Rapid Maxillary Expansion with Palatal Anchorage

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Rapid Maxillary Expansion with Palatal Anchorage of the Hyrax Expansion
Screw?Pilot Study with Case Presentation
Article  in  Journal of Orofacial Orthopedics / Fortschritte der Kieferorthopädie · October 2004
DOI: 10.1007/s00056-004-0346-7 · Source: PubMed
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Winfried Harzer
Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden
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Matthias Schneider
Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden
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Tomasz Gedrange
Technische Universität Dresden
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419J Orofac Orthop 2004 · No. 5 © Urban & Vogel
Journal of Orofacial Orthopedics
Fortschritte der Kieferorthopädie Clinical Forum 
Journal of Orofacial Orthopedics
Fortschritte der Kieferorthopädie
Rapid Maxillary Expansion with Palatal Anchorage 
of the Hyrax Expansion Screw – Pilot Study with Case 
Presentation
Gaumennahterweiterung mit Knochenverankerung 
der Hyraxschraube – eine Pilotstudie mit Fallpräsen-
tation
Winfried Harzer1, Matthias Schneider2, Tomasz Gedrange1
1 Department of Orthodontics, Technical University of Dresden, 
Germany,
2 Department of Maxillofacial Surgery, Technical University of 
 Dresden, Germany.
Received: December 15, 2003; accepted: January 27, 2004 
J Orofac Orthop 2004;65:419–24
DOI 10.1007/s00056-004-0346-7 
Abstract
Background: Rapid maxillary expansion (RME) with the appli-
ance fixed at the crowns of the first premolars and molars leads 
not only to transversal expansion but also to tipping of the an-
chorage teeth and a risk of increased tooth mobility as well as of 
root and bone resorptions. These disadvantages were to be avoid-
ed by fixing the transversal screw directly to the hard palate. 
Material and Method: Following preliminary experimental work 
to determine the extent to which the hard palate could be loaded 
with orthodontic implants, two female patients were treated for 
extreme transverse maxillary deficiency using a Hyrax expansion 
screw fixed on one side with an implant with the following di-
mensions: length 4.0 mm, diameter 3.5 mm, abutment diameter 
5.00 mm (EO implant, Straumann, Freiburg i. Br., Germany), and 
on the other side with a bone screw between the roots of the 
second premolars and the first molars. Presurgical osteotomy ac-
cording to Glassmann was followed immediately by loading, i.e. 
by expansion through activation of the screw several times per 
day. Additional anterior guidance of the right and left maxilla was 
provided by crossed segmented archwires and a tension coil 
spring for space opening in the incisor region. After adequate 
expansion by 8.0 mm and correction of the position of the buccal 
teeth, the Hyrax expansion screw and the osteosynthesis screw 
were removed. The implant served as orthodontic anchorage for a 
molar-to-molar transpalatal bar aimed at preventing relapse. 
Results and Conclusions: The tooth axis inclination measured 
on cut sections of the plaster casts made at the beginning and 
end of treatment was largely without transversal discrepancies. 
Direct fixing of the transversal screw in the palatal arch prevents 
buccal tipping of the posterior teeth, especially in patients with 
a small apical base. Compared with other direct procedures in-
Zusammenfassung
Hintergrund: Die forcierte Gaumennahterweiterung mit Fixierung 
der Apparatur an den Kronen der ersten Prämolaren und Molaren 
führt neben der transversalen Expansion zur Kippung der Veranke-
rungszähne. Außerdem besteht das Risiko der Zahnlockerung, der 
Wurzel- und Knochenresorption. Mit der direkten Fixierung der 
Transversalschraube am knöchernen Gaumen sollen diese Nachteile 
vermieden werden. 
Material und Methode: Nach experimenteller Vorarbeit hinsicht-
lich der Belastungsfähigkeit des knöchernen Gaumens durch ortho-
dontische Implantatewurde bei zwei Patientinnen zur Korrektur 
eines extremen Schmalkiefers die Hyraxschraube einerseits mit ei-
nem Implantat mit 4,0 mm Länge, 3,5 mm Durchmesser und Aufla-
ge (5,0 mm) (EO-Implantat, Straumann, Freiburg i. Br., Deutsch-
land) und andererseits mit einer Knochenschraube zwischen den 
Wurzeln der zweiten Prämolaren und ersten Molaren befestigt. 
