Применение достаточно агрессивных методов коррекции прикуса в современной стоматологии (исправление положения зубов, протезирование керамикой, с опорой на имплантаты), повышенное стирание зубов вызвало значительный рост дисфункции височно-нижнечелюстных суставов (ВНЧС).

Изменение прикуса вызывает укорочение или растяжение отдельных групп мышц челюстно-лицевой области, их дисбаланс и изменение тонуса, а также приводит к нарушению соотношения элементов ВНЧС [1—3].

Многими авторами также изучалось наличие связи между расстройствами ВНЧС и положением позвонков шейного отдела [4].

Логично было предположить, что изменения в мышечных напряжениях жевательных групп мышц и мышц шеи и плечевого пояса должны привести к нарушениям в положении позвонков шейного отдела. S. Hong и соавт. (2019) [5] обнаружили изменения в шейном отделе позвоночника в виде нарушения положения головы и соотношения II и III шейных позвонков, которые проявлялись у пациентов с миофасциальной болью и наличием триггерных точек жевательных мышц и мышц шеи.

Логично также было ожидать, что при имеющихся нарушениях в соотношении элементов ВНЧС будут обнаруживаться соответствующие изменения во взаимном положении шейных позвонков, на что и указывают некоторые исследования [6]. Другие, однако, не обнаружили связи между нарушениями ВНЧС и положением позвонков шейного отдела [7].

Результаты, полученные de A. Wijer и соавт. (1996) [8], не подтвердили теоретическую концепцию о том, что нарушения шейного отдела позвоночника могут вызывать нарушения ВНЧС.

На основе системного анализа литературы по данной теме [9] был сделан вывод, что связь между внутрисуставной и мышечной дисфункцией ВНЧС и положением головы и шеи все еще неясна и необходимо проводить более контролируемые исследования с комплексной диагностикой ВНЧС, большей выборкой и объективной оценкой осанки.

Цель исследования — разработка объективной методики 3D-анализа верхней части шейного отдела позвоночника и установление возможных корреляций между основными параметрами 3D-анализа ВНЧС, характеризующими его дисфункцию, и параметрами взаимного положения позвонков шейного отдела.

Материал и методы

Для исследования из архивных данных случайным образом были выбраны результаты конусно-лучевой компьютерной томографии (КЛКТ) головы 92 пациентов, среди которых были те, кто обратился за лечением дисфункции ВНЧС (n=49), за комплексным стоматологическим лечением (n=28) и за ортогнатическим хирургическим лечением (n=15).

Для оценки были отобраны компьютерные томограммы, область исследования которых включала правый и левый ВНЧС и не менее трех позвонков шейного отдела. Оценивали следующие параметры:

— величину асимметрии нижней челюсти, которую вычисляли путем вычитания расстояния между средней точкой нижней челюсти (НЧ) (B) (устанавливали в резцовой ямке срединной части подбородка), которая могла не совпадать с плоскостью симметрии черепа в случае ротации или асимметрии НЧ, и латеральными полюсами головок НЧ (K) слева и справа (рис. 1, табл. 1).

Рис. 1. Построение отрезков между средней точкой НЧ (B) и латеральными полюсами головок НЧ (K).

НЧ — нижняя челюсть.

Таблица 1. Коэффициенты корреляции между показателем асимметрии правой и левой половин нижней челюсти (НЧ) и параметрами ширины суставной щели ВНЧС

В качестве основных параметров ВНЧС, характеризующих его дисфункцию, была выбрана ширина суставной щели в задней и верхней ее трети. Вычисляли разницу между средним значением ширины суставной щели пациента и средним значением условной нормы, определенной нами ранее [10]. Величина этой условной нормы была определена нами ранее и ограничивалась диапазоном для верхней трети 2,4—3,7 мм (среднее значение 3,1 мм), для задней трети 2,6—3,8 мм (среднее значение 3,2 мм). Полученное отрицательное значение характеризовало степень сужения задней трети суставной щели слева, справа и верхней трети суставной щели слева, справа (см. табл. 1, табл. 2). Кроме того, оценивали величину асимметрии ширины задней трети суставной щели по разнице между одноименными значениями слева и справа (см. табл. 1, 2, табл. 3).

