  to  use  ligature wires or elastics connected between the arch wires and/or the brackets to obtain IMF.  

Threading ligature wires around the arch wires and/or the bracket is time‐consuming and difficult to achieve. Moreover, applying wires between brackets of the upper and lower arches  requires  those  brackets  to  take  the  entire  force  of  the  interconnection,  which sometimes causes  failure of the connection of the bracket with a tooth, thereby  impairing the integrity of the fixation between the jaws. 

Modern appliances often have integral hooks incorporated into the orthodontic brackets, but attachments on the arch wire are preferred, particularly for segmental osteotomies. 

Hooks for  interarch elastics (auxiliary  labial hooks) are routinely  incorporated  into the  labial attachments  for  first and second molars  in both arches. Although  integral hooks are convenient at certain sages of treatment, they are full‐time food traps and should be used with caution in patients with questionable oral hygiene.  

  81

 

Figure 72. Brackets with hooks on 3.5, 3.6, and 2.6. The other ball hooks are fixed on the arch wire and are crimpable hooks. Both 2.1 and 1.1 have a Kobayashi tie. 

 

 

10.1.2. Power Pins (arms) (Fig. 73F and G)  

A power pin  is a traction hook that can be fitted  in the bracket’s vertical slot. Made of soft stainless  steel,  it will  normally  be  inserted  from  the  gingival  aspect  and  retained  in  the  slot  by bending the occlusally projecting tail 90 degrees. Strictly, this bend should be made  in the opposite direction to the elastic pull to avoid a slackly turned pin doing a “U‐turn” and being pulled out of the slot by the elastic. 

It can be seen in the side view that the head of the power pin is angled relative to the shaft. The pin should therefore be inserted with the head inclining away from the tooth or gingival margin, rather than towards it. Once fitted, the power pin can be left in place for as long as required; it does not  interfere with arch checks. When  its use  is finished,  its removal  is easy by straightening the tail and cutting it with ligature cutters. 

 

10.2.3. Buttons  

Buttons are useful on buccal surfaces when lingual orthodontics is used and surgery indicated, and on palatal surfaces for cross‐elastics. Metallic buttons (Fig. 73A‐C and G) can be glued to enamel, applying a self‐etching primer (Transbond plus ‐ 3M Unitek) for 3‐4 seconds and then using a light‐curing adhesive paste (Transbond XT ‐ 3M Unitek). The paste sets in 6 seconds using a luminous curing light (Ortholux, 3M Unitek). Drying and rinsing are not required; hence, application during surgery requires minimal conditions. 

Cheaper, equally quick, and esthetically pleasing appliances are mini‐mold buttons (Mini‐mold, G&H Wire Company), which can be made into many shapes by light‐curing composites in a transparent mold (Fig. 73D‐F). 

 

  82

 

 

 

Figure 73A. Metallic buttons, some with ligature modules (light blue) to protect the cheek. 

 

 

 

Figure 73B. Self‐etching primer (Transbond plus – 3M Unitek) with activator (violet). The small brush is out of the pack. 

 

 

 

Figure 73C. Self‐etching primer (Transbond plus ‐3M Unitek), right bottom; light‐curing adhesive paste (Transbond XT ‐ 3M Unitek), left bottom; luminous curing light (Ortholux, 3M Unitek), upper; and metallic button, middle. 

 

  83

 

 

Figure 73D. Mini‐mold kit with different mold shapes. 

 

Figure 73E. Light‐curing resin  is  injected  into the mold, which  is placed on enamel prepared by self‐etching primer then light cured. 

 

 

Figure 73F. Mini‐mold buttons (upper arch); power pins and hooks on the brackets, and a crimpable hook on the arch wire (lower arch). 

 

 

  84

 

Figure 73G. Metallic buttons (upper arch), power pins, and hooks on brackets (lower arch) 

 

 

10.2. Tie or ligature appliances  

10.2.1. Kobayashi tie hooks Kobayashi tie Hooks available in .010-, .012-, and .014-mm wire, in long

and short versions.

Kobayashi ties are bent and slipped in a horizontal fashion over the bracket (Figs 74A-C).

 

 

Figure 74A. Kobayashi tie slipped horizontally over a bracket, after it is gently bent at its neck. 

  85

 

 

Figure 74B. Twisted tie with loop directed cranially. 