Nach kortikaler Knochenschwächung (Methode nach Glassmann) 
erfolgte eine sofortige Belastung bzw. Dehnung durch mehrmalige 
Aktivierung der Schraube pro Tag. Mittels überkreuzter Teilbögen 
und einer Zugfeder zur Lückenöffnung im Schneidezahnbereich er-
folgte eine zusätzliche anteriore Führung der beiden Kieferseg-
mente. Nach ausreichender Weitung von 8,0 mm und Überstellung 
der Seitenzähne wurden die Hyraxschraube und die Knochen-
schraube entfernt. Das Implantat diente als orthodontische Veran-
kerung für einen Transpalatinalbogen, der von den Molaren aus-
ging und zur Retention der erzielten Weitung diente. 
Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Die an Sägeschnitten der 
Anfangs- und Endmodelle gemessene Zahnachsenneigung blieb 
weitestgehend parallel. Mit der direkten Fixierung der Transver-
salschraube im Gaumenbogen kann vor allem bei kleiner apikaler 
Basis eine Bukkalkippung der Seitenzähne vermieden werden. Ge-
Harzer W, et al. Direct Palatal Expansion 
420 J Orofac Orthop 2004 · No. 5 © Urban & Vogel
volving osteosynthesis plates, this technique offers adequate 
guiding stability and is minimally invasive.
Key Words: Direct rapid maxillary expansion · Orthodon-
tic implants · Hyrax expansion screw · Transverse defi-
ciencies
genüber anderen direkten Verfahren, mit breiter Anlagerung der 
Osteosyntheseplatten, ist das Verfahren bei ausreichender Füh-
rungsstabilität minimal invasiv. 
Schlüsselwörter: Direkte Gaumennahterweiterung · Or-
thodontische Implantate · Hyraxschraube · Schmalkiefer
Introduction
Rapid maxillary expansion (RME) is an essential orthopedic 
treatment procedure in cases of extreme transverse maxillary 
deficiency and crossbite [2, 12]. The expander, a Hyrax ex-
pansion screw for transversal expansion, is welded to the 
bands of the first premolars and first molars in the perma-
nent dentition. The rapid procedure involves adjusting the 
screw two or three times per day, i.e. the two halves of the 
maxilla are separated by 0.22 mm to 0.44 mm per day. This 
exceeds the compensatory potential of the periodontal tis-
sues and the cortical alveolar bone and leads to splitting at 
the midpalatal suture. In childhood and adolescence, hard 
and soft tissue adaptation is good at the sutures of the zygo-
matic bone and the cranial base too. In adults the mineraliza-
tion of this link with the cranial base is completed, so that 
preference is given to presurgical bilateral osteotomy and 
fracture of the midpalatal suture. In these cases the expan-
sion procedure is based on distraction osteogenesis. Despite 
this extensive mobilization of the two halves of the maxilla, 
attachment of the Hyrax expansion screw to the molars and 
premolars results not in a parallel but rather in a tipping 
movement of the right and left maxilla. Further disadvan-
tages reported are root resorptions and pathologic loss of 
buccal cortical bone at the anchorage teeth [3]. The dental 
anchorage quality may also be reduced if the maxillary sinus 
extends far downwards [8, 13]. To prevent these disadvan-
tages, Mommarts [10] and Gerlach & Zahl [6, 14] suggested 
direct force application by fixing the Hyrax expansion screw 
to the hard palate with osteosynthesis plates.
The aim of the present pilot study was minimally inva-
sive direct fixation of the Hyrax expansion screw, using an 
implant on one side and an osteosynthesis screw on the 
other. The implant was to continue to be used for orthodon-
tic anchorage purposes during the retention phase follow-
ing successful expansion. As the expansion pressure is 
transmitted to the bone over a relatively small screw con-
tact area, our own experimental investigations were to be 
used to calculate the necessary contact surface. A further 
aim was to attain guidance stability with regard to a transla-
tory maxillary movement by supplementing the two-point 
system of force application (implant, osteosynthesis screw) 
with a third point in the incisor region.
