Ваш город: Москва
Выбрать другой город

Нейромышечное исследование стабильности ортодонтического лечения

После ортодонтического лечения для предотвращения рецидива в большинстве случаев необходима ретенция. Известно, что мягкие ткани оказывают существенное влияние на положение зубов. С целью изучения влияния жевательных мышц на стабильность результатов ортодонтического лечения и исключения необоснованных процедур в ходе данного исследования было обследовано двое пациентов мужского пола в возрасте 13 и 30 лет, после завершения ими активного ортодонтического лечения и снятия брекетов. Через неделю и через 6 месяцев были повторно изготовлены альгинатные оттиски и проведено электромиографическое поверхностное исследование жевательных и височных мышц при максимальном сжатии зубов. Младшему пациенту ЭМГ-мониторинг проводился ежемесячно в течение 6 месяцев и ещё раз повторно через год. С помощью компьютерного дигитайзера были измерены размеры зубных дуг и инклинация касательных осей клинических коронок зубов. Симметрия мышечного напряжения измерялась в виде процентного коэффициента наложения (РОС), а потенциальные компоненты бокового смещения оценивались с использованием коэффициента ТОРК (ТС)

Количественная оценка изменений размеров дуг показала небольшие отклонения (до 1 мм). У младшего пациента не наблюдалось изменения наклона клинических коронок, в то время как у взрослого пациента отклонения были выявлены существенные (до 18º). При регистрации всех ЭМГ-показателей у молодого пациента коэффициент POC был выше 86%, ТС менее 10%. У взрослого пациента были зарегистрированы показатели POC в пределах нормы, однако коэффициент ТС превышал 11%.Увеличение значения ТС у взрослого пациента может объясняться большей степенью изменения пространственного положения коронок зубов. Таким образом выявлено, что поверхностное ЭМГ-исследование жевательных мышц может помочь в выявлении пациентов, которым показано использование ретенционного аппарата по окончании ортодонтического лечения.

Стабильности ортодонтического лечения традиционно уделяется большое внимание, хотя некоторые изменения по окончании лечения рассматриваются как норма, возникающая вследствие изменений в процессе роста или старения, некоторые изменения правильно классифицировать как рецидив. Действительно, принято считать, что никакое ортодонтическое лечение не может гарантировать абсолютной стабильности положения зубов после снятия ортодонтической аппаратуры. Для исключения или ограничения такого явления, как рецидив считается необходимой ретенция, некоторые манипуляции по проведению которой выполняются пожизненно. К сожалению, многие протоколы проведения ретенционных мероприятий не имеют под собой строгой научной базы и только у ограниченного круга пациентов можно предположить изменения по завершении активной фазы лечения.

Известно, что мягкие ткани оказывают существенно влияние на перемещение зубов - различной степени на изменения после лечения влияют язык, губы, мышцы ротовой области, а также окружающие зубы мягкие ткани. Однако до сих пор не проводилось исследований, детально анализирующих влияние жевательных мышц на рецидив после проведенного ортодонтического лечения, хотя были выявлены значительные изменения ЭМГ-активности жевательных мышц в процессе лечения.

Ортодонтическое лечение может привести к изменению баланса структур челюстно-лицевой области, и рецидив может являться своего рода «физиологической» попыткой организма возвратить приемлемое нейромышечное равновесие¹. Кроме того, длительная ретенция может вызвать некоторое повреждение твердых и мягких тканей. Пытаясь найти количественный базис оценки влияния жевательных мышц на рецидив, возникающий после ортодонтического лечения, а также во избежание ненужных манипуляций авторы данного исследования обследовали двух пациентов мужского пола и провели морфологический анализ зубных дуг и ЭМГ-исследование жевательных мышц.
 

Материалы и методы

 

Пациенты

Нами были обследованы двое пациентов мужского пола непосредственно после окончания ортодонтического лечения на несъёмной аппаратуре.

