Планирование и прогнозирование аппаратурно-хирургического метода лечения взрослых пациентов с трансверзальными аномалиями челюстей

Исследование выполнено в ФГБОУ ВО «Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова» Минздрава России. Пациенты были обследованы и проходили ортодонтическое лечение в учебно-клиническом стоматологическом центре СЗГМУ им. И.И.Мечникова (Санкт-Петербург) и ГБУЗ «Стоматологическая поликлиника No9» (Санкт- Петербург) в период 2017-2020 гг. Работа основана на результатах обследования и лечения 70 пациентов в возрасте от 18 до 35 лет (средний возраст 25,8±1,16лет; p=0,05)с сужением верхней челюсти как основной патологией, так и с сопутствующими патологиями прикуса. Из 70 пациентов 48 женщины (68,6%) и 22 мужчины (31,4%). Среди включенных в исследование было выявлено 42 пациента с мезиальным прикусом, 21 с дистальным и 7 с нейтральным соотношением челюстей.
Взрослые пациенты на ортодонтическом этапе аппаратурно- хирургического лечения по коррекции сужения верхней челюсти были разделены на 2 группы:
• Группа 1 – пациенты, которым лечение проводили с помощью дистракционных аппаратов с накостным типом фиксации на верхней челюсти • Группа 2 – пациенты, которым лечение проводили с помощью
дистракционных аппаратов с назубным типом фиксации на верхней челюсти. Обследование пациентов проводили по следующей схеме: клинические методы – сбор анамнеза, осмотр; биометрическое исследование цифровых контрольно-диагностических моделей. Рентгенологическое исследование –
конусно-лучевая компьютерная томография.
Данные методы обследования применены у всех пациентов.
Инструментальное обследование проведено на следующем оборудовании:
рентгенологическое обследование
томография на аппарате Planmeca Pro Max 3D Mid и KaVo 3D eXam; внyтриротовое сканирование на аппарате Planmeca Plan Scan и Planmeca Emerald; внутриротовые фотографии, фотографии лица фотоаппаратом Nikon D7100. В процессе диагностики использованы следующие методы обследования: трёхмерный цефалометрический анализ, анализ цифровых контрольно-диагностических моделей челюстей. Для оценки результатов и анализа механики расширения верхней челюсти был проведён цефалометрический анализ цифровых моделей верхней челюсти, созданных путём наложения компьютерной томограммы на цифровую контрольно- диагностическую модель, полученную путём внутриротового сканирования зубных рядов. Анализ проводился по разработанному и запатентованному методу.
Для оценки степени выраженности морфологических признаков ЗЧА, перекрестной окклюзии и нарушений эстетики лица в трансверзальном направлении была использована система количественной оценки зубочелюстных аномалий Р.А. Фадеева, А.Н. Исправниковой.
Статистическая обработка полученных результатов проводилась с использованием методов параметрической и непараметрической статистики. Для подтверждения разницы между расширением коронковой и апикальной зубных дуг, неравномерности их расширения применяли коэффициент корреляции и индекс вариативности. Индекс вариативности рассчитывался по формуле: разница величин максимального и минимального значения среди расширения по клыкам, премолярам, первым молярам разделить на максимальное значение. С целью определения симметричности расширения оценивали изменение инклинации зубов до и по окончанию расширения верхней челюсти.
Результаты исследования
Сравнение биомеханики расширения верхней челюсти
После проведенного хирургического этапа лечения и окончания активации дистракционного аппарата у всех пациентов измеряли разницу межкоронковых (ΔX) и межкорневых (ΔY) расстояний – величина расширения между коронками и между корнями зубов (Рисунок 1). Полученные данные сравнивали с аналогичными измерениями до начала лечения.
Для объективизации полученных данных был разработан и запатентован способ повышения качества диагностики и оценки результата лечения у пациентов с сужением верхней челюсти (Патент на изобретение No2736852). Основным элементом является коронково-апикальный индекс (КАИ),
– конусно-лучевая компьютерная
который рассчитывали путем деления величины расширения по коронковой части зубов на величину расширения по апексам корней зубов (Рисунки 2,3).