Einleitung
Die forcierte Gaumennahterweiterung (GNE) ist ein unver-
zichtbares kieferorthopädisches Therapieverfahren bei ex-
tremer transversaler Enge des Oberkiefers (Schmalkiefer) 
und ausgeprägtem Kreuzbiss [2, 12]. Der Expander, eine sog. 
Hyraxschraube zur transversalen Erweiterung, wird im per-
manenten Gebiss an den Bändern der ersten Molaren und 
ersten Prämolaren angeschweißt. Das forcierte Vorgehen 
besteht im zwei- bis dreimaligen täglichen Verstellen der Er-
weiterungsspindel, d.h. die beiden Kiefersegmente werden 
0,22 mm bis 0,44 mm pro Tag voneinander entfernt. Damit 
wird die Kompensationsmöglichkeit von Parodont und alve-
olarer Kortikalis überschritten und es kommt zum Zerreißen 
im Bereich der Sutura palatina mediana. Im Kindes- und Ju-
gendalter erfolgt auch an den Nahtstellen zum Os zygomati-
cum und zur Schädelbasis eine gute knöcherne und Weich-
teiladaptation. Bei erwachsenen Patienten ist die Mineralisa-
tion dieser Verbindung zur Schädelbasis abgeschlossen, so 
dass eine Präformierung mittels bilateraler Osteotomie und 
Fraktur der Sutura palatina mediana bevorzugt wird. In die-
sen Fällen erfolgt die Expansion auf der Basis einer Distrak-
tionsosteogenese. Trotz dieser weitgehenden Mobilisierung 
der beiden Kieferhälften kommt es bei der Fixierung der 
Hyraxschraube an den Molaren und Prämolaren nicht zu 
einer parallelen, sondern kippenden Bewegung der Seg-
mente. Außerdem wurden Wurzelresorptionen an den Ver-
ankerungszähnen und pathologischer Abbau der bukkalen 
Kortikalis an diesen Zähnen beobachtet [3]. Die dentale 
Verankerungsqualität kann auch durch eine weit nach kau-
dal ausladende Kieferhöhle reduziert werden [8, 13]. Zur 
Vermeidung dieser Nachteile schlugen Mommarts [10] und 
Gerlach & Zahl [6, 14] einen direkten Kraftangriff durch Fi-
xierung der Hyraxschraube über Osteosyntheseplatten am 
Gaumen vor. 
Ziel der vorliegenden Pilotstudie war die minimalinvasi-
ve direkte Fixierung der Hyraxschraube am Gaumen mittels 
Implantat auf der einen und Osteosyntheseschraube auf der 
anderen Seite. Das Implantat sollte als orthodontische Veran-
kerung nach erfolgreicher Expansion während der Retenti-
onsphase weitergenutzt werden. Da der Expansionsdruck 
über eine relativ kleine Fläche der Schraubenauflage auf den 
Knochen übertragen wird, sollten eigene experimentelle Un-
tersuchungen für Aussagen zur notwendigen Auflagefläche 
Harzer W, et al. Direkte Gaumennahterweiterung
421J Orofac Orthop 2004 · No. 5 © Urban & Vogel
genutzt werden. Außerdem sollte zur parallelen Führungssta-
bilität neben dem Zweipunktangriff durch Implantat und Os-
teosyntheseschraube ein dritter Punkt im Schneidezahngebiet 
gesucht werden.
Material und Methode
In experimentellen Voruntersuchungen wurde am Oberkie-
fer von 14 Monate alten Hausschweinen mittels Druckstem-
pel, der einen Durchmesser von 5 mm aufwies, die Defor-
mierung des Gaumendaches bei einer Belastung von bis zu 
100 N gemessen. Letzteres entspricht etwa der auftreffenden 
Kraft unter Berücksichtigung der Knochenschwächung bei 
der GNE im Erwachsenenalter. Dabei traten keine dauer-
haften Gewebeschäden auf. Die detaillierte Versuchsanord-
nung und die Ergebnisse sind beschrieben bei [5].
