Врач-ортодонт, планирующий ортодонтическое лечение, принимает во внимание ряд общих факторов: возраст пациента, способность организма к росту, пол, соматические заболевания, которые будут определять прогноз лечения. Так же важно учитывать местные факторы: механику перемещения зуба с центром сопротивления, наклон, витальность зуба, толщину костной ткани, окружающей зуб [1, 2]. В 1917 г. Fish впервые описал понятие центра сопротивления и указал на то, что есть точка, через которую проходит прилагаемая сила для линейного (без ротаций) перемещения свободного объекта, и это точка равновесия. Зуб не является свободным телом, потому как окружен тканями пародонта, поэтому локализация центра сопротивления зуба будет зависеть от длины корня, количества корней и количества окружающей его кости [3]. Исследования показали, что центр сопротивления однокорневого зуба, окруженного костной тканью находится на 1/4–1/3 расстояния от цементно-эмалевой границы до верхушки корня [3–5].

Так, планируя изменения вестибуло-орального наклона зуба во фронтальном сегменте, врач должен учитывать толщину костной ткани, окружающей зубы [6, 7]. Важно правильно спрогнозировать перемещения зуба, чтобы избежать осложнений, которые могут возникнуть при дефиците костной ткани. При диагностике аномалий зубов широко используют рентгенологические методики [8]. Конусно-лучевая компьютерная томография (КЛКТ) дает возможность провести диагностику и измерение вестибулярной и оральной толщины костной ткани на разных уровнях длины корня для планирования ортодонтического лечения [8]. Перемещения зубов опасны при отсутствии данных КЛКТ о толщине костной ткани вокруг исследуемых корней [9–11]. Однако с помощью КЛКТ во фронтальном сегменте, в совокупности с предложенной нами методикой, врач-ортодонт может с точностью определить наклон и положение резцов, измерить объем костной ткани на разных уровнях длины корня исследуемого зуба, спрогнозировать конечное положение корня зуба после перемещения и тем самым обеспечить отсутствие ряда осложнений, связанных с дефицитом кости.

Цель исследования — разработать универсальную методику для оценки толщины костной ткани фронтальных зубов на основании КЛКТ для безопасного изменения их вестибуло-орального наклона (торка).

ПАЦИЕНТЫ И МЕТОДЫ

Проводили анализ КЛКТ пациентов с целью изучения фронтального сегмента в области зубов 1.3–2.3; 3.3–4.3. Исследовали 106 томограмм пациентов в возрасте 20–35 лет. Критерии включения пациентов в исследование: наличие зубочелюстных аномалий во фронтальном отделе по сагиттальной плоскости; отсутствие заболеваний сердечно-сосудистой и эндокринной систем; отсутствие заболеваний крови. Критерии исключения: возраст пациентов моложе 20 и старше 35 лет; наличие беременности; женщины в период лактации; наличие общесоматической патологии; наличие заболеваний сердечно-сосудистой и эндокринной систем, заболеваний крови; системный остеопороз, курение. Среди обследованных было 45 (44,6%) мужчин и 61 (55,4%) женщина. Исследуемые томограммы были разделены на три группы: в первую группу вошли томограммы с нормальными наклонами резцов верхней и нижней челюсти, во вторую — с протрузией резцов верхней и нижней челюстей, в третью — с ретрузией резцов верхней и нижней челюстей. Для выявления взаимосвязи патологического наклона зубов и толщины кортикальной пластинки измерения проводили на уровне корня зуба в трех сегментах: пришеечной, средней и апикальной трети с вестибулярной и оральной поверхностей. КЛКТ выполняли на компьютерном томографе Planmeca ProMax 3DMid Ceph (Planmeca Oy; Финляндия) при позиционировании головы пациента вертикально. Центрацию выполняли по соответствующим световым меткам. Область сканирования включала одновременно верхнюю и нижнюю челюсти, верхнечелюстную пазуху, орбиту. Условия сканирования: напряжение — 90 кВ; сила тока — 12,5 мА. Минимальная информативная толщина среза составляла 0,2 мм, размер вокселя — 200 мкм, лучевая нагрузка — 90 Мк^Зв. Размер поля сканирования (FOV) составлял 16 × 16 см.