Первому пациенту (В) проводилось лечение аномалии прикуса скелетного и зубоальвеолярного II-го класса ( моляры и клыки) на фоне глубокого прикуса и сагиттальной щели 10 мм, перекрестного прикуса между верхним первым премоляром справа и нижним вторым премоляром справа и скученности фо фронтальном отделе нижнего зубного ряда. Ортодонтическое лечение этого пациента включало фиксацию несъёмной аппаратуры на обе челюсти со стальной прямоугольной дугой 0,17х0,25, внеротовой тягой и эластиками для коррекции второго класса. Внеротовая тяга использовалась пациентом в течение 18 месяцев, на 12-ом месяце были включены эластики для второго класса, ношение которых продолжалось вплоть до окончания лечения, когда пациенту исполнилось 13 лет. К этому моменту пациент имел сформированный постоянный прикус, включая вторые моляры (с обеих сторон класс II по молярам и клыкам).

Второй пациент (F) имел соотношение по клыкам и молярам по I классу справа, II-й класс Энгля по молярам и I класс по клыкам на левой полудуге. У него имелась скученность передних верхних зубов, перекрестный прикус между боковым верхним резцом и нижним боковым резцом справа, нижним клыком справа и верхним первый моляром слева и нижним первым моляром слева; асимметрия нижней дуги со смещением срединной линии влево; ротация нижнего второго премоляра и первого моляра слева. Перед началом ортодонтического лечения был удален верхний первый премоляр слева. Ортодонтическое лечение проводилось в течение двух лет с использованием никель-титановой (Ni-Ti) дуги 0.16 и стальной дуги 0.17х0.25, эластомерной цепочки для ретракции левого верхнего клыка, пружин между верхним правым центральным резцом и клыком и между нижними левыми первым и вторым премолярами, лингвальной кнопкой, приклеенной на нижний левый второй премоляр. На момент снятия аппаратуры пациенту было 30 лет, он имел полный постоянный прикус, включая вторые моляры, за исключением верхнего левого премоляра.

Обоим пациентам не проводилось никаких манипуляций по поводу ретенции. Каждый был обследован через одну неделю и через 6 месяцев после снятия ортодонтической аппаратуры. В обоих случаях пациентам проводилось ЭМГ-исследование жевательных мышц и изготовливались альгинатные оттиски зубов для регистрации изменений. Кроме того, молодой пациент В проходил поверхностное ЭМГ- исследование ежемесячно в течение 6 месяцев и дополнительное обследование через год. Пациенту F также было проведено ЭМГ исследование через 1 год.
 

Измерения параметров зубных дуг

Гипсовые модели были изготовлены обоим пациентам по альгинатным оттискам. На основании набора стандартизированных опорных точек были измерены сагиттальные и поперечные размеры, а также пространственный наклон лицевых осей клинических коронок зубов и размеры клинических коронок зубов.9,10 (Рис. 1,2). Цифровые координаты опорных точек были получены одним оператором на 3-D электромагнетном дигитайзере (3Draw; Polhemus, Colchester, VT), подсоединенном к компьютеру. Детальное описание протокола измерения можно найти в работе Ferrario и др. (9,10)

Были получены файлы и пространственные координаты, для последующих расчетов использовалась разработанная авторами компьютерная программа.

В частности, расстояния межклыковое, между молярами, между серединами отрезков между резцами и молярами, а также высота клинических коронок измерялись в миллиметрах, а наклон лицевой оси клинических коронок каждого зуба во фронтальной и сагиттальной плоскостях измерялись в градусах.9,10 Для всех измерений использовались одни и те же референтные плоскости, все они были математически спрецированы на горизонтальную плоскость. Плоскости верхней и нижней челюсти определялись между режущим сосочком и пересечениями небной и лингвальной борозд первых постоянных моляров с десневой границей. (10)

Как было установлено ранее, ошибка метода составляла 2,3–2,5 градусов для наклона оси коронки, 0,19 мм для высоты коронки.(10) Коэффициент вариации для размеров зубных дуг составил 1,23%.(9)
 

Регистрация ЭМГ показателей и измерения

Исследование жевательной и передней височной мышц слева и справа проводилось, как описано Ferrario и др.11-13 В исследовании использовались одноразовые биполярные электроды диаметром 10 мм с расстоянием между электродами 21 +/-1 мм (Duo-Trode, Myo-Tronics, Seattle, WA), одноразовый референтный электрод устанавливался на лоб.