Für die Pilotstudie wurde im Rahmen der prächirurgi-
schen orthodontischen Therapie die GNE-Apparatur bei 
zwei Patientinnen mit oberem Schmalkiefer und mandibulä-
rer Prognathie im Alter von 21 und 23 Jahren direkt im Gau-
men fixiert. Bei beiden Patientinnen erfolgte eine laterale und 
mediane Knochenschwächung nach Glassmann [1, 4, 11]. Die-
se erfolgte in Allgemeinnarkose und wurde gleichzeitig für 
das Einbringen der Hyraxschraube genutzt.
Die direkte Fixierung der Hyraxschraubeerfolgte auf der 
einen Seite mit einem Titanimplantat mit Schulterauflage, das 
als extraorales Implantat für die Fixierung von Ohrprothesen 
Anwendung findet (EO-Implantat, Straumann, Freiburg i. 
Br., Deutschland) Das Implantat hatte folgende Abmessun-
gen: Durchmesser 3,5 mm, Auflagendurchmesser 5,0 mm, 
Länge 4,0 mm (Abbildungen 1a bis 1c). Auf der anderen Seite 
wurde die Dehnschraube mit einer Osteosyntheseschraube 
befestigt. Vorbereitend wurde eine Tiefziehbohrschablone zur 
Markierung der Insertionsstellen angefertigt. Die palatinale 
Material and Method 
In preliminary animal experiments, palatal vault deforma-
tion was measured at a load of up to 100 N in 14-month-old 
domestic pigs, using a pressure stamp with a diameter of 5 
mm. This load corresponds approximately to the pressure 
occurring during RME in adults with presurgical osteot-
omy. Details of the test set-up and the results are reported 
in [5]. 
For the pilot study, within the course of presurgical 
orthodontic treatment RME appliances were fixed directly 
to the hard palate of two female patients aged 21 and 23 
years respectively, both of whom displayed transverse max-
illary deficiency and mandibular prognathism. Both pa-
tients underwent bilateral osteotomy and splitting of the 
midpalatal suture according to Glassmann [1, 4, 11]. This 
procedure was performed under general anesthesia and 
was simultaneously used for insertion of the Hyrax expan-
sion screw.
The Hyrax expansion screw was directly fixed on one 
side with a titanium implant with supraperiosteal abutment, 
which is used extraorally for fixing ear prostheses (EO im-
plant, Straumann, Freiburg i. Br., Germany). The implant 
had the following dimensions: diameter 3.5 mm, abutment 
diameter 5.0 mm, length 4.0 mm (Figures 1a to 1c). On the 
other side the expansion appliance was fixed with an osteo-
synthesis screw. As a preparatory measure, a vacuum-formed 
template was produced to mark the insertion points. The 
palatal gingiva was removed with a gingival punch and the 
hole (diameter 2.8 mm, with stopper) was then drilled using 
a bone cutter matching the implant. This procedure was min-
imally invasive compared with other direct methods. After 
successful expansion the implant was used as orthodontic an-
chorage to fix the transpalatal bar to prevent relapse. Unlike 
Figure 1a. EO implant (Straumann, Freiburg i. Br., 
Germany); dimensions: length 4.0 mm, diameter 
3.5 mm, abutment diameter 5.0 mm. The abut-
ment serves for better force distribution on the 
bone surface. 
Abbildung 1a. EO-Implantat (Straumann, Frei-
burg i.Br., Deutschland), das Implantat hatte fol-
gende Abmessungen: Durchmesser 3,5 mm, Auf-
lagendurchmesser 5,0 mm, Länge 4,0 mm. Die 
Auflage dient der besseren Kraftverteilung auf die 
Knochenoberfläche.
Figure 1b. Hyrax expansion screw prefabricated 
on the plaster cast. 
Abbildung 1b. Hyraxschraube, vorgefertigt auf 
dem Modell.
Figure 1c. Hyrax expansion screw in situ, no in-
flammation and minimally invasive protrusion at 
the palate. 
Abbildung 1c. Hyraxschraube in situ, entzün-
dungsfreie und minimalinvasive Einlagerung am 
Gaumen.
Harzer W, et al. Direct Palatal Expansion 
422 J Orofac Orthop 2004 · No. 5 © Urban & Vogel
the conventional four-point banding method, the two-point 
fixation of the Hyrax expansion screw would not provide suf-
ficient guidance stability for the two halves of the maxilla 
during expansion. For this reason an overlapping segmented 
archwire system, attached with brackets to the incisors and 
canines, was added as a sliding system. In order not only to 
guide the two halves of the maxilla but also to support expan-
sion in the incisor region, a tension coil spring overlapping 
the archwires was used for space opening (Figures 2a to 2c). 