Рисунок 1 – Проведение межкоронковых (X2) и межкорневых (Y2) замеров после окончания расширения
При отсутствии расширения по апексам корней зубов (ΔY=0) и его наличии по коронковой части (ΔX>0) можно говорить о наклонном характере перемещения зубов, что свидетельствует о наибольшей доле зубоальвеолярного компонента расширения верхней челюсти за счет таких механизмов как изменение вестибуло-орального наклона зубов или пластификации-деформации альвеолярной части челюсти благодаря пластичности костной ткани.
Рисунок 2 – Схема измерения разницы межкоронковых (ΔX) и межкорневых (ΔY) расстояний
Рисунок 3 – Формула расчёта коронково-апикального индекса
При одинаковом расширении апикальной и коронковой зубных дуг (ΔX=ΔY) можно говорить о корпусном перемещении зубов в результате расширения верхней челюсти (КАИ=1), что свидетельствует о наибольшей

доле скелетного компонента расширения верхней челюсти или вестибулярного корпусного перемещения зубов в пределах альвеолярного отростка в результате расширения. Такой тип перемещения является наиболее стабильным с точки зрения профилактики рецидива и нежелательных побочных эффектов.
В остальных случаях следует говорить только о наклонно- поступательном характере перемещения зубов при расширении верхней челюсти. Чем больше КАИ отличается от 1 (корпусного расширения), тем стабильность полученного результата ниже, а вероятность возникновения побочных эффектов выше.
Для определения симметричности расширения зубного ряда при наклонном и наклонно-поступательном характере перемещения зубов (КАИ≠1) анализировали параметры инклинации зубов в ходе расширения верхней челюсти. С этой целью до начала лечения опускался перпендикуляр из вершины корня зуба на окклюзионную плоскость, проводилась продольная ось зуба и измерялся угол между ними.
Затем проводили аналогичное измерение непосредственно после окончания активации дистракционного аппарата.
Разность полученных углов по окончанию расширения и до начала лечения – это изменение инклинации зуба в результате расширения верхней челюсти. Данная величина позволяет судить о выраженности наклонного компонента характера перемещения зуба, а сравнение с аналогичным показателем одноименного зуба противоположной стороны челюсти позволяет оценить симметричность расширения.
В группе пациентов, в ходе лечения которых применяли аппараты с накостной фиксацией, в результате хирургически-ассоциированного расширения верхней челюсти межклыковое расстояние по коронковой части зубов увеличилось на 4,83±0,69 мм, по верхушкам корней на 3,54±0,48 мм. Коронково-апикальный индекс по клыкам равен 1,37±0,09.
Расстояние между первыми премолярами по коронковой части зубов было увеличено на 4,72±0,68 мм, по корням на 3,27±0,43 мм. Коронково- апикальный индекс для первых премоляров составил 1,45±0,14.
Расстояние между вторыми премолярами по коронковой части зубов увеличилось на 4,64±0,65 мм, по апексам корней на 3,24±0,39 мм. Коронково- апикальный индекс для вторых премоляров равен 1,44±0,15.
Расстояние между первыми молярами по коронковой части зубов в результате аппаратурно-хирургического расширения стало больше на 4,13±0,68 мм, по корням на 3,04±0,35 мм. Коронково-апикальный индекс для первых моляров составил 1,36±0,15.
Такие показатели говорят о равномерном наклонно-поступательном перемещении всех групп зубов под действием дистракционного аппарата с накостной опорой. Результаты расширения с применением аппаратов с накостной фиксацией представлены в таблицах 1,2.