Очевидно, что качество компьютерных томограмм имеет преимущество перед телерентгенограммами по четкости изображения контуров на различных срезах. В них заложены возможности более точного определения основных линейных и угловых параметров по установленным точкам. Из исследования размером 16 × 16 выделяли фрагменты томограмм на сагиттальном срезе; далее по методу Шварца отмечали плоскость верхней (NL) и нижней (ML) челюстей, определяли наклон и положение резцов как наклон оси зуба к плоскости основания верхней (NL) и нижней (ML) челюстям. На верхней челюсти изучали наружный нижний угол, а на нижней — внутренний верхний угол. Значение угла на верхней челюсти, равное 70° + 5°, относили к норме; 70° и меньше — к протрузии резцов; 75° и больше — к ретрузии резцов. На нижней челюсти значение угла, равное 90° + 5°, — относили к норме; меньше 90° — к ретрузии резцов, больше 95° — к протрузии резцов. Все данные заносили в индивидуальную карту пациента.

Полученные результаты подвергали статистической обработке с помощью программ «Microsoft EXCEL» и «STATGRAPHICS Plus 5.1». Определяли среднее арифметическое (М), ошибку (± m), среднюю арифметическую норму (М), ошибку нормы (± m). Все различия считали достоверными при значении p < 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

При изучении томограмм фронтальных зубов определяли ряд параметров:

• толщину костной ткани в пришеечной трети с вестибулярной поверхности на верхней челюсти измеряли от наружной кортикальной пластинки (Аv) до наружной поверхности корня в пришеечной области (Вv); на нижней челюсти измеряли расстояние от наружной кортикальной пластинки (Gv) до наружной поверхности корня в пришеечной области (Hv) (рис. 1);
• толщину костной ткани в области средней трети с вестибулярной стороны измеряли от наружной кортикальной пластинки (Cv) до наружной поверхности корня зуба в средней трети (Dv); на нижней челюсти измеряли от наружной кортикальной пластинки (Kl) до наружной поверхности корня зуба в средней трети (Lv) (см. рис. 1);

• толщину костной ткани с вестибулярной стороны в области апекса на верхней челюсти измеряли от апекса корня исследуемого зуба (Ev) до наружной кортикальной пластины (Fv); на нижней челюсти измеряли расстояние от апекса корня исследуемого зуба (Mv) до наружной кортикальной пластины (Nv) (см. рис. 1);
• толщину костной ткани с палатинальной стороны в пришеечной трети на верхней челюсти измеряли от наружной кортикальной пластины (Fp) до лингвальной поверхности корня зуба (Bp) в пришеечной области; на нижней челюсти измеряли расстояние от наружной кортикальной пластины Gl до лингвальной поверхности корня зуба (Hl) в пришеечной области (см. рис. 1);
• толщину костной ткани с палатинальной стороны в средней трети измеряли от наружной кортикальной пластины (Cp) до лингвальной поверхности корня зуба в средней трети (Dp); на нижней челюсти измеряли расстояние от наружной кортикальной пластины (Kl) до лингвальной поверхности корня зуба в средней трети (Ll) (см. рис. 1);
• толщину костной ткани с палатинальной поверхности в области апекса измеряли от апекса исследуемого зуба (Ep) до наружной кортикальной пластины (Fp); на нижней челюсти измеряли от апекса корня исследуемого зуба (Ml) до наружной кортикальной пластины (Nl) (см. рис. 1);
• площадь костной ткани с лингвальной и палатинальной поверхностей измеряли от наружной кортикальной пластинки в области апекса исследуемого зуба (Аl) до апекса корня зуба (Вl) до верхнего (палатинального) свода (Сl) (рис. 2);  

• длину корня зуба измеряли от анатомической шейки зуба (А) до апекса (В) (рис. 3);
• высоту межзубной перегородки измеряли от пика межзубной перегородки (А) до линии, соединяющей верхушки зубов (точка В) (рис. 4);
• для определения степени выраженности протрузии и ретрузии фронтальной группы зубов использовали данные телерентгенограммы (ТРГ): значение углов на верхней челюсти U1–NL, где U1 — прямая, проходящая через ось резца к плоскости основания верхней челюсти (NL); измеряли нижний наружный угол; на нижней челюсти L1–ML, где L1 — прямая проходящая через ось нижнего резца к плоскости основания нижней челюсти (ML).

Нами были изучены схемы перемещения зуба в костной ткани для ретрузии и протрузии зубов на верхней и нижней челюстях (рис. 5, рис. 6).

Описание схемы для состояния ретрузии на верхней челюсти

Преодоление разницы в углах (от состояния ретрузии до нормального) происходит за счет поворота относительно неподвижной точки сопротивления (точка О), точка О требует линейного перемещения в пришеечной трети и апикальной трети на величину, связанную с градусной мерой угловой разницы (см. рис. 6). Учитывая, что ВА⊥АС и DC⊥CA, линейное перемещение в пришеечной области можно определить так:

форм. 1

а линейное перемещение в апикальной области можно определить так:

форм. 2

Аналогичным образом рассчитывается необходимое линейное перемещение для состояния протрузии на верхней челюсти.