The direct fixation of the Hyrax expansion screw permits 
tooth movements to be executed in parallel using segmented 
or continuous archwires, irrespective of the expansion. The 
Hyrax expansion screw was removed on completion of RME 
by slackening the inner screw of the implant and removing 
the osteosynthesis screw inserted on the other side of the jaw 
under local anesthesia. At the same session the transpalatal 
bar was inserted into the palatal attachments of the first mo-
lars for retention purposes and additionally fixed at the re-
maining implant (Figure 3b). The implant then served as an 
orthodontic implant and could also be used for further sin-
gle-tooth movements such as molar distalization or mesial-
ization. Before and after RME, sections were cut at first-mo-
lar level through the plaster casts of both patients and of two 
controls treated by the conventional method to clarify 
whether the right and left maxilla were parallel or tipped.
Results
In both patients, maxillary expansion of 8 mm was registered 
at the first molars after 21 days and 45 days respectively. No 
complications were recorded, and no complaints were made 
by the patients. Immediately on completion of the expan-
sion, the Hyrax expansion screw and the fastening on one 
side were removed under local anesthesia and a transpalatal 
bar was inserted in the palatal attachments of the first molars 
and fixed additionally at the remaining palatal implant for 
Gingiva wurde mit einer Gingivastanze entfernt und anschlie-
ßend mit der zum Implantat gehörigen Knochenfräse (Durch-
messer 2,8 mm, mit Stopp) die Bohrung angebracht. Damit 
wurde gegenüber anderen direkten Verfahren eine Minimal-
invasivität gewährleistet. Das Implantat wurde nach Erreichen 
der Expansion als orthodontische Verankerung für die Fixie-
rung des Transpalatinalbogens zur Retention verwendet. Die 
zweipunktförmige Fixierung der Hyraxschraube würde gegen-
über der vierfachen Bandfixierung bei der bisherigen Vorge-
hensweise keine ausreichende Führungsstabilität für die Kie-
ferhälften während der Expansion gewährleisten. Aus diesem 
Grund wurde ein überlappendes Teilbogensystem, das mittels 
Brackets an den Front- und Seitenzähnen fixiert wurde, als 
Gleitsystem hinzugefügt. Um nicht nur die beiden Kierferan-
teile zu führen, sondern auch die Expansion im Schneidezahn-
bereich zu unterstützen wurde zwischen beiden Teilbögen, die 
durch die Überlappung der Bögen die Lückenöffnung förder-
ten, eine Zugfeder eingespannt (Abbildungen 2a bis 2c). Durch 
die direkte Fixierung der Hyraxschraube können unabhängig 
von der Expansion parallel Zahnbewegungen mit den Teil- 
oder Ganzbögen durchgeführt werden. Die Entfernung der 
Hyraxschraube erfolgte nach erfolgreicher GNE durch Lö-
sung der Innenschraube vom Implantat und Entfernung der 
Osteosyntheseschraube auf einer Kieferseite unter Lokalanäs-
thesie. In der gleichen Sitzung wurde der Transpalatinalbogen 
zur Retention in die Palatinalschlösser der ersten Molaren ein-
geschoben und zusätzlich am verbliebenen Implantat befestigt 
(Abbildung 3b). Dies diente nun als orthodontisches Implan-
tat und kann auch für weitere Einzelzahnbewegungen wie Mo-
larendistalisierung oder -mesialisierung genutzt werden. Bei 
beiden Patientinnen und zwei Vergleichspatienten, behandelt 
mit der bisherigen Methode, wurden Sägeschnitte durch das 
Situationsmodell in Höhe der ersten Molaren vor und nach der 
GNE durchgeführt, um die Parallelität bzw. Kippung der Kie-
ferhälften zu eruieren. 
Figure 2a. Crossed segmented archwires with 
 tension coil spring for guidance of the two halves 
of the maxilla and opening of the midpalatal 
 suture. 
Abbildung 2a. Überkreuzte Teilbögen mit Zugfe-
der zur Führung der Kieferhälften und Öffnung der 
Gaumennaht.
