Электромиография в стоматологии. Современные проблемы науки и образования Статьи по эмг в стоматологии

Электромиографические исследования (ЭМГ) мышц челюстно-лицевой области являются одним из ведущих методов диагностики в стоматологической практике. ЭМГ-исследования жевательных и мимических мышц позволяют определить функциональное состояние жевательных и мимических мышц. Данные, полученные в ходе таких исследований, являются объективным подтверждением правильности проведённого протезирования, ортодонтической коррекции, и позволяют выявить нейромышечный дисбаланс при изготовлении некачственных реставраций. Данный метод позволяет врачу-стоматологу любой специализации выявить пограничные патологические процессы, которые могут привести к развитию болевых феноменов в челюстно-лицевой области.

Протезы с опорой на имплантаты сегодня широко применяются при лечении пациентов с полным или частичным отсутствием зубов. Они успешно восстанавливают функцию, а также субъективные и объективные показатели жевательной способности лучше, чем съемные протезы. Данное лечение способно изменить качество жизни в целом.

Протезы с опорой на имплантаты обеспечивают большее жевательное усилие для полноценной механической обработки пищи, чем съемные протезы, хотя и уступают по данному параметру естественным зубам. Вид имплантатов, используемых при лечении, не влияет на силу прикуса. Жевательная эффективность (число сжатий, требуемых для уменьшения размера частиц до определенного уровня) также улучшается при реабилитации с применением имплантатов в сравнении со съемными протезами.

Ортопедическое восстановление окклюзионных поверхностей на остеоинтегрированных имплантатах может проводиться практически так же, как и на корнях зубов, будь то съемные или несъемные протезы. Например, несъемное протезирование на имплантатах является хорошо известным методом лечения адентии. Также разработано большое количество различных атачменов для фиксации съемных протезов на имплантатах. Съемные протезы нижней челюсти с шаровидными атачменами на имплантатах обеспечивают значительно большую жевательную эффективность, чем те же протезы с магнитными аттачменами.

Корректная оценка качества и эффективности протезов должна включать уровень удовлетворения пациента, морфологическую оценку окклюзии, а также объективные показатели реального влияния морфологии реставрации на функцию. Эти измерения могут успешно проводиться с помощью поверхностной электромиографии (ЭМГ) жевательных мышц. ЭМГ позволяет измерить электрические потенциалы, генерируемые отдельными жевательными мышцами, и их активность во времени. ЭМГ также позволяет оценить мышечный баланс, как между мышцами с двух сторон (симметрия), так и между парами мышц с возможным эффектом бокового отклонения нижней челюсти (коэффициент «Торк»). Более того, количественный анализ паттернов мышечного напряжения при стандартной динамической активности позволяет оценить нейромышечную координацию.

Предшествующие исследования показали, что мышечные паттерны, зарегистрированные у пациентов с протезами с опорой на имплантаты, отличались от таковых в контрольной группе, как при динамической, так и при статической активности. В самом деле, ранее не проводилось формального количественного анализа нейромышечной координации жевательных мышц.

В настоящем исследовании ЭМГ-показатели двух групп пациентов с полными протезами нижней челюсти с опорой на имплантаты были проанализированы в рамках стандартизированных динамических и статических тестов. Полученные данные сравнивались с данными испытуемых того же возраста с естественными зубами или с одиночными/частичными (не более двух зубов) ортопедическими несъемными конструкциями с опорой на зубы или имплантаты. Нулевая гипотеза заключалась в том, что у пациентов в трех группах (естественные зубы, полные несъемные протезы нижней челюсти с опорой на имплантаты, съемные протезы нижней челюсти с опорой на имплантаты) не имеется различий ЭМГ-показателей жевательных мышц при выполнении функциональных тестов.

Материалы и методы

Пациенты

В исследовании принимали участие 19 человек в возрасте от 45 до 79 лет. Исследуемую группу составили 14 пациентов с полной адентией после успешного ортопедического лечения. Несъемные мостовидные протезы верхней и нижней челюсти с опорой на имплантаты были изготовлены 7 пациентам в возрасте от 45 до 75 лет. Съемные протезы нижней челюсти с опорой на имплантаты и обычные полные съемные протезы верхней челюсти были изготовлены 7 пациентам в возрасте от 45 до 79 лет.

В подгруппе с несъемными протезами каждому пациенту было установлено по 6 имплантатов на нижней челюсти в области между подбородочными отверстиями, а также между синусами на верхней челюсти. После изготовления постоянных протезов у каждого из пациентов имелось по 10–12 пар окклюзионных контактов. До проведения ЭМГ-исследований каждый пациент носил протезы в течение не менее 6 месяцев.

В подгруппе со съемными протезами с опорой на имплантаты каждому пациенту было установлено на нижней челюсти по 2 имплантата с шаровидными атачменами. На верхней челюсти были изготовлены обычные полные съемные протезы. У каждого пациента имелось по 14 пар контактирующих зубов. До проведения ЭМГсследований каждый пациент носил протезы в течение 3–5 месяцев.

Все пациенты в обеих группах отмечали адекватную жевательную эффективность и были удовлетворены своими протезами. В обеих группах в окклюзионной схеме наблюдалось симметричное распределение центральных контактов в положении центральной окклюзии.

Контрольную группу составили 5 человек в возрасте 45–57 лет. У 3 были все естественные зубы, у 1 имелась одиночная коронка на имплантате, у 1 - одиночная коронка на собственном зубе. Все они имели по 14 пар смыкающихся зубов. У всех пациентов в исследуемой и контрольной группах не имелось проблем с пародонтом, мышечных болей или изменений в височно-нижнечелюстных суставах.

Запись и обработка ЭМГ показаний

Аппаратура

Исследовались собственно-жевательная и височная мышцы справа и слева. ЭМГ-активность регистрировалась с использованием четырех из восьми каналов на портативном электромиографе FREELY EMG фирмы De Gotzen S.r.l. (Италия), адаптированном специально для стоматологической практики. Биполярные поверхностные электроды с серебром и хлоридом серебра были установлены на выпуклые части мышц параллельно мышечным волокнам. На лоб устанавливался контрольный одноразовый электрод.