Пациенты с признаками дисфункции ВНЧС и сужением задней трети суставной щели были разделены на 2 подгруппы. Пациенты со средним значением ширины верхней трети суставной щели ВНЧС 2,1 мм и менее или задней трети 2,2 мм и менее хотя бы на одной из сторон и разницей средних значений по ее ширине слева и справа более чем на 1 мм составили 1-ю подгруппу (n=24) с асимметричным сужением. Пациенты со средним значением ширины верхней трети суставной щели ВНЧС 2,1 мм и менее или задней трети 2,2 мм и менее хотя бы на одной из сторон и разницей средних значений по ее ширине слева и справа менее чем на 1 мм составили 2-ю подгруппу (n=25) с симметричным сужением.

Для анализа шейного отдела позвоночника нами была разработана методика, позволяющая определять следующие параметры:

— ротацию шейных позвонков;

— боковой наклон шейных позвонков;

— передне-задний наклон шейных позвонков;

— расстояние от зуба (II позвонок) до атланта (I позвонок);

— постуральную компенсацию.

В качестве системы координат, относительно которой проводили определение числовых показателей, принимали систему координат головы пациента. Она определялась сагиттальной плоскостью (плоскость симметрии черепа), горизонтальной плоскостью (франкфуртская горизонталь, NHP — плоскость естественного положения головы или другая горизонтальная плоскость по выбору) и трансверзальной плоскостью, которая строилась перпендикулярно заданным заранее сагиттальной и горизонтальной плоскостям.

По данным КЛКТ с помощью алгоритмов искусственного интеллекта сегментировались три верхних позвонка из шейного отдела. Выбор первых 3 из 7 позвонков шейного отдела определялся тем, что при традиционной КЛКТ в стоматологии, полностью включающей оба ВНЧС, в зону исследования полностью попадают только 3 первых шейных позвонка.

КЛКТ проводили традиционным способом в положении пациента стоя или сидя при сомкнутых зубных рядах в привычной окклюзии с удержанием головы с помощью опоры в области подбородка и/или держателей в области верхней части головы. Поскольку постуральные условия при этом были разные, при расчете корреляций мы намеренно исключали параметры передне-заднего наклона позвонков. Разные постуральные условия, однако, не мешали разработке самой методики трехмерного анализа положения позвонков.

В целях оценки пространственного положения позвонков для каждого из них определяли свою локальную систему координат.

Передне-заднюю ось позвонка определяли пересечением его сагиттальной и горизонтальной плоскостей. Сагиттальную плоскость позвонка задавали путем автоматического вычисления плоскости симметрии при сравнении его правой и левой сторон. Горизонтальная плоскость проходила через центры переднего и заднего сечений данного позвонка сагиттальной плоскостью (рис. 2).

Рис. 2. Срединное сечение позвонка.

Поперечная ось позвонка проходила в горизонтальной плоскости позвонка, строилась перпендикулярно сагиттальной плоскости и соединяла наиболее удаленные от сагиттальной плоскости точки на поверхности позвонка (рис. 3). Трансверзальная плоскость позвонка проходила через его поперечную ось и была перпендикулярна сагиттальной и горизонтальной плоскостям локальной системы координат позвонка.

Рис. 3. Поперечная и вертикальная оси позвонка.

Поворот каждого из трех изучаемых позвонков в горизонтальной плоскости определялся отклонением переднезадней оси позвонка от сагиттальной плоскости системы координат головы пациента или его поперечной оси от трансверзальной плоскости и имел положительное значение при повороте по часовой стрелке и отрицательное значение при повороте против часовой стрелки. Кроме того, вычисляли повороты позвонков относительно друг друга: II относительно I; III относительно II; III относительно I (рис. 4, см. табл. 2, 3, табл. 4).

Рис. 4. Повороты позвонков в горизонтальной плоскости относительно сагиттальной плоскости и относительно друг друга.