Таблица 1 – Верхнечелюстной зубной ряд у пациентов в группе с накостной фиксацией (n=35, p <0001). Межкоронковое расстояние До начала лечения, мм После расширения мм Расширение мм Динамика расширения до-после, % по клыкам по первым премолярам по вторым премолярам по первым молярам 30,3±2,82 30,26±2,73 34,73±3,15 38,0±3,05 35,13±3,37 34,99±3,27 39,37±3,65 42,12±3,5 4,83±0,69 4,72±0,68 4,64±0,65 4,13±0,68 15,95 15,61 13,36 10,86 Межкоронковое расстояние Таблица 2 - Верхнечелюстной зубной ряд у пациентов в группе с накостной фиксацией (n=35, p <0001). Межкорневое расстояние До начала лечения мм После расширения мм Расширение мм Динамика расширения до-после, % по клыкам по первым премолярам по вторым премолярам по первым молярам 28,49±2,74 28,27±2,88 32,94±3,18 35,77±2,87 Межкорневое расстояние 32,03±3,07 3,54±0,48 12,43 31,54±3,13 3,27±0,43 11,57 36,18±3,39 3,24±0,39 9,83 38,81±3,06 3,04±0,35 8,50 В группе пациентов, в ходе лечения которых применяли аппараты с назубной фиксацией, в результате хирургически-ассоциированного расширения верхней челюсти межклыковое расстояние по коронковой части зубов увеличилось на 5,30±0,71 мм, по корням на 2,45±0,33 мм. Коронково- апикальный индекс по клыкам в этой группе равен 2,18±0,26. Расстояние между первыми премолярами по коронковой части зубов было увеличено на 5,39±0,60 мм, по корням на 0,25±0,26 мм. Расстояние между вторыми премолярами по коронковой части зубов увеличилось на 5,48±0,66 мм, по корням на 0,23±0,20 мм. При использовании аппаратов с назубной фиксацией объём апикального расширения премоляров был незначительным (в пределах погрешности). Коронково-апикальный индекс в данном случае не является репрезентативным показателем и не рассчитывался. Расстояние между первыми молярами по коронковой части зубов в результате аппаратурно- хирургического расширения стало больше на 4,53±0,58 мм, по корням на 2,34±0,30 мм. Коронково-апикальный индекс для первых моляров составил 1,96±0,33. Результаты расширения верхней челюсти в группе с применением аппаратов с назубной фиксацией представлены в таблицах 3,4. Таблица 3 - Верхнечелюстной зубной ряд у пациентов в группе с назубной фиксацией (n=35, p <0001). Межкоронковое расстояние До начала лечения мм После расширения мм Расширение мм Динамика расширения до- после % по клыкам по первым премолярам по вторым премолярам по первым молярам Межкоронковое расстояние 29,93±2,77 35,23±3,30 5,30±0,71 17,70 30,05±2,62 35,43±2,98 5,39±0,60 17,93 34,37±2,57 39,85±3,02 5,48±0,66 15,94 37,42±2,60 41,95±2,90 4,53±0,58 12,11 Таблица 4 - Верхнечелюстной зубной ряд у пациентов в группе с назубной фиксацией (n=35, p <0001). Межкорневое расстояние До начала лечения мм После расширения мм Расширение мм Динамика расширения до- после, % по клыкам по первым премолярам по вторым премолярам по первым молярам 28,59±2,76 28,17±2,68 33,68±2,57 35,16±2,56 31,04±2,97 28,42±2,73 33,91±2,67 37,51±2,69 2,45±0,33 8,55 0,25±0,26 0,87 0,23±0,20 0,67 2,34±0,30 6,66 Межкорневое расстояние Сравнение коэффициентов корреляции в исследуемых группах позволило статистически подтвердить разницу между расширением коронковой и апикальных зубных дуг, а, следовательно, и отличие в механике работы применяемых дистракционных аппаратов. В группе пациентов, у которых лечение проходило с использованием аппаратов с накостной фиксацией коэффициент корреляции составил 0,75±0,07, а в группе пациентов с назубной фиксацией аналогичный коэффициент составил 0,52±0,1. Критерием, подтверждающим неравномерность расширения коронковой и апикальной зубных дуг, является индекс вариативности. В результате расчёта которого, были получены сопоставимые значения для расширения по коронковой части зубов в исследуемых группах, которые составили для накостной фиксации 14,72±1,99 и 15,47±2,13 для группы, где применяли аппараты с назубной опорой. В то время как для расширения по корням величина индекса значительно отличались: для группы с применением накостных дистракционных аппаратов индекс составил 13,98±1,57, а в случае с использованием назубных дистракционных аппаратов 92,76±2,36. Разница между изменением инклинации зубов справа и слева в обеих группах не превышала одного градуса, что соответствует погрешности измерения и не несёт