ЭМГ-активность жевательных мышц фиксировалась с помощью 4-х каналов-отведений 8-канального электромиографа FRELLY (De Gotzen, Милан, Италия). Аналоговый ЭМГ-сигнал был усилен (усиление 150, частота от 0 до 10 кГц, входная пиковая мощность от 0 до 2,000 мкВ) с помощью дифференциального усилителя с общим уровнем фильтра (CMRR=105 дБ в диапазоне от 0 до 60 Гц, входным сопротивлением 10 ГОм), оцифровывающим (разрешение 12 b, частота A/D 2,230 Гц) и с цифровым фильтром (усиление на 30 Гц, подавление на 400 Гц, фильтр шумов на 50-60 Гц).
Сигналы нивелировались в течение 25 мс с мышечной активностью 4-х мышц, оцениваемой по среднеквадратической амплитуде в мВ. Регистрируемые ЭМГ-сигналы записывались для дальнейшего анализа с помощью специально разработанного пакета прикладных программ. (11-13)

Для стандартизации ЭМГ-потенциалов первое измерение проводилось, как детально описано Ferrario и др.13 Два ватных валика толщиной 10 мм помещались в области вторых премоляров и моляров каждого пациента, и регистрировались потенциалы при максимальном произвольном сжатии зубов в течение 3 сек. Для каждой мышцы средний ЭМГ потенциал принимался за 100%, и все последующие ЭМГ потенциалы выражались как процент от этой величины (мкВ/мкВ х 100).

Затем ЭМГ-активность регистрировалась при максимальном произвольном сжатии зубов в течение 5 сек. в положении максимальной окклюзии. Испытуемым было предложено сжать зубы как можно сильнее и поддерживать этот уровень напряжения в течение всего теста. При регистрации они находились в положении сидя (без дополнительной поддержки головы) и держали голову в естественно прямом положении.(13) Воспроизводимость поверхностных ЭМГ измерений этих мышц была ранее проверена в нашей лаборатории и признана хорошей.(13)

У каждого из испытуемых анализировались центральные 3 сек. теста на максимальное произвольное сжатие зубов, ЭМГ потенциалы стандартизировались, как описано выше. Затем ЭМГ-показатели парных мышц сравнивались путем вычисления коэффициента процентного наложения (POC, %),12,13 – индекса симметрии мышечного напряжения. Индекс варьировался от 0 до 100%, т.е. когда две парные мышцы сокращались идеально симметрично, POC составлял 100%. В каждом испытании были получены коэффициенты POC для жевательных и височных мышц.

Поскольку несбалансированность сокращений диагональных височных и жевательных мышц (например, правая височная и левая жевательная) могла вызвать рост компонента бокового смещения, при проведении исследования нами был введен коэффициент «Торк» (TC, %). ТС варьировался от 0% (полное отсутствие силы бокового смещения) до 100% (максимальная сила бокового смещения). ТС составлял 0%, когда различия между левой и правой височной мышцами и левой и правой жевательной мышцами были нулевые, и коэффициент POC равнялся 100% (полная симметрия парных жевательных и височных мышц).
 

Результаты

Изменения сагиттальных и поперечных размеров зубных дуг, выявленных у обоих пациентов через 6 месяцев с момента снятия ортодонтической аппаратуры, представлены в Таблице 1. У обоих пациентов большие изменения наблюдались в области нижней челюсти. В частности, расстояния между клыками и между молярами у пациента B уменьшились более, чем на 0,5 мм, при этом расстояние между центрами отрезков между резцами и клыками (1-3) увеличилось примерно на 1 мм. У пациента F расстояние между молярами нижней челюсти увеличилось более чем на 0,5 мм. У обоих пациентов не наблюдалось скученности зубов.