Таблица 2. Коэффициенты корреляции между параметрами суставной щели ВНЧС и параметрами шейных позвонков

Таблица 3. Коэффициенты корреляции между величиной асимметрии ширины задней трети суставной щели и параметрами шейных позвонков у пациентов 1-й подгруппы (с выраженной асимметрией)

Таблица 4. Коэффициенты корреляции между средними значениями сужения суставной щели (2, 3) и параметрами смещения шейных позвонков (7—19)

Боковой наклон каждого из позвонков определялся отклонением поперечной оси позвонка относительно горизонтальной плоскости головы пациента и имел положительное значение при отклонении оси вправо и отрицательное значение при отклонении влево. Кроме того, вычисляли наклоны позвонков относительно друг друга: II относительно I; III относительно II; II относительно I. Вычисляли угол общего наклона верхней части шейного отдела позвоночника (см. табл. 2—4, табл. 5) путем определения величины отклонения оси, проходящей через вершину атланта и центр тела III позвонка, относительно сагиттальной плоскости головы пациента (рис. 5), он имел положительное значение при отклонении оси вправо и отрицательное — влево.

Таблица 5. Коэффициенты корреляции между разницей расстояний от зуба II позвонка до атланта (26) и параметрами смещения шейных позвонков

Рис. 5. Наклон позвонков в вертикальной плоскости относительно сагиттальной плоскости и относительно друг друга.

Передне-задний наклон каждого из трех позвонков определяли отклонением передне-задней оси позвонка относительно горизонтальной плоскости головы пациента. Кроме того, вычисляли наклоны позвонков относительно друг друга: II относительно I; III относительно II; III относительно I (рис. 6).

Рис. 6. Наклон позвонков в сагиттальной плоскости относительно вертикальной плоскости и относительно друг друга.

Расстояние от зуба II позвонка до атланта (I позвонок) определяли между поверхностью зуба II позвонка и наиболее приближенными к нему точками I позвонка по линии, проходящей через центр зуба II позвонка в направлении поперечной оси I позвонка (рис. 7). Асимметрию оценивали по разнице между значением слева и справа.

Рис. 7. Определение расстояний от зуба до атланта слева и справа.

Постуральную компенсацию согласно разработанной методике оценивали в сагиттальной плоскости по величине угла, образованного пересечением двух осей. Первая ось задавалась точками S (sella — точка в центре турецкого седла) и N (nasion — наиболее передняя точка лобно-назального шва), вторая ось проходила через вершину зуба II позвонка и центр тела III позвонка (рис. 8).

Рис. 8. Определение наклона головы.

Определяли коэффициенты корреляции между асимметрией размеров НЧ, каждым из 5 исследуемых параметров ВНЧС (см. табл. 1) и параметрами положения шейных позвонков. Определяли также коэффициенты корреляции между разницей расстояний от зуба до атланта слева и справа, параметрами ВНЧС и параметрами шейных позвонков.

Определяли коэффициенты корреляции между каждым из 5 исследуемых параметров ВНЧС и всеми исследуемыми параметрами верхней части шейного отдела позвоночника, за исключением передне-заднего наклона позвонков и постуральной компенсации, поскольку указанные параметры были гарантированно искажены несколько вынужденным положением головы при ее опоре подбородком во время проведения КЛКТ (см. табл. 2).

Результаты и обсуждение

Асимметрия правой и левой сторон НЧ может быть следствием двух основных причин: диспропорционального роста правой и левой сторон НЧ и одностороннего ремоделирования головки НЧ как следствия асимметричной дисфункции ВНЧС. И в том и в другом случае это может вызывать одностороннее сужение ширины суставной щели, и следовало бы ожидать наличия заметной корреляции. При этом необходимо иметь в виду, что одностороннее сужение суставной щели ВНЧС может быть также вызвано просто боковым смещением НЧ из-за нарушений прикуса. И в этих случаях асимметрии самой НЧ может еще и не быть из-за того, что дисфункция ВНЧС развилась недостаточно давно. Долговременная односторонняя дисфункция ВНЧС может вызвать одностороннее ремоделирование головки НЧ, что приведет к уменьшению совокупной длины ветви НЧ на больной стороне. Возможно, именно таких случаев в исследуемой выборке пациентов было значительно больше, что привело к низким значениям полученных коэффициентов корреляции (см. табл. 1).

Рассчитанные коэффициенты корреляции между величиной асимметрии НЧ и положением шейных позвонков имели низкие значения (от –0,17 до 0,22), указывающие на отсутствие зависимостей.

Вопреки нашим ожиданиям, мы также не обнаружили признаков даже слабой зависимости между изучаемыми параметрами ВНЧС и шейного отдела позвоночника в пределах всей группы исследуемых (см. табл. 2).

