Диагностика функционального состояния зубочелюстной системы современными компьютерными методами Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

УДК 612.311

ДИАГНОСТИКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ЗУБОЧЕЛЮСТНОЙ СИСТЕМЫ СОВРЕМЕННЫМИ КОМПЬЮТЕРНЫМИ МЕТОДАМИ

© 2018 Е.Н. Новикова1, М.А. Гордеева1, В.А. Назаров1, Н.Ю. Бабичева2

1ФГБОУ ВО «Московский государственный медико-стоматологический университет имени А.И. Евдокимова» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Москва 2Диагностический центр «ИНВИТРО», Москва

В настоящее время основным критерием оценки стоматологического лечения является нормализация функционального состояния зубочелюстной системы, что невозможно без качественной диагностики во время лечения и после его завершения. По этой причине в практику врача-стоматолога постоянно внедряются новые диагностические методы. В настоящей работе при помощи диагностической аппаратуры нового поколения изучено функциональное состояние зубочелюстной системы у лиц с физиологической окклюзией зубных рядов.

Ключевые слова: движение нижней челюсти, электромиография, кинезиография, физиологическая окклюзия зубных рядов.

Зубочелюстная система представляет собой сложный морфофункциональный комплекс, эффективное выполнение функций которого обеспечивается сбалансированной работой множества элементов, входящих в его состав [7]. Как правило, при различных аномалиях окклюзии зубных рядов в патологический процесс в большой или меньшей степени вовлечен мышечный аппарат зубочелюстной системы, что проявляется нарушением ее основных функций: жевания, глотания, звукообразования и т.д. По этой причине в настоящее время алгоритм обязательных исследований, проводимых для оценки функционального состояния зубочелюстной системы, включает в себя анализ движений нижней челюсти и электромиографическое исследование активности мышц челюстно-лицевой области [4].

На сегодняшний день наиболее информативными диагностическими методами являются кинезиографический, используюемый для оценки индивидуальных движений нижней челюсти пациента [2], и электромиографический, предназначенный для диагностики функционального состояния мышц челюстно-лицевой области [3, 6].

Следует отметить, что для наиболее полного и качественного анализа функционального состояния зубочелюстной системы рекомендуется одновременное проведение указанных методов. Это объясняется тем, что амплитуда регистрируемых биопотенциалов мышц при проведении электромиографического исследования зависит от множества факторов: от количества задействованных мышечных волокон, от синхронизации их возбуждения, от анатомических особенностей расположения мышечных волокон. В связи с этим в ряде случаев, несмотря на регистрируемое в мышечном волокне возбуждение, может отсутствовать его сокращение, а, следовательно, отсутствует и соответствующее движение нижней челюсти. Во-вторых, зарегистрированные нарушения в движении нижней челюсти могут объясняться дисфункцией соответствующих мышц, и в этом случае целью исследования становится выявление конкретных мышц, изменение деятельности которых привело к данным нарушениям [5].

У современных врачей-стоматологов, благодаря автоматизированному аппарату нового поколения BKN (компания «Биотроник», Италия), появилась возможность качественно осу-

ществлять одновременную электромиографию мышц челюстно-лицевой области и кинезио-графическую запись движений нижней челюсти в трех плоскостях. Аппарат представлен двумя блоками: «Кинезиограф» (для графической регистрации движений нижней челюсти) и «Электромиограф БКН 16» (для определения биоэлектрической активности мышц). Оба блока компьютеризированы, что позволяет при исследовании визуализировать информацию одновременно с двух блоков на экране компьютера. На одной половине монитора регистрируются графические движения нижней челюсти, а на второй - отображаются биопотенциалы мышц челюстно-лицевой области во время этих движений. На сегодняшний день данное исследование является наиболее информативным, так как позволяет выявить участие тех или иных мышц и степень их задействования в каждый момент движения нижней челюсти [5].

Цель исследования: по показателям биоэлектрической активности мышц челюстно-лицевой области изучить функциональное состояние зубочелюстной системы у лиц 18-21 года с физиологической окклюзией зубных рядов при статических и динамических состояниях нижней челюсти.