клинической значимости. Исследование инклинации зубов в группах с применением аппаратов с накостной и назубной фиксацией показало статистически достоверную разницу изменения инклинации премоляров в исследуемых группах. В результате исследования показано, что КАИ является объективным показателем позволяющим планировать и прогнозировать хирургически-ассоциированное расширение верхней челюсти. Метод комплексного лечения пациентов с сужением верхней челюсти Хирургически-ассоциированное расширение верхней челюсти зависит от объёма хирургического вмешательства, интраоперационной активации дистракционного аппарата, степени мобилизации фрагментов верхней челюсти, конструкции дистракционного аппарата, типа опоры аппарата на верхней челюсти и режима активаций дистракционного аппарата. Хирургически-ассоциированное расширение верхней челюсти – методика, относящаяся к междисциплинарному взаимодействию двух или более специалистов с целью коррекции сужения верхней челюсти и исправления трансверзального межчелюстного несоответствия. В осуществлении подобного лечения ведущая роль принадлежит ортодонту, как специалисту, разрабатывающему вместе с челюстно-лицевым хирургом план комплексной реабилитации, при необходимости, готовящего пациента к хирургическому этапу и проводящему лечебно-профилактические мероприятия до полного завершения лечения. Для разработки способа комплексного лечения пациентов с сужением верхней челюсти были решены следующие задачи: • Снижение риска рецидива и побочных эффектов в результате расширения верхней челюсти у взрослых пациентов. • Создание возможности сравнения характера расширения зубных рядов у разных пациентов, не используя абсолютные величины. • Возможность оценки работы дистракционного аппарата в отдельности от последующего ортодонтического лечения на несъемной замковой ортодонтической аппаратуре. • Создание возможности оценки изменения инклинации зубов после окончания активации дистракционного аппарата. Оценка наклонного компонента перемещения зубов под действием дистракционного аппарата и симметричности расширения. Пациентам на основании проведения клинических, антропометрических и рентгенологических методов диагностики устанавливали факт скелетного сужения верхней челюсти более 5 мм и назначали комплексное аппаратурно- хирургическое лечение. Ортодонтическому лечению предшествовала хирургическая операция по устранению зон сопротивления расширению верхней челюсти в трансверзальной плоскости, которая выполнялась челюстно-лицевым хирургом по стандартизованной методике. На этапе диагностики проводилось рентгенологическое обследование пациента – компьютерную томографию и внутриротовое сканирование зубных рядов. Выполнялся трёхмерный цефалометрический анализ твёрдых и мягких тканей головы. С помощью специализированного программного обеспечения (InVivoAnatomage, США) проводилось наложение цифровой контрольно-диагностической модели верхней челюсти на компьютерную томограмму головы. Используя полученное наложение, проводили межкоронковые и межапикальные замеры, измеряли мезиодистальные размеры коронковой части зубов, ширину апикального базиса и величину резцового перекрытия (Рисунок 4). Рисунок 4 - Расстановка измерительных точек и проведение межкоронковых и межкорневых замеров по клыкам премолярам и молярам Оценивая величину сужения верхней челюсти и рассчитывая идеальную ширину зубного ряда, проводили лечение, направленное на устранение трансверзального несоответствия зубных рядов путем расширения верхней челюсти. После стандартизированного хирургического этапа лечения проводили компьютерную томографию и внутриротовое сканирование. Измеряли разницу межкоронковых и межапикальный расстояний – величину расширения по коронковой части и по апексам корней зубов. Рассчитывали КАИ. По полученным результатам требовалась следующая тактика ортодонта с целью получения желаемого результата расширения зубных рядов с учётом предполагаемого рецидива: При КАИ = 1 гиперкомпенсация не требуется, При 1<КАИ <1,5 гиперкомпенсация 0,5 мм При 1,5<КАИ<2 гиперкомпенсация 1 мм При КАИ >2 гиперкомпенсация 1,5 мм
По достижении желаемого результата с гиперкомпенсацией проводили фиксацию винта аппарата жидким композитом для предотвращения спонтанного скручивания.