В табл. 2 выделены жирным шрифтом значения коэффициентов корреляции больше порогового значения 0,25, которые могут указывать на наличие слабой зависимости. Однако как в таком случае объяснить, что это пороговое значение достигнуто для ВНЧС только с одной стороны и не достигнуто с противоположной стороны и эти значения могут быть с переменным знаком (+/–). Скорее это результат случайного распределения значений, чем свидетельство реально существующей зависимости между вариационными рядами.

Более внимательно следует отнестись к взаимозависимости асимметрии заднего отдела суставной щели, которая служит важным прогностическим признаком дисфункции ВНЧС, и параметрами пространственного положения шейных позвонков (их ротации и боковых наклонов). Можно предположить, что асимметрия ширины в задней трети суставной щели ВНЧС слева и справа может повлиять на возникновение дополнительной ротации I шейного позвонка (k=0,32) и боковых наклонов II шейного позвонка (k=0,27) и III шейного позвонка (k=0,31).

С надеждой выявить более заметные зависимости из всех пациентов были отобраны те, у кого асимметрия ширины задней трети суставной щели оказалась существенной и равной 1 мм и более (1-я подгруппа). Результаты вычислений коэффициентов корреляции представлены в табл. 3. Теперь наличие взаимозависимости между нарушениями соотношений элементов ВНЧС и параметрами смещения шейных позвонков становится очевидным.

Почему же попытка выявления зависимостей на всей выборке пациентов не позволила сделать столь однозначный вывод? Ведь в настоящее время на взаимозависимость ВНЧС и постуры указывают множество авторов, и это становится общепринятой точкой зрения.

Мы предлагаем следующее объяснение полученных результатов. При определении взаимозависимостей между параметрами ВНЧС и параметрами смещения шейных позвонков возможны следующие варианты.

При нисходящем пути развития патологии:

а — дисфункция ВНЧС успела вызвать нарушения положения шейных позвонков. В этих случаях корреляция между признаками должна быть заметно выражена;

б — дисфункция ВНЧС не успела вызвать нарушений положения шейных позвонков. В этих случаях корреляция между признаками должна отсутствовать или быть малозначимой;

При обратном, восходящем, пути развития патологии:

а — нарушение положения шейных позвонков успело вызвать нарушение соотношения элементов ВНЧС (дисфункцию). В этих случаях корреляция между признаками должна быть заметно выражена;

б — нарушение положения шейных позвонков не успело вызвать нарушения соотношения элементов ВНЧС (дисфункцию). В этих случаях корреляция между признаками должна отсутствовать или быть малозначимой.

Таким образом, согласно вышеприведенной схеме только в 50% случаев подобная зависимость существует и может быть обнаружена. При этом с учетом того, что только чуть более 50% пациентов из всей выборки имели клиническую симптоматику дисфункции ВНЧС, вероятность обнаружения такой зависимости становится равной чуть более 25%.

Из всей совокупности были выделены пациенты с сужением задней трети суставной щели слева и справа на 1 мм и более и асимметрией по ширине суставной щели менее 1 мм (2-я подгруппа). Для этих пациентов были рассчитаны коэффициенты корреляции между средними значениями сужения суставной щели и параметрами смещения шейных позвонков (см. табл. 4).

Полученные данные однозначно свидетельствуют, что само наличие дисфункции ВНЧС даже с заметным сужением ширины суставной щели, но с сохранением относительной симметрии положения головок НЧ в суставных ямках (отсутствие боковых смещений НЧ) не вызывает нарушения положения шейных позвонков. Среднее значение асимметрии сужения суставной щели у таких пациентов (2-я подгруппа) было равным 0,25±0,217 мм.

Эти данные дают еще дополнительный аргумент для объяснения того, почему нам не удалось обнаружить корреляций между изучаемыми показателями во всей выборке пациентов. Как оказалось, только асимметрия положения головок НЧ и смещение шейных позвонков являются взаимозависимыми параметрами и определяют условие восходящего или нисходящего путей развития патологии. Это весьма логично, поскольку асимметрия положения головок НЧ (боковое смещение НЧ) вызывает асимметричный тонус жевательной мускулатуры, который, в свою очередь, может вызвать асимметричный тонус мышц шеи, ведущий к нарушению положения позвонков.