Материал и методы исследования. В настоящей работе было обследовано 20 лиц 1821 года с физиологической окклюзией зубных рядов. Всем обследованным была проведена поверхностная электромиография мышц челюстно-лицевой области (в статических и динамических состояниях нижней челюсти) с одновременной кинезиографической записью движений нижней челюсти (при динамических ее состояниях).

Для регистрации биоэлектрической активности мышц обследованным лицам на проекцию моторной зоны исследуемой мышцы на коже фиксировали одноразовые электроды с нанесенным гелем-проводником. Биоэлектрический сигнал от мышцы с помощью электродов передавался в компьютер и отображался на экране монитора.

Кинезиографический метод использовался как вспомогательный для определения биоэлектрической активности мыщц при различных движениях нижней челюсти с целью определения точки траектории ее движения в каждый момент регистрации биопотенциалов. Для проведения данного исследования в области резцов нижней челюсти пациента фиксировали магнитный датчик, а на голове закреплялась специальная «маска», улавливающая сигнал от магнита, фиксированного на зубах, и преобразующая его на экране монитора в траекторию движения.

Более подробно указанные методики исследований на данном диагностическом аппарате описаны в работах Т.В. Климовой [1] и Н.В. Набиева [3].

Биоэлектрическую активность мышц регистрировали в статических и динамических состояниях нижней челюсти. Активность определялась в мышцах, поднимающих нижнюю челюсть (правой и левой височных - TAD и TAS, правой и левой жевательной - MSTD и MSTS), в мышцах, опускающих нижнюю челюсть (правой и левой надподъязычных - DIGD и DIGS), в шейных мышцах (правой и левой грудино-ключично-сосцевидных - SCMD и SCMS).

Для характеристики биоэлектрической активности мышц использовался показатель усредненной величины амплитуды биопотенциалов мышцы (УсБП), выраженный в мкВ.

Биоэлектрическая активность мышц анализировалась в следующих статических состояниях нижней челюсти: относительный физиологический покой нижней челюсти, привычное смыкание зубных рядов, максимальное волевое смыкание зубных рядов.

Биоэлектрическая активность мышц при динамических состояниях нижней челюсти оценивалась при следующих тестовых движениях с кинезиографическим контролем:

- опускание и поднимание нижней челюсти (максимальное опускание нижней челюсти из исходного положения привычного смыкания зубных рядов и обратное движение ее в исходное положение) - биоэлектрическая активность мышц регистрировалась в течение одной секунды при опускании нижней челюсти, а также в течение одной секунды при поднимании;

- выдвижение нижней челюсти (движение нижней челюсти из исходного положения привычного смыкания зубных рядов до достижения границы максимального переднего ее выдвижения и обратное движение нижней челюсти в исходное положение) - биоэлектрическая активность мышц регистрировалась со 2-й секунды движения нижней челюсти до окончания ее движения на 7-й секунде;

- движение поднимания нижней челюсти из положения ее относительного покоя до первичного контакта зубных рядов (миоцентрика) - биоэлектрическая активность мышц регистрировалась в течение 3-х секунд движения нижней челюсти.

Результаты и их обсуждение. Регистрация биоэлектрической активности мышц в состоянии относительного покоя нижней челюсти (рис. 1) показала во всех их группах невысокие показатели УсБП, не превышающие 3,0 мкВ (рис. 2).

а)

б)

Рис. 1. Электромиограммы мышц челюстно-лицевой области при относительном покое нижней челюсти у лиц с физиологической окклюзией зубных рядов: а - мышцы правой стороны, б - мышцы левой стороны

Рис. 2. Усредненные значения биопотенциалов (в мкВ) мышц челюстно-лицевой области при относительном покое нижней челюсти у лиц с физиологической окклюзией зубных рядов

При привычном смыкании зубных рядов (рис. 3) отмечалось возрастание (по сравнению с состоянием относительного покоя нижней челюсти) показателей биоэлектрической активности обеих височных и жевательных мышц до 3,3 мкВ и 3,6 мкВ соответственно (рис. 4).

