Эволюционно так получилось, что достаточно давно мы перешли на термически обработанную пищу, и у нас отпала необходимость в массивных челюстях. Из-за этого челюсти уменьшаются, происходит их сужение и возникает атрофия.
В частности верхняя челюсть у ребёнка развивается слишком узкой, — и это воздействует на расположение зубов, прикус, анатомию черепных костей, вызывая также нагрузку на шейные позвонки и затрудняя дыхание. Речь пойдет о решении этой проблемы.
Дисклеймер: текст написан по теме нашей старой статьи на habr.com, дополнен актуальными фактами и свежими наблюдениями.
Исторический момент
Задумывались ли вы, почему люди прошлых поколений имели более развитые и привлекательные лица? Если мы посмотрим на старые фотографии, то увидим, что люди тех лет чаще имели более развитые челюсти, что действительно влияет на привлекательность лица, поскольку челюсти — это не только линия подбородка, это буквально две трети всего нашего лица:
А на этой фотографии трех поколений одной семьи мы можем увидеть, как с каждым поколением после индустриализации профиль становится более скошенным:
Профессор Мелвин Мосс в своей работе 1962 года отметил, что полноценный рост лица зависит от сил, которые оказывают давление на легко подвижные кости в детстве. Например, вирус Зика приводит к уменьшению мозга, что лишает череп давления, из-за чего он развивается в меньшем размере.
То же самое происходит и с челюстями у современных детей при отсутствии нагрузок от жевания и давления языка.
Также, как показывают исследования, главный мужской гормон тестостерон за последние 50 лет снизился в более чем два раза, что достаточно серьезная цифра.
Половые гормоны во время развития ребенка имеют большое значение для развития костей всего тела, включая лицо.
Именно поэтому неправильное развитие челюсти влияет не только на здоровье, но и на привлекательность. И здесь вам рады будут помочь винтики в нёбе.
Что за винтики?
Расскажу сегодня о модели, которая позволяет точно определять идеальное расположение для имплантации миниатюрных винтов в нёбо, используемых в качестве основы для ортодонтической аппаратуры для решения обозначенной проблемы.
Такая методика минимизирует риск ошибок со стороны специалиста и включает в себя техническую разработку всего процесса.
Объясняя простыми словами, процесс такой:
- Начинается всё с создания точной 3D-модели ротовой полости пациента с помощью внутриротового сканера.
- Следующий этап — интеграция полученной модели с данными компьютерной томографии (КТ), что позволяет создать комплексное изображение с высоким уровнем детализации.
- Объединенная информация затем загружается в специализированное программное обеспечение для ортодонтов, например, Dolphin, где она используется для точного планирования расположения ортодонтических мини-винтов, которые необходимы в качестве опор для брекет-систем или других корректирующих устройств.
- По завершении планирования в дентальном или ортодонтическом 3D-принтере создается навигационный шаблон из пластика. Этот шаблон играет ключевую роль в достижении высокой точности при введении имплантатов в костную ткань челюсти.
- Далее изготавливается уже само ортодонтическое устройство.
- Шаблон и устройство совмещаются, а затем их последовательно фиксируют в ротовой полости пациента.
Согласитесь, что, благодаря точности такой модели, пациенты могут выдохнуть — буквально — с облегчением, зная, что риски неудачи минимальны. И у родителей будет намного меньше поводов переживать за свое чадо, когда дело коснется решения о расширения костей черепа.
Для чего вообще такую операцию проводить?
В связи с возможными дефектами развития мышц и особенностями развития у ребёнка может сложиться ситуация, когда в мозг будет поступать недостаточное количество кислорода из-за неправильной формы нёба. Недостаток кислорода можно проследить не только в отклонениях в поведении, но и во внешнем виде ребенка, например: отечность под глазами, из-за чего ребенок выглядит как заядлый любитель пригубить.
Когда-то фиксация винтов выполнялась вручную, без особой точности, что увеличивало риск травм и приводило к погрешностям больше чем в 5 раз.
Далее будут представлены ряд фотографий нёба разных людей с разных ракурсов, так что будьте аккуратны, если сильно впечатляетесь от вида железок во рту.