Figure 2b. Segmented archwires viewed from be-
low (on model view). 
Abbildung 2b. Teilbögen mit Sicht von kaudal 
(Modellansicht). 
Figure 2c. Rapid maxillary expansion with Hyrax 
expansion screw and segmented archwires after 
21 days. 
Abbildung 2c. Gaumennahterweiterung mit 
Schraube und Teilbögen nach 21 Tagen.
Harzer W, et al. Direkte Gaumennahterweiterung
423J Orofac Orthop 2004 · No. 5 © Urban & Vogel
retention of the transversalexpansion (Figures 3a and 3b). 
Orthognathic surgery was performed 6 months after RME.
In a pre-/post-therapeutic comparison of the axes of the 
first molars, the tipping was found to be ca. 10° greater in 
cases where the Hyrax expansion screw was band-welded 
than in those where it was bone-supported.
Discussion
Direct fixation of the Hyrax expansion screw using an os-
teosynthesis screw and an extraoral implant with supraperi-
osteal abutment is a minimally invasive procedure that dis-
penses with the need to open up the palatal gingiva and to 
fix osteosynthesis plates [6, 14]. The additional guidance of 
the two halves of the maxilla using crossed segmented arch-
wires ensures adequate stability during expansion. The 
forces occurring during RME range from 40 to 80 N and 
can be transmitted to the bone via the abutments without 
causing any damage [5, 9]. Direct fixation eliminates risks 
to the anchorage teeth, such as root resorptions and fenes-
tration of the buccal cortical bone. In cases where the max-
illa has a small apical base and panoramic radiography pro-
vides no conclusive findings, computed tomography is indi-
cated to prevent perforation of the maxillary sinus. The 
bodily movement of the two halves of the maxilla is a pre-
condition for good postoperative occlusion. The implant 
left in situ during the retention period for fixation of the 
transpalatal bar can continue to be used as orthodontic an-
chorage for other special tasks such as molar distalization 
and space closure. Direct fixation offers the patient greater 
freedom of tongue movement when speaking. To date, 
these results have been recorded only in adult patients after 
presurgical osteotomy. The extent to which this technique 
can be applied advantageously to patients without presurgi-
cal osteotomy and to children and adolescents, e.g. in con-
junction with a Delaire mask for simultaneous sagittal de-
Ergebnisse
Bei beiden Patienten konnte nach 21 bzw. 45 Tagen eine Er-
weiterung des Oberkiefers, gemessen an den ersten Molaren, 
von 8 mm registriert werden. Es gab keinerlei Komplikatio-
nen und Beschwerden vonseiten der Patientinnen. Sofort nach 
Erreichen der Expansion wurden die Hyraxschraube und die 
Befestigung einer Seite unter Lokalanästhesie entfernt und 
zur Retention der transversalen Erweiterung ein Transpalati-
nalbogen eingesetzt. Dieser wurde in die Palatinalschlösser 
der ersten Molaren eingeschoben und zusätzlich am belasse-
nen Gaumenimplantat befestigt (Abbildungen 3a und 3b). 
Die Dysgnathieoperation erfolgte 6 Monate nach GNE.
In einem prä- und posttherapeutischen Vergleich der 
Zahnachsen der ersten Molaren ergab sich in Fällen mit band-
fixierter und knochenbefestigter Hyraxschraube eine ca. 10° 
stärkere Kippung der ersten Molaren bei Patienten mit band-
fixierten Hyraxschrauben.
Diskussion
Die direkte Fixierung der Hyraxschraube mittels Osteosyn-
theseschraube und extraoralem Implantat mit Schulterauf-
lage ermöglicht ein minimalinvasives Vorgehen und macht 
die Aufklappung der Gaumenschleimhaut und Befestigung 
von Osteosyntheseplatten überflüssig [6, 14]. Die zusätzliche 
Führung der Kieferhälften mittels überkreuzter Teilbögen 
gewährleistet eine ausreichende Stabilität während der Er-
weiterung. Die auftreffenden Kräfte während der GNE lie-
gen im Bereich von 40 bis 80 N und können mithilfe der Auf-
lagen ohne Schädigung auf den Knochen übertragen werden 
[5, 9]. Mit der direkten Fixierung werden Risiken an den Ver-
ankerungszähnen wie Wurzelresorptionen und Fenestration 
der bukkalen Kortikalis ausgeschaltet. In Fällen mit kleiner 
apikaler Basis des Oberkiefers und fehlender Eindeutigkeit 
des Orthopantomogramms ist die Darstellung im Computer-
tomogramm indiziert, um eine Perforation der Kieferhöhle 
Figure 3a. Transversal maxillary deficiency 
in a 23-year-old woman Y.G. with direct fixa-
tion of the Hyrax expansion screw. 
