Determination of the occlusal plane level and direction: A literature review

Abstract

The occlusal plane is formed at the point of contact of the occlusal surfaces of the upper and lower teeth. The position of the occlusal plane determines the location of dentition in the facial skeleton. Many patients have a change in the vertical dimension of their jaws due to tooth loss, pathological tooth abrasion, or restorations without functional anatomy, which changes the occlusal plane.

Rehabilitating such patients is associated with the difficulties of restoring the physiological height of the vertical dimension. Determining the constructive position of the mandible, which depends on the correct positioning of the height dimension and the position of the jaw in the sagittal, frontal, and transverse planes affects function and aesthetics, such as the occlusal plane.

The level, direction, and curvature of the occlusal plane are important criteria for planning and implementing restorative dental treatment.

This review presents definitions of the occlusal plane and methods for finding and constructing the occlusal plane during dental orthopedic treatment.

Keywords

occlusal plane / camper's line / HIP plane

References

[1] The glossary of prosthodontic terms. J Prosthet Dent. 2005;94(1):10–92. doi: 10.1016/j.prosdent.2005.03.013

[2] The glossary of prosthodontic terms // J Prosthet Dent. 2005. Vol. 94, N 1. P. 10–92. doi: 10.1016/j.prosdent.2005.03.013

[3] Korkhaus G. Handbuch der Zahnheilkunde. Bd. 4. München; 1939. (In German).

[4] Korkhaus G. Handbuch der Zahnheilkunde. Bd. 4. München, 1939. (In German).

[5] Downs WB. Variations in facial relationships; their significance in treatment and prognosis. Am J Orthod. 1948;34(10):812–840. doi: 10.1016/0002-9416(48)90015-3

[6] Downs W.B. Variations in facial relationships; their significance in treatment and prognosis // Am J Orthod. 1948. Vol. 34, N 10. P. 812–840. doi: 10.1016/0002-9416(48)90015-3

[7] Sloane RB, Cook J. A guide to the orientation of the plane of occlusion. J Prosthet Dent. 1953;3(1)53–65. doi: 10.1016/0022-3913(53)90037-7

[8] Sloane R.B., Cook J. A guide to the orientation of the plane of occlusion // J Prosthet Dent. 1953. Vol. 3, N 1. P. 53–65. doi: 10.1016/0022-3913(53)90037-7

[9] Bassetti N. The Vertical Dimension in Prosthesis and Orthognathodontics. Integration Between Function and Aesthetics. New York: Edra; 2019.

[10] Бассетти Н. Высота окклюзии в протезировании и ортогнатологии. Интеграция эстетики и функции. М.: ТАРКОММ, 2021. 234 с.

[11] Davydov BN, Kochkonyan TS, Domenyuk DA, et al. The concept of a personalized approach to the design of the occlusive surface of the teeth rows taking into account craniofacial morphology (Part I). Institut Stomatologii. 2017;4(77):64–68. (In Russ).

[12] Давыдов Б.Н., Кочконян Т.С., Доменюк Д. А. и др. Концепция персонализированного подхода к конструированию окклюзионной поверхности зубных рядов с учётом краниофациальной морфологии (Часть I) // Институт стоматологии. 2021. № 2(91). С. 85–89.

[13] Mazharov VN, Korobkeev AA, Domenyuk DA, et al. Peculiarities of the orientation of the occlusion plane in people with different types of the gnatic part of the face. Medical News of North Caucasus. 2021;16(1):42-45. (In Russ).

[14] Мажаров В.Н., Коробкеев А.А., Доменюк Д. А. и др. Особенности ориентации окклюзионной плоскости у людей с различными типами гнатической части лица // Медицинский вестник Северного Кавказа. 2021. Т. 16, № 1. С. 42–45.

[15] Trezubov VN, Bulycheva EA, Chikunov SO, et al. The cephalometric study of the facial skeleton during the preparation to eliminating the occlusal surface deformations of dentition. Clinical Dentistry. 2015;4:102–104. (In Russ).

[16] Трезубов В.Н., Булычёва Е.А., Чикунов С.О. и др. Цефалометрическое изучение лицевого скелета при планировании устранения деформаций окклюзионной поверхности зубных рядов // Клиническая стоматология. 2015. № 4. С. 102–104.