В Таблицах 2 и 3 перечисляются изменения показателей наклона лицевой оси клинических коронок. У молодого пациента изменения были ограничены, и только 17 показателей из 56 превысили 2,5 градуса (ошибка метода). В самом деле, даже для этих зубов изменения наклона лицевой оси клинической коронки были малы, и только в 4-х случаях превысили 6 градусов (до 8,8 градусов). У старшего пациента в 38 измерениях (из 54) изменения превысили 2,5 градуса. У этого пациента лицевые оси клинических коронок интенсивно изменялись во фронтальной и сагиттальной плоскостях; в 13 случаях изменения превысили 10 градусов (до 18 градусов), что свидетельствует об определенном уровне рецидива.

В Таблице 4 указаны ЭМГ-индексы, вычисленные для обоих пациентов при проведении контрольных осмотров. Во всех случаях индекс POC у пациента B был выше 86%, а индекс TC ниже 10% (в пределах нормы). У пациента F индекс POC находился в интервале от 83,9 до 86,8% (норма – больше 85%), а индекс TC был около 11% (т.е. выше нормы).


 

Дискуссия

Возрастное уменьшение межклыковой ширины и длины дуги, а также увеличение скученности зубов были обнаружены в постоянном прикусе как у условно нормальных испытуемых, так и у пациентов после ортодонтического лечения.(14-17) В качестве причин этих изменений указываются мышечные силы, а также периодонтальные компоненты, вызывающие самопроизвольное щечное и мезиальное смещение зубов. Послеортодонтический рецидив объединяется с этим физиологическим феноменом, и невозможно четко разделить эти два процесса. Окклюзия после ортодонтического лечения, должно быть, является менее стабильной, чем естественная окклюзия, и она более подвержена изменениям. Хотя роль периодонта, мышц языка и околоротовой области считается достаточно определенной, по крайней мере, в целом, тем не менее, не существует исследований, детально анализировавших эффект жевательных мышц.

На нейромышечный контроль жевательных мышц оказывается влияние со стороны периодонта: например, у здоровых людей экспериментальное окклюзионное нарушение на толщину 250 мкм вызывало изменение паттерна мышечного напряжения жевательных и височных мышц.12Также измененные окклюзионные взаимоотношения, например, перекрестный прикус, изменяли мышечную активность челюстей (11,12) и снижали мышечную эффективность, которая возвращалась к норме после ортодонтической коррекции.6,22 В течение ортодонтического лечения изменялась активность жевательных мышц.(6,22) Боль, дискомфорт, окклюзионные изменения – все это может влиять на мышечную активность.(6,7)

Ортодонтическое лечение само по себе вызывает изменение положения зубов, и новый периодонтальный статус может негативно влиять на нейромышечное равновесие.(7) Дальнейшие исследования взаимоотношения между дисбалансом жевательных мышц при сжатии зубов и ортодонтическим рецидивом могли бы дать более глубокий взгляд на феномен, контролирующий черепно-лицевое развитие и внешние изменения. Они могли бы дать клиницисту простой и неинвазивный метод определения пациентов с потенциально большим риском. Дополнительные ретенционные лечебные манипуляции могли бы быть сокращены.

Не существует определенного консенсуса по вопросу продолжительности ретенционного периода, и часто предлагается проведение пожизненных манипуляций.(1,2,5,8) В самом деле, у взрослых пациентов клеточный и молекулярный оборот ниже, чем у детей и подростков, ниже подвижность зубов; и им предлагается более длительное ретенционное лечение.(2,5,23)
В данном исследовании было проведено обследование двоих мужчин, ортодонтических пациентов после успешного завершения ими ортодонтического лечения. Все манипуляции в данном исследовании были неинвазивны и мало затратны. Поверхностный ЭМГ анализ был проведен с минимальным беспокойством для пациентов, с одномоментным получением количественных показателей. У пациента-подростка (BD, 13 лет на момент снятия аппаратуры) все ЭМГ все индексы, вычисленные при максимальном произвольном сжатии зубов, были в пределах нормальных значений, однако у взрослого пациента (FM, 30 лет на момент снятия аппаратуры) большая часть показателей отличалась от контрольных значений, полученных у здоровых испытуемых.(13) В частности, индекс POC жевательной мышцы был ниже контрольных значений, что свидетельствует о некоторой степени асимметрии при сжатии зубов. Коэффициент торка был выше контрольных значений, что говорит о некотором дисбалансе между мышечных пар слева и справа. (Таб. 4)