Автоматическая обработка полученных данных осуществляется специальным комплексом программ, совместимых с операционной средой Windows, которые позволяют представлять результаты ЭМГ-измерений в виде доступных таблиц и диаграмм. Предлагаемый метод дает возможность объективно оценивать степень выраженности функциональных нарушений челюстно-лицевой области.

Стандартизация записи

Исследование проводилось при максимальном сжатии зубов с симметрично установленными между вторым премоляром и первым моляром нижней челюсти двумя ватными валиками толщиной 10 мм. Для каждой мышцы средний ЭМГ-потенциал был принят за 100%, все измеренные в дальнейшем ЭМГ-потенциалы выражались как процент от этого значения (мкВ/мкВ х 100). Во время исследований пациенты сидели без поддержки головы, в естественном вертикальном положении.

Максимальное произвольное сжатие зубов

ЭМГ-активность регистрировалась в течение 5 секунд при максимальном произвольном сжатии зубов в центральной окклюзии. Пациентов просили максимально сжать зубы и поддерживать такую силу сжатия в течение всего теста. У каждого пациента анализировались средние показатели за 3 сек теста. Стандартизация проводилась, как описано выше, а затем вычислялись несколько ЭМГ-индексов.

ЭМГ-показатели парных мышц сравнивались путем вычисления процентного коэффициента перекрытия (POC, %) (Феррарио и др. 1999, 2000 г.) и выявлялся индекс симметричности мышечного напряжения. Индекс находился в пределах от 0% до 100%. Когда две парные мышцы действовали с идеальной симметрией, коэффициент РОС соответствовал 100%. Для каждого пациента отдельно рассчитывались коэффициенты POC для жевательных, для височных мышц, а также вычислялся усредненный показатель. При несбалансированной активности напряжения жевательных и височных мышц, например правой височной и левой жевательной, возникало повышение компонента потенциального бокового смещения - коэффициента «Торк» (TC, %) (Феррарио и др. 1999, 2000 г.). TC колебался в пределах от 0% (полное отсутствие силы бокового смещения) до 100% (максимальная сила бокового смещения). Очевидно, что TC будет 0%, когда различия между левой и правой височными мышцами и левой и правой жевательными мышцами нулевые, и POC = 100% (полная симметрия парных мышц).

Общая средняя мышечная активность вычислялась, как интегральные площади ЭМГ-потенциалов по времени (Миоче и др. 1999, Феррарио и др. 2002 г.). Для каждого пациента вычислялись три значения: «общая» активность (мкВсек), вычисляемая на основе ЭМГ-потенциалов стандартизированной записи, «окклюзионная» активность (мкВсек), вычисляемая на основе ЭМГ-потенциалов при сжатии зубов в положении максимальной окклюзии, и «относительная» активность, рассчитываемая из отношения ЭМГ-потенциалов (мкВ/мкВ сек %).

Жевание резинки

ЭМГ-активность регистрировалась при одностороннем жевании (справа и слева) жевательной резинки без сахара (Феррарио и Сфорца 1996 г., Феррарио и др. 1999 г.). На основании записанных ЭМГ-потенциалов четырех исследуемых мышц при каждом жевательном движении вычислялись частота жевания, доверительный эллипс одновременного дифференциала активности (Lissajous plot, Kumai 1993) левой-правой жевательных и височных мышц (Феррарио и Сфорца 1996, Феррарио и др. 1999). Доверительный эллипс - это статистический инструмент оценки повторяемости жевательных мышечных паттернов напряжения при выполнении стандартных движений, например, при одностороннем жевании. Разница слева / справа жевательной мышцы представляет собой координату x, а разница в потенциалах височной мышцы - координата y в представлении Декартовых координат. Из пар координат вычисляются доверительные эллипсы Хотеллинга. При нормальной нейромышечной координации центры эллипсов при одностороннем жевании должны располагаться в 1-м (правая сторона) и 3-м (левая сторона) квадрантах в Декартовой системе координат (Кумаи 1993, Феррарио и Сфорца 1996) (рис. 1). У них примерно одинаковая амплитуда (удаление от центров эллипсов до точки отсчета координат) и разница между фазами составляет 180 (угол между осью x и центрами эллипсов).

Рис. 1.Дифференциальная мышечная активность собственно-жевательных (ось x) и височных (ось y) мышц справа и слева при нормальной нейромышечной активности. Каждая точка представляет одиночный цикл жевания на правой стороне (I Декартовский квадрат) и на левой стороне (III Декартовский квадрат). Показаны эллипсы относительного доверия Хо-теллинга для 95% уровня доверия.

Для оценки лево- и правосторонних циклов жевания проводились тесты с симметричными мышечными паттернами, от центров двух доверительных эллипсов (при жевании на правой и на левой сторонах), для каждого пациента вычислялся индекс симметричности жевания (SMI %) (Феррарио и др. 1999). SMI находился в пределах от 0% (асимметричный мышечный паттерн) до 100% (симметричный мышечный паттерн) (Феррарио и др. 1999).

Анализ данных

Для всех показателей, полученных в контрольной и исследуемой группах, проводился статистический анализ. Средние значения сравнивались тестом post hoc. Уровень значимости был установлен как 5% (p<0.05).

Результаты

Средний возраст существенно не различался в трех группах (таб. 1). Также существенно не различалась симметрия ЭМГ-активности жевательных мышц (индекс POC), а также мышечная симметрия. У пациентов с несъемными протезами с опорой на имплантаты и членов контрольной группы индекс POC височных мышц был существенно выше, чем у пациентов со съемными протезами (p<0.05). Индекс «Торк» был немного ниже в контрольной группе, чем в обеих подгруппах пациентов, но различие не было статистически достоверным.