 

Figure 74C. The cut end is turned under the arch wire. The power pin is shown on 1.2. 

 

10.3. Arch wire appliances  

10.3.1 Soldered brass hook  

Soldered brass hooks are the standard as a safe, secure hook  for surgical wires and one of the traditional methods to perform IMF. 

Brazing, defined as  soldering over a  temperature of 450°C,  is  the  conventional method of joining  hooks  to  the  arch  wire.  Beside  the  problems  of  galvanic  corrosion  and  biocompatibility, brazed joints have a low mechanical strength with high failure rates.  

The  strength of  silver‐soldered  joints used  to  fabricate  space maintainers  and orthodontic appliances is critical to their success. Broken appliances complicate orthodontic treatment, including the danger of soft tissue irritation, lost orthodontic anchorage, or aspiration of broken parts.  

Another method employed  for  joining metal  frameworks  is  laser welding. Recently, a new alternative with  lower  investment costs based on the technique of tungsten  inert gas (TIG) welding was introduced in orthodontics.  

The  advantages of  laser  and  TIG welding  systems  are  that  there  is no  solder  and  thus no galvanic corrosion in the joint, showing superior biocompatibility. However, these techniques require 

  86

a small focus to perform the weld, and a stereomicroscope  is desirable for efficiency, as well as an Argon‐shielding atmosphere to stop the oxidation process around the welding zone.  

TIG and laser welding are solder‐free alternatives for orthodontic purposes and produce high mechanical stability.  

 

Disadvantages 

 

The use of soldered or welded wire spurs (e.g., T arms, hooks) involves their fixation to  the  arch  wires  prior  to  arch  wire  placement.  This  procedure  requires  considerable laboratory time and causes delay in completing the fixation process. Furthermore, the spurs are not movable once fastened to the arch wire, and in some cases where they might not be in the proper place, it is necessary to remove the arch wire and reposition the spurs.  

Moreover, many times the arch wire becomes annealed or softened in the welding or soldering procedures, impairing the structural integrity of the connection of the spur to the wire as well as the rigidity of the wire. Moreover,  in as much as the ends of the spurs are relatively  sharp,  they  cause  discomfort  to  patients,  and  during  the  fixation  process,  the surgeon's  glove  quite  often  snagged  on  the  spurs  and  became  damaged, which  causes  a delay in the process.  

The  main  drawbacks  are  the  required  laboratory  equipment,  time  of  the  procedure, potentially  annealing of  the  arch wire, bracket  slippage,  gingival  irritation,  and  a high  risk of  skin puncture during surgery. 

 

10.3.2. Pre­posted arch wires  

Pre‐posted wires overcome some of the disadvantages of soldered or welded hooks, such as required  laboratory equipment and  time of  the procedure, but  require a  large  inventory of  stock, with obvious cost implications.  

The spurs are not movable and  in cases of  inadequate placement,  it  is necessary to change  the  complete  arch wire. Otherwise,  this  appliance has  the  same disadvantages as soldered  hooks:  the  possibility  of  fracture  with  danger  of  lost  surgical  anchorage  or aspiration of broken parts, gingival irritation, and high risk of skin puncture during surgery. 

 

10.3.3. Crimpable hooks   

The crimpable hook is commonly used for IMF during orthodontic and/or surgical treatment (Fig 72).  

The  hook may  be  slid  onto  the  arch wire  prior  to  placement  or, where  the  split version  is  employed,  affixed  to  the  arch  wire  subsequent  to  placement.  Indeed,  no laboratory time is needed as the surgeon can easily apply the surgical hook to the arch wire as needed.  

The crimpable hook used for surgical cases has a rectangular body with four connected walls for use on a rectangular wire. This hook may be closed and slid over the end of the arch wire or open 

  87

(split) and applied to any part of the arch wire. Both types of crimpable hooks can be adjusted and positioned as needed along the arch wire.  

In most instances, the appliances are mounted prior to placement of the arch wires in the  slots  of  the  brackets.  In  this  instance,  the  appliance with  the  closed  body would  be employed. Where  it  is necessary  to mount an appliance onto  the arch wire subsequent  to placement in the brackets, the open version is employed.  

The appliance also includes an elongated bar or arm provided with a ball‐shaped free end, which is comfortable to the patient and avoids the existence of any sharp points upon which a surgeon's glove might snag. 

