Введение
Реконструкция височно-нижнечелюстных суставов (ВНЧС) с применением тотальных эндопротезов признана безопасным, эффективным и надежным методом лечения пациентов с анкилозом сочленения, опухолями различной этиологии, дегенеративными заболеваниями на поздних стадиях, потерей вертикальной высоты нижней челюсти вследствие резорбции мыщелковых отростков [1—5]. Одной из основных целей аллопластической тотальной реконструкции ВНЧС является восстановление функции зубочелюстной системы, включающей жевание, дыхание, глотание, речеобразование [6]. Принято считать, что эндопротезы ВНЧС не способны воспроизводить трансляционные движения и ограничиваются исключительно ротацией, что предположительно связано с отсечением прикрепления к нижней челюсти латеральной крыловидной мышцы, наличием рубцовой ткани и фиброзной инкапсуляцией головки протеза в послеоперационном периоде, а также самой конструкцией эндопротеза [7]. В случае одностороннего эндопротезирования отсутствие трансляционных движений протеза оказывает выраженное негативное влияние на контралатеральный сустав, приводя к значительному изменению траектории его движения, и как следствие — к потенциальной патологической нагрузке, сопряженной с дисфункцией и кондилярной резорбцией [8, 9]. Вопрос полноценного восстановления движений нижней челюсти у пациентов после реконструкции ВНЧС с применением тотальных эндопротезов остается нерешенным [10, 11].
В большинстве источников литературы, посвященных реконструкции ВНЧС, функция нижней челюсти как биомеханический параметр не анализировалась. Исследования ограничивались измерением межрезцового расстояния при открывании рта и оценкой качества жизни по визуальной аналоговой шкале (ВАШ) без более глубокого понимания кинематики мыщелковых отростков [5, 11, 12].
Цель исследования — регистрация кинематики нижней челюсти у пациентов после тотального эндопротезирования ВНЧС с использованием системы.
Материал и методы
В июле 2020 г. 10 пациентам была выполнена реконструкция ВНЧС с применением тотальных эндопротезов вследствие анкилозирующего состояния. Всем пациентам, одной операционной бригадой, были установлены индивидуальные двухкомпонентные эндопротезы ВНЧС с титановым имплантатом мыщелкового отростка и хирурленовым компонентом ямки височной кости (производитель ООО «Конмет», Россия; CONMET LLC, Russia).
Кинематику протезов ВНЧС и нативных суставов измеряли за 1 нед. до операции (Т0) и через 12 мес. после (Т1) при помощи магнитно-сенсорной системы CADIAX Diagnostic («Gamma», Австрия). Эта система регистрирует и отображает движение нижней челюсти вокруг шарнирной оси с точностью измерения 0,01 мм и считается надежной системой воспроизведения кинематики мыщелковых отростков. Процесс регистрации движения в ВНЧС выполнялся по стандартизированному протоколу: I. Фиксация параокклюзионной вилки на зубы нижней челюсти; II. Установка верхней и нижней лицевых дуг на голове пациента; III. Крепление флажков и писчиков к лицевым дугам; IV. Регистрация движения (рис. 1) [13].
Рис. 1. Фиксация магнитно-сенсорной системы на пациента для регистрации кинематики протеза ВНЧС и нативного сустава.
Первым шагом при применении магнитно-сенсорной системы является расчет динамической шарнирной оси, которая определяется программой путем расчета геометрический кривых, образуемых при смещении писчиков в момент совершения нижней челюсти лишь ротационных движений, при этом оператор исключает любые трансляционные. Для конвертации зарегистрированных значений в систему координат шарнирно-орбитальной плоскости в программу вводили геометрические данные верхнечелюстной лицевой дуги.
В ходе исследования каждый пациент выполнял три цикла с максимальным объемом открывания рта, про- и латеротрузионных движений нижней челюсти. Исходя из этих параметров измерялись мыщелковый диапазон движения (МДД), угол трансверзального суставного пути (TCI), скорость движения суставов (max S) и расстояние стабильности между позицией в начале движения и конце (Start/End).