Описание схемы для состояния ретрузии на нижней челюсти

Для нижней челюсти принципы расчета перемещения зуба при протрузии и ретрузии используются аналогичные, с той лишь разницей, что нижняя челюсть обозначается плоскостью ML (рис. 7).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

На основании изученных томограмм у пациентов с нормальными наклонами зубов можно констатировать, что толщина костной ткани в пришеечной трети с вестибулярной стороны у центральных резцов верхней челюсти составила у зуба 1.1 1,04 ± 0,04 мм, у зуба 2.1 — 0,96 ± 0,07 мм. У латеральных резцов верхней челюсти: зуба 1.2 толщина костной ткани составила 0,81 ± 0,04 мм, у зуба 2.2 — 0,84 ± 0,09 мм. У клыков верхней челюсти: зуба 1.3 толщина костной ткани составила 0,91 ± 0,06 мм, у зуба 2.3 — 0,84 ± 0,09 мм. В апикальной трети с вестибулярной стороны получены следующие данные: у зуба 1.1 толщина костной ткани составила 0,95 ± 0,04 мм, у зуба 2.1 — 0,71 ± 0,04 мм, у зуба 1.2 — 1,05 ± 0,06 мм, у зуба 2.2 — 1,31 ± 0,08 мм, у зуба 1.3 — 1,22 ± 0,06 мм, у зуба 2.3 — 1,31 ± 0,08 мм. Для резцов нижней челюсти: в пришеечной трети с вестибулярной стороны у зуба 3.1 толщина костной ткани составила 1,12 ± 0,04 мм, у зуба 4.1 — 1,26 ± 0,06 мм. Для зуба 3.2 — 0,89 ± 0,07 мм, для зуба 4.2 — 1,18 ± 0,03 мм, для зуба 3.3 — 0,94 ± 0,03 мм, для зуба 4.3 — 1,26 ± 0,12 мм. В апикальной трети получены следующие данные: у зуба 3.1 толщина костной ткани равна 3,35 ± 0,04 мм, у зуба 4.1 —  2,44 ± 0,04 мм, у зуба 3.2 — 2,86 ± 0,05 мм, у зуба 4.2 — 2,88 ± 0,07 мм, у зуба 3.3 — 3,53 ± 0,21 мм, у зуба 4.3 —  2,81 ± 0,06 мм.

Так, по результатам измерений КЛКТ исследуемых томограмм с патологическими наклонами зубов, можно отметить, что наибольший дефицит костной ткани отмечается на верхней челюсти в пришеечной трети корня у пациентов с протрузией на 20% в области центральных резцов и на 16% у латеральных резцов в сравнении с группой нормы. На нижней челюсти у пациентов с протрузией в пришеечной трети корня у центральных резцов дефицит составил 64% от нормы, у латеральных 16%, а в области клыков дефицит костной ткани на 22% меньше группы нормы. В группе с ретрузией фронтальных зубов на верхней челюсти у центральных резцов в пришеечной трети определено уменьшение толщины костной ткани на 36% от нормы, у латеральных резцов — на 24%. Альвеолярная кость в области клыков уменьшена в пришеечной трети на 31%. На нижней челюсти в пришеечной трети с вестибулярной стороны дефицит у центральных резцов составил 27% от нормы, в области латеральных резцов — 38,5%, у клыков — 33% от нормы.

Таким образом можно установить, что дефицит костной ткани у зубов верхней челюсти отмечается в пришеечной трети с вестибулярной и палатинальной поверхности двух групп зубов, однако наиболее выражен дефицит костной ткани у зубов группы с ретрузией. У фронтальных зубов нижней челюсти в большей мере выражен дефицит костной ткани с вестибулярной поверхности в пришеечной трети у зубов с ретрузией, однако с язычной поверхности в пришеечной трети более значимый дефицит у протрузированных зубов. Значимые изменения в пришеечной области исследуемых корней фронтальных зубов с вестибулярной стороны свидетельствуют о наличии зон риска по толщине костной ткани при ретрузии и протрузии зубов и ортодонтическом лечении.

Основные результаты работы представлены в универсальных табл. 1 и табл. 2, содержащих средние данные о длине корней фронтальных зубов верхней и нижней челюстей, толщине костной ткани с вестибулярной и оральной поверхностей в пришеечной и апикальной третях. Таблица позволяет оценить объем костной ткани, необходимый для изменения наклона зуба от 1° до 15°. В данной таблице за основу мы берем длину корня исследуемого зуба; врач может спрогнозировать желаемое изменение наклона зуба на необходимое число градусов и, сверившись с табличными данными, удостовериться в достаточной толщине костной ткани в пришеечной и апикальной третях.

