Characteristics of the structure of the upper jaw in patients with distal malocclusion

Texto integral

Введение

 В настоящее время в распоряжении врача ортодонта есть большое количество ортодонтических аппаратов, предназначенных для исправления зубочелюстных аномалий.  Для получения прогнозируемого результата важно учитывать основные характеристики строения костной ткани, в толще которой будет происходить перемещение зубов. Один из методов ортодонтического лечения подразумевает применение ортодонтических микроимплантатов, в том числе в подскуловой области.(Vargas и соавт., 2020). (Шевченко И.К. & Фадеев Р.А., 2024) На верхней челюсти в месте перехода альвеолярного отростка в скуловую кость имеются костные контрофорсы, проходящие через первые моляры, что делает компактную пластинку и губчатую ткань в этой области более плотными(В.Б. Хышов и соавт., 2009). Наиболее распространенным местом установки является межкорневое пространство первого и второго моляров. Применение подскуловых микроплантатов помогает решить ортодонту множество задач в лечении, но особенности расположения корней зубов и строения подскуловой области в некоторых случаях исключает такую возможность. В таких случаях, требуется определение альтернативных мест установки микроимплантатов.

Близкое расположение важных анатомических структур: щечные корни первых и вторых моляров, сосуды подвижной слизистой оболочки, дно верхнечелюстной пазухи сопряжено с рисками осложнений от манипуляции, таких как перфорация корня зуба, перфорация дна гайморовой пазухи, одонтогенные синуситы, кровотечения (Du и соавт., 2021). В ортодонтической практике встречаются случаи неэффективного лечения в связи с подвижностью микроимплантата (Vicioni-Marques и соавт., 2022). Одна из причин такого исхода — некорректная диагностика состояния анатомии верхней челюсти в предполагаемой области установки микроимплантата (Möhlhenrich и соавт., 2021). Важно отметить, что компьютерная томография на сегодняшний день является широко распространенным методом исследования в стоматологии и ортодонтии.  Разработаны протоколы и стандарты исследования для врачей ортодонтов (М.А.Чибисова и соавт., 2017). При постановке ортодонтического имплантата важно оценивать не только линейные параметры, но и плотность костной ткани. Известно, что тип роста лица определяет некоторые особенности строения верхней и нижней челюсти, что в свою очередь нужно учитывать при составлении плана ортодонтического лечения (Swasty соавт., 2011).

Предыдущие работы освещали анатомию подскуловой области, описывали высоту альвеолярного и внеальвеолярного участка, а также расстояние между щечными корнями моляров. В то же время в литературных источниках нет сведений о плотности костной ткани в этой области, а также возможной взаимосвязи между типом роста лица и особенностями строения подскуловой области (Murugesan & Sivakumar, 2020), (Du et al., 2021). Учет особенностей состояния костной ткани, расстояний между анатомическими структурами верхней челюсти положительно скажется на планировании ортодонтического лечения и выбора ортодонтической аппаратуры.

Цель исследования - изучить особенности строения верхней челюсти у пациентов с дистальным соотношением зубных рядов.

В рамках настоящего исследования ставились следующие задачи:
1. Оценить размеры и плотность костных структур альвеолярного отростка верхней челюсти и подскуловой области у пациентов с дистальным соотношением зубных рядов;

2. Сравнить параметры плотности и размеров анатомических структур в двух областях верхней челюсти: в межкорневых пространствах вторых премоляров и первых моляров (далее область А), первых и вторых моляров (далее область Б).
3. Проверить гипотезу о взаимосвязи плотности компактной и губчатой костной ткани в подскуловой области с типом роста лица, полом, наличием или отсутствием зубов.