В группах пациентов индексы жевательной активности при максимальном сжатии зубов (как с ватными валиками, так и в максимальной окклюзии) составляли только 40–47% от значений в контрольной группе, различие было статистически значимым. Не обнаружено различий относительной активности (отношение ЭМГ-потенциалов в тесте при полной окклюзии и с ватными валиками) в исследуемой и контрольной группах. Все пациенты показали схожие уровни ЭМГ-активности в обоих тестах.

Частота жевания не изменялась в трех группах. Эллипсы доверия, вычисленные в контрольной группе, были на 13–51% меньше, чем в исследуемой группе, однако большая вариабельность внутри каждой из подгрупп не дала возможности определить статистическую значимость. Однако существенные различия были обнаружены для индекса жевательной симметрии SMI, он был больше в контрольной группе, чем в обеих подгруппах пациентов.

В контрольной группе все центры эллипсов при одностороннем жевании располагались в 1-м квадрате (жевание на правой стороне) и в 3-м квадрате (жевание на левой стороне) в Декартовой системе координат, что говорит о превалирующей активности мышц на рабочей стороне (рис. 2). В исследуемой группе только у двоих пациентов центры эллипсов располагались в правильных квадратах. Относительно большая активность жевательной мышцы на нерабочей стороне была обнаружена у троих пациентов со съемными протезами и у троих пациентов с несъемными протезами с опорой на имплантаты (правостороннее жевание с эллипсами, расположенными во втором квадрате, левостороннее жевание с эллипсами в четвертом квадрате). Височная мышца на нерабочей стороне превалировала над височной мышцей с рабочей стороны у троих пациентов с несъемными протезами и у троих пациентов со съемными протезами (четвертый квадрат при правостороннем жевании, второй квадрат при левостороннем жевании).

Таблица 1.Максимальное произвольное сжатие зубов и одностороннее жевание резинки у пациентов с протезами с опорой на имплантаты и в контрольной группе

Рис 2. Расположение центров эллипсов при одностороннем жевании у отдельных пациентов (ось x - правостороннее жевание, ось y - левостороннее жевание). Каждый символ отражает пациента (черные квадраты - контрольная группа, пустые квадраты - несъемные протезы, круги - съемные протезы). Нормальное жевание должно отражаться в I квадрате (правостороннее жевание) и в III квадрате (левостороннее жевание).

Дискуссия

Все пациенты, участвующие в данном исследовании, были удовлетворены своими протезами, анамнез отражал адекватную жевательную эффективность. В самом деле, почти все статические индексы мышечного баланса (POC и TC) не различались в трех группах. Однако в обеих группах пациентов наблюдалась существенно меньшая ЭМГ-ктивность (мышечный потенциал) в сравнении с контрольной группой (таб. 1). Также, у тех же пациентов, при динамическом тесте, нейромышечная координация была различной, с измененной активностью мышц на нерабочей стороне и несимметричным жеванием (рис. 2).

Нулевая гипотеза данного исследования была отвергнута для динамической задачи (жевание), но ее нельзя отвергнуть для статической задачи (максимальное сжатие зубов).

В самом деле, в нескольких исследованиях уже отмечалось, что измеренная жевательная способность и субъективный опыт жевания коррелируют слабо (Slagter et al 1992, Geertman et al. 1999). Субъективный опыт и объективное осуществление жевания с полными зубными протезами определяются мультифакторно. Например, считается, что протезы с опорой на имплантаты улучшают силу сжатия в прикусе в большей степени, чем жевательную эффективность (FontijnTekamp et al. 2000). В данном исследовании сила сжатия в прикусе не измерялась, однако ЭМГ-ктивность при максимальном сжатии зубов можно рассматривать как полезную аппроксимацию (van Kampen et al. 2002). Мышечная активность, а именно интегральные области ЭМГ-отенциалов по времени уже использовались как глобальный индекс мышечной активности как в статических, так и в динамических тестах (Mioche et al. 1999; Феррарио и др. 2002). Ортопедическая реконструкция не смогла восстановить значения активности до показателей, характерных для контрольной группы. Такие результаты характерны и для других исследований (FontijnTekamp et al. 2000).

Для объяснения данных результатов можно указать несколько факторов. Мы уже упоминали, что пациенты не выбирались случайным образом, и вид протезных конструкций, установленных на имплантаты, выбирался независимо от данного исследования. Пройти ЭМГ-сследование было предложено только пациентам, удовлетворенным своими протезами. С этой точки зрения, испытуемые представляли собой удобную группу, и экстраполировать полученные данные на более широкую группу следует с осторожностью. Фактором, уменьшающим мышечную активность, может быть мышечная атрофия, произошедшая в период, когда у пациентов не было зубов. Более длительное время наблюдения позволило бы мышечной активности восстановиться до уровня контрольной группы.

Число окклюзионных элементов несколько различалось в трех группах, у пациентов с протезами с опорой на имплантаты их было меньше. Тем не менее, 10 пар контактов (20 хорошо распределенных зубов) считается достаточным для оптимального выполнения жевания (BudtzJorgensen 1996; McGrath, Bedi 2001).

Тест с жевательной резинкой показал большую вариабельсть внутри групп с существенными различиями эллипсов доверия (табл.1). В самом деле, большая вариабельность была обнаружена уже в группе с протезами с опорой на имплантаты (Jacobs, van Steenberghe 1993a, 1993b). Вариабельность может быть вызвана различиями в чувствительной иннервации тканей полости рта (Garrett et al 1995). Тактильная функция имплантата, очевидно, отличается от естественного зуба. Отсутствие периодонтальной связки должно компенсироваться экстероцептивной функцией рецепторов, расположенных в десне, слизистой оболочке альвеолярного гребня и кости (Jacobs, van Steenberghe 1993a). Существует предположение, что протезы с опорой на имплантаты могут активизировать удаленные проприоцепторы путем передачи вибрации через кости лица (Gartner et al. 2000). Более того, после реабилитации с помощью съемных протезов с опорой на имплантаты были обнаружены изменения иннервации слизистой оболочки рта (Garzino et al. 1996).

