Данная статья является продолжением исследования, целью которого была регистрация кинематики нижней челюсти у пациентов после тотальной реконструкции височно-нижнечелюстных суставов (ВНЧС) двухкомпонентными эндопротезами. Анализ движения протезов ВНЧС и нативных суставов показал, что функция реконструированных суставов была восстановлена лишь частично вследствие значительного снижения трансляционных движений. Однако у всех пациентов в послеоперационном периоде на контрольных кондилограммах зарегистрирован трансляционный сдвиг на стороне оперативного вмешательства [1].
Дедукцией изложенного является следующее: эндопротезы ВНЧС способны к трансляционным движениям, но с резко сниженной амплитудой, объясняемой отсечением волокон латеральной крыловидной мышцы, наличием рубцовой ткани и фиброзной инкапсуляцией головки эндопротеза в послеоперационном периоде. У пациентов с односторонней реконструкцией это выражается асимметричным движением нижней челюсти во время открывания рта, проявляющимся дефлексией в сторону имплантированной стороны (рис. 1) [2]. В связи с этим выдвинута гипотеза о том, что практически всю величину трансляции при движении нижней челюсти берет на себя контралатеральный сустав, тем самым испытывая избыточную нагрузку, потенциально связанную с дисфункцией.
Рис. 1. Регистрация движения нижней челюсти методом динамической стереометрии.
а — фронтальная проекция; б — сагиттальная проекция с максимальным открыванием рта; в — сагиттальная проекция с закрытым ртом. Красной линией представлена траектория движения ВНЧС и центральной межрезцовой линии нижней челюсти.
Цель исследования — выявление корреляции между величиной трансляции эндопротеза и нативного сустава и изменением объема контралатерального мыщелкового отростка в послеоперационном периоде у пациентов после односторонней реконструкции ВНЧС двухкомпонентным эндопротезом.
Материал и методы
В 2022 г. 16 пациентам выполнена односторонняя реконструкция ВНЧС с применением тотальных эндопротезов вследствие посттравматической деформации челюстей. Операции выполнялись одной операционной бригадой в условиях стационара под эндотрахеальным наркозом. Всем пациентам установлены индивидуальные двухкомпонентные эндопротезы ВНЧС с титановым имплантатом мыщелкового отростка и хирурленовым компонентом ямки височной кости (производитель ООО «Конмет», Россия/CONMET LLC, Russia) (рис. 2).
Рис. 2. Индивидуальный двухкомпонентный эндопротез правого ВНЧС с титановым имплантатом мыщелкового отростка и хирурленовым компонентом ямки височной кости.
В связи с тем что в предоперационном периоде отмечалось резкое ограничение открывания рта, регистрацию кинематики ВНЧС перед оперативным вмешательством не проводили. Биомеханику протезов ВНЧС и нативных суставов измеряли через 12 мес после оперативного вмешательства при помощи системы CADIAX Diagnostic (Gamma, Австрия). В ходе исследования каждый пациент выполнял три цикла с максимальным объемом открывания рта, про- и латеротрузионных движений нижней челюсти. Исходя из этих параметров измеряли амплитуду движения мыщелкового отростка и мыщелковый диапазон движения (МДД) согласно осям X, Y и Z. Процесс регистрации движения ВНЧС и протокол измерения выходных показателей подробно описаны в первой части исследования [1].
Для точного анализа ремоделирования контралатерального мыщелкового отростка проводилось измерение его объема за 1 нед до операции (T1) и через 12 мес после (T2), по данным конусно-лучевой компьютерной томографии (КЛКТ). КЛКТ-сканирование выполняли при естественном положении головы пациента без подбородочного упора — Natural Head Position (NHP) [3] на рентгенодиагностическом дентальном аппарате Planmeca ProMax 3D (Planmeca OY, Финляндия), параметры: 120 kV, 5 mA, поле 23×17 см, время сканирования 40 с. Анализ 3D-моделей, полученных по данным КТ-исследования, выполняли в программном обеспечении Multidisciplinary Digital Platform NemoStudio. При реконструкции 3D-модели пороговое значение единиц Hounsfield устанавливали в диапазоне от 300 до 1500. Для точного сегментирования и визуализации мыщелковых отростков нижней челюсти применяли полуавтоматический протокол [4]. Данный протокол подразумевает региональную регистрацию вокселей необходимой анатомической области, тем самым позволяя достичь высокого уровня точности исследования и минимизировать вероятность ошибки (рис. 3). После этого выставляли ориентацию 3D-модели таким образом, чтобы вертикальная ось проходила через точки кондилион (Co) и гонион (Go) (рис. 4). Затем 3D-модели T1 накладывали на 3D-модели T2 на неизменяемом объеме ветви: передний край ветви нижней челюсти (R1 — Mid Ramus), нижнечелюстная вырезка (R3 — Sigmoid Notch), угол (Go) и язычок нижней челюсти (ML) (рис. 5). Указанные анатомические области хорошо определяются и не склонны к послеоперационным изменениям. Нижняя граница мыщелка определялась перпендикулярной линией к линии Co—Go и проходящей через точку R3 (рис. 6, 7). Для точного анализа ремоделирования нативных мыщелковых отростков ВНЧС измеряли объем 3D-модели в кубических миллиметрах — мм3 (рис. 8).