Данное функциональное обследование допорлнялось анализом параметров зубных дуг. Изменений размеров зубных дуг обнаружено не было, однако были обнаружены некоторые изменения пространственного расположения клинических коронок зубов. У пациента BD были обнаружены более выраженные изменения наклона лицевой оси клинической коронки правого второго моляра нижней челюсти во фронтальной плоскости. (Таб. 2) Действительно, на момент снятия аппаратуры этот зуб был не полностью прорезавшимся, и в последующие 6 месяцев он продолжал прорезываться с незначительным изменением своего наклона.

У пациента FM первый и второй премоляры слева имели значительные изменения наклона осей клинических коронок в течение 6 месяцев после завершения лечения (Таб. 3) – более чем на 10 градусов во фронтальной плоскости и до 15 градусов в сагиттальной плоскости. Оба зуба были ротированы в течение ортодонтического лечения, и такого типа рецидив хорошо известен.(8) До лечения верхний правый боковой резец находился в перекрестном прикусе, и спустя 6 месяцев он показал наименьшие изменения наклона оси клинической коронки.

Эти предварительные данные позволяют предположить, что после снятия аппаратуры у пациентов с более выраженными изменениями наклона осей клинических коронок также наблюдаются более существенные изменения функциональной координации его основных жевательных мышц, по крайней мере, при сжатии зубов. У другого пациента напротив имелись незначительные изменения наклона осей клинических коронок и мышечной активности. Следует подчеркнуть, что принимавшие участие в эксперименте двое пациентов имели различный возраст, и им проводилось различное ортодонтическое лечение; эти факторы могут влиять на рецидив после лечения. Однако, несмотря на ограничения данного исследования, поверхностное ЭМГ-исследование основных жевательных мышц может предоставить ортодонту быстрый и недорогой неинвазивный способ предсказания стабильности результатов ортодонтического лечения.

Рис. 1. Слепок нижней челюсти с опорными точками. Указаны сагиттальные и поперечные размеры дуги. 3-3 = расстояние между клыками; 6-6 = расстояние между молярами; 1-3 = расстояние между серединами отрезков, соединяющих резцы и клыки; 1-6 = расстояние между серединами отрезков, соединяющих резцы и моляры.

Рис. 2. Слепок нижней челюсти, вид сбоку. Обозначены лицевые оси наклона клинических коронок, а также наклон левого второго премоляра в сагиттальной плоскости.

  

Таблица 1. Изменения размеров дуг за 6 месяцев (в мм)

Положительные значения означают увеличение расстояние через 6 месяцев после снятия аппаратуры.

Таблица 2. Изменения наклона осей клинических коронок (в градусах) у пациента BD (13 лет)

Положительные значения означают увеличение наклона оси клинической коронки через 6 месяцев после снятия аппаратуры.


Таблица 3. Изменения наклона осей клинических коронок (в градусах) у пациента FM (30 лет)

Положительные значения означают увеличение наклона оси клинической коронки через 6 месяцев после снятия аппаратуры.

              

Таблица 4. Индексы ЭМГ показателей у пациентов BD и FM

Все значения указаны в %
POC – коэффициент процента наложения ( симметрии мышечного напряжения)
TC – индекс «Торк» - коэффициент силы бокового вращения
Т – Тemporalis, височная мышца
M – Мasseter, жевательная мышца