Вариабельность, обнаруженная в контрольной группе, может быть вызвана возрастным фактором. Например, в предыдущих исследованиях, проведенных со здоровыми подростками и молодыми взрослыми, группы были гораздо более гомогенные. Однако частота жевания хорошо воспроизводима и не зависит от возраста (Феррарио и Сфорца 1996, Феррарио и др. 1999).

Одним из факторов может быть различие в привыкании к протезам. Все пациенты проходили ЭМГ-сследования не ранее 3 месяцев после завершения ортопедического лечения. Предыдущие исследования показали, что через 3 месяца после успешного лечения сила прикуса восстанавливается до своих предшествующих значений, и ЭМГ-аттерны при максимальном сжатии зубов соответствуют паттернам у людей, имеющих зубы (Gartner et al. 2000).

Различные паттерны мышечного напряжения уже наблюдались после ортопедического лечения. Пациенты использовали более широкую группу мышц, чем участники контрольной группы с естественными зубами, с расширенными двусторонними окклюзионными паттернами, что сравнимо с более частым односторонним жеванием и прикусом у людей с зубами (Ogata, Satoh 1995). При максимальном сжатии зубов и жевании, у пациентов с протезами с опорой на имплантатах одновременно активировалось большее число мышц (Gartner et al 2000; Kampen et al. 2002). Эти различия были недавно связаны с различиями свойств материалов кортикальной кости нижней челюсти (SchwartzDabney, Dechow 2002).

Различные паттерны были измерены у пациентов с зубными протезами с отличной жевательной функцией в сравнении с пациентами со слабой функцией. При одностороннем жевании хорошая функция была связана с одновременном сокращении жевательных мышц с рабочей и с нерабочей стороны (Garrett et al 1995). Похожее поведение было обнаружено в данном исследовании, хотя ограниченное число пациентов не позволило провести статистический анализ данных, представленных на рис. 2.

Несмотря на то, что в данном исследовании анализировались только 4 жевательные мышцы, и нельзя было сделать никаких выводов о работе крыловидных или поднижнечелюстных мышц, можно предположить, что после протезирования с опорой на имплантаты пациенты используют более широкую группу мышц для таких задач, как максимальное сжатие зубов или одностороннее жевание. Также это действие не является хорошо скоординированным, и право-и левостороннее жевание гораздо менее симметрично, чем в контрольной группе. Возраст, все же мог играть свою роль, поскольку у здоровых подростков наблюдается большая симметрия при жевании, чем у более старших участников данного исследования (Феррарио и др. 1999).

Настоящее поверхностное ЭМГ-сследование статической (сжатие зубов) и динамической (жевание) задач показало, что на нижней челюсти функциональные параметры несъемных и съемных протезов с опорой на имплантаты эквивалентны. Эти данные соответствуют исследованиям Feine et al (1994). Также при жевании оба типа ортопедических конструкций уступали естественным зубам.

Настоящие данные были собраны через 3–6 месяцев после ортопедического лечения, и результаты нельзя экстраполировать на более длительные сроки ношения протезов. Дополнительные исследования более отдаленных результатов могут дать лучшее понимание изменений нейромышечного контроля в связи с ортопедическим лечением.

Заключение

Электромиографический анализ сжатия зубов и жевания показал, что несъемные и съемные протезы с опорой на имплантаты функционально эквивалентны. Нейромышечная координация при жевании у пациентов с протезами с опорой на имплантатах уступала координации у обследуемых контрольной группы с естественными зубами.

Статья предоставлена компанией "Валлекс М"

Проведено исследование функционального состояния собственно жевательных и височных мышц у пациентов с нормальной окклюзией и с аномалиями прикуса при проведении общежевательной пробы. При проведении исследования применялась методика поверхностного наложения электродов, отрабатывалась жевательная проба методики «жевание» жевание общее. Оценивались следующие характеристики: - средняя амплитуда (мкВ); - время покоя (сек). Данные характеристики были рассчитаны для: - правой височной мышцы; - правой жевательной мышцы; - левой височной мышцы; - левой жевательной мышцы. Повышенная электрическая активность собственно жевательных и правой височной мышц свидетельствует о наличии мышечной дисфункции у пациентов с аномалиями прикуса. Исследование показало, что у пациентов 1-ой группы в сравнении с пациентами 2-ой группы с обеих сторон выявлено меньшее мышечное утомление, что способствует осуществлению функции жевания в большем объеме. Результаты поверхностной электромиографии как метода функционального исследования на всех этапах ортодонтического лечения могут служить объективным показателем функционального состояния жевательных мышц и эффективности проводимого лечения.

электромиография

общежевательная проба

средняя амплитуда колебания

время покоя

нарушения окклюзии

жевательные мышцы

аномалии прикуса.

1. Данилова М.А. Динамика показателей ЭМГ-исследования в процессе лечения миофункциональных нарушений у детей в период прикуса временных зубов /М.А. Данилова, Ю.В. Гвоздева, Ю.И. Убирия // Ортодонтия. – Москва, 2010. – № 4. – С.3-5.

2. Данилова М.А. Аномалии зубных рядов: доклиническая диагностика дисфункции височно-нижнечелюстного сустава /М.А. Данилова, П.В. Ишмурзин // Стоматология детского возраста и профилактика. – Москва, 2008. – № 4. – С. 34-37.

3. Хайрутдинова А.Ф., Герасимова Л.П., Усманова И.Н. Электромиографическое исследование функционального состояния жевательной группы мышц при мышечно-суставной дисфункции височно-нижнечелюстного сустава / А.Ф. Хайрутдинова, Л.П. Герасимова, И.Н. Усманова // Казанск. мед. журн. – 2007. – Т. 88, № 5. – С. 440-443.

