THE METHOD OF DETECTING FUNCTIONAL AND DYNAMIC CHARACTERISTICS OF THE DENTAL SYSTEM WITH THE CONTACTLESS DIAGNOSTIC METHOD ON THE EXAMPLE OF THE MANDIBLE

Full Text

Актуальность. На современном этапе развития стоматологии как науки, важным является изучение функциональных состояний зубочелюстной системы. Особенно это необходимо для понимания процессов, происходящих в связи с морфологическими изменениями зубочелюстной системы на протяжении жизни пациента. Получение новых сведений о функциональном состоянии позволит усовершенствовать диагностику и лечение пациентов с нефиксированной высотой нижнего отдела лица, т.к. известные методы оценки состояния и функции зубочелюстной системы для целей пластиночного протезирования недостаточно объективны и часто низкоинформативны. Актуальным, в связи с этим, представляется изучение функциональных движений нижней челюсти, т.к. отправной точкой при определении центрального соотношения челюстей является положение физиологического покоя нижней челюсти [1-3]. Однако, нами предположено наличие состояния “равновесия” в комплексе функциональных движений нижней челюсти, которое, возможно, отличается большей стабильностью во времени, чем состояние физиологического покоя. Для подтверждения предположений, получения новых знаний о функции зубочелюстной системы в норме и при наличии дефектов зубных рядов, сопровождающихся потерей фиксированной высоты нижнего отдела лица, предложена бесконтактная компьютерная регистрация динамических состояний и состояния покоя нижней челюсти. Данные исследований подтверждены математическим и статистическим методом анализа [3]. Материал и методы исследования. Целью данных исследований явилась разработка методики регистрации функционально - динамических характеристик зубочелюстной системы бесконтактным способом, направленная на диагностику состояний нижней челюсти для целей ортопедического лечения при полной утрате зубов. Было исследовано 100 человек (мужчин-46, женщин- 44) от 21 до 40 лет с сохраненными зубными рядами, ортогнатическим прикусом и без видимых патологических изменений челюстно-лицевой области. Изучались функциональные движения нижней челюсти бесконтактным методом диагностики состояния зубочелюстной системы на основе применения автоматизированной системы обработки изображений. Исследуемым наносили опорные метки в области проекции точек pronasale и gnation диаметром 3 мм и проводили специально разработанные функциональные пробы: разговорную, жевательную, максимальное открывание рта. Определялись такие параметры, как время жевательного цикла, максимальная амплитуда открывания рта, трансверзальных движений нижней челюсти. Определялась преимущественная сторона жевания. высота нижнего отдела лица в состоянии покоя. С помощью бесконтактной регистрации получены и сформированы массивы координат перемещения опорных точек. Математическая обработка данных проводилась программой Find, работающей в среде Windows’95/98/NT, созданной в программной среде Delphi 2.0. Нормирование данных (покоординатное вычитание значений т.pronasale и т.gnation поX иY соответственно) позволило отобразить истинную траекторию движения нижней челюсти, представленную в двухмерной системе координат в виде кривой, полученной при регистрации 150 кадров и образующая в среднем 500-800 самопересечений. Для получения более точных результатов анализа ввели в рассмотрение координаты точек самопересечения траектории движений нижней челюсти (рис.1). Рис.1. Нормированная траектория и точки самопересечения Для объективной оценки области скопления точек был применен гистограммнографический анализ. По оси абсцисс откладывались интервалы группирования, по оси ординат - количество (частота) точек, попавших в тот или иной интервал. При построении гистограмм статистической обработке подвергалось большое количество данных, поэтому количество интервалов равнялось квадратному корню из общего количества наблюдений (рис.2) Рис.2. Гистограмма распределения точек самопересечения В данном исследовании было 500-800 исследуемых точек, поэтому целесообразно было использовать 25 разрядов гистограмм, что соответствует преложенным условиям. Интервалы с наибольшей концентрацией точек- локальные максимумы гистограммы, являются областями наиболее вероятной регистрации точки gnation. Обоснованность выбора 150 кадров для исследования подтверждалась следующим фактом: было зарегистрировано количество кадров, равное количеству точек самопересечения кривой, представляющей траекторию движения, и провели сравнительный анализ по критерию Вилкоксона гистограммы, построенной по данным этого эксперимента и гистограммы, построенной по точкам самопересечения кривой. Результаты этого анализа показали тождественность результатов обработки массивов координат, построенных