Знакомьтесь - нёбный расширитель:
Точками крепления служат винты сверху в кости и молочные зубы по бокам. Кости двигает устройство с винтовым механизмом в середине, создавая давление на протяжении примерно двух недель.
Разберём подробней историю с недоразвитостью челюсти
Наша пища сейчас преимущественно мягкая. С тех пор, как человечество освоило огонь, наметился негативный тренд в развитии челюстно-лицевой системы, вызывающий беспокойство среди стоматологов. Потребление мягкой пищи приводит к ослаблению жевательных мышц.
Воссозданные сцены жизни наших далёких предков показывают, что они использовали при жевании не только челюстные мышцы, но и мускулатуру шеи и плеч, а также височные мышцы. Зрелище эффектное.
Способность мускулатуры влиять на архитектуру черепа аналогична работе растяжек, поддерживающих его форму в необходимых местах. Продолжительное употребление мягкой пищи в течение многих тысячелетий способствовало развитию предрасположенности к сужению верхней части челюсти у приблизительно 80% детей.
Наличие такой предрасположенности не гарантирует формирование узкой челюсти, поскольку решающую роль всё же играет диета ребенка в период роста костей черепа.
Неправильные пищевые привычки, продолжительное использование сосок и употребление готовых смесей могут и препятствуют полноценному развитию мышц.
В результате неправильного развития верхняя челюсть оказывается более узкой, чем это предусмотрено естественными анатомическими стандартами. Это в большинстве случаев приводит к возникновению дисфункционального прикуса, основной причиной которого является недостаток пространства для правильного расположения зубов.
В мягкой форме подобное развитие событий может проявляться через эстетические несовершенства, например, скученность зубов. Асимметрия лица, заметная в основном у девочек, часто привлекает внимание родителей, в то время как у мальчиков подобные изменения могут вызывать меньше беспокойства.
С медицинской точки зрения, легкие формы асимметрии и неправильного прикуса не всегда требуют коррекции. Нужно консультироваться.
Какое развитие получает такая ситуация?
Когда челюсть становится всё более узкой, формируется высокое нёбо. Оно, создавая возвышенность, давит на верхние дыхательные пути, так как объем, который «переместился вверх», ограничивает пространство дыхательных путей. Из-за этого ребенок начинает дышать ртом – и формируется исключительно ротовое дыхание, которое не заложено природой человека. Правильное дыхание – назальное, через нос.
Дыхание через рот повышает риск развития различных заболеваний, особенно при вдыхании сухого воздуха. Холодный воздух, проникая напрямую в дыхательные пути, обходит естественные механизмы влажности, нагрева, иммунной защиты и фильтрации, предусмотренные при носовом дыхании.
Наблюдали ли вы когда-либо детей, которые постоянно дышат ртом, иногда часами или днями, и их рот остается открытым? Вот и я о чём.
Но, кстати, в последнее время на приём все чаще стали обращаться пациенты с легкими и средними стадиями проблем, тогда как ранее родители в основном приводили детей уже с тяжелыми стадиями. Это, конечно, радует.
Что чувствует и как выглядит при этом ребёнок?
Тяжелая стадия характеризуется заметным снижением поступления кислорода, что проявляется не просто в ухудшении успеваемости в школе, но уже во внешних признаках, таких как отёчность под глазами, напоминающая последствия недосыпа.
Это нередко связано с анатомическими особенностями верхних дыхательных путей – их соединением с фронтальным синусом, играющим ключевую роль в обеспечении мозга кислородом.
Ребёнок будет часто страдать от ринитов, испытывать трудности с дыханием через нос, ходить с постоянно открытым ртом, выполнять физические нагрузки для него будет просто нереально, спать ночью может плохо, при этом скрежетать зубами, плюс изменится лицевой скелет – будет удлинённое лицо и узкие ноздри.
Прочитав обо всех этих симптомах, вы могли бы сразу начать искать подобные деформации у себя или своих детей, однако этот диагноз обычно является очевидным. Не заметить ну просто невозможно.