Результатом применения алгоритма на этапе расширения верхней челюсти стал стабильный результат лечения взрослых пациентов с трансверзальными аномалиями челюстей. Предложенная схема позволила при необходимости своевременно вносить корректировки в план лечения, объективизировать выбор величины гиперкоррекции и продолжительность ретенционного периода (Рисунок 5).
На основании проведённых расчётов был разработан способ комплексного лечения взрослых пациентов с сужением верхней челюсти для лечения пациентов с сужением верхней челюсти (Патент на изобретение No2736852 от 20.11.2020г.).
Тщательный анализ данных полученных в результате измерения цифровой модели верхней челюсти и трёхмерного цефалометрического анализа, а также последовательное выполнение манипуляций и соответствующих диагностических процедур на этапах хирургически- ассоциированного расширения верхней челюсти позволило своевременно корректировать план лечения, снизить вероятность рецидива по окончанию лечения и повысить эффективность проводимой реабилитации (Таблица 5).
Таблица 5 – Алгоритм проведения этапов хирургически-ассоциированного расширения верхней челюсти
Этап
Выполняемые манипуляции
Диагностические процедуры
Диагностический
Анализ диагностических данных
Компьютерная томография, внутриротовое сканирование
Хирургический этап
(проводился челюстно-лицевым хирургом по стандартизованному протоколу)
Хирургическая операция, фиксация дистракционного аппарата
Компьютерная томография после проведения операции или на следующий день для проверки качества проведения хирургического вмешательства
Аппаратурный этап
Первичная активация аппарата на 5 сутки на 1,25 мм; Ежедневные активации по 1⁄4 оборота 2 раза в сутки (1,25 мм)
Компьютерная томография и внутриротовое сканирование по окончании активации дистракционного для оценки проведённого расширения
Ретенционный этап
Фиксация брекет- системы, нивелирование зубного ряда
Промежуточная диагностика по окончании нивелирования

Рисунок 5 – Схема этапности аппаратурно-хирургического лечения взрослых пациентов с сужением верхней челюсти и детализация планирования реабилитации
Локальные клинические изменения после расширения
Локальные клинические изменения в процессе хирургически- ассоциированного расширения верхней челюсти наблюдались в результате расхождения фрагментов верхней челюсти по линии распила. В 85% случаев наблюдалось появления диастемы и изменение ангуляции центральных резцов (6,2±2,3°). Во всех случаях происходило изменение контуров и формы альвеолярного отростка, увеличение длины верхнечелюстного зубного ряда (+2,2±0,4 мм).
Зафиксировано изменение окклюзионных контактов боковой группы зубов. По окончанию расширения у 54 пациентов (77,1%) перекрестное соотношение было устранено полностью. У 16 пациентов (11,2%) была устранена скелетная патология сужения верхней челюсти и получена 1
степень сужения ввиду необходимости коррекции зубоальвеолярного наклона зубов на следующем этапе ортодонтической реабилитации с помощью несъёмной замковой дуговой ортодонтической аппаратуры.
Степень выраженности морфологических признаков ЗЧА в трансверзальном направлении: до начала лечения у 13 пациентов была выявлена 3 степень выраженности, у 16 пациентов 2 степень и у 18 пациентов 1 степень выраженности. По окончанию расширения показатели были снижены до 8 пациентов с 3 степень выраженностью, 14 со второй степенью, 16 с 1 степенью выраженности. Учёт локальных клинических изменений и количественная оценка изменения степени выраженности ЗЧА позволили ортодонту планировать следующий этап ортодонтического лечения с учётом индивидуальных особенностей проведённого расширения верхней челюсти у данного пациента.
ВЫВОДЫ
1. Коронково-апикальный индекс, являющийся ключевым элементом разработанного способа повышения качества диагностики и оценки результата лечения пациентов с сужением верхней челюсти, рассчитывается путем деления величины расширения по коронковой части зубов на величину расширения по апексам корней зубов. Референсное значение составляет 1,0. КАИ и предложенная формула оценки изменения инклинации зубов в ходе расширения верхней челюсти повышают эффективность планирования и прогнозирования хирургически- ассоциированного расширения верхней челюсти у пациентов с трансверзальными аномалиями челюстей.