Abbildung 3a. Schmalkiefer bei 23-jähriger 
Patientin Y.G. mit direkt fixierter Hyrax-
schraube.
Figure 3b. Transversally expanded maxilla in patient Y.G. 4 weeks after removal of the Hyrax expansion 
screw; the implant on the left was left in situ for fixation of the transpalatal bar and can also be used 
as an orthodontic implant.
Abbildung 3b. Transversal expandierter Oberkiefer bei Patientin Y.G. 4 Wochen nach Entfernung der 
Hyraxschraube; das Implantat links wurde zur Fixierung des Transpalatinalbogens belassen und kann 
außerdem als orthodontisches Implantat genutzt werden.
Harzer W, et al. Direct Palatal Expansion 
424 J Orofac Orthop 2004 · No. 5 © Urban & Vogel
velopment of the maxilla, needs to be investigated in fur-
ther experimental and clinical studies. 
Conclusions
• Direct fixation of the Hyrax expansion screw at the pal-
atal bone for RME is an effective alternative to tooth-
supported appliances.
• Minimally invasive fixation at two intrabony points ac-
quires the necessary stability through an additional an-
terior archwire.
• The avoidance of root resorption, increased tooth mo-
bility and alveolar bone fenestration and the translatory 
movement of the right and left portions of the maxilla 
are advantages justifying the surgical intervention.
• The implant remaining in situ for fixation of the palatal 
bar can be used additionally as orthodontic anchorage 
for further tooth movements.
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zu vermeiden. Die körperliche Bewegung der Kieferhälften 
ermöglicht eine gute postoperative Okklusion. Das während 
der Retention zur Fixierung des Transpalatinalbogens belas-
sene Implantat kann als orthodontische Verankerung für spe-
zielle weitere Aufgaben wie Molarendistalisierung und Lü-
ckenschluss weiterverwendet werden. Der Patient bekommt 
durch die direkte Fixierung auch mehr Zungenfreiheit für die 
Artikulation. Die erzielten Ergebnisse wurden bisher nur bei 
Erwachsenen nach vorheriger Knochenschwächung erreicht. 
Inwieweit dieses Verfahren auch ohne Präformierung und bei 
Kindern und Jugendlichen vorteilhaft anzuwenden ist, z.B. in 
Verbindung mit einer Delaire-Maskezur gleichzeitigen Sagit-
talentwicklung des Oberkiefers, bleibt weiteren experimen-
tellen und klinischen Untersuchungen vorbehalten.
Schlussfolgerungen
• Die direkte Fixierung der Hyraxschraube am palatina-
len Knochen zur GNE ist eine rationelle Alternative zur 
zahngetragenen Apparatur.
• Eine minimalinvasive Fixierung an zwei Knochenpunk-
ten erhält durch eine zusätzliche frontale Bogenführung 
die nötige Stabilität.
• Die Vermeidung von Wurzelresorptionen, Zahnlocke-
rung und Kortikalisfenestration sowie die parallele Be-
wegung der Segmente sind Vorteile, die den chirurgi-
schen Eingriff rechtfertigen.
• Das zur Retention für die Fixierung des Palatinalbogens 
belassene Implantat kann zusätzlich als orthodontische 
Verankerung zu weiteren Zahnbewegungen genutzt 
werden.
Correspondence Address
Prof. Dr. Winfried Harzer
Poliklinik für Kieferorthopädie
Universitätsklinikum Carl Gustav Carus
Fetscherstr. 74
01307 Dresden
Germany
Phone (+49/351) 458-2718, Fax -5318
e-mail: harzer@rcs.urz.tu-dresden.de
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