Как лечим?
Итак, метод лечения относительно прост. Ребенку вставляют железки, которые фиксируются на нёбе, мягко расширяя его и оказывая равномерное давление на обе стороны. Этот процесс длится около двух недель, поскольку за это время достигается оптимальный уровень воздействия на ещё формирующиеся костные ткани ребенка в возрасте трех, пяти или семи лет, что обеспечивает быструю и эффективную коррекцию.
Эта «щель», возникающая у детей между зубами, естественным образом заживает самостоятельно, при этом зубы постепенно смещаются, восстанавливая зубной ряд без промежутков и эстетичный внешний вид примерно в течение месяца. Это происходит за счет активации механизмов естественной регенерации организма. В дальнейшем для контроля необходимы лишь периодические осмотры у врачей.
У взрослых механизмы регенерации также активно функционируют и применяются в эстетической медицине, особенно в пластической хирургии, для коррекции линии подбородка и контура лица, позволяя достичь желаемых изменений.
Металлический аппарат воздействует не только на верхнюю часть рта, но и на опорные точки. В некоторых случаях, использование молочных зубов в качестве опоры может привести к сильной деформации челюсти. С точки зрения инженерии, идеальным решением было бы размещение головы ребенка в специализированной металлической опорной конструкции, однако мы вряд ли может перенести такое решение на практику.
Так что обратим внимание именно на практическую сторону процесса фиксации импланта – не замену зуба, а на миниатюрный винт, устанавливаемый в костную ткань для создания опорной точки во рту. Этот элемент служит основой для устройства и его задачей является расширение нёбной арки.
Старт лечения
Стесненность верхней челюсти влечёт за собой сокращение пространства для адекватного размещения зубного ряда, ведущее к их перекосу как в верхней, так и в нижней челюсти, поскольку нижняя анатомически всё же адаптируется под верхнюю. Изменение угла наклона жевательных зубов всего на один градус может привести к смещению на 0,8 мм по альвеолярной дуге.
Так что особенно ценно, когда одна ортодонтическая процедура позволяет корректировать положение нёба, одновременно предотвращая необходимость в последующих коррекциях. В идеале, выбор методики и ортодонтического аппарата должен способствовать созданию такого давления на зубы, которое не только предотвратит дальнейшее искажение зубной арки, но и улучшает её.
До 5-ти лет
До 5-ти лет подобные операции стараются не проводить из-за высокой степени риска.
5-9 лет
В этом возрасте рекомендуется установка ортодонтических аппаратов на молочные зубы. Одним из решений в таком случае может стать крепление аппарата к четырем зубам, а не к двум, что по расчетам оказывает более оптимальную биомеханическую нагрузку. Это же предотвращает нежелательное перемещение зубов за пределы альвеолярной дуги.
Хотя молочные зубы могут подвергаться незначительному вращению, их удаление после лечения не представляет сложности, так как они со временем все равно заменяются на постоянные зубы.
После 9-ти лет
После наступления девятилетнего возраста для коррекции прикуса часто требуются дополнительные точки опоры, так как даже наличие молочных зубов не гарантирует эффективность из-за процесса их рассасывания. Тем не менее, вариативность индивидуального развития челюстно-лицевого аппарата позволяет в отдельных случаях использовать молочные зубы в качестве опоры даже в возрасте 10-12 лет.
Расширение действительно проходит быстро – около двух недель. Однако, сам аппарат не удаляется еще на протяжении 8-ми месяцев. Это время требуется для восстановления костной ткани.
Сегодняшняя медицинская практика фокусируется на минимальной инвазивности. Это позволяет избегать негативных побочных явлений. Применение давления в 500–600 Ньютонов в течение 8-ми месяцев способствует прорезыванию постоянных зубов через кортикальный (верхний) слой кости.
Какие ещё есть варианты
В некоторых случаях в клинику обращаются дети с отсутствием молочных зубов, что делает невозможным их использование в качестве опоры для ортодонтических аппаратов (обычно для этого требуются клыки). Еще врачи часто сталкиваются со взрослыми пациентами, у которых прикрепление аппаратов к существующим зубам невозможно из-за их состояния. В этих случаях применяется метод установки двух имплантатов-винтов в верхнюю челюсть для обеспечения надёжной опоры.
