Характеристика функционального состояния жевательных мышц у пациентов с гемифациальной микросомией на этапах комплексного лечения

Гемифациальная микросомия — ГФМ (hemifacial microsomia — HFM) — термин, используемый для обозначения комплекса деформаций лица, вызванных нарушением развития первых и вторых пар жаберных дуг, характеризующихся недоразвитием одной половины лица. По распространенности среди врожденных пороков развития лица ГФМ находится на втором месте после расщелин верхней губы и неба (1 на 5000—5600 новорожденных). Чаще встречается у лиц мужского пола (3:2) [1, 2].

Клинические проявления ГФМ могут варьировать от едва заметной асимметрии лица до тяжелых форм одностороннего недоразвития, включающих недоразвитие глазницы, ушной раковины, нижней и верхней челюстей, височной кости, скуловой дуги. Степень тяжести аномалии варьирует от легкой до тяжелой формы. Состояние височно-нижнечелюстного сустава (ВНЧС) и его компонентов в зависимости от тяжести проявления заболевания также варьирует от уменьшения размера мыщелка нижней челюсти до полного его отсутствия. Вместе с этим поражения наблюдаются и на уровне мягких тканей. Дефицит мягких тканей может проявляться на коже, подкожной клетчатке, мышцах и околоушной железе. Гипотрофия жевательных и мимических мышц наблюдается у 85—95% пациентов, что влияет на функционирование зубочелюстного комплекса в целом. В настоящее время основным методом лечения при ГФМ является хирургический [3, 4]. Однако это лечение не решает всех проблем восстановления и сохранения полноценной функции тканей челюстно-лицевой области. После хирургического лечения на протяжении всего периода роста лицевого скелета должна проводиться функциональная терапия в виде ортодонтического лечения и различных форм лечебной гимнастики. Одним из признанных информативных и объективных методов определения функционального состояния мышц в процессе лечения является электромиография.

Цель исследования: повышение эффективности ортодонтического лечения пациентов с ГФМ путем применения функционально-диагностических (клинико-функциональных) методов для выбора и применения оптимальных режимов лечения пациентов каждой группы на этапах комплексной реабилитации.

Проведены клинико-рентгенологическое обследование, электромиографию (ЭМГ) жевательных мышц до и на этапах комплексного лечения 32 пациентов с ГФМ в возрасте 5—18 лет (средний 12 лет). В соответствии с тяжестью проявления заболевания пациенты были разделены на 4 группы: 1-я — с легкой гипоплазией тела и ветви нижней челюсти; группа 2А — с более выраженной гипоплазией без структурных изменений компонентов ВНЧС; 2Б — в дополнение к выраженной гипоплазии ветви и тела нижней челюсти с изменением формы компонентов ВНЧС; 3-я — с гипоплазией ветви нижней челюсти в объеме более половины, гипоплазии тела нижней челюсти и полным отсутствием компонентов ВНЧС.

Критерии включения: гемифациальная микросомия, несимметричная деформация нижней челюсти.

Критерии исключения: гемифациальная микросомия с расщелиной верхней челюсти, секвенция Пьера—Робена, синдром Тричера—Колинза.

Дополнительные методы исследования: до и в процессе комплексного лечения измеряли параметры телерентгенограммы и реформатов конусно-лучевой компьютерной томограммы по модифицированной методике Nad-Ars с анализом скелетных показателей (SNA, SNB, ANB. Wits, Beta, SN/MP, PM-Xi-ANS, FMA), дентальных показателей (II/SN, II/ii, APog-I, APog-i, FMIA, IMPA, OP-XiPM, Over-jet, U6c-L6c), скелетного профиля (NBa-PtGn, Npog-FH, MeGo-Npog), показателей мягких тканей (Up Lip to E-Pin, Lw Lip to E-Pin, Soft Facial Angle).

При поверхностном отведении электрических потенциалов мышцы при ее активности регистрируются биопотенциалы, возникающие вследствие возбуждения мышечных волокон. Это явление называют биоэлектрической активностью (БЭА) мышцы. Появление БЭА в покое свидетельствует о перенапряжении мышцы. Уровень активности мышцы оценивали по средней и максимальной амплитуде, измеряемой в микровольтах (мкВ). Запись ЭМГ-сигнала осуществляли с помощью электромиографа Синапсис(«Нейротех», Россия).