Материалы и методы

Исследование проводилось на базе ФГБОУ ВО Северо-Западный государственный медицинский          университет И. И. Мечникова. По данным 110 контрольно-диагностических моделей челюстей было отобрано 46 пациентов с дистальным соотношением зубных рядов. В выборку вошли 33 женщины и 13 мужчин, в возрасте от 18 до 45 лет. Были использованы данные боковых телерентгенограмм и конусно-лучевых компьютерных томограмм отобранных пациентов. Для распределения пациентов на группы по типу роста использовались результаты измерения 2-х углов, рассчитанных по боковым телерентгенограмм (n-s-gn и Pm/Pb). Угол n-s-gn, образованный пересечением линий n-s и s-gn. Нормальное значение данного параметра составляет 67,14±2,26°. При вертикальном типе роста лицевого отдела черепа величина данного параметра увеличивается, а при горизонтальном – уменьшается. Угол Pm/Pb, образованный пересечением плоскости основания черепа (Pb) и плоскости основания нижней челюсти (Pm). В норме составляет 30,5±2,36°. Увеличение данного угла свидетельствует о вертикальном, а уменьшение – о горизонтальном типе роста [Фадеев Р.А. и соавт., 2017]. По результатам исследования все пациенты были распределены на 3 группы. Вертикальный тип роста – 18 пациентов; нейтральный тип роста – 17 пациентов; 11 – горизонтальный тип роста. Основные измерения проводились в двух областях верхней челюсти – пространство между корнями вторых премоляров и первых моляров (область А), первых и вторых моляров (область Б) с правой и с левой сторон (рис.1).

 

 

Рисунок 1 Аксиальный срез КЛКТ, расчет межкорневого расстояния

 

Рисунок 2 Корональный срез КЛКТ, расчет высоты альвеолярного отростка,

 расстояние межкомпактного расстояния

С целью получения достоверных данных проводилось измерение плотности каждой анатомической структуры в нескольких близких друг от друга точках. В результат вносилось среднее значение.

Проводилось измерение:

а) линейных размеров:

-половина ширины альвеолярного отростка (область А и Б);

-высота альвеолярного отростка (область А и Б); (рис. 2)

-расстояние между корнями зубов у верхушки корня зуба (область А и Б)

-расстояние между компактными пластинками дна верхнечелюстной пазухи и альвеолярного отростка подскуловой области (область А и Б) (рис.2);

-расстояние между корнями зубов в пришеечной области корня зуба (область Б) (рис.1),

-расстояние от медиального щечного корня второго маляра до вестибулярной компактной пластинки альвеолярного отростка (область Б); 

б) параметры плотности:

плотность компактной пластинки альвеолярного отростка (область А и Б)

плотность губчатой ткани альвеолярного отростка (область А и Б).

плотность компактной пластинки нижней стенки гайморовой пазухи (область А и Б);

Измерения плотности костной ткани проводились в условных единицах.

 При отсутствии одного или нескольких зубов (второго премоляра, первого или второго моляра) на одной из сторон линейные измерения при расчетах на этой стороне не учитывались.

Проверка нормальности распределения значений признаков оценивалась с помощью критерия Шапиро-Уилка. Статистическая значимость различий оценивалась непараметрическими тестами Манна-Уитни для парных сравнений и Краскела-Уоллиса для множественных сравнений. Различия считались значимыми при p < 0,05.

 

Результаты и обсуждение

В результате проведенного исследования были получены измерения линейных размеров и показателей плотности костной такни справа и слева по данным 46 томограмм (таблица 1). Результаты сопоставления полученных значений между областями А и Б представлены в таблице 2.

таблице 1. Характеристики размеров и плотности костных структур альвеолярного отростка верхней челюсти