4. Okeson J.P. Managemrnt of Temporomandibular Disorders and Occlusion. – St. Louis, Missouri. Mosby, 2003. – 671 p.

5. Itoh K.I., Hayashi T. Functions of masseter and temporalis muscles in the control of temporomandibular joint loading – a static analysis using a two-dimensional rigid-body spring model / K.I. Itoh, T. Hayashi // Front Med biol. – 2000. – Vol. 10, № 1. – P. 17-31.

В процессе проводимого ортодонтического лечения, в не зависимости от его объема, всегда наступает перестройка окклюзионных контактов в виде изменения фиссурно-бугоркового соотношения зубов-антагонистов за счет увеличения или уменьшения площади соприкосновения жевательных поверхностей . Для достижения устойчивого результата ортодонтического лечения необходимо добиться скоординированной работы жевательных мышц. Жевание, как нервно-мышечная функция организма, включает многочисленные движения нижней челюсти и преобразование жевательной нагрузки.

Колебания биопотенциалов, обнаруживаемых в мышце при любой форме двигательной реакции, является одним из наиболее точных показателей функционального состояния мышцы .

Электромиография жевательных мышц основана на регистрации биопотенциалов действия мышечных волокон, функционирующих в составе двигательных единиц. Прежде чем изучать биоэлектрическую активность жевательных мышц, необходимо четко понимать строение моторной единицы. Моторная единица состоит из мотонейрона и группы мышечных волокон, иннервируемых этим мотонейроном. Количество мышечных волокон, иннервируемых одним мотонейроном, неодинаково в различных мышцах .

В жевательных мышцах на один мотонейрон приходится около 100 мышечных волокон, в височной - до 200, в мимических мышцах моторные единицы более мелкие, они включают до 20 мышечных волокон. В небольших мимических мышцах это соотношение еще меньше, что обеспечивает высокий уровень дифференциации сокращений мимических мышц, обусловливающих широкую гамму мимики .

Исследование жевательных мышц как в норме, так и при патологии прикуса вызывает особый интерес, так как функциональное состояние жевательных мышц является индикатором окклюзионных нарушений в зубочелюстной системе . Основными достоинствами поверхностной электромиографии как метода функционального исследования являются: малоинвазивность, доступность, возможность качественной регистрации исследования в виде таблиц и диаграмм, что является важным лигитимным документом протокола ортодонтического лечения и позволяет проводить сравнительную характеристику исследуемых мышц по всем показателям в динамике ортодонтического лечения.

Результат ортодонтического лечения в основном зависит от характера функциональной перестройки жевательных и мимических мышц. При скоординированной перестройке миодинамическое равновесие между мышцами-антагонистами и синергистами способствует стабильному результату ортодонтического лечения в ретенционном периоде.
Следовательно, работа с электромиографом является одним из основных и обязательных условий для врача-ортодонта на всех этапах проводимого ортодонтического лечения .

Цель исследования: исследование функционального состояния жевательных мышц у пациентов с постоянным прикусом в норме и с нарушениями окклюзии.

Материал и методы исследования

На базе кафедры ортодонтии Омского государственного медицинского университета проведены исследования 80 пациентов без сопутствующей соматической патологии. Возраст пациентов составил от 23 до 45 лет. От всех пациентов получено добровольное письменное согласие на проведение исследования. Первая группа (пациенты с постоянным прикусом без нарушений окклюзии и сопутствующей соматической патологии) составила 35 человек, вторая группа (пациенты с постоянным прикусом с нарушениями окклюзии в сагиттальной и вертикальной плоскостях без сопутствующей соматической патологии) составила 45 человек. Средний возраст в группах составил соответственно 22,0±1,2 года и 31,2±1,9 лет. По полу группы не отличались (p>0,05). Биометрический анализ осуществлялся с использованием пакета STATISTICA-6 и возможностей программы Microsoft Excel. Количество пациентов, необходимых для аналитического исследования типа «случай - контроль», было рассчитано с помощью приложения StatCalc программы Epi Info (версия 6) с учетом 95 %-ой надежности исследования, 80 %-ой мощности, соотношения групп 1:1 и составило не менее 30 пациентов в каждой группе. Во всех процедурах статистического анализа критический уровень значимости р принимался равным 0,05.

Для сравнения количественных данных двух независимых групп в большинстве случаев использован U-критерий Манна - Уитни (в случае распределения признаков, отличного от нормального), или t-критерий (при наличии нормального распределения и равенства дисперсий выборок).

Проверка нормальности распределения производилась с использованием критерия Шапиро - Уилки, проверка гипотез о равенстве генеральных дисперсий - с помощью F-критерия Фишера. Под выражением вида 17,9 (13,4 - 21,4) понималось значение медианы показателя (P50) и интерквартильного размаха (P25-P75).

Электромиография (ЭМГ) выполнена на четырехканальном полнофункциональном электромиографе «Synapsis» всем пациентам в группах исследования. При проведении исследования применялась методика поверхностного наложения чашечковых электродов, отрабатывалась жевательная проба методики «жевание» - жевание общее. Чашечковые электроды фиксировались на моторных точках исследуемых мышц - участках наибольшего напряжения мышц, которые определялись пальпаторно. Запись биопотенциалов правой и левой височной мышц осуществлялась с I и III каналов соответственно. Запись биопотенциалов правой и левой жевательных мышц - с II и IV каналов соответственно.

Всем пациентам был определен мандибулярный рефлекс при сжатии челюстей в центральной окклюзии для диагностических целей.

Оценивались следующие характеристики:

Средняя амплитуда биопотенциалов(мкВ);

Время покоя (сек);

Данные характеристики были рассчитаны для:

Правой височной мышцы;

Правой жевательной мышцы;

Левой височной мышцы;

Левой жевательной мышцы;

Результаты исследования и их обсуждение

Приведены результаты электромиографии пробы «жевание общее» в группах сравнения по мышцам M. temporalis (D), M. masseter (D), M. temporalis (S), M. masseter (S).

