Коррекция внутренних нарушений височно-нижнечелюстного сустава с использованием окклюзионных шин, изготовленных с помощью CAD/CAM-технологий

Введение

Изменения артикуляции нижней челюсти в большинстве случаев возникают из-за нарушения целостности зубных рядов и патологии прикуса [1, 2]. Однако нередко пациенты обращаются за стоматологической помощью в связи с проблемами, вызванными внутрен­ними нарушениями височно-нижнечелюстного сустава (ВНЧС) с изменениями положения и движений суставного диска [2, 3].

В работах как отечественных, так и зарубежных исследователей предлагаются различные классификации внутренних нарушений ВНЧС, что обусловливает некоторые сложности как в диагностике, так и в лечении данной патологии. Основные, наиболее часто встречающиеся клинико-морфологические группы нарушений функции ВНЧС были изучены в работах В.А. Хватовой [4]. При вывихе или подвывихе суставной диск находится в нефизиологическом положении относительно головки нижней челюсти. Диск может смещаться вперед, назад, медиально, латерально, вентромедиально и вентролатерально относительно головки нижней челюсти. Наиболее часто встречается передний вывих суставного диска — в 80–90% случаев. Различают смещения суставного диска с репозицией (вправляемые) и без репозиции (невправляемые).

Практический интерес при проведении диагностики и выборе эффективной терапии представляет классификация П.Г. Сысолятина, В.М. Безрукова и А.А. Ильина [5].

При внутренних поражениях ВНЧС, вызванных нарушениями окклюзии, терапией выбора является ортопедическое или ортодонтическое лечение, в частности окклюзионными шинами и накусочными пластинами.

Окклюзионная терапия шинами комплексно воздействует на всю зубочелюстную систему, включая зубы, жевательные мышцы и все структуры ВНЧС [6].

В связи с тем, что распространенность внутренних нарушений ВНЧС остается высокой, а единое мнение по выбору терапевтической тактики отсутствует, целью работы явилось изучение эффективности миорелаксирующих шин, разработанных на основе новых современных методов — CAD/CAM-технологии.

Материалы и методы

Обследовано 47 пациентов с нарушениями артикуляции нижней челюсти, из них 40 женщин и 7 мужчин в возрасте 23–39 лет. У всех были выявлены внутренние нарушения ВНЧС в виде вентральной дислокации суставного диска с репозицией и болезненностью жевательных мышц. Клиническое обследование проводилось в соответствии с международным протоколом [3].

При клиническом обследовании основной жалобой было наличие шумов в виде щелчка или хруста при движениях нижней челюсти — у 45 пациентов из 47 (95,7%). Затруднения при открывании рта испытывали 29 человек из 47 (61,7%), наличие болевого синдрома в области ВНЧС отмечали 34 из всех обследованных (72,3%). Почти у половины больных (22 пациента, 46,8%) выявлено снижение амплитуды открывания рта до 3,2–4,0 см.

При клиническом осмотре щелчок или хруст во время открывания/закрывания рта, при движении нижней челюсти вперед, при боковых ее смещениях и (или) протрузии, а также при пальпации области ВНЧС определялись у всех пациентов.

Для выявления морфологических изменений в суставах, определения положения суставного диска и последующей постановки диагноза проводили МРТ. Для оценки ширины суставной щели, высоты расположения, симметричности головок нижней челюсти, состояния их кортикального слоя использовали конусно-лучевую компьютерную томографию (КЛКТ).

При анализе данных, полученных после проведения МРТ, у пациентов обеих групп выявлено изменение положения суставного диска ВНЧС при закрытом рте в виде вентральной дислокации суставного диска с репозицией. На КЛКТ определялись косвенные признаки смещения суставного диска ВНЧС в виде сужения суставной щели и асимметрии расположения головок нижней челюсти.

Регистрацию и анализ суставных траекторий при движениях нижней челюсти осуществляли на оптическом электронном аксиографе Dentograf (Prosystom, Россия).