Характеристика	N	Среднее (ст. откл.)	Медиана (25–75 процентиль)	Мин-Макс	Критерий Шапиро-Уилка p-значение
Область А Линейные размеры, мм
Высота между компактными пластинками	86	2,67 (0,83)	2,55 (2,13-3,2)	0,9-5,5	0,06
Расстояние между корнями у верхнечелюстной пазухи	73	2,84 (0,89)	2,90 (2,3-3,3)	0,9-5,2	0,18
Высота альвеолярного отростка	92	10,44 (2,59)	10,35 (8,50-12,03)	4,5-17,5	0,25
Ширина альвеолярного отростка	92	5,98 (1,06)	5,65 (5,30-6,63)	3,6-10,1	<0,01*
Область Б Линейные размеры, мм
Высота между компактными пластинками	86	2,46 (0,84)	2,4 (2,03-2,8)	1-5,4	0,01*
Расстояние между корнями у верхнечелюстной пазухи	72	2,37 (1,19)	2,35 (1,75-3,13)	0,1-5,9	0,54
Высота альвеолярного отростка	92	9,53 (2,55)	9,85 (7,83-10,9)	3,8-16,9	0,41
Ширина альвеолярного отростка	92	6,41 (1,19)	6,65 (5,78-7,3)	3,2-9,0	0,02*
Расстояние от кортикальными пластинки до медиального корня второго моляра	83	2,36 (0,98)	2,30 (1,75-3,0)	0,1-4,5	0,56
Расстояние между корнями пришеечно	72	2,89 (0,93)	2,90 (2,30-3,5)	0,1-4,8	0,28
Область А Плотность, у.е.
Компактная пластинка нижней стенки верхнечелюстной пазухи	92	967,22 (376,43)	909 (693-1186)	117-1925,0	0,02*
Губчатая ткань альвеолярного отростка	92	613,03 (302,56)	569(366-823)	167-1663,0	<0,01*
Компактная пластинка альвеолярного отростка	92	1645,43 (452,54)	1650 (1361,5-1915,2)	608-2794,0	0,47
Область Б Плотность, у.е.
Компактная пластинка нижней стенки верхнечелюстной пазухи	92	820,85 (331,34)	788 (555,5-1063,75)	296-1825,0	0,01*
Губчатая ткань альвеолярного отростка	92	643,12 (375,89)	611,5 (357,5-808,25)	108-1920,0	<0,01*
Компактная пластинка альвеолярного отростка	92	1485,88 (416,87)	1534 (1238,3-1676,5)	346-2912,0	0,03*

* - отклонение нулевой гипотезы о нормальном распределении значений признака

 

Характеристика линейных размеров в подскуловой области важна для прогнозирования лечения и дизайна микроимплантата. Возможная длина микроимплантата определяется значением высоты альвеолярного отростка; длина резьбы определяется расстоянием между компактной пластинкой альвеолярного отростка верхней челюсти и компактной пластинкой нижней стенки гайморовой пазухи; диаметр винта - значением межкорневого расстояния в области верхушек корней зубов. Эти размеры следует учитывать для выбора конструкции.

В анализируемой выборке среднее значение высоты альвеолярного отростка в области А и Б имели статистически значимые отличия. Средняя высота в области А составила 10,44 ± 2,59 мм, в области Б - 9,53 ± 2,55 мм. Такие различия предположительно связаны с анатомией строения дна гайморовой пазухи.

 

Среднее расстояние между компактной пластинки альвеолярного отростка верхней челюсти и компактной пластинкой нижней стенки верхнечелюстной пазухи в области А составило 2,67 ± 0,83 мм, в области Б - 2,46 ± 0,85мм (различия статистически незначимые). Эти характеристики определяют длину резьбы предполагаемого микроимплантата его стабильность в костной ткани.

 

Медианные значения межкорневого расстояния в области верхушек корней зубов (у верхнечелюстной пазухи), составили для области А - 2,90± 1,4 (2,3-3,3) мм; для области Б - 2,35± 0,65(1,75-3,13) мм (рисунок 3). Среднее расстояние от корня зуба до компактной пластинки альвеолярного отростка верхней челюсти в области Б составило 2,36 ± 0,98 мм. В современной ортодонтической практике используют микроимплантаты диаметром до 2 мм, имеющие коническую, сходящуюся форму кончика  (Wang & Liou, 2008). Следует отметить, что у трети пациентов в области Б и у 15% пациентов в области А, линейные размеры межкорневого пространства составляют менее 2 мм – у этих пациентов потребуется либо использование имплантатов меньшего диаметра, либо использование альтернативной области для имплантации.