Рис. 3. Полуавтоматический протокол регистрации вокселей нативного ВНЧС.
Рис. 4. Выставление ориентации нижней челюсти для нативного мыщелкового отростка перед проведением объемных измерений таким образом, что вертикальная ось проходит через точки кондилион (Co) и гонион (Go).
Рис. 5. Сопоставление 3D-модели нижней челюсти дооперационной и 3D-модели нижней челюсти послеоперационной на основании цефалометрических ориентиров.
Go — угол нижней челюсти; R1 (Mid Ramus) — точка на самой глубокой части передней границы ветви нижней челюсти; R3 (Sigmoid Notch) — точка, расположенная на самой нижней границе сигмовидной вырезки ветви нижней челюсти; ML (Mandibular Lingula) — точка, обозначающая язычок нижней челюсти (шип Спикса).
Рис. 6. Определение нижней границы — перпендикуляр к линии Co—Go и проходящий через точку R3.
Рис. 7. Сегментация объема нативного мыщелкового отростка.
Рис. 8. Измерение объема 3D-моделей (в мм3).
Зеленый цвет — 3D-модель нативного мыщелка до операции, красный цвет — 3D-модель нативного мыщелка после операции.
Статистический анализ. Для анализа данных, полученных в результате исследования, вычисляли среднее значения в виде среднее арифметическое ± стандартное отклонение (M±SD); критерий t Стьюдента для парных выборок — для проверки достоверности различий средних значений; корреляционный анализ — для установления статистической связи между различными показателями с вычислением коэффициента Пирсона; оценка уровня достоверности для коэффициента корреляции (p):
Результаты
Первым этапом количественной оценки выполняли статистический анализ изменения объема нативного мыщелкового отростка, который свидетельствует о среднем уменьшении объема по группе на 8,5%: до операции —1745±657 мм3, после операции — 1611±562 мм3, изменения составили —134±49 мм3 и —8,56±3,34% (p=0,01045).
Вторым этапом проводили оценку данных электронной аксиографии. Выявлено, что через 12 мес после оперативного лечения у 13 (81,25%) пациентов имелось выраженное отклонение от нормы количественных показателей амплитуды движения нативного сустава при открывании рта (7,64±2,85 мм), про- (5,64±2,85 мм) и латеротрузии (6,47±1,74 мм) нижней челюсти, а также у 100% пациентов — трансляционное движение эндопротеза ВНЧС при всех видах отведения нижней челюсти (3,87±1,63 мм). У 15 (93,75%) пациентов отмечено выраженное отклонение движения мыщелкового отростка (1,17±0,86 мм) и суставного протеза (0,94±0,74 мм) по оси Y при открывании рта.
Следующим этапом проводили корреляционный анализ для установления статистических связей между различными параметрами электронной аксиографии эндопротеза и контралатерального сустава, а также между изменением объема нативного мыщелкового отростка и результатами электронной аксиографии (таблица).
Коэффициент корреляции Пирсона и уровень достоверности между изменением объема (V) нативного мыщелкового отростка и показателями электронной аксиографии
Параметр | Амплитуда движения мыщелкового отростка | |||
открывание | протрузия | рабочая сторона | балансирующая | |
Нативный сустав: | ||||
Изменение V мыщелкового отростка | 0,47* | –0,08 NS | –0,28 NS | 0,11 NS |
Эндопротез сустава: | ||||
Изменение V мыщелкового отростка | –0,77** | 0,12 NS | 0,28 NS | –0,29 NS |
Примечание. * — p<0,05 (достоверность >95%); ** — p<0,005; NS — недостоверные отличия (p>0,05).
Данные электронной аксиографии свидетельствуют об умеренной отрицательной корреляции (r= –0,43; p=0,02) при открывании рта между амплитудой движения нативного сустава и эндопротеза (рис. 9), а также о сильной отрицательной связи между движением нативного сустава по оси X и движением эндопротеза по оси Y при открывании рта (рис. 10). Кроме того, корреляционный анализ выявил достоверную умеренную положительную связь между изменением объема нативного мыщелкового отростка и амплитудой его движения при открывании (рис. 11), а также сильную высокодостоверную обратную корреляцию между изменением объема нативного мыщелкового отростка и амплитудой движения эндопротеза ВНЧС при открывании рта (рис. 12).