2. Использование разработанного способа комплексного лечения взрослых пациентов с сужением верхней челюсти более 5 мм позволяет определить необходимость корректировки плана лечения на этапах ортодонтического лечения, а также индивидуализировать параметры гиперкоррекции в процессе активации дистракционного аппарата, опираясь на показатель КАИ и изменения инклинации зубов. При 1<КАИ<1,5 гиперкоррекция составляет 0,5 мм, при 1,5<КАИ<2 гиперкорреция составляет 1 мм и при КАИ>2 гиперкоррекция составляет 1,5 мм. Индивидуализация методики также распространяется на ретенционный период в зависимости от величины проведенного расширения.
3. Хирургически-ассоциированное расширение верхней челюсти при использовании аппаратов с накостной фиксацией является более эффективным методом коррекции сужения верхней челюсти у взрослых пациентов с трансверзальными аномалиями челюстей, чем при использовании
аппаратов с назубной фиксацией. Коронково-апикальный индекс (КАИ) при использовании аппаратов с назубной фиксацией составил 2,18±0,26 в области клыков, 1,96±0,33 – в области моляров, при использовании аппаратов с накостной фиксацией индекс в области клыков составил – 1,37±0,09, в области премоляров – 1,45±0,14, в области моляров – 1,36±0,15.
4. Локальные клинические изменения в процессе хирургически- ассоциированного расширения верхней челюсти наблюдаются в виде делатерализации фрагментов верхней челюсти по линии срединного распила (-ов); Появления диастемы в 85% случаев. При наличии скученного положения передней группы зубов верхней челюсти отмечается произвольное его расправление в область диастемы. Отмечается изменение ангуляции центральных резцов, наклон их коронковой части мезиально, а корневой дистально; во всех случаях изменение контуров и формы альвеолярного отростка, увеличение длины верхнечелюстного зубного ряда.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
1. С целью прогнозирования и эффективного планирования лечения сужения верхней челюсти у взрослых пациентов рекомендуется использовать коронково-апикальный индекс и оценивать изменение инклинации зубов, которые определяются по результатам цефалометрического анализа.
2. При лечении сужения верхней челюсти более 5 мм у взрослых пациентов рекомендуется использование индивидуального дистракционного аппарата с накостной опорой в виде четырёх мини-имплантатов диаметром 1,4 и длинной 10 мм с установкой в свод нёба верхней челюсти через пластмассовый базис дистракционного аппарата.
Срок первой активации аппарата – 5 сутки после операции на 1,25 мм. Рекомендуемая периодичность последующих активаций – 2 раза в сутки по 0,25 мм (четверть полного оборота стандартного винта) до достижения результата. Величина гиперкоррекции рассчитывается по коронково- апикальному индексу. После окончания активации дистракционного аппарата, рекомендуется фиксация винта от его спонтанного скручивания и сохранение его в полости рта, в качестве ретенционного аппарата, на 4-6 месяцев.
3. Для лечения взрослых пациентов с трансверзальными аномалиями при сужении верхней челюсти более 5 мм рекомендуется использовать способ комплексного лечения, который состоит из этапов диагностики и планирования, хирургического этапа, включающего в себя хирургически- ассоциированное расширение верхней челюсти, ортодонтического этапа, состоящего из активации несъемного дистракционного аппарата и ретенционного периода с фиксацией несъемного замково-дугового
ортодонтического аппарата. Количество этапов и их последовательность может меняться, в зависимости от наличия или отсутствия сопутствующей патологии в сагиттальной или вертикальной плоскостях.
ПЕРСПЕКТИВЫ ДАЛЬНЕЙШЕЙ РАЗРАБОТКИ ТЕМЫ
Дальнейшие исследования в области планирования и прогнозирования аппаратурно-хирургического метода лечения взрослых пациентов с трансверзальными аномалиями челюстей позволят проанализировать и сравнить различные методики и аппараты для коррекции межчелюстного трансверзального несоответствия на разных этапах комплексного лечения.