БЭА всех исследуемых мышц измеряли в состоянии покоя (биопотенциал покоя) и с использованием функциональных проб (биопотенциал действия). Время измерения состояния покоя и длительность функциональной пробы составляла 10 с. Для исследования жевательных мышц использовали функциональную пробу — максимальное сжатие челюстей. Пациентов просили сжимать зубы плотно (насколько это было возможно: максимальное волевое смыкание зубных рядов в привычной окклюзии). Биполярные электроды фиксировали на моторных точках собственно жевательных, височных мышц и круговых мышц рта. Перед наложением электродов кожу обрабатывали спиртом. (рис. 1).

Рис. 1. Вид пациента с электродами во время электромиографии жевательных и височных мышц (а), круговой мышцы рта (б).

Ортодонтическое лечение пациентов проводили с использованием самолигирующей брекет-системы Damon («Ormco», США), Victory («3M Unitec», США) с последовательной сменой дуг: на этапе нивелирования зубоальвеолярных дуг применяли суперэластичные дуги сплава CuNiTi или NiTi круглого сечения 0,013», 0,014», 0,016», 0,018» и прямоугольного сечения 0,014»×0,025», 0,016»×0,025», 0,018»×0,025». На этапе основной механики использовали дуги прямоугольного сечения из сплава TMA 0,017»×0,025», 0,019»×0,025» и стальные дуги 0,017»×0,025», 0,019»×0,025», межчелюстные эластичные тяги для достижения множественных фиссуро-бугорковых контактов. По показаниям использовали ортодонтические минивинты, несъемные расширители, лицевую маску, окклюзионные накладки для разобщения прикуса, в ретенционном периоде — несъемные ретейнеры в переднем отделе зубных рядов, съемный ретенционный аппарат в ночное время суток Корректор, Osamu ретейнер либо съемные пластиночные аппараты.

На этапах комплексной реабилитации 20 пациентам был назначен гнатотренинг с использованием Корректора. Методика гнатотренинга заключалась в выполнении специально разработанного комплекса упражнений 3 раза в день по 5—7 мин. С целью стимулирования изометрического напряжения в жевательных мышцах назначали сжимание Корректор на протяжении 10 с с последующим расслаблением на протяжении 3 с по 7—10 повторений.

При клиническом обследовании у 3 (9%) пациентов отмечалась ортогнатическая окклюзия, у 16 (54,5%) — дистальная окклюзия, у 10 (31%) — глубокая резцовая окклюзия, у 2 (6%) — мезиальная окклюзия, у 16 (50%) — перекрестная окклюзия.

У 28 (87,5%) детей отмечалась болезненность при движении нижней челюсти на пораженной стороне, у 16 (50%) — дефлекция нижней челюсти при открывании рта в пораженную сторону, у 10 (31%) — ограничение открывания рта.

Кроме того, при клиническом обследовании полости рта выявлены 10 (31%) пациентов с дефектами зубных рядов в боковых отделах.

Из анамнеза установлено, что ранее ортодонтическое лечение проводилось 8 (25%) пациентам.

Анализ результатов ЭМГ до лечения показал, что у пациентов с ГФМ имеются существенные функциональные нарушения височных, собственно жевательных мышц и круговой мышцы рта. При изучении средних показателей БЭА височных мышц в покое до лечения у пациентов выявлено повышение тонического напряжения всех исследованных мышц, но в большей степени на здоровой стороне. У пациентов 3-й группы повышенный тонус регистрировался на стороне порока развития.

В количественном выражении это составило снижение БЭА на стороне порока в пределах 38,5%, в группе 2А — на 13,5%, в группе 2Б — на 18,7% и повышение БЭА в 3-й группе на стороне поражения на 6,3% по сравнению с противоположной стороной. Схожая тенденция наблюдалась в показателях БЭА собственно жевательных мышц в покое: снижение в 1-й группе на 23,14%, в группе 2А — на 7,2 %, снижение на 8,9% в группе 2Б и повышение в 3-й группе на 10,7% на стороне порока по сравнению с противоположной стороной (табл. 1).

Таблица 1. Средние значения биоэлектрической активности височных и жевательных мышц в покое и при сжатии зубных рядов, мкВ

Анализ результатов исследования БЭА жевательных мышц при напряжении (сжатии зубных рядов) выявил значительную асимметрию показателей БЭА исследованных мышц здоровой и пораженной сторон.

