Dentoskeletální změny spojené s terapií přístrojem Herbst

1. STAV TECHNIKY Malokluze třídy II je celosvětově vysoce rozšířená a je hlavním důvodem pro zahájení ortodontické léčby. Tento typ malokluze může být omezen na dentoalveolární oblast, ale většina pacientů třídy II vykazuje silnou kosterní složku malokluze, včetně nejčastěji mandibulární skeletální retruze a zvýšené nižší přední výšky obličeje. Se zvýšenou závažností mandibulárního deficitu je ortodontista vyzván, aby správně léčil základní kosterní problém.

   U rostoucích pacientů bylo po mnoho desetiletí obhajováno používání fixních a snímatelných aparátů pro posun dolní čelisti. Různé konstrukce pevných zařízení Herbst dosáhly celosvětového uznání, protože eliminují většinu hlavních faktorů poddajnosti pacienta. Dnes je přístroj Herbst (HA) zdaleka nejčastěji používaným mandibulárním skákacím zařízením ve Spojených státech, přičemž je vyrobeno více přístrojů Herbst než všechny ostatní funkční přístroje dohromady.

   Zařízení Herbst původně představil Emil Herbst v prvních letech dvacátého století, ale celosvětově se klinického uznání dočkalo až po jeho opětovném zavedení Hansem Pancherzem o 70 let později. Od té doby bylo provedeno značné množství klinických a vědeckých studií o HA, zejména Pancherzem a kolegy.

   Dvourozměrné cefalometrické studie zaznamenaly zvýšení délky dolní čelisti a posunutí dolní čelisti dopředu po HA ve srovnání s odpovídajícími neléčenými kontrolami. Po terapii Herbstovým aparátem lze v průměru pozorovat nárůst délky dolní čelisti o 2 mm (měřeno od Gonionu k Pogonionu) a 1,5 stupně zlepšení úhlu SNB.

   Výzkumy na experimentálních zvířatech poskytly histologické důkazy změn v kondylech, rami a kloubních jamkách, když je dolní čelist posunuta v laboratorním prostředí. Předchozí zprávy ukázaly zvýšenou proliferaci kondylární chrupavky u opic, u kterých byla čelist pokročila pomocí přístroje Herbst. Tyto adaptace se vyskytovaly především v zadní a posterosuperiorní oblasti kondylu. Také zaznamenali významnou kostní depozici podél zadního okraje mandibulárního ramena během rané části experimentálního období, stejně jako významnou depozici nové kosti na přední ploše postglenoidální páteře v kloubních jamkách. Je však třeba poznamenat, že post-glenoidní páteř není u lidí dobře definována.

   Klinická vyšetření využívající zobrazování magnetickou rezonancí (MRI) a laterální rentgenové snímky prokázaly, že při Herbstově terapii může dojít ke změnám v mandibulárních kondylech a kloubních jamkách. Bylo prokázáno, že po Herbstově terapii lze pozorovat určitou remodelaci kloubní jamky na předním povrchu postglenoidální páteře, což způsobuje přemístění kloubních jamek směrem dolů a dopředu. Ale taková adaptace fossy u Herbstových pacientů je méně rozsáhlá než u experimentálních zvířat, přičemž je evidentní mnoho individuálních variací v odpovědi.

   Ačkoli většina Herbstových studií je konvergentní, pokud jde o rozsah kosterních a dentoalveolárních adaptací, některé otázky stále zůstávají:

   • Jak velkého růstu dolní čelisti lze dosáhnout pomocí terapeutického posunu dolní čelisti?
   • Jak velká rotace dolní čelisti a otevření kostního skusu nastane?
   • Jak velká část původního posunu dolní čelisti je dlouhodobě zachována?
   • Existuje adaptivní chování kloubní jamky po posunu dolní čelisti, s přestavbou kosti ve jamce?

   V posledním desetiletí byla vyvinuta nová metodika využívající 3D virtuální modelování umožňující změnu paradigmatu posuzování kosterních změn spojených s růstem a léčbou; Tato technologie otevřela nové obzory ve vědeckém výzkumu dentofaciální ortopedie. Nedávno publikoval časopis American Journal of Orthodontists and Dentofacial Orthopaedics první 3D zprávu o léčbě Herbst, pilotní studii, ve které bylo 7 subjektů třídy II léčených přístrojem Herbst porovnáno se 7 subjekty třídy II léčenými fixními aparáty a mezičelistními elastiky. Bylo hlášeno, že pacienti třídy II podstupující léčbu Herbst vykazovali přední posunutí kondylů a kloubních jamek spolu s maxilárním omezením ve srovnání s pacienty třídy II použitými pro srovnání.

   Cílem této prospektivní kontrolované klinické studie je prozkoumat kosterní změny v dolní čelisti a kloubních jamkách u pacientů třídy II, kteří podstupují terapii Herbstovým aparátem, pomocí 3D virtuálních modelů ve srovnání s kontrolní skupinou zahrnující subjekty třídy II.