а)

б)

Рис. 3. Электромиограммы мышц челюстно-лицевой области при привычном смыкании зубных рядов у лиц с физиологической окклюзией зубных рядов: а - мышцы правой стороны, б - мышцы левой стороны

Рис. 4. Усредненные значения биопотенциалов (в мкВ) мышц челюстно-лицевой области при привычном смыкании зубных рядов у лиц с физиологической окклюзией зубных рядов

В статическом положении нижней челюсти при максимальном волевом смыкании зубных рядов (рис. 5) показатели УсБП мышц поднимающих нижнюю челюсть (височных и жевательных) резко возросли, превысив таковые при относительном покое практически в сто раз. В то же время почти в 6 раз увеличилась активность и обеих надподъязычных мышц (рис. 6).

а)

б)

Рис. 5. Электромиограммы мышц челюстно-лицевой области в статическом положении нижней челюсти при проведении пробы максимального волевого смыкания зубных рядов у лиц с физиологической окклюзией зубных рядов: а - мышцы правой стороны, б - мышцы левой стороны

Рис. 6. Усредненные значения биопотенциалов (в мкВ) мышц челюстно-лицевой области в статическом положении нижней челюсти при проведении пробы максимального волевого смыкания зубных рядов у лиц с физиологической окклюзией зубных рядов

При изучении динамических состояний нижней челюсти были получены следующие результаты:

1. Опускание и поднимание нижней челюсти. В ходе регистрации биоэлектрической активности мышц при максимальном опускании нижней челюсти (рис. 7) в надподъязычных мышцах показатели УсБП превысили исходные в 21 раз. Кроме этого, увеличение активности примерно в 3,5 раза (по сравнению с исходными показателями) отмечалось и в остальных группах исследованных мышц (рис. 8).

При движении нижней челюсти в состояние привычного смыкания зубных рядов закономерно повышались показатели УсБП мышц, поднимающих нижнюю челюсть, при этом активность височных мышц была в 2 раза выше по сравнению с таковой в жевательных мышцах и в 10 раз выше, чем в состоянии относительного покоя нижней челюсти (рис. 8).

чю* Ш.1 ьдогп М-Е А

\

\\ У \ \ \

1 \ \

V

$п АГ)1.

Рис. 7. Одновременная кинезиографическая (А) и электромиографическая (Б) запись движения максимального опускания и поднимания нижней челюсти у лиц с физиологической окклюзией зубных рядов

Рис. 8. Усредненные значения биопотенциалов (в мкВ) мышц челюстно-лицевой области при движении максимального опускания и поднимания нижней челюсти у лиц с физиологической окклюзией зубных рядов

2. Выдвижение нижней челюсти. Выдвижение нижней челюсти из исходного положения до достижения границы максимального переднего ее выдвижения (рис. 9) характеризовалась значительным повышением биоэлектрической активности (по сравнению с исходным состоянием) во всех группах исследованных мышц, однако наибольшие показатели УсБП отмечались в жевательных и надподъязычных мышцах. Активность жевательных мышц при этом превышала исходные показатели в 4,5 раза, в то время как при достижении нижней челюстью границы ее максимального переднего выдвижения показатели УсБП этих мышц начинали постепенно снижаться (рис. 10).

В ходе обратного движения нижней челюсти в исходное положение наибольшие показатели УсБП были зарегистрированы в височных мышцах и превышали аналогичные показатели при привычном смыкании зубных рядов в 9 раз. На этом фоне отмечалось дальнейшее снижение активности жевательных мышц, достигнувшее к окончанию движения 5,7 мкВ, а также снижение показателей активности и в шейных мышцах (рис. 11).

Рис. 9. Одновременная кинезиографическая (А) и электромиографическая (Б) запись максимального выдвижения нижней челюсти из исходного положения привычного смыкания зубных рядов и обратного ее движения у лиц с физиологической окклюзией зубных рядов

Рис. 10. Усредненные значения биопотенциалов мышц ЧЛО (мкВ) в фазе движения нижней челюсти вперед при движении максимального выдвижения из исходного положения привычного смыкания зубных рядов и обратного ее движения у лиц с физиологической окклюзией зубных рядов

Рис. 11. Усредненные значения биопотенциалов мышц ЧЛО (мкВ) в фазе обратного движения нижней челюсти в положение привычного смыкания зубных рядов при движении максимального ее выдвижения из исходного положения и обратного движения у лиц с физиологической окклюзией зубных рядов

3. В ходе движения поднимания нижней челюсти из положения ее относительного покоя до первичного контакта зубных рядов (рис. 12) значительное повышение биоэлектрической активности было зарегистрировано в височных (в 16,5 раз) и в жевательных мышцах (в 10 раз). Следует отметить, что показатели УсБП указанных мышц плавно увеличивались к моменту окончания движения на 3-й секунде. Незначительное повышение активности (по сравнению с относительным покоем нижней челюсти) отмечалось и в надподъязычных, и в шейных мышцах (рис. 13).