[17] Broomell I.N. The value of temperamental indications in the correct Prosthesis of entire denture. The Dental cosmos: A Monthly Record of Dental Science. 1897(39):1–20.

[18] Broomell I.N. The value of temperamental indications in the correct Prosthesis of entire denture // The Dental cosmos: A Monthly Record of Dental Science. 1897. N 39. P. 1–20.

[19] Fradeani M. Prosthetic Treatment: A Systematic Approach to Esthetic, Biologic, and Functional Integration. Quintessence Publishing Company, 2008.

[20] Фрадеани М. Анализ эстетики. Систематизированный подход к ортопедическому лечению: в 2 т. М.: Азбука, 2008.

[21] Voronov AP, Lebedenko IYu., Voronov IA. Ortopedicheskoe lechenie bol’nykh s polnym otsutstviem zubov: uchebnoe posobie dlya studentov, obuchayushchikhsya po spetsial’nosti 060105 (040400) — “Stomatologiya”. Moscow: MEDpress-inform; 2006. 230 p. (In Russ).

[22] Воронов А.П., Лебеденко И.Ю., Воронов И.А. Ортопедическое лечение больных с полным отсутствием зубов: учебное пособие для студентов, обучающихся по специальности 060105 (040400) — «Стоматология». М.: МЕДпресс-информ, 2006. 230 с.

[23] Ismail YH, Bowman JF. Position of the occlusal plane in natural and artificial teeth. J Prosthet Dent. 1968;20(5):407–411. doi: 10.1016/S0022-3913(68)80017-4

[24] Ismail Y.H., Bowman J.F. Position of the occlusal plane in natural and artificial teeth // J Prosthet Dent. 1968. Vol. 20, N 5. P. 407–411. doi: 10.1016/S0022-3913(68)80017-4

[25] Sadyikov MI, Nesterov AM. Orthopedic treatment of patients with few teeth in case of lower face height loss. Tikhookeanskii meditsinskii zhurnal. 2013;1(51):75–77. (In Russ).

[26] Садыков М.И., Нестеров А.М. Ортопедическое лечение больных с малым количеством зубов при снижении высоты нижнего отдела лица // Тихоокеанский медицинский журнал. 2013. № 1(51). C. 75–77.

[27] Valério P, Xavier MR, Terçaroli S, et al. Occlusal plane parallel to camper plane: reality or fallacy? A tomographic study on human Sambaqui skeletal remains. Jaw Functional Orthopedics and Craniofacial Growth. 2022;2(1):4–10. doi: 10.21595/jfocg.2022.22418

[28] Valério P., Xavier M.R., Terçaroli S., et al. Occlusal plane parallel to camper plane: reality or fallacy? A tomographic study on human Sambaqui skeletal remains // Jaw Functional Orthopedics and Craniofacial Growth. 2022. Vol. 2, N 1. P. 4–10. doi: 10.21595/jfocg.2022.22418

[29] Patent RUS №2470587/ 27.12.2012. Byul. №36. Roshchin EM, Panteleev VD, Roshchina AV. Sposob opredeleniya raspolozheniya proteticheskoi verhnei ploskosti u pacientov s narusheniyami celostnosti zubnyh ryadov. (In Russ). Available from: https://www.fips.ru/cdfi/fips.dll/ru?ty=29&docid=2470587. Accessed: Sep 11, 2022.

[30] Патент РФ на изобретение № 2470587/ 27.12.2012. Бюл. №36. Рощин Е. М., Пантелеев В. Д., Рощина А. В. Способ определения расположения протетической верхней плоскости у пациентов с нарушениями целостности зубных рядов. Режим доступа: https://www.fips.ru/cdfi/fips.dll/ru?ty=29&docid=2470587. Дата обращения: 11.09.2022.

[31] Kurlyandsky VYu. Prosthetic Dentistry. 4th ed., revised. Moscow: Meditsina; 1977. 488 p. (In Russ).

[32] Курляндский В.Ю. Ортопедическая стоматология. 4-е изд., испр. М.: Медицина, 1977. 488 с.

[33] Shcherbakov AS, Gavrilov EI, Trezubov VN, Zhulev EN. Prosthetic Dentistry. Saint Petersburg: IKF “Foliant”; 1998. 565 p. (In Russ).