Вероятно, вас заинтересовал вопрос, почему предпочтение отдаётся ортодонтическим имплантатам-винтам. Объяснение кроется в их необходимости на последующих этапах коррекции – например, для вращения моляров.
Тут есть два варианта:
- Изначально выбрать винты для установки аппарата по расширению нёба и проводить последующую коррекцию положения зубов с их же помощью;
- Изначально использовать альтернативные методы фиксации нёбной конструкции, но в итоге всё равно использовать винты для эффективного вращения зубов.
Вот как выглядит процесс, когда первая конструкция снимается и на те же винты устанавливается другая:
Таким образом, корректируется положение зубов до достижения их оптимального расположения согласно физиологическим нормам. Это помогает исправить процесс дыхания и жевания у ребенка, предотвращает неправильного формирования подбородка и искривления лица.
Обращаю внимание на подводные камни операции
Для пациентов старшего возраста проводится компьютерная томография высокого разрешения, после чего создается трехмерная модель полости рта. На основе нее разрабатывается индивидуальная дентальная конструкция, - это обеспечивает идеальное соответствие анатомическим особенностям взрослого человека. Лучевая нагрузка при использовании современного цифрового оборудования сопоставима с двух-трех часовым полётом на самолёте, то есть с минимально возможным риском.
Для ребенка при установке расширителя челюсти без использования мини-винтов делают только цифровой слепок полости рта, однако не для всех такой метод будет оптимальным. Важно всегда учитывать индивидуальные особенности и иметь данные с запасом. Когда применение мини-винтов оказывается необходимым, компьютерная томография (КТ) становится незаменимым инструментом.
Раньше в стоматологии делали слепки полости рта, что вызывало дискомфорт и риск вызвать рвотный рефлекс, плюс к этому врачи сталкивались с проблемами недостаточной детализации и задержками в процессе лечения из-за неточностей такого способа.
Сейчас чаще применяется метод фотограмметрии. Специальный сканер вводится в ротовую полость для создания полного 360-градусного панорамного изображения, что позволяет с высокой точностью реконструировать и трехмерную модель.
Ещё лучше, когда используются сразу два способа: компьютерная томография и фотограмметрия.
А наиболее передовым решением будет включение трех передовых технологий:
- Компьютерной томографии: отображает васкулярные структуры и костные ткани.
- Фотограмметрических снимков: визуализируют мягкие ткани и дентальную структуру.
- Разработанной модели имплантатов: коррелирует с трёхмерным образом полости рта пациента.
Прежде это устройство создавалось с помощью трехмерной печати, после чего инженер в Италии вручную собирал окончательный механизм. Центральный коричневый элемент представляет собой 3D-отпечаток модели челюсти, к которому затем инженер прикрепляет разработанные им компоненты:
Неверный угол введения имплантов и их размещение – причина излишнего давления на структуры зуба и окружающие костные ткани, что приведет к дисфункции. Конечно, никто бы не хотел с этим столкнуться, ни пациенты, ни врачи. Аккуратность и точность в этом процессе являются ключевыми. Именно по этой причине было принято решение использовать технологию навигационных шаблонов для имплантации:
Опять же компонент изготавливаем с помощью трехмерной печати, он предназначен для имитации нёба и верхней части дентального ряда. Задача врача – разместить шаблон в полости рта пациента и вкрутить имплантаты через специальные два отверстия. Подобную процедуру сможет может осуществить любой квалифицированный специалист.
Основная сложность – в необходимости иметь сразу 3 компонента. Сейчас пациент может однажды провести диагностический осмотр, на следующий день имплантировать винты с предусмотренными местами для фиксации протеза, а затем, спустя недели, установить сам протез. Однако, учитывая технологию лазерного спекания металла, возникает вопрос об эффективности такого подхода.
