Сравнительный анализ использования ультразвукового и оптического аксиографов

К.м.н. Рощин Евгений Михайлович Заведующий ортопед. отделением ГСП №62

Проф. Пантелеев Валентин Дмитриевич Зав.кафедрой пропедевтической стоматологии ТГМА

Рощина Александра Владимировна

Развитие электронной аксиографии предоставило возможность регистрировать и исследовать артикуляцию нижней челюсти в трехмерном пространстве. Данное оборудование позволяет анализировать проявляемую патологию в артикуляции и планировать индивидуальное лечение. Мы считаем необходимым анализировать динамическую картину движений нижней челюсти, т.к. регистрируемые траектории являются индивидуальными для пациента. Как известно, любое использование дополнительного оборудования обязывает врача знать алгоритм и нюансы его использования, иначе получаемая информация может быть ошибочна и привести к развитию патологических процессов после проведенного лечения.

Все ультразвуковые аксиографические системы имеют схожее строение.

На лицевой дуге (рис.1,А) закрепляется микрофон (рис.1, Б), для улавливания ультразвуковых волн. К зубам нижней челюсти прикрепляется параокклюзионная вилка, на которой фиксируется ультразвуковой датчик (рис.1, С).

Лицевая дуга на голове пациента фиксируется по накожным ориентирам относительно Франкфуртской или Камперовской плоскостей. Данное расположение дуги с микрофоном не является точным, т.к. существуют различия между костными и накожными ориентирами, образующими данные плоскости.

Второй критерий, который необходимо учитывать при фиксации аксиографа на голове пациента, – это расположение параокклюзионной вилки. Фиксация вилки не должна искажать привычное смыкание зубных рядов, т.к. в большинстве случаев данное смыкание является наиболее воспроизводимой компонентой. Если зафиксированная вилка препятствует смыканию зубных рядов - это приводит к их разобщению (дизокклюзии) и, как следствие, к возможному смещению ВНЧС. У данной фиксации есть слабые стороны – возникают определенные сложности при фиксации в случае с глубоким резцовым перекрытием, в таком случае аксиография проводится не относительно привычного смыкания зубных рядов. Также, иногда приводит к сложностям в фиксации наличие малого количество зубов во фронтальном отделе нижнего зубного ряда, т.е. параокклюзионная вилка может не удерживать ультразвуковой датчик и расцементироваться в процессе исследования. Эти вышеописанные критерии в последующем будут влиять на характер записываемых траекторий – их амплитуду и угол наклона.

Основной проблемой, с которой приходится сталкиваться при использовании ультразвуковых аксиографов, - это получение различных аксиограмм у одного пациента при проведении исследований с временным промежутком. Т.е., если записать функциональную пробу открывания рта (рис.2.) у одного пациента с разницей даже в несколько минут, при этом перед вторым исследованием заново зафиксировать аксиограф на голове пациента, возможно получить совершенно разные траектории (рис.3). Эта проблема возникает из-за отсутствия четких разработанных критериев для фиксации ультразвуковых аксиографов или в технической недоработке аппаратуры. Возникает вопрос: где же аксиография проведена правильно?

Процесс ориентации аксиографа на голове пациента без учета вышеописанных критериев может приводить к неправильной ориентации регистрируемых траекторий (рис.4.).

Неправильное расположение аксиографа приводит к искажению плоскости, относительно которой будут пересчитываться траектории. Как видно на рис.4. левая суставная траектория имеет искаженную ориентацию, не характерную для анатомического строения ВНЧС.

Конечно, еще достаточно спорным моментом, касающимся точности измерений, является «артикуляционный анализ», предназначенный для программирования артикуляторов. В большинстве аксиографических систем происходит разделение записанной артикуляции нижней челюсти на суставные и зубные траектории. Это обусловлено в первую очередь строением имеющихся артикуляторов. Как известно, для индивидуального программирования артикулятора необходимо получить данные для настройки суставных механизмов (угол сагиттального суставного пути и угол Бенетта) и программируемой резцовой тарелки (угол сагиттального резцового пути и угловые значения при боковых смещениях нижней челюсти). Эти данные возможно получить в основном с помощью электронных аксиографов. Однако, как известно, имеющиеся ультразвуковые аксиографы не затрагивают (перекрывают) область суставов своими датчиками (Рис.1.Д). Таким образом, данные суставных углов могут в некоторых исследованиях отображаться с ошибками т.к. эти данные являются компьютерным пересчетом. В литературе нигде не описаны возможные погрешности при таких пересчетах.

Для решения имеющихся проблем нами был разработан аппарат для регистрации движений нижней челюсти, при работе с которым мы постарались устранить имеющиеся вышеописанные трудности (рис.5). Для регистрации артикуляции нижней челюсти используется видеокамера, зафиксированная на лицевой дуге на голове пациента. При разработке мы отказались от использования внешних незакрепленных на голове видеокамер в связи со сложностью контролирования расположения и движения головы во время исследования.

При создании данного аппарата мы руководствовались принципами точности и простоты. Электронный аксиограф необходим в основном для регистрации артикуляции нижней челюсти – для получения индивидуальных траекторий и цифровых параметров. Данное оборудование должно быть доступным, т.к. без получения индивидуальных параметров артикуляции трудно изготовить индивидуальную работу в механическом, электронном артикуляторах.

Достаточно одной видеокамеры и двух маркеров, закрепленных на в/ч и н/ч чтобы получить индивидуальные параметры движений нижней челюсти с минимальной погрешностью (рис.6).

Как описывалось выше, одним из принципов работы нашего аппарата является простота его применения. Во-первых, мы постарались минимизировать проблемы, связанные с фиксацией параокклюзионной вилки. Наш принцип заключается в том, что для регистрации движения нижней челюсти, нам необходимо всего по одному зубу с каждого зубного ряда, маркеры легко фиксируются и имеют значительно меньшую массу по сравнению с представленными ультразвуковыми датчиками, что обеспечивает комфортность в обследовании как для пациента, так и для врача. Для фиксации корпуса аксиографа нам не требуется анатомических ориентиров, используемых для крепления ультразвуковых аксиографов (Камперовская плоскость, Франкфуртская плоскость), он закрепляется на голове произвольно. Расположение камеры относительно корпуса аксиографа было высчитано специальным способом в ходе исследования пограничных траекторий артикуляции нижней челюсти. Высокие разрешение и точность камеры позволили нам минимизировать погрешность в регистрации артикуляции нижней челюсти

Как было показано ранее обследование пациента с временным промежутком в 7 минут и повторной фиксацией аксиографа перед вторым исследованием, привели к регистрации различных аксиограмм. Все нововведения, учтенные в разработке оптического аксиографа, позволили получать стабильный результат в исследованиях с временными промежутками, такое же исследование мы проводили и на оптическом аппарате (рис.7,8).

На аксиограммах зарегистрированы похожие траектории, при этом датчики аксиографа так же заново фиксировались перед вторым исследованием.

Таким образом мы смогли разработать аппарат, позволяющий проводить регистрацию артикуляции нижней челюсти в любых клинических условиях с сохранением точности исследований. Простота и легкость данного аппарата являются его неоспоримыми преимуществами по сравнению с уже существующими и позволяет сделать электронную аксиографию более доступной и понятной.