Этот аппарат нового поколения предназначен для комплексной функциональной диагностики артикуляции нижней челюсти. Он компактен и прост в обращении, использует в своей работе камеру. Dentograf применяется для внеротовой регистрации движений нижней челюсти и состоит из следующих комплектующих (см. рисунок):

1) компьютера для электронной регистрации и последующего анализа движений нижней челюсти;

2) трехмерной камеры, обеспечивающей контроль всех движений и траекторий. Среднеквадратичное отклонение результатов измерений оптической системы составляет примерно 1 мкм. Для обеспечения максимальной точности измерений система способна одномоментно контролировать положение более чем 400 точек, расположенных на специальных маркерах;

3) специальных маркеров, позволяющих проводить исследования практически при любой патологии зубных рядов (глубокое резцовое перекрытие, пациенты с брекет-системами): один центральный датчик для определения индивидуального положения протетической плоскости и два боковых (один боковой маркер крепится к зубу верхней челюсти, другой — к зубу нижней челюсти).

Электронный аксиограф Dentograf (Prosystom, Россия)

Специально разработанное для аксиографа программное обеспечение позволяет проводить комплексную обработку полученных при обследовании данных. Применение предложенной компьютерной программы дает возможность:

подгрузить результаты КЛКТ в виртуальный артикулятор для создания виртуальных моделей челюстей;

перенести виртуальные модели обеих челюстей в виртуальный артикулятор;

объединить виртуальные модели челюстей и траектории их движения с визуализацией в виртуальном артикуляторе;

определить пространственное расположение нижней челюсти;

произвести выгрузку виртуальных моделей в используемый артикулятор (Exocad, Zirkonzahn, InLab, Ceramill);

осуществить гипсовку моделей в механический артикулятор по данным КЛКТ;

установить специальный алгоритм работы с виртуальными моделями, позволяющий перемещать их в любых заданных направлениях смещения.

Записано и проанализировано 229 аксиограмм, на которых при проведении функциональных проб: «открывание и закрывание рта», «движение вперед» и «боковые движения нижней челюсти вправо-влево» — выявлялись характерные суставные траектории и признаки, специфические для подвывиха суставного диска. Cканирование моделей челюстей выполняли на лабораторном сканере S600 ARTI (Zirkonzahn, Германия). С целью контроля результатов лечения повторное аксиографическое исследование проводили каждые три недели.

У 17 пациентов из 47 (36,2%) на аксиограммах выявлено укорочение траекторий суставного пути при открывании рта (менее 11 мм), протрузии нижней челюсти (менее 10 мм) и при боковых движениях (менее 8 мм). У 38 пациентов из 47 (80,9%) отмечено отсутствие симметричности в движении головок нижней челюсти справа и слева. При центральном положении обеих головок у пациентов с наличием подвывиха одного из суставных дисков движение суставных мыщелков при открывании рта начиналось синхронно; при вправлении диска на аксиограммах появлялось зигзагообразное искажение суставной траектории и асинхронность в движениях головок нижней челюсти.

Исследование проведено в соответствии с Хельсинкской декларацией (2013) и одобрено Этическим комитетом Российского университета дружбы народов. От каждого пациента получено информированное согласие.

Части пациентов (1-я группа, n=22) проводили лечение окклюзионными миорелаксирующими шинами, которые моделировали в механическом артикуляторе Artex CR (Amann Girrbach AG, Австрия); для других больных (2-я группа, n=25) миорелаксирующие шины были изготовлены методом фрезерования с использованием фрезерного станка Coritec 350 (Imes-Icore, Германия). Механические и виртуальные артикуляторы, в которых проводилась моделировка окклюзионных шин, настраивали по индивидуальным параметрам на основании данных аксиографии.

Методика изготовления окклюзионных миорелаксирующих шин методом фрезерования включала следующие этапы:

1) изготовление гипсовых моделей челюстей по полученным двухслойным силиконовым оттискам;

2) перенос моделей челюстей в виртуальный артикулятор по показаниям электронной лицевой дуги (Prosystom) и регистрата центрального соотношения по данным электронной аксиографии;

3) оптическое сканирование гипсовых моделей че­люстей;

4) моделирование шины в программе Exocad;

5) фрезерование окклюзионной миорелаксирующей шины по полученному stl-файлу;

6) финишная обработка и полировка шины.