Диапазон изменений коэффициента асимметрии (КАс) биопотенциалов височных мышц составил от 1,1 (норма) в 1-й группе до 2,1 в 3-й группе. БЭА височных мышц при сжатии зубных рядов были снижены на стороне поражения в 1-й группе на 12,8% (КАс 1,1±0,7), в группе 2А — на 22,8% (КАс 1,3±0,2), в группе 2Б — на 23,5% (КАс 1,3±0,1). Максимальная разница средних значений БЭА височной мышцы при сжатии зубных рядов выявлена в 3-й группе — на 52,7% (КАс 2,1±0,2; см. табл. 1; рис. 2).

Рис. 2. Биоэлектрическая активность височной мышцы при сжатии зубных рядов на здоровой и пораженной сторонах в 3-й группе.

Относительно невысокий КАс височных мышц при сжатии зубных рядов у пациентов 1-й и 2-й групп мог свидетельствовать о компенсации снижения БЭА собственно жевательных мышц, что частично согласуется с данными литературы [5, 6].

Выявленное значительное снижение БЭА височных мышц на стороне поражения в 3-й группе обусловлено, вероятно, от степени тяжести поражения [7, 8].

Анализ результатов исследования БЭА собственно жевательных мышц при напряжении (сжатии зубных рядов) также выявил значительную асимметрию БЭА исследованных мышц здоровой и пораженной сторон. Диапазон изменений КАс биопотенциалов собственно жевательных мышц оказался еще шире и составил 2,1±0,6 в 1-й группе, 1,1±0,2 (норма) — в группе 2А, 1,4±0,2 — в группе 2В и 4,4±0,4 — в 3-й группе (см. табл. 1; рис. 3).

Рис. 3. Электромиография жевательных мышц при сжатии зубных рядов пациента А. (3-я группа).

Анализ полученных данных БЭА круговой мышцы рта в покое не выявил статистически значимых различий между БЭА здоровой и пораженной сторон у пациентов во всех группах. Коэффициент асимметрии БЭА круговой мышцы рта при напряжении составил в 1-й группе 1,3±0,2 (БЭА выше на здоровой стороне), в группах 2А и 2Б — 1±0,1 и 1,1±0,1 соответственно (БЭА выше на пораженной стороне), в 3-й группе — 1,4±0,2 (БЭА выше на здоровой стороне; табл. 2).

Таблица 2. Средние значения биоэлектрической активности круговой мышцы рта в покое и при напряжении (вытягивание губ трубочкой), мкВ

При анализе результатов ЭМГ через 6, 8 и 12 мес использования эластокорректора в рамках гнатотренинга выявлено, что у пациентов с ГФМ имелась тенденция к улучшению показателей КАс БЭА жевательных, височных мышц и круговой мышцы рта как в покое, так и при сжатии зубных рядов. Это свидетельствовало о восстановлении миодинамического равновесия между мышцами здоровой и пораженной сторон. Для удобства анализа динамики показателей ЭМГ на этапах лечения пациенты групп 2А и 2Б были объединены во 2-ю группу.

Анализ динамики показателей БЭА височных мышц в покое у пациентов 2-й и 3-й групп выявил увеличение амплитуд биопотенциалов с обеих сторон (здоровой и пораженной), в то время как у пациентов 1-й группы амплитуда биопотенциалов на здоровой стороне уменьшилась, а на пораженной увеличилась (рис. 4, а).

Рис. 4. Динамика биоэлектрической активности височных мышц у пациентов 1, 2 и 3-й групп в покое (а) и при сжатии зубных рядов (б).

Амплитуда биопотенциалов височных мышц при сжатии зубных рядов у пациентов 1-й группы снизилась на пораженной стороне на 31,5% и на здоровой стороне — на 31,9%; у пациентов 2-й группы статистически значимых изменений не выявлено, а у пациентов 3-й группы амплитуда биопотенциалов увеличилась с обеих сторон: на пораженной — на 74,2%, на здоровой — на 30,2% (рис. 4, б).

При изучении динамики БЭА собственно жевательных мышц выявлено, что на лечение, включающее гнатотренинг, наиболее активно отреагировали жевательные мышцы пораженной стороны у пациентов 1-й группы. Зарегистрировано повышение БЭА собственно жевательных мышц в покое и при сжатии зубных рядов на пораженной стороне и снижение БЭА одноименных мышц на здоровой стороне. Уменьшение асимметрии БЭА указанных мышц в покое свидетельствовало, что мышцы пораженной стороны стали более активными и, соответственно, уменьшилась нагрузка на здоровую сторону (рис. 5).