[34] Щербаков А.С., Гаврилов Е.И., Трезубов В.Н., Жулев Е.Н. Ортопедическая стоматология. СПб.: ИКФ «Фолиант», 1998. 565 с.

[35] Kopeikin VN. Prosthetic Dentistry: textbook. Kopeikin VN, Mirgazizova MZ, editors. Moscow: Meditsina; 2001. 511 p. (In Russ).

[36] Копейкин В. Н. Ортопедическая стоматология: учебник / под ред. В.Н. Копейкина, М.З. Миргазизова. М.: Медицина, 2001. 511 с.

[37] Komlev SS., Kulikova ES. A method for constructing a prosthe tic plane. Izvestiya samarskogo nauchnogo tsentra RAN. 2015;17(2-2):323–325. (In Russ).

[38] Комлев С.С., Куликова Е.С. Способ конструирования протетической плоскости // Известия Самарского научного центра РАН. 2015. Т. 17, № 2-2. С. 323–325.

[39] Karkazis HC. Polyzois GL. A study of the occlusal plane orientation in complete denture construction. J Oral Rehabil. 1987;14(4):399–404. doi: 10.1111/j.1365-2842.1987

[40] Karkazis H.C. Polyzois G.L. A study of the occlusal plane orientation in complete denture construction // J Oral Rehabil. 1987. Vol. 14, N 4. P. 399–404. doi: 10.1111/j.1365-2842.1987

[41] Abrahams R, Carey PD. The use of the ala-tragus line for occlusal plane determination in complete dentures. J Dent. 1979;7(4):339–341. doi: 10.1016/0300-5712(79)90147-7

[42] Abrahams R., Carey P.D. The use of the ala-tragus line for occlusal plane determination in complete dentures // J Dent. 1979. Vol. 7, N 4. P. 339–341. doi: 10.1016/0300-5712(79)90147-7

[43] Shigeta Y, Ogawa T, Nakamura Y, et al. Structural equation modeling for alteration of occlusal plane inclination. J Prosthodont Res. 2015;59(3):185–193. doi: 10.1016/j.jpor.2015.05.001

[44] Shigeta Y., Ogawa T., Nakamura Y., et al. Structural equation modeling for alteration of occlusal plane inclination // J Prosthodont Res. 2015. Vol. 59, N 3. P. 185–193. doi: 10.1016/j.jpor.2015.05.001

[45] Bogatova EA, Lepakhina AA, Nikonova LG, et al. Anthropometric study of HIP-Plane Morphology and Correlation Relations of its Parameters with Cerebral and Facial Cranium Measurements. Modern technologies in medicine. 2013;5(2):84–88. (In Russ).

[46] Богатова Е.А., Лепахина А.А., Никонова Л.Г. и др. Антропометрическое изучение морфологии HIP-плоскости и корреляционных связей ее параметров с размерами мозговой и лицевой частей черепа // Современные технологии в медицине. 2013. T. 5, № 2. C. 84–88.

[47] Roshchina AV, Panteleev VD, Roshchin EM. Orientation of the occlusal plane in patients during orthodontic treatment. Russian Dental Journal. 2014;(3):33–35. (In Russ).

[48] Рощина А.В. Пантелеев В.Д., Рощин Е.М. Ориентация окклюзионной плоскости у пациентов в процессе ортодонтического лечения // Российский стоматологический журнал. 2014. № 3. С. 33–35.

[49] Fadeev RA, Timchenko VV. Poisk optimalnoi okklyuzionnoi ploskosti u pacientov s vertikalnimi zubochelyustnimi anomaliyami. Institut stomatologii. 2016;1(70):50–53. (In Russ).

[50] Фадеев Р.А., Тимченко В.В. Поиск оптимальной окклюзионной плоскости у пациентов с вертикальными зубочелюстными аномалиями // Институт стоматологии. 2016. № 1(70). С. 50–53.

