Методика коррекции дизокклюзий в сменном периоде прикуса является доминирующей в мировой ортодонтической практике. Однако орофациальные дисфункции также влияют на развитие такой патологии, аномалии окклюзии в сагиттальной и трансверзальной плоскостях. Доказано, что достижение нейромышечного баланса в челюстно-лицевой области является залогом успешного течения ретенционного периода и стабильности достигнутого результата. Раннее ортодонтическое лечение, направленное на тренировку и перетренировку мышц челюстно-лицевой области, позволяет создать для челюстных костей оптимальные условия роста. Кроме того, комплексы миогимнастики и использование миофункциональных аппаратов включаются в программы лечения аномалий окклюзии и дисфункции височно-нижнечелюстного сустава в период прикуса постоянных зубов [4, 5].

Выбор миофункционального аппарата или комплекса миокоррекции аппарата всегда опирается на совокупность как субъективных представлений практикующего врача, так и, в незначительной степени, объективных аргументов. Изменение тонуса мышц, приводящее к формированию аномалии либо возникающее вследствие использования аппарата, определяется косвенными методами, такими как электромиография и тонометрия поверхностно расположенных мышечных комплексов. Оценка тонуса глубоко расположенных мышц (например, крыловидных) затруднена, в лучшем случае может быть проведена с использованием субъективных методов [6]. В данной ситуации необходимым этапом применения объективной оценки мышечного тонуса является моделирование в математическом и механическом смыслах этого термина.

Цель исследования — создание теоретических предпосылок, позволяющих определить направления миокоррекционных мероприятий при сагиттальных аномалиях окклюзии и дисфункции височно-нижнечелюстного сустава.

Достижение поставленной цели осуществлялось последовательным решением двух задач:

1. Определить изменение тонуса жевательных мышц при формировании гнатических форм дистальной и мезиальной окклюзии.

2. Определить изменение тонуса жевательных мышц при сагиттальных аномалиях окклюзии и дисфункции височно-нижнечелюстного сустава вследствие воздействия миокорректирующих упражнений или аппаратов.

Решение первой задачи было осуществлено в два этапа. На первом этапе была построена 3D-модель гнатической части черепа и мышечного комплекса челюстно-лицевой области. Построение гнатической части черепа выполнено методом «восстановления» модели по основным характеристикам гармонично-развитого челюстного комплекса, которые были приняты в качестве исходных [1, 2]. Для определения положения части элементов челюстно-лицевого комплекса нами были использованы «эталонные» телерентгенограммы (ТРГ) в боковой и прямой проекциях (снимки одного и того же пациента с I скелетным классом, без изменения наклона резцов челюстей и функции сустава). «Эталонные» ТРГ соответствовали всем параметрам и пропорциям, принимаемым при расшифровке как нормальные [1, 3]. Мышечный каркас челюстно-лицевой области был построен следующим образом: крыловидные мышцы были заменены нитеобразным аналогом с точками крепления к челюстям в центре площадок крепления соответствующих мышц, височная — двумя аналогами, соответствующими направлению передних и задних пучков, собственно жевательная — также двумя нитеобразными аналогами поверхностной и глубокой ее частей (рис. 1).

На втором этапе мы проводили деформацию полученной 3D-модели с использованием метода возможных перемещений. Поскольку в полученной модели неизвестных сил 14 (8 сил в каждой из мышц, по 3 силы на каждую из головок нижней челюсти), то применение уравнений равновесия не достаточно для однозначного определения всех неизвестных сил. Однако формирование аномалий окклюзии — длительный процесс, в связи с чем действиями сил на мыщелковый отросток можно пренебречь.

Механический анализ проводился следующим образом. Пусть изначально все рассматриваемые мышцы 3D-модели при закрытом рте имеют нормальный тонус. Такой уровень тонуса мышц можно условно считать «нулевым». Первое изменение тонуса мышц сводится к тому, что предполагается возникновение в височной мышце какой-либо дополнительной внутренней силы в 1 условную единицу (предполагается повышение ее тонуса). Основная гипотеза расчетов первого этапа работы была следующая: изменение внутренних сил, развиваемых мышцами в состоянии покоя, обратно пропорционально их относительным удлинениям при смещении нижней челюсти в процессе формирования аномалии окклюзии в сагиттальной плоскости: чем сильнее удлиняется мышца, тем меньше в ней возникает изменение внутреннего усилия (меньше ее тонус). Методика расчета изменения тонуса мышц следующая:

1. На 3D-модели определяются координаты крепления мышц нитевидных образов мышц, при этом полагается симметричное положение точек крепления относительно сагиттальной плоскости (табл. 1).

2. Проводится деформация модели согласно гнатометрическим параметрам дистальной (смещение нижней челюсти на вектор (0, 0, —5) и мезиальной окклюзии (смещение нижней челюсти на вектор (0, 0, 5) и раскрытие угла нижней челюсти на 10°). Это продемонстрировано на рис 2.

3. Определяются новые координаты точек крепления мышц на нижней челюсти (табл. 2).

4. Находим исходную (l1) и конечную (l2) длины отрезков (нитевидных аналогов мышц) по формуле:

5. Для каждой из мышц находится ее абсолютное (Δl) и относительное (δ) удлинение по формулам:

6. Определяется изменение внутреннего усилия мышцы пропорциональное ее относительному удлинению. Расчет при этом происходит по формуле:

Вторая задача была решена также методом возможных перемещений. Поскольку в этом случае пренебречь силами, действующими на мыщелковый отросток, нельзя, для анализа изменений тонуса мышц вследствие действия функционального аппарата нами была выдвинута следующая гипотеза: изменение внутренних сил, развиваемых мышцами в состоянии покоя, прямо пропорционально их относительным удлинениям при приоткрывании рта. Подобный подход позволяет избавиться от необходимости определять усилия, действующие на головки височно-нижнечелюстных суставов. Методика расчетов была идентична решению первой задачи за исключением пункта 2 — проводилось вращение нижней челюсти на 5° вокруг оси, проходящей через геометрические центры мыщелковых отростков нижней челюсти (рис. 3).

Решение первой задачи демонстрирует табл. 4,

Как видно из табл. 4, при дистальной окклюзии зубных рядов отмечается снижение тонуса крыловидных мышц, собственно жевательной и передних пучков височной мышцы, задние пучки височной мышцы находятся в гипертонусе. При мезиальной окклюзии зубных рядов определяется тенденция к снижению тонуса поверхностной части собственно жевательной мышцы, передних пучков височной и латеральной крыловидной, тенденция к повышению тонуса — у задних пучков височной мышцы, глубокой части жевательной и медиальной крыловидной.

Решение второй задачи представлено в табл. 5.

Используя полученную систему изменения, можно рассмотреть несколько вариантов начальных состояний, отличных от нормального. Если в модели при норме увеличить тонус передних пучков правой (левой) височной мышцы, то произойдет увеличение тонуса справа (слева) остальных мышц в соответствии с табл. 5. При дисфункции височно-нижнечелюстного сустава наблюдается асимметрия активности мышц на правой и левой сторонах. Например, если увеличить на 1 единицу тонусы височной мышцы справа и жевательной слева, то в таком случае возникает асимметричный рост тонуса всех остальных мышц. В большей степени возрастает тонус мышц слева, и в меньшей степени — справа.

Предложенная нами схема определения тенденций изменения тонуса жевательных мышц при аномалиях окклюзии и проведении миокорректирующих мероприятий позволяет объективно выбрать направление функционального воздействия на мышечный каркас челюстно-лицевой области.