 

Technique 

Mount  the  crimpable  hook  on  the  arch wire  between  two  adjacent  brackets,  prior  to  or subsequent to placement of the arch wire  in the brackets.  If mounted prior to placement, a closed crimpable hook  can be used;  if mounted  subsequent  to placement,  a peripherally  split  crimpable hook can be used. 

Use a standard pair of wire cutters, or other crimping device, for crimping the gingival side and the occlusal side of the tubular member on the arch wire.  

Once  the  surgical ball hooks are  in place,  loop  the  ligature wires easily around  the opposing appliances and twist the ends of the wires together to complete the IMF.  

Thereafter,  to  release  the  fixation,  remove  the  ligature  wires;  however,  if  some resilient fixation is desired, use rubber bands to interconnect the appliances.  

 

Advantages  

These hooks offer a number of advantages  in patients undergoing orthodontic preparation for orthognathic surgery, permitting IMF to be applied, facilitating the postsurgical use of elastics: 

1. Crimpable arch wire hooks allow quick and simple placement in the desired position with the arch wire in or out of the mouth.  

2. The hooks provide an easy target for the surgeon to loop ligature wires over opposing or near opposing appliances on the upper and lower jaws. 

3. They  reduce  the  laboratory  time  needed  to  prepare  the  arch  wires  and  have  the potential to save costs in terms of both time and materials. 

4. The hooks eliminate the need to heat the arch wire for mounting the appliance, thereby eliminating any injury to the structural integrity of the arch wire. 

5. By virtue of the appliances being easily adjustable on the arch wire, slight vector forces may be established during IMF where such is deemed desirable. 

6. Looping  and  tying  the  ligature wire  around opposed  surgical hooks on  the upper  and lower  jaws dissipates the  forces through the arch wire between two or three brackets, thereby reducing the possibility of a bracket from breaking its connection to a tooth. 

7. When  the  fixation wires  are  removed,  the  same  surgical  hooks  can  also  be  used  to anchor rubber bands, which continue the fixation (that allows the patient to freely open and close the mouth for eating purposes).  

  88

8. The  hook’s  arm  is  provided with  a  ball‐shaped  free  end  that  eliminates  sharp  points, thereby  increasing  patient  comfort  and  eliminating  possible  glove  snags  during  the fixation process and delays in the process and risk of infection transmission. 

 

Disadvantages 

The major disadvantage of crimpable hooks  is that the excessive force used to secure them can cause distortion or gabling of the arch wire as well as the introduction of unwanted force into the wire.  If  distortion  of  the  arch wire  occurs  after  impressions  for model  surgery  and  surgical  splint construction,  the  teeth might move and not  fit  into  the  surgical  splint at  the  time of  surgery. This point  underscores  the  need  for  integration  of  timing  and  techniques  in  combined  surgical‐orthodontic treatments.  

All known crimpable or collapsible hooks and/or stops suffer from a lack of adequate friction to keep them from sliding along the wire even when they are forcibly crimped. Arch wire hooks that slide when loaded during IMF are frustrating to surgeons but remain functional, because the sliding is generally limited to the interbracket width. However, arch wire hooks that spin around the arch wire cannot serve their functional purpose. In addition, poorly stabilized hook attachments pose a risk for aspiration or displacement from the wire into the surgical wound.  

The  superior  performance  of  coated  hooks  is  due  to  tungsten‐carbide  coating,  a  hard, abrasive coating that creates strong frictional forces when challenged by a force. Once crimped into place, they resist sliding and twisting around softer, stainless steel arch wires.  

  89

 

Acknowledgments  

The following persons, associations and companies contributed to this manual. 

 

Dentaal Tema en Rongé  

Edurne Palacios, MD 

Hans Hager 

Informatics Department AZ St. Jan Brugge‐Oostende 

José M. López‐Arcas MD, DDS, PhD 

José Mª Garcia‐Rielo, MD, DDS 

Julio Acero MD, DMD, PhD 

Klaus W. Grätz MD, DMD 

Labo Degraeve 

Maurice Y. Mommaerts MD, DMD, PhD 

Mölnlycke 

Mozo Grau 

The Royal Belgian Society of Stomatology, Oral and Maxillo‐Facial Surgery. 

Vincent Dental Laboratorio Maxilofacial 

  90