Литература

1. Nanda RS, Nanda SK. Considerations of dentofacial growth in long-term retention and stability: Is active retention needed? Am J Orthod Dentofac Orthop 1992;101:297–302.
2. Josell SD. Tooth stabilization for orthodontic retention. Dent Clin North Am 1999;43:151–165.
3. Kaplan H. The logic of modern retention procedures. Am J Orthod Dentofac Orthop 1988;93: 325–340.
4. Fidler BC, Årtun J, Joondeph DR, Little RM. Longterm stability of Angle class II, division 1 malocclusions with successful occlusal results at the end of active treatment. Am J Orthod Dentofac Orthop 1995;107:276–285.
5. Kahl-Nieke B. Retention and stability considerations for adult patients. Dent Clin North Am 1996;40:961–994.
6. Goldreich H, Gazit E, Lieberman MA, Rugh JD.The effect of pain from orthodontic arch wire adjustment on masseter muscle electromyographic activity. Am J Orthod Dentofac Orthop 1994;106: 365–370.
7. Miyamoto K, Ishizuka Y, Tanne K. Changes in masseter muscle activity during orthodontic treatment evaluated by a 24-hour EMG system. Angle Orthod 1996;66:223–228.
8. Shapiro PA, Kokich VG. The rationale for various modes of retention. Dent Clin North Am 1981; 25:177–192.
9. Ferrario VF, Sforza C, Poggio CE, Serrao G, Colombo A. Three-dimensional dental arch curvature in human adolescents and adults. Am J Orthod Dentofac Orthop 1999;115:401–405.
10. Ferrario VF, Sforza C, Colombo A, Ciusa V, Serrao G. Three-dimensional inclination of the dental axes in healthy permanent dentition.A cross-sectional study in a normal population. Angle Orthod 2001;71:257–264.
11. Ferrario VF, Sforza C, Serrao G. The influence of crossbite on the coordinated electromyographic activity of human masticatory muscles during mastication. J Oral Rehabil 1999;26:575–581.
12. Ferrario VF, Sforza C, Serrao G, Colombo A, Schmitz JH. The effects of a single intercuspal interference on EMG characteristics of human masticatory muscles during maximal voluntary teeth clenching. J Craniomandib Pract 1999; 17:184–188.
13. Ferrario VF, Sforza C, Colombo A, Ciusa V. An electromyographic investigation of masticatory muscle symmetry in normo-occlusion subjects. J Oral Rehabil 2000;27:33–40.
14. Bishara SE, Khadivi P, Jakobsen JR. Changes in tooth size–arch length relationships from the deciduous to the permanent dentition: A longitudinal study. Am J Orthod Dentofac Orthop 1995; 108:607–613.
15. Bishara SE, Treder JE, Damon P, Olsen M. Changes in the dental arches and dentition between 25 and 45 years of age. Angle Orthod 1996;66: 417–422.
16. Bishara SE, Jakobsen JR, Treder JE, Nowak A. Arch width changes from 6 weeks to 45 years of age. Am J Orthod Dentofac Orthop 1997;111: 401–409.
17. Bishara SE, Jakobsen JR, Treder JE, Nowak A. Arch length changes from 6 weeks to 45 years. Angle Orthod 1998;68:69–74.
18. Southard TE, Southard KA, Tolley EA. Periodontal force: A potential cause of relapse. Am J Orthod Dentofac Orthop 1992;101:221–227.
19. Harris EF. A longitudinal study of arch size and form in untreated adults. Am J Orthod Dentofac Orthop 1997;111:419–427.
20. Edwards JG. A long-term prospective evaluation of the circumferential supracrestal fiberotomy in alleviating orthodontic relapse. Am J Orthod Dentofac Orthop 1988;93:380–387.
21. Alarcòn JA,Martìn C, Palma JC. Effect of unilateral posterior crossbite on the electromyographic activity of human masticatory muscles. Am J Orthod Dentofac Orthop 2000;118:328–334.
22. Sohn BW, Miyawaki S, Noguchi H, Takada K. Changes in jaw movement and jaw closing muscle activity after orthodontic correction of incisor crossbite. Am J Orthod Dentofac Orthop 1997; 112:403–409.
23. Tanne K, Yoshida S, Kawata T, Sasaki A, Knox J, Jones ML.An evaluation of the biomechanical response of the tooth and periodontium to orthodontic forces in adolescent and adult subjects. Br J Orthod 1998;25:109–115.

Статья предоставлена компанией "Валлекс М"

Регулярно читаете статьи по специальности? Подпишитесь на нашу рассылку.

No comments yet