Рис. 5. Динамика биоэлектрической активности собственно жевательных мышц у пациентов 1-й группы в покое (а) и при сжатии зубных рядов (б).

Анализ динамики БЭА собственно жевательных мышц у пациентов 2-й группы выявил увеличение БЭА в покое на 11,6% на пораженной стороне и на 87,9% на здоровой стороне; при сжатии зубных рядов увеличение БЭА отмечено на 53,9% на пораженной стороне и на 75,6% на здоровой стороне (рис. 6).

Рис. 6. Динамика биоэлектрической активности собственно жевательных мышц у пациентов 2-й группы в покое (а) и при сжатии зубных рядов (б).

Анализ динамики БЭА собственно жевательных мышц в покое у пациентов 3-й группы выявил незначительное повышение тонического напряжения исследованных мышц на здоровой стороне и снижение на пораженной стороне на 67% (рис. 7, а). При сжатии зубных рядов увеличилась амплитуда биопотенциалов мышц на здоровой стороне на 35%, на стороне поражения амплитуда снизилась на 6,25% (рис. 7, б). Наибольшие изменения БЭА круговой мышцы рта выявлены в 1-й группе в покое и при функциональной пробе «вытягивание губ трубочкой» (рис. 8). В результате лечения восстанавливалась синхронизация БЭА круговой мышцы рта как в покое, так и при напряжении, что способствовало выравниванию симметричности положения углов рта и улучшению речи.

Рис. 7. Динамика биоэлектрической активности собственно жевательных мышц у пациентов 3-й группы в покое (а) и при сжатии зубных рядов (б).

Рис. 8. Изменения биоэлектрической активности круговой мышцы рта у пациентов 1-й группы в покое (а) и при вытягивании губ трубочкой (б).

Из полученных результатов исследования следует, что биоэлектрическая активность собственно жевательных мышц при сжатии зубных рядов была снижена на стороне поражения у всех обследованных пациентов с гемифациальной микросомией, и это подтверждает данные литературы. Значительное снижение биоэлектрической активности височных мышц при сжатии зубных рядов выявлено у пациентов 3-й группы, что могло свидетельствовать о тяжести поражения.

Снижение биоэлектрической активности исследованных мышц на пораженной стороне у пациентов 2-й и 3-й групп имело не только функциональную природу, и отчасти объясняется наличием органического субстрата или структурных поражений, вызывающих разнонаправленные изменения функционального состояния исследованных мышц как до лечения, так и после него.

Приведенные результаты исследования свидетельствуют и о том, что после лечения у пациентов независимо от стадии заболевания под действием лечения, включающего гнатотренинг, происходила синхронизация работы мышц челюстно-лицевой области, способствуя уменьшению асимметрии амплитудных показателей жевательных и височных мышц. Причем у пациентов 1-й группы этот метод для восстановления миодинамического равновесия жевательных мышц может применяться самостоятельно, т.е. без оперативного вмешательства, а у пациентов 2-й и 3-й групп может быть использован как предоперационная подготовка.

В результате применения эластокорректора в рамках гнатотренинга у пациентов с гемифациальной микросомией нормализуется положение нижней челюсти и оптимизируется биоэлектрическая активность на здоровой и пораженной сторонах, нормализуется биоэлектрическая активность жевательной и мимической мускулатуры, устраняется ее перегрузка при функциональных движениях, снижается различие в показателях здоровой и пораженной сторон. Отечественный эластокорректор может использоваться как до ортодонтического лечения, так и при ортодонтическом лечении (для устранения дискоординации работы жевательных мышц, компрессии внутрисуставных структур, преждевременных окклюзионных контактов) и для подготовки к дальнейшему комбинированному ортодонто-хирургическому лечению.

Лечение и реабилитация пациентов с этой патологией остается актуальной проблемой и требует дальнейшей разработки.

Участие авторов:

Все авторы учувствовали в определении дизайна исследования, сборе материала и обработке полученных результатов. Интерпретация данных ЭМГ выполнялась Погабало И.В., Сердиченко А.В. и Скочёк Ю.П. Лечение пациентов проводили Арсенина О.И., Хачиева А.В., Сердиченко А.В.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Participation of authors:

All authors participated in determining the design of the study, collecting the material and processing the results obtained. The interpretation of EMG data was performed by Pogabalo I.V., Serdichenko A.V. and Skochok Yu.P. The treatment of patients was carried out by Arsenina O.I., Khachieva A.V., Serdichenko A.V.