при записи 150 кадров, результатам обработки значительно большего количества данных, если к рассмотрению привлекать точки самопересечения кривой траектории движения нижней челюсти. Анализ гистограммы распределения точек по оси Х и анализ гистограммы точек пересечения по оси Х дает возможность определять максимальную амплитуду трансверзальных движений нижней челюсти, измеряя расстояние между крайними разрядами гистограмм. Гистограмма распределения частот координаты Х, как правило, является одномодальной и имеет либо право- либо левосторонний скос. либо является симметричной. Степень скошенности и ее направление показывает коэффициент асимметрии, вычисленный по следующей формуле: As= n1( х1 -М)3s3, где М- математическое ожидание, n- число наблюдений, s- среднее квадратичное отклонение. Величина коэффициента симметричности будет стремиться к нулю, если движения нижней челюсти будут симметричны, будет отрицательным, если гистограмма будет скошена влево и положительным в случае скошенности вправо. Абсолютная величина этого коэффициента позволяет сделать вывод о преобладающей стороне жевания, оценить степень этого преобладания. Процентное выражение Ѐбладающей стороны жевания выражает параметр Pr, вычисленный на основании разделения зарегистрированных точек относительно центральной оси. Математический анализ данных исследования складывался из следующих этапов вычисления общестатистических характеристик - математического ожидания, дисперсия, среднеквадратичного отклонения и ошибки среднего, которые определялись индивидуально по формулам:М= ai, D = (ai-M)2, m=s/n=/n, где М- математическое ожидание, D- дисперсия, n - количество наблюдений, а-координаты точек по оси Х или Y варианты, m- ошибка среднего. Показатели рассчитывались для каждой из зарегистрированных траекторий движения нижней челюсти относительно осей Х и Y, и точек их самопересечения. На основании результатов исследований вычислялись и сравнивались между собой параметры каждого обследуемого, их производные показатели с использованием критерия Вилкоксона. В целях более точной диагностики проводилась аппроксимация полиномами VI-VII порядков(рис.3). Рис.3 Гистограмма распределения точек самопересечения траектории движения нижней челюсти относительно оси Х и аппроксимация полиномом VI порядка При гистограммнографическом анализе значений координат точек пересечений относительно осей Y, X траектории перемещения нижней челюсти выявляются один или несколько пиков (локальных максимумов). Было установлено, что максимальный пик гистограммы соответствует наиболее часто определяемому значению координаты при проведении функциональной пробы - в этой области нижняя челюсть регистрируется максимальное количество раз. Это должно соответствовать определенному функциональному состоянию, а именно, состоянию функционального равновесия. Полученные результаты и их обсуждение. При клиническом исследовании и анализе данных функциональных проб, у всех исследуемых отмечался двусторонний тип жевания. Симметричный двусторонний тип жевания наблюдался в возрасте 21-25 лет лишь у 82,69%, у 17,31% выявлялась преимущественная сторона жевания. В возрастной группе 26-30 лет 56,52% наблюдался двусторонний симметричный тип жевания, у 43,48%- выявлялась преимущественная сторона жевания. В возрастной группе 31-35 лет 41,18% обследуемых лиц установлен двусторонний симметричный тип жевания, а 58,82%- двусторонний тип жевания с преобладанием преимущественной стороны. В возрастной группе 36-40 лет у 25% обследуемых - двусторонний симметричный тип жевания, а 75% имели преимущественную сторону. Полученные данные свидетельствуют о том, что в молодом возрасте (21-25 лет) чаще встречается двухсторонний симметричный тип жевания. Далее, с возрастом (36-40 лет) чаще выявляется преимущественная сторона жевания. Это, возможно, связано с возрастными физиологическими и патологическими изменениями, не выявляемыми клинически. Выводы. Таким образом, предложенный метод определения индивидуальных функциональных характеристик позволяет оценивать характер движений нижней челюсти, регистрировать состояние функционального равновесия зубочелюстной системы, ее функциональные возможности с учетом индивидуальных особенностей пациента на этапах ортопедического лечения [3]. Разработка методов оценки функционального состояния зубочелюстной системы, на основе регистрации динамических характеристик нижней челюсти в реальном масштабе времени, их анализ на этапах ортопедического лечения пациентов с нефиксированной высотой нижнего отдела лица - перспективное направление диагностики [4].

About the authors

E S Kalivradzhiyan

Voronezh state medical university

E A Leshcheva

Voronezh state medical university

S I Burlutskaya

Voronezh state medical university

References