[51] Tum K. Determination of Occlusal Plane Using Bony Anatomical Landmarks Through the Analysis of Cone Beam Computed Tomography [dissertation]. Chapel Hill; 2016. 34 p. doi: 10.17615/56yq-dx71

[52] Tum K. Determination of Occlusal Plane Using Bony Anatomical Landmarks Through the Analysis of Cone Beam Computed Tomography : dissertation. Chapel Hill, 2016. 34 p. doi: 10.17615/56yq-dx71

[53] Acharya B. Comparison of maxillary occlusal plane with various craniofacial reference lines in Nepalese and Indian young adults. Orthodontic Journal of Nepal. 2011;1(1):16–19. doi: 10.3126/ojn.v1i1.9360

[54] Acharya B. Comparison of maxillary occlusal plane with various craniofacial reference lines in Nepalese and Indian young adults // Orthodontic Journal of Nepal. 2011. Vol. 1, N 1. P. 16–19. doi: 10.3126/ojn.v1i1.9360

[55] Patent RUS №2355310/ 30.10.07 Byul. №14. Sadykov MI, Nesterov AM, Nugumanov AG. Sposob opredeleniya proektsii kamperovskoi gorizontali na litse pacienta. (In Russ). Available from: https://www.fips.ru/cdfi/fips.dll/ru?ty=29&docid=2355310. Accessed: Sep 15, 2022.

[56] Патент РФ на изобретение №2355310/ 30.10.07 Бюл. №14. Садыков М.И., Нестеров А.М., Нугуманов А.Г. Способ определения проекции камперовской горизонтали на лице пациента. Режим доступа: https://www.fips.ru/cdfi/fips.dll/ru?ty=29&docid=2355310. Дата обращения: 15.09.2022.

[57] Sadykov MI, Nesterov AM. Using individual nosoushnoy line with orthopedic treatment of patients with a small number of teeth on jaws. Institut stomatologii. 2012;(2(55)):70–71. (In Russ).

[58] Садыков М.И., Нестеров А.М. Использование индивидуальной носоушной линии при ортопедическом лечении больных с малым количеством зубов на челюстях // Институт стоматологии. 2012. № 2(55). С. 70–71.

[59] Čelar A, Tafaj E, Graf A, et al. Association of anterior and posterior occlusal planes with different Angle and skeletal classes in permanent dentitions. J Orofac Orthop. 2018;79(4)267–276. doi: 10.1007/s00056-018-0139-z

[60] Čelar A., Tafaj E., Graf A., et al. Association of anterior and posterior occlusal planes with different Angle and skeletal classes in permanent dentitions // J Orofac Orthop. 2018. Vol. 79, N 4. P. 267–276. doi: 10.1007/s00056-018-0139-z

[61] Zhulev EN, Gaivoronsky IV, Bogatova EA, et al. Сomparative analysis of the degree of variability in frankfurt, camper, hip and occlusal planes in the facial skeleton. Bulletin of Saint Petersburg University. Medicine. 2013(3):159–164. (In Russ).

[62] Жулев Е.Н., Гайворонский И.В., Богатова Е.А. и др. Сравнительная оценка прикладного значения горизонтальных плоскостей черепа в стоматологической практике // Вестник Санкт-Петербургского университета. Медицина. 2013. № 3. С. 159–164.

[63] Khvatova VA. Clinical gnathology. Moscow: Meditsina; 2005. 294 p. (In Russ).

[64] Хватова В.А. Клиническая гнатология. М.: Медицина, 2005. 294 c.

[65] Thapa D. Evaluation of the Reliability of Hamular Notch-Incisive Papilla Plane (HIP) in Establishing Occlusal Plane. Orthodontic Journal of Nepal. 2014;4(1);45–47. doi: 10.3126/ojn.v4i1.11311

[66] Thapa D. Evaluation of the Reliability of Hamular Notch-Incisive Papilla Plane (HIP) in Establishing Occlusal Plane // Orthodontic Journal of Nepal. 2014. Vol. 4, N 1. P. 45–47. doi: 10.3126/ojn.v4i1.11311

[67] Panteleyev VD, Roshchin YeM, Baranov IYe. Anatomical parallel of occlusal plane. Morphology. 2016;149(3):157–158. (In Russ).

[68] Пантелеев В. Д., Рощин Е.М., Баранов И.Е. Анатомическая параллель окклюзионной плоскости // Морфология. 2016. Т. 149, № 3. С. 157–158.