               

 

Рисунок 3 Расстояние между корнями зубов

в области верхушек зубов (у верхнечелюстной пазухи)

 

Таблица 2. Сравнение параметров плотности и линейных размеров анатомических структур в двух областях верхней челюсти

 

Характеристика	Медианные значения (25–75 процентиль)		Критерий Манна-Уитни p-значение
	Область А	Область Б
Линейные размеры, мм
Высота альвеолярного отростка	10,35 (8,50-12,03)	9,85 (7,83-10,9)	0,03*
Ширина альвеолярного отростка	5,65 (5,30-6,63)	6,65 (5,78-7,3)	<0,01*
Высота между кортикальными пластинками	2,55 (2,13-3,2)	2,4 (2,03-2,8)	0,11
Расстояние между корнями у верхнечелюстной пазухи	2,9 (2,3-3,3)	2,4 (1,8-3,1)	<0,01*
Плотность, у.е.
Компактная пластинка нижней стенки верхнечелюстной пазухи	909,0 (693,0-1186,0)	788,0 (555,5-1063,7)	<0,01*
Губчатая ткань альвеолярного отростка	569,0 (366,0-823,0)	611,5 (357,5-808,3)	0,88
Компактная пластинка альвеолярного отростка	1645,4 (1361,5-1915,2)	1534,0 (1238,3-1676,5)	<0,01*

* - статистически значимые различия

 

Помимо линейных размеров, важной характеристикой костных структур является их плотность. Критически низкая плотность в области установки микроимлантата может стать причиной преждевременной его подвижности, однако отдельно линейные показатели и показатели плотности не могут определять прогноз стабильности имплантата. Оба критерия и линейные размеры и показатели плотности должны учитываться при планировании ортодонтического лечения.

Подскуловой микроплантат проходит через слои костной ткани –компактную пластинку и губчатую ткань альвеолярного отростка, доходя до компактной пластинки нижней стенки верхнечелюстной пазухи. В первую очередь, механическая стабильность имплантата определяется плотностью компактной пластинки альвеолярного отростка.

В результате проведенных измерений установлено, что в плотности компактной пластинки альвеолярного отростка не уступает области Б и даже несколько превосходит ее. Показатели плотности губчатой ткани и компактной пластинки верхнечелюстной пазухи, также были сопоставимыми в областях А и Б, что в целом позволяет рассматривать пространство между корнями вторых премоляров и первых моляров (область А) как альтернативу используемой области между первыми и вторыми молярами (область Б). 

Однако следует учесть, что значения показателей плотности костных структур у обследованных пациентов варьировали в широком диапазоне значений. Максимальные и минимальные значения плотности одноименных костных структур могут различаться у пациентов в несколько раз.

Более того, значения показателей плотности одноименных структур справа и слева у одного пациента могли сильно отличатся. В целом показатели плотности одноименных структур справа и слева демонстрировали низкие коэффициенты корреляции (R): область А компактной пластинкой нижней стенки верхнечелюстной пазухи - 0,39; область А плотность губчатой ткани альвеолярного отростка - 0,48; область А плотность компактной пластинки альвеолярного отростка - 0,65; область Б компактной пластинкой нижней стенки гайморовой пазухи - 0,30; область Б плотность губчатой ткани альвеолярного отростка - 0,05; область Б плотность компактной пластинки альвеолярного отростка - 0,26.

С диагностической точки зрения у одного пациента в связи с высокой вариативностью правая и левая сторона могут значительно отличаться, что требует оценки плотности в каждой предполагаемой области имплантации с двух сторон.

Следующей задачей исследования была попытка определить наличие взаимосвязи плотности костных структур с полом пациентов, типом роста лицевого отдела черепа и наличием, либо отсутствием зубов в зубном ряду на стороне измерения. Результаты сравнения представлены в таблице 3.

Анализируя полученные данные связи плотности костной ткани с типом роста лиица, можно сделать вывод, что прослеживается тренд на снижение плотности костных структур от вертикального к горизонтальному типу роста, однако статистически нельзя характеризовать как существенные. Такой же вывод можно сделать и при оценке связи плотности костных структур с полом.