Благодаря предложенному ранее способу врачи всего за сутки способны осуществить полный цикл работы. Сначала диагностика утром, к вечеру следуют этапы проектирования, верификации, изготовления в лабораторных условиях и создания навигационного шаблона при помощи 3D-печати. Завершается всё монтажом мини-винтов и корректирующего устройства на следующее утро.
Этот подход обходится дороже традиционных, но с усовершенствованием программного обеспечения и более широким доступом к оборудованию ожидается снижение стоимости. А еще такой метод позволяет сократить количество необходимых визитов пациента в четыре раза. На этом моменте выдохнули все, кто боится стоматологов.
Было проведено специальное научное исследование, как максимально быстро и эффективно создать такую конструкцию. За один день предстояло работать с двумя клиентами: первому предназначалась модель, изготовленная роботом, второму – созданная руками техника. Два идентичных виртуальных проекта были отправлены на выполнение в мастерскую к специалисту и к роботу-изготовителю.
Специалисту потребовалось три дня на производство, плюс еще один день на детальную проверку качества и точности. В конце концов, он сказал, что менее чем за неделю такую работу выполнять не будет. Работа робота победила.
В особо сложных случаях эффективным решением может стать сочетание высокотехнологичных роботизированных операций с последующей финишной обработкой специалистом.
Проектирование для молочных зубов осуществляется только роботом, занимая приблизительно пять минут. При работе с микроимплантами все-таки требуется ручная сборка устройства из нескольких компонентов и их последующее соединение.
Отметим, что специалист может разработать устройство в компьютерной программе и переслать проектный файл в любую точку мира. Получив его, другой специалист может воплотить этот проект в физическое изделие уже через несколько часов.
Подводим итоги
Начинаем с тщательной диагностики, на основе которой зачастую диагностируем синдром напёрстка или перекрёстный прикус, который может быть лево- и правосторонним. После назначаем соответствующее лечение. Фотограмметрии сканера CEREC позволяют внимательно анализировать все необходимые параметры для определения курса лечения. В дальнейшем общаемся с родителями о предстоящих процедурах и пугаем, озвучивая цены.
Затем определяемся с методом фиксации ортодонтического устройства: использование биопор на молочных зубах, более комплексные техники фиксации на молочных зубах или же применение микроимплантов. В случае выбора имплантов, дизайн делаем в цифровом моделировании полости рта, после чего программа автоматически создает навигационную модель.
Эту модель и конструкцию затем воссоздаем с помощью 3D-печати и лазерной резки. По необходимости производим дополнительную сборку устройства. Импланты устанавливаются, а на них – готовая конструкция.
Мониторим состояние пациента: обычное соединение передних зубов происходит в течение двух месяцев. Через восемь месяцев на месте разрыва формируется полноценная костная структура. В это время внимательно отслеживаем изменения в носовой полости, дыхательных путях. Проводим коррекцию положения верхней челюсти по отношению к черепу и адаптацию нижней челюсти к этим изменениям.
Контролируем процесс гармонизации черт лица за счет восстановления правильной физиологии. У взрослых подобное лечение помогает корректировать дисфункцию челюстно-лицевого сустава, значительно снижая болевые ощущения в шейном отделе. Будем честны, чаще красота волнует взрослых намного больше, чем постоянные тупые боли.
В большинстве случаев (примерно в 60%) после завершения процедур по коррекции нёба требуется дополнительная регулировка одного или двух зубов. В ситуациях, когда применялись имплантаты, они служат опорой для последующих манипуляций. Типичная практика – удаление задних опорных элементов расширителя, превращая его в нёбную опору.
Сейчас специалистами международной команды разрабатываются алгоритмы точных расчётов, анализ различных сценариев для оптимизации позиции микроимплантатов и создания систем навигационного моделирования. Это предполагает методическое обоснование, практическую реализацию в программном обеспечении и разработку процедур имплантации.
Разработанный метод оказывается особенно ценным для комплексных случаев (ситуации с недостаточным объемом костной ткани, узкими челюстями или отсутствием точек опоры).
Правильное дыхание – основа нашего физического и эмоционального благополучия. Помните.
Ого, до чего дошел прогресс, спасибо! Вспомнились пластинки из детства...