При измерении МДД оценивали линейное расстояние (ЛР) проходимое мыщелковым отростком из положения нижней челюсти в привычной окклюзии до выполнения открывания рта с максимальным межрезцовым расстоянием, используя систему координат X, Y, Z, ориентированную в соответствии с сагиттальной плоскостью (X и Z) и аксиальной (X и Y).
Угол трансверзального суставного пути (TCI) измеряли на 5 мм пройденного пути от точки шарнирной оси при открывании/закрывании рта, протрузии/ретрузии и медиотрузии справа и слева.
Скорость движения суставов (max S) показывает перемещение шарнирной оси вращения мыщелков. Сравнение скорости в обоих суставах позволяет выявить динамические асимметрии. Изучение изменения скорости перемещения шарнирной оси при различных движениях нижней челюсти, характеризует качество работы жевательных мышц при выполнении соответствующих движений.
Расхождение положения мыщелков между позицией в начале движения и конце (Start/End) свидетельствует о несогласованной работе мышц протракторов и ретракторов и нестабильности множественной привычной окклюзии.
Статистический анализ. При анализе показателей до и после операции применяли дисперсионный анализ. Вычисляли среднее значение каждого показателя (M) и стандартное отклонение (sd). При сравнении результатов до и после операции применяли парный тест Стьюдента. В случае малого размера эффекта уровень достоверности проверяли с помощью Критерия Вилкоксона для связных выборок. Принимали следующие уровни достоверности: * — p<0,05 (достоверность >95%); ** — p<0,01; *** — p<0,005; NS — недостоверные отличия (p>0,05).
Результаты
Изменения кинематики мыщелковых отростков (среднее и стандартное отклонение) представлены в табл. 1 и 2. В данных таблицах сгруппированы данные для нативного сустава в до- и послеоперационном периоде, а также патологичного сустава и эндопротеза соответственно. Увеличение показателей со статистически значимой разницей в Т1 наблюдалось у ЛР нативного сустава при открывании (p=0,004), протрузии (p=0,004), балансирующей стороны (p=0,001) и max S нативного сустава и эндопротеза при открывании (p=0,009), рабочей стороны (p=0,008) и балансирующей (p=0,001). Статистически значимая разница с уменьшением показателей наблюдалась в Start/End у нативного сустава при открывании (p=0,035), протрузии (p=0,02), рабочей стороны (p=0,004), а также эндопротеза относительно патологичного сустава при открывании (p=0,028), протрузии (p=0,001) и балансирующей стороны (p=0,003). Статистически значимая разница у ЛР патологичного сустава и эндопротезов, а также TCI отсутствует.
Таблица 1. Мыщелковый диапазон движения по осям X, Y, Z, мм
| Движения нижней челюсти | Ось координат | |||||
| x | y | z | x | y | z | |
| T0 | T1 | |||||
| Нативный | ||||||
| Открывание | 1±0,2 | 0,3±0,09 | 2,3±0,38 | 3,3±0,6 | 0±0,1 | 3,6±0,7 |
| Протрузия | 2±0,33 | 0,3±0,09 | 2±0,33 | 4,7±0,8 | 0,3±0,1 | 5,7±1,2 |
| Рабочая сторона | 1±0,17 | 0,7±0,1 | 2±0,34 | 1±0,2 | 0±0,1 | 1,3±0,2 |
| Балансирующая | 1,7±0,28 | 0,3±0,07 | 2,3±0,4 | 8,3±2,3 | 1,3±0,2 | 6,3±1,4 |
| Патологичный сустав | Эндопротез сустава | |||||
| Открывание | 2±0,33 | 0±0,1 | 3±0,5 | 1±0,2 | 0,3±0,09 | 1±0,2 |
| Протрузия | 2±0,34 | 0±0,1 | 2,7±0,45 | 0,7±0,2 | 0,7±0,2 | 0,7±0,15 |
| Рабочая сторона | 2±0,3 | 0,3±0,09 | 3±0,4 | 0,3±0,1 | 0,7±0,15 | 0,3±0,1 |
| Балансирующая | 2,7±0,4 | 0,3±0,1 | 3,3±0,45 | 0,3±0,1 | 1,3±0,2 | 0,3±0,1 |
Примечание. Т0 — исследование, проводимое за 1 нед до операции; Т1— исследование, проводимое через 12 мес после операции. Ось Х — перемещение МО в сагиттальной и аксиальной плоскостях в передне-заднем направлении; Z — перемещение МО в сагиттальной плоскости в направление вверх—вниз; Y — боковые перемещение МО в аксиальной плоскости. Рабочая сторона — латеротрузионное движение челюсти, при котором данный сустав является рабочим; балансирующая сторона — латеротрузионное движение челюсти, при котором данный сустав является балансирующим.