По результатам электромиографии пробы «жевание общее» медиана показателя «средняя амплитуда колебания» больше по M. temporalis (D) и M. Masseter (S) в 1-ой группе в сравнении с 2-ой группой, различия статистически значимы (p=0,039). По M. mаsseter (D) эти величины также имеют статистически значимые различия (p=0,085) в пользу преобладания показателя у пациентов из 1-ой группы.

Медиана показателя «время покоя» больше по M. temporalis (D), M. masseter (D), M. temporalis (S) в группе 1 в сравнении с группой 2, различия статистически значимы (p=0,014, p=0,020, p=0,011 соответственно) (таблица).

Показатели ЭМГ в пробе «жевание общее» в группах сравнения

(U-критерий Манна-Уитни; t-критерий Стьюдента)

Показатель ЭМГ - жевание общее
Показатель ЭМГ - жевание общее	Группа 1 (n=35)	Группа 2 (n=45)
Ср. ампл.(мкВ) 1. masseter, D ОБЩ
СА 2. temporalis, D жевание ОБЩ
СА 3.temporalis, S ОБЩ
СА 4.masseter, S ОБЩ
Время покоя (сек) 1.temporalis, D жевание ОБЩ
ВП 2. masseter, S ОБЩ
ВП 3.temporalis, S ОБЩ
ВП 4. masseter, D ОБЩ

Жевание общее

Рис. 1.Медианы средней амплитуды колебания биопотенциалов при ЭМГ (проба жевание общее) в группах сравнения (мкВ)

Установлено, что показатель «средняя амплитуда колебания» для левой собственно жевательной и правой височной мышц был достоверно больше у пациентов 1-ой группы исследования (рис. 1). Показатель «время покоя» для правой и левой височных и правой собственно жевательной мышц достоверно выше аналогичного показателя у пациентов 2 группы исследования (рис.2).

Рис. 2. Медианы показателя «время покоя» при электромиографии (проба жевание общее) в группах сравнения

Исследование показателя «время покоя» в группах сравнения позволяет утверждать, что у пациентов 2 группы мышечное утомление наступало значительно быстрее, о чем свидетельствует меньший показатель времени покоя, следовательно, жевательные мышцы находились в постоянном напряжении (рис. 2).

Заключение

Повышенная электрическая активность собственно жевательных и правой височной мышц свидетельствует о наличии мышечной дисфункции у пациентов с постоянным прикусом в сочетании с нарушениями окклюзии.

Исследование показало, что у пациентов 1-ой группы в сравнении с пациентами 2-ой группы с обеих сторон выявлено меньшее мышечное утомление (более высокий показатель времени покоя у пациентов 1 группы), что способствует осуществлению функции жевания в большем объеме за счет адекватного восстановления тонуса и биоэлектрической активности мышечных волокон после оказанной нагрузки.

Амплитуда мышечного сокращения является эквивалентом силовой характеристики мышцы . Проанализировав длительность биоэлектрической активности и биоэлектрического покоя при мышечном расслаблении, непосредственно можно сделать вывод о процессах возбуждения и торможения, а, следовательно, о выносливости мышечного волокна.

Межвидовые различия жевательных мышц значительны, что выявляется уже при поверхностной оценке объема жевательной и височной мышц. Согласно закономерности, чем больше выражен передний и латеральный компоненты жевательных движений, тем больше объем жевательных мышц .

Координация сокращений основных и вспомогательных жевательных мышц регулируется рефлекторно. Степень жевательного давления на зубы контролируется проприоцептивной чувствительностью пародонта. Сила мышц направлена дорзально, поэтому наибольшие усилия жевательные мышцы способны развивать в самых дистальных отделах зубных рядов.

Электромиография как один из основных методов функционального исследования позволяет изучать скоординированность работы мышц-антагонистов и синергистов до начала, в процессе а также в ретенционном периоде ортодонтического лечения. Кроме того, сравнительная электромиография позволяет установить сторону и тип жевания у конкретного пациента.

Результаты поверхностной электромиографии как метода функционального исследования на всех этапах ортодонтического лечения могут служить объективным показателем функционального состояния жевательных мышц и эффективности проводимого лечения.

Библиографическая ссылка

Худорошков Ю.Г., Карагозян Я.С. ОЦЕНКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ЖЕВАТЕЛЬНЫХ МЫШЦ У ПАЦИЕНТОВ С ПОСТОЯНННЫМ ПРИКУСОМ В НОРМЕ И С НАРУШЕНИЯМИ ОККЛЮЗИИ // Современные проблемы науки и образования. – 2016. – № 4.;
URL: http://сайт/ru/article/view?id=25013 (дата обращения: 01.02.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»

Электромиография в стоматологии. Электромиография (ЭМГ) – метод исследования двигательного аппарата, основанный на регистрации биопотенциалов скелетных мышц. ЭМГ часто используют в хирургической и ортопедической стоматологической практике как функциональный и диагностический метод исследования функций периферического нейромоторного аппарата и для оценки координации мышц челюстно-лицевой области во времени и по интенсивности, в норме и при патологии.

ЭМГ основана на регистрации потенциалов действия мышечных волокон, функционирующих в составе двигательных (моторных, или нейромоторных) единиц. Моторная единица (МЕ) состоит из мотонейрона и группы мышечных волокон, иннервируемых этим мотонейроном. Количество мышечных волокон, иннервируемых одним мотонейроном, неодинаково в различных мышцах. В жевательных мышцах на один мотонейрон приходиться около 100 мышечных волокон, в височной – до 200, в мимических мышцах МЕ более мелкие, они включают до 20 мышечных волокон. В небольших мимических мышцах это соотношение еще меньше, что обеспечивает высокий уровень дифференциации сокращений мимических мышц, обусловливающих широкую гамму мимики.