 

Таблица 3. Сравнение показателей плотности компактной и губчатой костной ткани в подскуловой области в зависимости от типа роста лица, пола, наличия или отсутствия зубов на стороне измерения.

Таблица 3. Сравнительная характеристика плотностей структур альвеолярного отростка от пола, типа роста и отсуствием зубов.

Характеристика плотности структур альвеолярного отростка	Полa			Тип ростаб				Зубной ряд на стороне измерения
	Ж. n=66	М. n=26	p	Г. n=22	Н. n=34	В. n=36	p	Полный n=70	Частичная потеря зубов n=16	p
Область А
Компактная пластинка нижней стенки верхнечелюстной пазухи	693.0 (173.0-874.0)	700.00 (117.0-973.5)	0.76	579.00 (117.0-862.5)	652.75 (416.0-804.5)	824.00 (673.0-973.5)	0.01*	693.5 (117.0-862.0)	673.5 (416.0-939.5)	0.7
Губчатая ткань альвеолярного отростка	374.5 (167.0-552.5)	368.00 (197.0-623.0)	0.33	323.25 (189.0-475.5)	374.50 (167.0-490.0)	518.00 (170.0-631.5)	0.11	393.5 (167.0-595.0)	358.5 (170.0-514.0)	0.71
Компактная пластинка альвеолярного отростка	1426.5 (608.0-1634.0)	1093.75 (715.0-1759.5)	0.99	1070.00 (715.0-1703.5)	1531.25 (829.0-1683.0)	1248.75 (608.0-1583.5)	0.38	1443.0 (715.0-1666.5)	1085.5 (608.0-1285.0)	0.07
Область Б
Компактная пластинка нижней стенки верхнечелюстной пазухи	552.0 (296.0-742.5)	664.00 (315.0-961.0)	0.03*	536.50 (315.0-706.5)	561.00 (296.0-757.0)	626.25 (328.0-814.5)	0.38	552.5 (296.0-809.5)	551.0 (328.0-788.0)	0.51
Губчатая ткань альвеолярного отростка	303.0 (108.0-512.0)	631.00 (130.0-741.5)	<0.01*	281.00 (108.0-674.5)	378.50 (168.0-575.5)	378.25 (187.0-592.5)	0.81	393.0 (108.0-611.5)	275.5 (187.0-744.5)	0.96
Компактная пластинка альвеолярного отростка	1244.0 (710.0-1498.5)	1212.50 (346.0-1602.5)	0.38	1115.75 (346.0-1541.5)	1244.00 (932.0-1522.0)	1268.00 (710.0-1466.5)	0.9	1266.0 (403.0-1539.0)	1152.5 (346.0-1352.5)	0.17

Значения указаны в условных единицах плотности в формате: медиана (25–75 процентиль);

а) Пол: Ж. – женщины, М. – мужчины;

б) Тип роста: Г. – горизонтальный, Н. – нейтральный, В. – вертикальный

* - статистически значимые различия

 

 

У части пациентов 11% отмечалась частичная потеря зубов на одной или обеих сторонах измерения: вторых премоляров, первых или вторых моляров.  В связи с этим была проведена оценка связи наличия непрерывности зубного ряда на стороне измерения с характеристиками плотности костных структур верхней челюсти. Предполагалось, что после удаления зубов плотность костной ткани может снижаться, что в свою очередь может ограничивать планирование установки микроимплантата в эту область. Результаты исследования показывают, что частичная потеря зубов не является фактором, определяющим плотности костной ткани верхней челюсти.

Учитывая высокую вариативность показателей плотности анализируемых костных структур и отсутствие выявленных факторов, детерминирующих эти показатели, в клинической практике следует опираться на индивидуальный анализ результатов компьютерной томографии.   