[69] Ivanova OP. Determination of parameters of occlusal spheres on computer tomograms of the head of patients with different structures of the gnatic part of the facial skeleton of the skull. Clinical Dentistry. 2020;(4(96)):48–53. (In Russ). doi: 10.37988/1811-153X_2020_4_48

[70] Иванова О.П. Определение параметров окклюзионных сфер на компьютерных томограммах головы пациентов с различным строением гнатической части лицевого скелета черепа // Клиническая стоматология. 2021. № 4(96). C. 48–53. doi: 10.37988/1811-153X_2020_4_48

[71] Hanashima M, Sakakibara K, Slavicek R, et al. A study regarding occlusal plane and posterior disocclusion. International Journal of Stomatology & Occlusion medicine. 2008(1):27–33. https://doi.org/10.1007/s12548-008-0007-3

[72] Hanashima M., Sakakibara K., Slavicek R., et al. A study regarding occlusal plane and posterior disocclusion // International Journal of Stomatology & Occlusion medicine. 2008. N 1. P. 27–33. https://doi.org/10.1007/s12548-008-0007-3

[73] Sato S. Atlas occlusion diagnosis by BruxChecker. Yokosuka : Kanagawa Dental College Research Institute of Occlusion Medicine; 2005. 33 p.

[74] Sato S. Atlas occlusion diagnosis by BruxChecker. Yokosuka: Kanagawa Dental College Research Institute of Occlusion Medicine, 2005. 33 p.

[75] Arutyunov SD, Persin LS, Kopeikin VN, et al. Opredelenie urovnya okklyuzionnoi ploskosti na telerentgenogramme golovi, vipolnennoi v bokovoi proektsii. Problemi neirostomatologii i stomatologii. 1998:41–43. (In Russ).

[76] Арутюнов С.Д., Персин Л.С., Копейкин В.Н. и др. Определение уровня окклюзионной плоскости на телерентгенограмме головы, выполненной в боковой проекции // Проблемы нейростоматологии и стоматологии. 1998. С. 41–43.

[77] Trezubov VN, Kurochkin YuK. Sposob rentgenotsefalometricheskogo analiza chelyustno-litsevoi oblasti pri deformatsii zubnykh ryadov. Metodicheskoe posobie. Kaliningrad; 1985. (In Russ).

[78] Трезубов В.Н., Курочкин Ю.К. Способ рентгеноцефалометрического анализа челюстно-лицевой области при деформации зубных рядов. Методическое пособие. Калининград, 1985.

[79] Patent RUS № 2504346/ 20.01.2014. Byul. №2. Roshchin EM, Panteleev VD, Roshchina AV. Sposob opredeleniya individual’noi topografii okklyuzionnoi ploskosti. (In Russ). Available from: https://www.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPAT&DocNumber=2504346&TypeFile=html. Accessed: Jan 01, 2003.

[80] Патент РФ на изобретение № 2504346/ 20.01.2014. Бюл. №2. Рощин Е.М., Пантелеев В.Д., Рощина А.В. Способ определения индивидуальной топографии окклюзионной плоскости. Режим доступа: https://www.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPAT&DocNumber=2504346&TypeFile=html. Дата обращения: 20.01.2023.

[81] Muzurova LV, Konnov VV, Solovieva MV, et al. Korrelyacionnye svyazi i vzaimootnosheniya uglovykh parametrov golovy molodyh muzhchin s ortognaticheskim prikusom. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya. 2010;(12):66. (In Russ).

[82] Музурова Л. В., Коннов В. В., Соловьёва М.В. и др. Корреляционные связи и взаимоотношения угловых параметров головы молодых мужчин с ортогнатическим прикусом // Успехи современного естествознания. 2010. № 12. С. 66.

[83] Fadeev RA, Timchenko VV. Determination of the optimal occlusal plane in patients with vertical dentoalveolar anomalies. Vestnik Novgorodskogo gosudarstvennogo universiteta. 2017;(3(101)):98–101. (In Russ).

[84] Фадеев Р.А., Тимченко В.В. Применение методики определения оптимальной окклюзионной плоскости для лечения пациентов с вертикальными зубочелюстными аномалиями // Вестник Новгородского государственного университета. 2017. № 3 (101). C. 98–101.

RIGHTS & PERMISSIONS

Eco-Vector