В состоянии покоя мышца не генерирует потенциалов действия, поэтому ЭМГ расслабленной мышцы имеет вид изоэлектрической линии. Потенциал действия отдельной МЕ при регистрации игольчатым электродом обычно имеет вид 2-3 фазного колебания с амплитудой 100-3000 мкв и длительностью 2-10 мсек. На ЭМГ увеличение числа работающих МЕ отражается в увеличении частоты и амплитуды колебаний в результате временной и пространственной суммации потенциалов действия. ЭМГ отражает степень моторной иннервации, косвенно свидетельствует об интенсивности сокращения отдельной мышцы и дает точное представление о временных характеристиках этого процесса.

Колебания потенциалов, обнаруживаемых в мышце при любой форме двигательной реакции, является одним из наиболее тонких показателей функционального состояния мышцы. Регистрируют колебания специальным прибором – электромиографом. Существует два способа отведения биотоков: накожными электродами с большими площадями отведения, и игольчатыми, которые вводятся внутримышечно.

Функциональное состояние жевательных мышц исследуют в период функционального покоя нижней челюсти, при смыкании зубов в передней, боковой и центральной окклюзиях, при глотании и во время жевания. Анализ полученной ЭМГ заключается в изменении амплитуды биопотенциалов, их частоты, изучении формы кривой, отношения периода активности ритма к периоду покоя. Величина амплитуды колебаний позволяет судить о силе сокращений мышц.

Различают три основных вида электромиографии:

1. Интерференционная ЭМГ (синонимы – поверхностная, суммарная, глобальная) проводится посредством отведения биопотенциалов мышц от электродов с большой площадью поверхности, которые накладываются на кожу.

2. Локальная ЭМГ – регистрация активности отдельных двигательных единиц с помощью игольчатых электродов.

3. Стимуляционная ЭМГ. Производится регистрация электрического ответа мышцы на стимуляцию нерва, иннервирующего эту мышцу.

Электромиограмма при жевании у людей с нормальными зубными рядами имеет характерную форму (рис1). Наблюдается четкая смена активного ритма и покоя, а залпы биопотенциалов имеют веретенообразные очертания. Между сокращением мышц рабочей и балансирующей сторон имеется координация, выражающаяся в том, что на рабочей стороне амплитуда ЭМГ высокая, а на балансирующей – примерно в 2.5 раза меньше.

Электромиография жевательных и мимических мышц позволяет определить изменения функционального состояния мышц в фазе жевательного движения, а также при мимических нагрузках. Данный метод позволяет объективно оценивать степень выраженности патологического процесса при аномалиях окклюзии, протезировании зубов, при болевых синдромах челюстно-лицевой области и смежных областях и т.п. Данные, полученные в ходе исследования, являются объективными критериями правильности проведённого протезирования, ортодонтической коррекции, изменения высоты прикуса. Кроме того, они позволяют стоматологу выявить пограничные патологические процессы, которые впоследствии могут привести к развитию болевых синдромов челюстно-лицевой области.

При анализе показателей силы, развиваемой при мышечном сокращении необходимо фокусировать внимание на противодействиях силе, которые для упрощения могут быть сведены к окклюзионному противодействию (силе сжимания) и противодействию связи (сокращениям нагружающим височно-нижнечелюстной сустав). В нормальном состоянии действие и противодействие уравновешиваются, эргономика системы находится в компенсированном состоянии (аномальная нагрузка на периодонт, эрозии при стачивании зубов и т.д.).

Интуитивно понятно, что стачивание будет влиять на функцию со временем одинаково на все компоненты, но изменение даже компенсированное развиваемого усилия будет увеличивать нагрузку на систему, и вызывать при ухудшении ситуации нарушение динамического равновесия, усугубляя износ компонентов.

Например, возникновение торсионной нагрузки на нижней челюсти вызывает перегрузку суставных элементов и одновременно аномальную стимуляцию пародонтальных рецепторов, которые адаптируются к более высокому порогу и не реагируют, следовательно способствуют поддержанию аномальной нагрузки. Компенсаторные изменения афферентных окончаний изменяют центры двигательного равновесия. Такие функциональные изменения, сохраняющиеся длительное время, вызываю органические изменения (суставной хруст, пародонтальные боли, патологическая стираемость, миофасцииты и др.).

Следуя этой же логике можно охарактеризовать активность мышц на основе их анатомического расположения. При этом височная мышца входит в передней части в жевательную и проявляет постуральную активность, то есть эта мышца предназначена для уравновешивания гравитационных сил, действующих на нижнюю челюсть. Кроме того, она отвечает за движение, которое перемещает нижнюю челюсть в положение покоя, близкое к положению окклюзии, для достижение которого необходимо участие жевательной мышцы в виде изометрического сокращения при сжатии. Зная характеристики кривизны окклюзионной плоскости (кривая Шпея в сагиттальной плоскости и кривая Вилсона во фронтальной) можно предположить последовательное установление контактов до достижения полного смыкания.

Дентальные межбугорковые контакты в передних отделах незначительно опережают таковые в задних, расположенных в непосредственной близости двигательной линии жевательной мышцы.

Окклюзионный контакт, преобладающий в антеролатеральных отделах (на первом и втором премоляре) определяет передний центр тяжести окклюзии и связан с преобладанием мышечной активности жевательной мышцы.

Таким образом, поскольку среднее значение выражено в мкВ за определенный временной интервал, оно может помочь охарактеризовать область преобладающих контактов и окклюзионный центр тяжести.

Статья предоставлена компанией "Валлекс М"

Электромиография - метод исследования двигательного аппарата, основанный на регистрации биопотенциалов скелетных мышц. Электромиографию используют в хирургической и ортопедической стоматологии, ортодонтии, стоматоневрологии как функциональный и диагностический методы для исследования функций периферического нейромоторного аппарата оценки координации мышц челюстно-лицевой области во времени и по интенсивности, в норме и при патологии - при травмах и воспалительных заболеваниях челюстно-лицевой области, аномалиях прикуса, миопластических операциях, дистрофиях и гипертрофиях жевательных мышц, расщелинах мягкого неба и других заболеваниях.