Таблица 2. Показатели ЛР МДД (мм), трансверзального суставного пути — TCI (°), скорость движения суставов — max S (мм/с), расстояние стабильности между позицией в начале и конце движения — Start/End, мм
| Движения нижней челюсти | Показатель | |||||||
| ЛР | TCI | max S | Start/End | ЛР | TCI | max S | Start/End | |
| T0 | T1 | |||||||
| Нативный | ||||||||
| Открывание | 1,57±1,1 | 10,7±3,3 | 24,4±10,1 | 0,317±0,044 | 7,2±3,2*** | 7,8±2,4 NS | 35,91±12,1** | 0,11±0,013* |
| Протрузия | 2,23±1,4 | 3,3±1,5 | 36,7±12,1 | 0,573±0,054 | 7,7±3,2*** | 3,6±1,5 NS | 31,15±12,1 NS | 0,12±0,013** |
| Рабочая сторона | 1,16±0,6 | 8±2,1 | 0±0,3 | 1,957±0,09 | 1,0±0,4 | 20±5,3 NS | 14,44±10,5** | 0,15±0,013*** |
| Балансирующая сторона | 1,53±1,1 | 9,3±2,4 | 17,78±10,5 | 0,253±0,021 | 14,05±5,2*** | 10,2±2,4 NS | 69,2±16,1*** | 0,2±0,021 NS |
| Патологичный сустав | Эндопротез сустава | |||||||
| Открывание | 1,62±1,1 | 17,7±4,1 | 33,71±12,1 | 0,43±0,044 | 1,43±1,1 NS | 8,3±2,4 NS | 32,1±12,1 NS | 0,14±0,013* |
| Протрузия | 2,34±1,3 | 13±3,8 | 41,48±13,3 | 2,87±0,09 | 1,43±1,1 NS | 10,9±2,4 NS | 11,5±10,5** | 0,17±0,013*** |
| Балансирующая сторона | 2,43±1,4 | 10,7±3,3 | 51,48±15,1 | 1,84±0,09 | 1,96±1,1 NS | 7,31±2,4 NS | 10,4±10,5** | 0,09±0,013*** |
| Рабочая сторона | 2,13±1,2 | 7,7±1,1 | 0±0,2 | 0,2±0,021 | 1,63±1,1 NS | 3,84±1,5 NS | 4,44±1,2** | 0,23±0,021 NS |
Примечание. Т0 — исследование, проводимое за 1 нед до операции; Т1 — исследование, проводимое через 12 мес. после операции. ЛР — линейное расстояние движения мыщелка; TCI — угол трансверзального суставного пути; max S — скорость движения суставов; Start/End — расстояние стабильности между позицией в начале движения и конце. Рабочая сторона — латеротрузионное движение челюсти, при котором данный сустав является рабочим; балансирующая сторона — латеротрузионное движение челюсти, при котором данный сустав является балансирующим. * — p<0,05 (достоверность >95%); ** — p<0,01; *** — p<0,005; NS — недостоверные отличия (p>0,05).