Изготовление окклюзионных миорелаксирующих шин с использованием механического артикулятора проводилось по следующей методике:

1) снятие двухслойных силиконовых оттисков и отливка моделей;

2) использование механической лицевой дуги Artex CR (Amann Girrbach AG, Австрия);

3) гипсовка моделей в артикулятор Artex CR с использованием механической лицевой дуги;

4) моделирование и изготовление окклюзионной шины из бесцветной пластмассы холодной полимеризации.

Результаты

Для первой группы пациентов (n=22) окклюзионные миорелаксирующие шины были изготовлены в механическом артикуляторе. После снятия двухслойных силиконовых оттисков проводилась гипсовка моделей с использованием механической лицевой дуги Girrbach. Артикулятор настраивался по индивидуальным данным после электронной аксиографии, осуществлялась настройка суставных механизмов и программируемого резцового столика.

Для 2-й группы пациентов (n=25) окклюзионные мио­релаксирующие шины были изготовлены с использованием виртуального артикулятора. После снятия двухслойных силиконовых оттисков и отливки гипсовых моделей проводилось сканирование полученных моделей с целью перевода их в цифровой формат. Далее данные виртуальных моделей подгружались в программу аксиографа и объединялись с данными КЛКТ по ориентирам зубных рядов. Это было необходимо для индивидуализации расположения зубных рядов относительно суставных головок. Данные, полученные после электронной лицевой дуги (Prosystom, Россия) — наклон моделей в пространстве, — использовались для последующего размещения моделей в виртуальном артикуляторе по программе моделировщика Exocad, в которой техник моделировал окклюзионные шины.

При подобном положении программа имеет возможность воспроизвести в трехмерном пространстве положение виртуального зубного ряда относительно шарнирной оси и резцового упора. После этого в программу вводили индивидуальные для каждого пациента значения углов движения нижней челюсти (углы Беннета), суставного пути, немедленного бокового сдвига, протрузии, ретрузии и боковых движений (латеротрузии) нижней челюсти, которые определялись на основании данных электронной аксиографии. Окклюзионные контакты в каждом отдельном случае автоматически маркировались градиентом цвета.

Повторное аксиографическое исследование проводили каждые три недели с целью оценки изменений в артикуляции нижней челюсти, в положении и движениях суставного диска. У 40 из 47 пациентов (85,1%) на фоне лечения миорелаксирующими окклюзионными шинами при динамическом наблюдении регистрация суставных траекторий движений нижней челюсти не выявила аксиографических признаков подвывиха суставного диска, что свидетельствует о его вправлении. Таким образом, эффективность лечения в целом составила 85,1%. Однако во 2-й группе больных с фрезерованными миорелаксирующими шинами эффективность их применения была выше и составила 88%, т.е. признаки подвывиха суставного диска при проведении повторной аксиографии не определялись у 22 пациентов из 25. В 1-й группе этот показатель составил 81,8%, т.е. отсутствие имевшихся ранее признаков подвывиха суставного диска выявлено у 18 из 22 больных.

Обсуждение

При окклюзионной терапии внутренних нарушений ВНЧС в основном используются следующие виды шин: миорелаксирующие, обеспечивающие снижение мышечного тонуса с установлением суставных головок в центрическое положение [7]; стабилизирующие, фиксирующие новое положение нижней челюсти после нормализации тонуса мышц и уменьшающие проявления дисфункции ВНЧС [8]; разобщающие; репозиционные, устанавливающие головки нижней челюсти в правильное положение, которые делятся на протрузионные и дистракционные [9, 10].

Применение виртуальных технологий открывает новые возможности в диагностике и лечении различных нарушений функции ВНЧС [11, 12]. Использование виртуального артикулятора позволяет получать 3D-изо­бражения ВНЧС, а также оценивать состояние статической и динамической окклюзии [13, 14].