Мы не обнаружили зависимости между разницей расстояний от зуба II позвонка до атланта и любым из изучаемых параметров ширины суставной щели ВНЧС (2—6). Не выявлено корреляций как в подгруппе с равномерным сужением суставной щели ВНЧС слева и справа (k=0,16), так и в подгруппе с асимметричным сужением (k=0,20), что лишний раз подтвердило отсутствие зависимости между этими изучаемыми признаками.

Обнаружена слабая корреляция между расстоянием от зуба II позвонка до атланта и ротацией I позвонка (k=0,32), что имеет логическое объяснение, поскольку атлант в горизонтальном сечении практически никогда не имеет правильную форму окружности (см. рис. 7). Поэтому расстояния от поверхности зуба до повернутого атланта будут различаться.

Нами также обнаружена слабая корреляция между разницей расстояний между зубом и атлантом и наклонами позвонков (см. табл. 5). Следует отметить, что корреляция возрастает от I до III позвонка. Таким образом, собственно наклон I позвонка не вызывает изменения расстояний слева и справа между ним и зубом II позвонка. Наклон II позвонка также не оказывает влияния на изменение этих расстояний, вероятнее всего, потому, что смещается в первую очередь тело II позвонка, тогда как сам зуб остается на месте. И только наклон III позвонка оказывает наиболее заметное влияние на разницу расстояний от зуба до атланта. Эта зависимость не носит случайный характер и подтверждается корреляцией признака с показателями разницы наклонов между тремя верхними позвонками и величиной общего наклона позвонков.

Интерес представляют также следующие полученные нами данные. Из общего числа пациентов (n=92) ротация I позвонка превышала 4° только у 7 пациентов, II позвонка — у 26 пациентов, III позвонка — у 26 пациентов; боковой наклон I позвонка превышал 3° у 10 пациентов, II позвонка — у 16 пациентов, III позвонка — у 33 пациентов. Обращает на себя внимание рост частоты нарушений по мере удаления от основания черепа. Очевидно, что связочный аппарат, задавая определенные ограничения для нежелательных смещений позвонков, сохраняет все же некоторую степень свободы, которая увеличивается по мере удаления от точки прикрепления (основания черепа).

Завершая обсуждение полученных результатов, необходимо дополнительно указать на возможность влияния особенностей фиксации положения головы пациента на пространственное положение шейных позвонков. Любые способы фиксации головы пациента искажают ее естественное положение, особенно ее постуральный баланс. Именно поэтому, несмотря на то что разработанная нами методика включает подобный анализ и анализ передне-заднего наклона позвонков, мы намеренно исключили такое исследование для изучаемой выборки пациентов. При КЛКТ пациента в положении лежа голова займет позицию, отличную от той, когда пациент находится в естественном положении стоя (natural head position — NHP). NHP может быть зафиксировано только при телерентгенографии, требующей краткосрочной экспозиции. При КЛКТ делается множество рентгеновских снимков по периметру головы пациента для последующей 3D-реконструкции, что занимает продолжительное время. Для того чтобы за время такого исследования голова пациента не смещалась, что делало бы 3D-реконструкцию или неточной, или невозможной, применяются дополнительные упоры для головы. Но как тогда оценить факт смещения позвонков не только в сагиттальной плоскости, но и в двух других? Делать повторные исследования в других проекциях? При этом возникают вопросы о дополнительном избыточном облучении пациента, о повторяемости положения головы и т.д. Очевидно, что для решения подобного рода вопросов, посвященных анализу шейного отдела позвоночника, необходима разработка и обоснование специальной методики КЛКТ при свободном положении головы пациента и с сокращенной экспозицией.

Заключение

Проведенное исследование показало, что даже при стандартных методах проведения конусно-лучевой компьютерной томографии с упорами для головы пациента можно достоверно оценивать нарушения не только височно-нижнечелюстного сустава, но и шейного отдела позвоночника. Если область конусно-лучевой компьютерной томографии включает височно-нижнечелюстной сустав, то в большинстве случаев она также включает как минимум три верхних шейных позвонка. Таким образом, проводя диагностику с применением конусно-лучевой компьютерной томографии височно-нижнечелюстного сустава, с помощью разработанной методики можно еще дополнительно оценивать нарушение положения позвонков, что может указывать на потенциальные постуральные нарушения и целесообразность получения дополнительной консультации и лечения у остеопата.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.