Рис. 9. Отрицательная корреляция между амплитудой движения эндопротеза и амплитудой движения контралатерального сустава при открывании рта.
Здесь и на рис. 11, 12: ЛР — линейный размер.
Рис. 10. Отрицательная корреляция между движением эндопротеза по оси Y и движением контралатерального сустава по оси X при открывании рта.
Рис. 11. Положительная корреляция между изменением объема нативного мыщелкового отростка и амплитудой его движения при открывании рта.
Рис. 12. Отрицательная корреляция между амплитудой движения эндопротеза ВНЧС и изменением объема контралатерального мыщелкового отростка при открывании рта.
Обсуждение
Оценка результатов реконструкций ВНЧС на основании 16 клинических наблюдений показала резкое снижение амплитуды движения мыщелковых отростков, восстановленных с помощью тотальных эндопротезов, по сравнению с нативными ВНЧС. В литературе имеются сведения о том, что эндопротез мыщелкового отростка совершает трансляционные движения, амплитуда которых не превышает 2 мм, и данное явление обозначают как «псевдотрансляция». Впервые оно было описано доктором P. Quinn [5], который в своем исследовании обосновывает псевдотрансляцию за счет позиционирования головки эндопротеза в дорсальное положение компонента суставной ямки, S. Linsen и соавт. [6] аргументируют псевдотрансляцию тем, что при движении нативного сустава от него передается импульс эндопротезу, а J. Voiner и соавт. [7] объясняют псевдотрансляцию влиянием гравитации.
Анализ клинического материала настоящего исследования свидетельствует о наличии сниженного, но четко определяемого на контрольных кондилограммах трансляционного движения эндопротезов 5,64±2,85 мм. Данная находка противоречит общепринятому представлению о биомеханике эндопротезов [8], и тем самым сформировавшийся термин «псевдотрансляция» переводит в ранг дискутабельных, а теории, объясняющие это явление, подвергает сомнению. Таким образом, трансляционный сдвиг, обнаруженный на контрольных кондилограммах, укладывается в концепцию, согласно которой пациенты после реконструкции ВНЧС двухкомпонентными эндопротезами могут восстановить часть трансляционных движений, задействовав височную, собственно жевательную, медиальную крыловидную мышцы, а также подподъязычную и надподъязычную группы.
Показатели, полученные в ходе настоящего исследования, демонстрируют, что чем меньше амплитуда движения эндопротеза, тем больше амплитуда движения нативного сустава; кроме того, зарегистрировано выраженное отклонение движения нативного мыщелкового отростка по оси X при открывании рта и при протрузионном движении нижней челюсти, отрицательно коррелирующее с движением эндопротеза по оси Y. Изменение паттернов движения контралатерального сустава приводит к возникновению оказываемой на него патологической нагрузки и, как следствие, — к потенциальному возникновению дисфункции и резорбции мыщелкового отростка. Корреляционный анализ свидетельствует, что чем больше амплитуда движения нативного сустава при открывании рта, тем больше изменяется его объем, и чем больше амплитуда движения эндопротеза, тем меньше изменяется объем контралатерального сустава.
Заключение
Мы изучили кинематику нижней челюсти у пациентов с односторонней реконструкцией височно-нижнечелюстного сустава двухкомпонентными эндопротезами. При помощи электронной аксиографии обнаружено, что пациенты в послеоперационном периоде могут восстановить часть трансляционных движений даже с учетом отсечения прикрепления латеральной крыловидной мышцы. Исследование позволило нам провести статистическую обработку материала с выявлением достоверных сведений о зависимости величины трансляции от различных факторов, а также оценить ее влияние на контралатеральный сустав.
В результате исследования установлено, что при односторонней реконструкции височно-нижнечелюстного сустава изменения объема нативного сустава находятся в прямой зависимости от амплитуды движения самого сустава и обратно коррелируют с амплитудой движения эндопротеза, т.е. чем меньше амплитуда движения эндопротеза, тем больше амплитуда движения нативного сустава с нефизиологичными паттернами движения, что в совокупности в последствии оказывает на него патологическую нагрузку, тем самым увеличивая его ремоделирование.
Таким образом, необходима модернизация конструкции двухкомпонентного эндопротеза височно-нижнечелюстного сустава с последующей регистрацией кинематики с целью создания наиболее рациональной индивидуальной модификации, которая будет полноценно восстанавливать трансляционное движение эндопротезов, оказывать минимальное негативное влияние на контралатеральный сустав в случае одностороннего эндопротезирования.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.