Рис. 12. Одновременная кинезиографическая (А) и электромиографическая (Б) запись движения поднимания нижней челюсти из исходного состояния относительного физиологического покоя до контакта зубных рядов (миоцентрика) у лиц с физиологической окклюзией зубных рядов

50 45 40 -35 30 мкВ 25 20 15 10 5 -

■ ТАБ

метр

■ метэ

1

1 ■ ОЮБ

_ _ _ _ , _ 1.. 1 5СМй

0 ■ ■■■■ относительный 1секунда покой н/ч 2 секунда 1 ■ 1 иэсмэ 3 секунда

Рис. 13. Усредненные значения биопотенциалов мышц ЧЛО (мкВ) при движении поднимания нижней челюсти из исходного состояния относительного физиологического покоя до контакта зубных рядов (миоцентрика)

у лиц с физиологической окклюзией зубных рядов

Заключение. Подводя итог проведенному исследованию, важно отметить, что как в статических, так и в динамических состояниях нижней челюсти у лиц с физиологической окклюзией зубных рядов изменения показателей УсБП в одноименных мышцах характеризовались симметричностью, что свидетельствовало о миодинамическом равновесии в челюстно-лицевой области. Кроме того, гармоничная работа мышц-синергистов и мышц-антагонистов,

регистрируемая при всех пробах, придавала движениям нижней челюсти четкость и плавность.

Таким образом, в настоящей работе была отмечена высокая диагностическая информативность аппарата BKN (компания Биотроник, Италия). С его помощью в ходе проведенного исследования были установлены нормативные показатели биоэлектрической активности мышц челюстно-лицевой области у лиц 18-21 года с физиологической окклюзией зубных рядов при статических и динамических состояниях нижней челюсти. Следует особо отметить, что внедрение данного аппарата в практику врачей-стоматологов поможет не только выявить объективные особенности деятельности мышц челюстно-лицевой области у пациентов, но и, ориентируясь на полученные нормативные показатели, осуществлять контроль за достижением максимальной эффективности функционирования мышечного аппарата при коррекции аномалий зубочелюстной системы.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 Климова Т.В. Гнатологическая оценка движений нижней челюсти у лиц с физиологической и дистальной окклюзией методом кинезиографии: дис. ... канд. мед. наук. - М., 2010. - 202 с.

2 Климова Т.В., Набиев Н.В., Кротова Ю.Н. Кинезиография - инновационное исследование движений нижней челюсти в трехмерной проекции // Материалы XXXII итоговой научной конференции молодых ученых МГМСУ, 2010. - С. 173.

3 Набиев Н.В. Оценка биоэлектрической активности мышц челюстно-лицевой области и ее коррекция у пациентов с дистальной окклюзией зубных рядов: дис. ... канд. мед. наук. - М., 2011. - 163 с.

4 Набиев Н.В., Персин Л.С., Панкратова Н.В. Комплексные методы функциональной диагностики с использованием компьютерных технологий в ортодонтии // Ортодонтия. - 2007. - № 2. - С. 18-22.

5 Новикова Е.Н. Функциональное состояние зубочелюстной системы у пациентов с трансверсальной аномалией окклюзии зубных рядов: дис. ... канд. мед. наук. - М., 2015. - 185 с.

6 Персин Л.С., Порохин А.Ю. Значение электромиографии при комплексном обследовании ортодонтического пациента // Материалы научной сессии ЦНИИС «Наука - практике», посвященной к 35-летию института. -М., 1998. - С. 238-240.

7 Слабковская А.Б., Лисова Т.В. Индивидуальные особенности деятельности жевательных мышц в норме // Ортодонтия. - 2004. - № 3-4 (27-28). - С. 13-16.

Рукопись получена: 12 марта 2018 г. Принята к публикации: 14 марта 2018 г.