ФИЗИЧЕСКИЕ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОМИОГРАФИИ

Сокращение мышечной ткани вызывается потоком импульсов, возникающих в различных отделах центральной нервной системы и по двигательным нервам распространяющихся в мышцы. Возбуждение двигателе ной единицы нейромоторного аппарата проявляется генерацией потенциалов действия с интегральным выражением отдельных мышечных волокон. Возбуждение мышечной ткани представляет сложный комплекс явлений, складывающихся из усиления обменных процессов, повышения теплопродукции, из специфической деятельности (сокращение мышечных волокон), изменения электрического потенциала в возбужденном участке мышц. Для целей электромиографии непосредственный практический интерес представляет изменение электрического потенциала мышечного волокна.

В возникновении электрических (мембранных) потенциалов решающую роль играют изменение ионной проницаемости клеточных мембран, регуляторные механизмы этого процесса, ионы натрия и калия, а также хлора и кальция. На примере функции так называемого натрий-калиевого насоса можно рассмотреть механизм возникновения потенциалов покоя и действия мышечной клетки.

Потенциал покоя обусловлен функцией насоса клетки, т. е. движения ионов натрия из клетки в межклеточную жидкость, а ионов калия из нее внутрь клетки через клеточную мембрану. Следствием этого перехода является изменение концентрации ионов в клетке и возникновение ЭДС. Схема возникновения потенциала действия мышечной клетки такова: под воздействием раздражителя (нервного импульса) резко повышается проницаемость мембраны мышечной клетки для ионов натрия (примерно в 20 раз больше, чем для ионов калия). Вследствие значительного различия концентрации ионов натрия и калия в эту фазу деполяризации мембрана мышечной клетки становится заряженной отрицательно (фаза деполяризации). Вторая фаза (фаза реполяризации) обусловлена инактивацией натрий-калиевого насоса: движение ионов натрия из межклеточной жидкости в клетку прекращается. При воздействии последующих нервных импульсов цикл фаз де- и реполяризации повторяется. Таким образом, разность концентраций ионов натрия и калия в мышечной клетке обусловливает возникновение ЭДС - потенциалов покоя и действия, которые с помощью электродов, электронных усилителей и регистраторов можно записать графически.

С помощью электромиографии регистрируют изменения разности потенциалов внутри или на поверхности мышцы, возникающие в результате распространения воз-

Суждения по мышечным волокнам. Регистрируемые изменения разности потенциалов (или биоэлектрическую активность) мышц называют электромиограммой (ЭМГ).

Электромиография основана на регистрации потенциалов действия мышечных волокон, функционирующих в составе двигательных единиц (ДЕ). ДЕ - функциональная единица произвольной и рефлекторной активности мышцы. Она состоит из мотонейрона и группы мышечных волокон, иннервируемых этим мотонейроном (рис. 43).

Мышечные волокна, входящие в одну ДЕ, возбуждаются и сокращаются одновременно в результате возбуждения мотонейрона. Количество, мышечных волокон, иннервируемых одним мотонейроном, т. е. входящих в одну ДЕ, неодинаково в различных мышцах. В собственно жевательных мышцах на один мотонейрон приходится 100 мышечных волокон, в височной - 200; в мимических мышцах ДЕ более мелкие, они включают до 20 мышечных волокон. В небольших мимических мышцах это соотношение еще меньше; таким образом, обеспечивается высокий уровень дифференциации сокращений мимических мышц, обусловливающих широкую гамму мимики лица.

В состоянии покоя мышца не генерирует потенциалов действия, поэтому ЭМГ расслабленной мышцы имеет вид изоэлектрической линии. В результате прохождения импульсов от мотонейронов по нерву через нервно-мышечные окончания происходит возбуждение ДЕ, которое можно зарегистрировать игольчатым электродом в виде потенциала действия ДЕ, являющегося алгебраической суммой потенциалов действия отдельных мышечных волокон. Потенциал действия отдельной ДЕ обычно имеет вид 2-3-фазного колебания с амплитудой 100-3000 мкВ и длительностью 2-10 мс (рис. 44).

Увеличение силы сокращения мышцы возникает вследствие увеличения числа работающих ДЕ и частоты их разрядов. На ЭМГ этот процесс выражается в увеличении частоты и амплитуды колебаний, в результате временной и пространственной суммации потенциалов действия ДЕ (рис. 45). Такую ЭМГ называют интерференционной. Накожными электродами обычно регистрируют интерференционную ЭМГ, т. е. активность большого числа ДЕ участка мышцы, расположенного вблизи электродов, суммированную во времени и в пространстве. Условия пространственной суммации потенциалов действия ДЕ (т. е. пространственное расположение мышечных волокон), различная удаленность «генераторов» биопотенциалов от регистрирующих электродов являются одним из факторов, определяющих параметры регистрируемой ЭМГ. ЭМГ отражает степень моторной иннервации, косвенно свидетельствует об интенсивности сокращения отдельной мышцы и дает точное представление о временных характеристиках этих процессов.

Различают три основных вида электромиографии:

1) интерференционная электромиография (синонимы:, поверхностная, суммарная, глобальная), проводят ее посредством отведения биопотенциалов мышц, накладывая электроды на кожу, площадь отведения большая;
2) локальная электромиография - регистрацию активности отдельных ДЕ осуществляют с помощью игольчатых электродов;
3) стимуляционная электромиография - производят регистрацию электрического ответа мышцы на стимуляцию нерва, иннервирующего эту мышцу.

Поскольку запись ЭМГ является результатом совокупной деятельности мышцы как источника биопотенциалов и аппаратуры, с помощью которой отводят и регистрируют эти биопотенциалы, следует учитывать влияние методических условий на процесс регистрации ЭМГ.