2. PACIENTI A METODY b.1) Návrh studie

Jedná se o nerandomizovanou kontrolovanou klinickou studii s intervencí. Plánují se dvě skupiny: 1) subjekty s malokluzí třídy II léčené přístrojem Herbst (HAG); a 2) Subjekty s malokluzí třídy II léčené pouze seřízením zubů. Tyto dvě skupiny se shodují podle stádia zrání skeletu, typu malokluze, chronologického věku a pohlaví. Hodnotitelé výsledků nejsou nijak zaslepeni. Z etických důvodů bude srovnávací skupina složena ze subjektů třídy II, které potřebují předchozí seřízení a vyrovnání zubů před ortopedickou fází jejich léčby.

b.2) Účastníci – prostředí a místo, kde jsou data shromažďována Léčba se provádí na Ortodontické klinice Papežské katolické univerzity v Minas Gerais (Belo Horizonte, Brazílie). Jedná se o soukromou univerzitu, ale pacienty jsou většinou nízkopříjmové subjekty. Data byla shromažďována od srpna 2013 a ukončena v září 2015.

b3) Velikost vzorku Na základě standardní odchylky 1,85 mm uváděné Pancherzem et al.28, hladina významnosti alfa 0,05 a síla 0,80 pro detekci změn 1,5 mm, byla vypočtena předběžná velikost vzorku 25 pacientů na skupinu.

Proto 25 jedinců dostalo na začátku léčby přístroj Herbst s jednostupňovou plnou aktivací – Herbst Appliance Group (HAG); zatímco 25 jedinců s malokluzí skeletu třídy II, s indikací pro terapii HA, ale s jinými klinickými stavy, které vyžadovaly předchozí léčbu před zavedením HA, bylo přiděleno do CG. Obě skupiny byly srovnány podle chronologického věku (12 až 16 let), podle stupně zrání skeletu a podle stupně vývoje chrupu (trvalý chrup).

b4) Konstrukce spotřebiče

Konstrukce přístroje Herbst zahrnovala bilaterální teleskopická ramena (3M Abzil, São José do Rio Preto, Brazílie) kloubově spojená s čepy, které byly umístěny jak v maxilární, tak v mandibulárním oblouku. Čepy byly přivařeny k pevnému konzolovému drátu (nerezová ocel 0,040 palce) sahajícímu od spodních prvních permanentních molárních pásků (TP Orthodontics, La Porte, IN) k oblastem špičáků dolní čelisti. V čelistním oblouku byly čepy přivařeny k pásům na stálých prvních stoličkách. Expandér Hyrax (Morelli Ortodontia, Sorocaba, Brazílie) a 0,040 palce Ke struktuře HA byly přidány spodní lingvální oblouk z nerezové oceli (SS), aby se zlepšila stabilita zařízení a příčná kontrola rozměrů. Dva 0,028 palce SS dráty byly použity jako okluzní podpěry v permanentních druhých molárech, aby se zabránilo jejich extruzi po aktivaci. Okluzní opěrky byly odstraněny, když překážely okluzi, aby se zabránilo otevření skusu.

b5) Způsob registrace

Počítačová tomografie s kuželovým svazkem (CBCT), intraorální snímky a extraorální snímky byly shromážděny ve třech časových bodech pro HAG (T0, T1 a T2) a ve dvou časových bodech pro CG (T0 a T2 ), jako běžný protokol ortodontického záznamu pro tato klinická ošetření.

b6) Metoda měření

Analýza sériových CBCT snímků k vyhodnocení změn mezi T0, T1 a T2 zahrnuje metodologii 3D analýzy pomocí ITK-SNAP (open-source software, www.itksnap.org); SLICER (software s otevřeným zdrojovým kódem, www.slicer.org; a software VAM - Vectra Analysis Model verze 3.7.6 (Canfield Scientific Inc., Fairfield, NJ). Postupy trojrozměrné analýzy obrazu zahrnovaly: (1) aproximaci skenů; (2) konstrukce 3D modelů štítků; (3) registrace obrazu založená na voxelu; a (4) kvantitativní a kvalitativní hodnocení pomocí 3D modelů povrchu sítě.

Kvantitativní hodnocení polohových změn mezi 3D povrchovými modely baze lebeční, maxily a dolní čelisti bude provedeno pomocí bodových měření orientačních bodů (software VAM) a virtuální analýzy (software SLICER).

Interaktivní vizuální analytika zahrnuje grafické zobrazení s kvalitativním hodnocením pomocí poloprůhledných překryvů 3D modelů povrchu v různých časových bodech a kvantitativní hodnocení posunů povrchu pomocí barevně kódovaných map vzdáleností povrchu. Všechna vizuální analytická hodnocení budou prováděna pomocí dvou modulů (vzdálenost mezi modely a Prohlížeč populace tvaru) v softwaru SLICER.

Registrace založená na voxelu na přední lebeční jamce bude použita k posouzení posunu čelistní a dolní čelisti/remodelaci kloubních jamek; bude provedena regionální registrace na mandibulární symfýze pro hodnocení růstu dolní čelisti a změn zubů na dolní čelisti; a regionální registrace na přední oblasti maxily bude provedena pro hodnocení růstu čelisti a změn čelistního chrupu.

b7) Metoda analýzy

Pro měření primárních a sekundárních výsledků bude použit software Statistical Package for the Social Science (SPSS) (verze 16.0 Chicago, IL). Pro obě skupiny budou uvedeny popisné statistiky. Statistické rozdíly mezi oběma skupinami budou vypočítány Mann-Whitney testem (srovnání rozdílu průměrů HAG a CG). Porovnání mezi změnami v každé skupině bude provedeno pomocí Wilcoxonova testu.