Обсуждение
Анализ кинематики протезов ВНЧС и нативных суставов, выявил, что функция реконструированных суставов была восстановлена лишь частично. По сравнению с нативным ВНЧС мыщелковых отростков восстановленный с помощью тотальных эндопротезов характеризуется значительным снижением трансляционных движений. Это отчасти может быть связано с потерей прикрепления волокон латеральной крыловидной мышцы, а также с конструкционной особенностью эндопротеза, не имеющего пространства для трансляционного сдвига [7, 9, 14]. Компонент ямки височной кости имеет передний стоппер, который минимизирует возможность вывиха эндопротеза в момент максимального открывания рта [15].
В настоящем исследовании отсутствие статистически значимой разницы ЛР МДД и TCI у тотальных эндопротезов относительно патологичного сустава свидетельствует о наличии псевдотрансляции реконструированных суставов. Данное явление отмечал в своем исследовании P. Quinn [15], обосновывая это явление смещением позиционирования точки вращения эндопротеза ниже точки вращения контралатерального сустава. Стоит также отметить, что трансляционные движения нижней челюсти осуществляются не только за счет сокращения латеральной крыловидной мышцы, но также медиальной крыловидной, жевательной, подъязычной и надподъязычной. Соответственно пациенты, перенесшие реконструкцию ВНЧС, могут восстановить часть трансляционных движений, задействовав данную группу мышц [10]. В дополнение к активным силам, созданных сокращением мышц, на TCI оказывает влияние и max S движения МО [14, 16]. Max S связана со скоростью проведения нервного импульса в сенсорных аксонах и двигательных волокнах периферических нервов. При сравнении max S движения ВНЧС молодых людей и пожилых обнаружено, что max S у пожилых людей значительно снижена (89 мм/с против 127 мм/с соответственно), приводя к изменению жевания, окклюзии и ограничению движения мыщелка [17]. Соответственно увеличение max S в Т1 нашего исследования также может способствовать псевдотрансляции нижней челюсти на стороне эндопротеза. Уменьшение показателей Start/End свидетельствует о стабильности положения мыщелковых отростков после их движения.
Заключение
При оценке кинематики нижней челюсти у пациентов, перенесших реконструкцию височно-нижнечелюстного сустава с использованием тотальных эндопротезов, во всех случаях обнаружен незначительный, но четко определяемый на контрольных кондилограммах (рис. 2) трансляционный сдвиг на стороне вмешательства, что может быть обозначено как «псевдотрансляция». Данная находка противоречит общепринятому представлению о механике эндопротезов, но согласуется с гипотезой о возможности трансляции нижней челюсти с участием группы мышц помимо латеральной крыловидной. Учитывая, что в ходе открывания рта нативная нижняя челюсть сначала совершает ротационное вращение вокруг своей шарнирной оси, а затем транслируется кпереди [18, 19], логично предположить, что у пациентов, перенесших реконструкцию височно-нижнечелюстного сустава, практически всю величину трансляции берет на себя сустав с условно здоровой, неоперированной стороны, подвергаясь таким образом избыточной нагрузке. В теории же величина псевдотрансляции на стороне протеза должна обратно коррелировать с амплитудой сдвига на здоровой стороне. В случае, если приведенные в настоящем исследовании наблюдения будут подтверждены клиническими и рентгенологическими данными, будет найдена корреляция между величиной псевдотрансляции и выраженностью изменений контралатерального сустава, это может послужить подспорьем для внесения изменений в конструкцию эндопротезов.
Рис. 2. Контрольная кондилограмма.
График в верхней левой части экране отображает движение Беннетта в тотальном эндопротезе ВНЧС справа (на экране ось Х горизонтальная, ось Y вертикальная). График ниже демонстрирует сагиттальную плоскость, разделенную точками на расстояния 1 мм (на экране ось Х горизонтальная, ось Z вертикальная). Верхние секции обеих систем координат для движения Беннетта ориентированы медиально. Сагиттальные системы координат ориентированы кпереди и направлены к середине экрана. Движение обозначены красным линиями.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.