Использование таблицы при планировании изменения вестибуло-орального наклона зуба позволит нам не вывести корни зубов за кортикальную пластинку, не допустить резорбцию костной ткани в зоне дефицита кости.

Принцип использования таблицы:

• измерьте длину корня зуба и толщину костной ткани в пришеечной и апикальной третях вестибулярно или орально;
• посмотрите рекомендуемую толщину костной ткани, рассчитанную после изменения вестибуло-орального наклона зуба;
• на основании полученных данных планируйте перемещение зубов во фронтальном участке при ортодонтическом лечении.

Рассмотрим на примере зуба 3.3 запланированное изменение вестибуло-орального наклона. Из таблицы взяты данные по толщине костной ткани зуба 3.3 при состоянии протрузии и ретрузии. Нами зафиксированы и отображены в табл. 3 исходные значения: длина корня зуба (L в мм); толщина костной ткани с вестибулярной поверхности в пришеечной трети (ТКТ вест. 1/3 в мм), апикальной трети (ТКТ вест. 3/3 в мм).

Так, анализируя толщину костной ткани возле зуба 3.3 при протрузии в пришеечной трети, можно запланировать изменение торка зуба на допустимое (безопасное) число градусов, сверившись с универсальной таблицей, где длина корня зуба будет в диапазоне от 13 до 14 мм. Соответственно, можно безопасно перемещать зуб 3.3 на 9°, учитывая объем костной ткани в пришеечной трети. В апикальной трети дефицита кости в этом участке нет. У зуба 3.3 при ретрузии длина корня будет в диапазоне от 16 до 17 мм, соответственно мы можем безопасно перемещать зуб 3.3 на 3°, так как больше нам не позволяет имеющийся дефицит костной ткани в указанной зоне, в апикальной трети дефицита не наблюдается.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

В литературе обнаружено достаточное число исследований, которые описывают толщину кортикальной пластинки и альвеолярной кости у пациентов с патологическими наклонами зубов. Так, в 2007 г. на основании данных компьютерной томографии было описано положение резцов, верхушек корней зубов нижней челюсти и состояние костной ткани у пациентов с дистальной окклюзией и патологическими наклонами зубов, не находившихся на ортодонтическом лечении. Измерения проводили от верхушки корня зуба до внутренней границы кортикальной кости с вестибулярной и лингвальной сторон, отмечали углы наклона зубов, толщину костной ткани, окружающей зуб. Авторы работы сделали вывод о взаимосвязи угла вестибулярной костной ткани челюсти и угла наклона зубов, угла лингвальной кости и угла наклона резцов [12]. В 2009 г. другими исследователями также была изучена толщина костной ткани, однако не описана взаимосвязь угла наклона резцов и расстояния от вестибулярной и лингвальной кортикальных пластинок челюсти и верхушек корней зубов. Данное исследование подтверждает взаимосвязи угла наклона резцов с положением верхушек зубов и морфологией кости, окружающей зуб [13].

ВЫВОДЫ

КЛКТ обладает более высокой диагностической способностью с минимальной толщиной среза 0,2 мм, по сравнению с мультиспиральной КТ, использующей минимальный срез 1 мм, что диагностически не применимо в челюстно-лицевой области. Лучевая нагрузка при проведении КЛКТ составляет 61–134 мк^Зв, при проведении ортопантомографии в 4 раза меньше, а при мультиспиральной КТ лучевая нагрузка 1,5–12,3 раза больше, чем в предложенном нами исследовании. КЛКТ дает преимущества по четкости изображения контуров и структур, позволяет более точно определить линейные и угловые параметры по установленным точкам. Использование универсальной таблицы дает возможность расчета необходимой толщины костной ткани на различных уровнях длины корня, при изменении вестибуло-орального наклона зуба у пациентов с патологическими наклонами зубов позволяет рассчитать необходимую толщину костной ткани при планировании изменения торка резцов на этапе ортодонтического лечения. КЛКТ в совокупности с применением универсальной таблицы дает возможность наглядно оценить безопасное перемещение зуба и необходимую толщину костной ткани на различных уровнях корня перемещаемого зуба. Предлагаемая таблица упрощает диагностический этап при планировании ортодонтического лечения и помогает спланировать безопасное перемещение зуба с возможностью учета необходимой толщины костной ткани для зубов фронтальной группы.