Следует учитывать, что вариативность результатов измерения плотности также может быть связанна со спецификой измерения плотности костных структур. Нами замечено, что в процессе измерения плотности результат может сильно варьировать в нескольких близлежащих точках установки маркера. Также результаты могут зависеть от толщины среза компьютерной томограммы.

При планировании установки микроимплантата будет иметь значение не только плотность, но и линейные размеры: расстояние межкомпактного слоя подскуловой области.

Полезным в планировании ортодонтического лечения может стать знание средних показателей плотности костной ткани при значительном перемещении зубов. Можно предположить, что чем выше будут показатели плотности костных структур, тем перемещение зубов будет сложнее.

Выводы

1. В ходе проведенного исследования у пациентов с дистальным соотношением зубных рядов были получены и описаны средние значения, характеризующие анатомию верхней челюсти. Среднее расстояние между корнями вторых премоляров и первых моляров составило 2,90± 1,4 (2,3-3,3) мм, в области между корнями первых и вторых моляров расстояние составило 2,35± 0,65 (1,75-3,13) мм. Высота альвеолярного отростка в области между вторым премоляром и первым моляром составила 10,35±1,85 (8,50-12,03) мм, в области между корнями первых и вторых моляров расстояние составила 9,85±2,02 (7,83-10,9) мм. Среднее расстояние между компактными пластинками верхнечелюстной пазухи и альвеолярного отростка между корнями вторых премоляров и первых моляров составило 2,55±0,42 (2,13-3,2) мм, между корнями первых и вторых моляров расстояние составило 2,4±0,37 (2,03-2,8) мм. Проведена оценка плотности компактной пластинки альвеолярного отростка в области между вторым премоляром и первым моляром (1645,43 ± 289 у.е.), в области между корнями первых и вторых моляров (1485,88 ± 296 у.е.).
2. Не выявлено статистически значимых различий плотности костных структур в от типа роста, пола, и наличия или отсутствия зубов взаимосвязи, полезной в клинической практике.
3. При сравнении двух областей между собой (область А) (область Б), медианные значения по анатомии альвеолярного отростка, в том числе межкорневое расстояние (область А ( 2,90± 1,4 (2,3-3,3) мм; область Б 2,35± 0,65 (1,75-3,13) мм) и параметрами плотности костных структур (область А 1645,4 ± 289  (1361,5-1915,2) у.е., область Б 1534,0 ± 296  (1238,3-1676,5)у.е.) показывают, что обе области могут рассматриваться как альтернативные в ходе планирования установки ортодонтического микроимплантата.

 

Заключение

Отсутствие взаимосвязи между плотностью костных структур верхней челюсти и типом роста лица и определение плотности костной ткани может упростить диагностику и составление плана ортодонтческого лечения. Схожие параметры альвеолярного отростка верхней челюсти в области А и Б дают возможность выбора той или иной локации верхней челюсти в зависимости от условий анатомии альвеолярного отростка или в зависимости от вектора прикладываемой силы. Полученные данные по средним значениям межкорневого расстояния, а также высоты альвеолярного отростка могут быть полезны для разработки дизайна подскуловых ортодонтических микроимплантатов.

Sobre autores

Irina Shevchenko

North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov

Autor responsável pela correspondência
Email: Irinash88@yandex.ru
ORCID ID: 0009-0000-0602-2508

PhD student

Rússia, Saint Petersburg

Roman Fadeev

North-Western State Medical University named after. I.I. Mechnikov

Email: sobol.rf@yandex.ru
ORCID ID: 0000-0003-3467-4479
Código SPIN: 4556-5177

MD, Dr. Sci. (Med.), professor

Rússia, 191015, Saint Petersburg, Kirochnaya st., 41

Daniil Azarov

North Western State Medical University named after I.I. Mechnikov

Email: denazarov.da@gmail.com
ORCID ID: 0000-0003-2483-5144

Ph.D., Senior Lecturer at the Department of Epidemiology, Parasitology and Disinfection of the SZGMU I.I. Mechnikov. 

Rússia, Russia, Saint Petersburg, Piskarevsky Prospekt, 47

Bibliografia

Arquivos suplementares