Эффективность терапии фрезерованными окклюзионными шинами обусловлена повышением точности их изготовления на промежуточных клинических и лабораторных этапах. Фрезерованные окклюзионные шины моделируются в виртуальном артикуляторе. Повысить точность позиционирования виртуальных моделей в артикуляторе удалось за счет использования индивидуальных данных КЛКТ пациента. С помощью дополнительного модуля КТ аксиографа Dentograf измерялось расстояние от резцов верхней челюсти до суставных головок нижней челюсти с последующим переносом полученных данных в виртуальный артикулятор. При этом ориентировались на три показателя: межрезцовую точку в области режущего края центральных резцов верхней челюсти и обе головки нижней челюсти. Это позволяло размещать модели в артикуляторе с высокой степенью точности и с учетом индивидуального расстояния от верхней челюсти до суставных мыщелков нижней челюсти, что очень затруднительно в случае использования среднеанатомических лицевых дуг.

Таким образом, с применением дополнительного модуля КТ появляется возможность более эффективно осуществлять размещение моделей челюстей в пространстве виртуального артикулятора — с учетом их индивидуальных особенностей — и контролировать трехмерное расположение с учетом состояния ВНЧС. Данная методика является наиболее точной по сравнению с использованием механических лицевых дуг. В случае необходимости при моделировке окклюзионной шины с зубными направляющими мы использовали разработанный нами алгоритм подгрузки траекторий движений нижней челюсти.

С этой целью на первом этапе в стоматологической клинике с помощью аксиографа регистрируются траектории движений нижней челюсти. Затем полученные данные в электронном формате подгружаются в программу Еxocad для моделирования техником миорелаксирующей шины с учетом индивидуального положения и движений нижней челюсти. Данные ново­введения в виде индивидуализации движений нижней челюсти каждого пациента позволили повысить эффективность и качество изготовления окклюзионных миорелаксирующих шин, применявшихся нами для лечения внутренних нарушений ВНЧС.

При сравнении результатов лечения в обеих группах больных было выявлено преимущество применения виртуального артикулятора для высокоточного изготовления миорелаксирующих шин у пациентов с внутренними нарушениями ВНЧС. В случае использования механической лицевой дуги ошибки при изготовлении шин возникают достаточно часто [15, 16]. Погрешности связаны с тем, что при размещении моделей в механическом артикуляторе в процессе их гипсования ориентиром является верхняя рама артикулятора. Расстояние от суставных механизмов до моделей не всегда совпадает с индивидуальными данными пациентов. Любое смещение моделей (вверх или вниз от верхнего края рамы) приводит к изменению функциональных проб, так как меняется расстояние между моделью и суставным механизмом артикулятора. Это имеет особое значение при изготовлении лечебных окклюзионных шин для пациентов с внутренними нарушениями ВНЧС. В то же время механические лицевые дуги обычно располагаются на лице пациента с учетом накожных ориентиров камперовской или франкфуртской плоскостей. Накожные и костные ориентиры имеют расхождения, что повышает погрешность в измерениях.

При использовании виртуального артикулятора для изготовления лечебных окклюзионных миорелаксирующих шин отмечены минимальное число ошибок при переносе модели верхней челюсти в артикулятор и максимально высокая точность расположения виртуальных моделей в артикуляторе согласно индивидуальным параметрам пациента. Таким образом, на этапе размещения моделей в артикуляторе нам удалось значительно уменьшить погрешность, которая возникала при использовании лицевой дуги.

Заключение

Применение фрезерованных миорелаксирующих шин для лечения подвывиха суставного диска предпочтительнее, чем использование шин, изготовленных в механическом артикуляторе (эффективность терапии — 88 и 81,8% соответственно).

Разработанный алгоритм моделирования миорелаксирующих шин с подгрузкой суставных траекторий движения нижней челюсти с зубными направляющими дает возможность значительно улучшить качество этих шин.

Использование виртуального артикулятора для изготовления миорелаксирующих шин позволяет формировать их в строгом соответствии с индивидуальными параметрами пациента. С его применением появляется новая возможность моделировать миорелаксирующие шины с учетом индивидуальных траекторий движений нижней челюсти, что повышает эффективность лечения пациентов с внутренними нарушениями ВНЧС.

Финансирование исследования и конфликт интересов. Исследование не финансировалось какими-либо источниками, и конфликты интересов, связанные с данным исследованием, отсутствуют.