DENTÁLNÍ A SKELETÁLNÍ ZMĚNY MAXILLY PO RYCHLÉ MAXILÁRNÍ EXPANZI

Souhrn

Úvod a cíl: Cílem je shrnout dosavadní poznatky ze současné literatury ohledně možných dentálních a skeletálních změn po rychlé maxilární expanzi (RME). Rychlá maxilární expanze je jedním z druhů léčby transverzálních anomálií maxilly. Jedná se o efektivní ortodontický léčebný postup ve smíšené i stálé dentici. Indikována je u pacientů s transverzální diskrepancí zubních oblouků. U léčených pacientů diagnostikujeme zkřížený skus. Cílem léčby je expanze maxilly, která je možná u mladších pacientů kvůli nezralým suturám v oblasti horní čelisti, hlavně patrového švu. Expanze maxilly je zprostředkovaná speciálním ortodontickým aparátem, který se pravidelně aktivuje. Během této léčby se ovlivňují i okolní struktury, a proto je vhodné znát limity léčby a její působení na celý perimaxilární komplex. Z hlediska skeletálních změn se zaměřujeme na transverzální, anteriorní, posteriorní a vertikální změny, patrový šev, nosní dutinu, sutury a synchondrózy a také očnicové struktury. Jako příklad dentálních změn uvádíme změnu polohy molárů a možnost vzniku resorpce kořenů a alveolární kosti. Běžně používaným ortodontickým aparátem pro RME je například hyrax. Tento patrový expandér se kotví na laterální zuby a podle potřeby se aktivuje za individuálně stanovených podmínek. Změny během RME lze mimo klinické vyšetření sledovat i dvojrozměrnými zobrazovacími metodami, jako je zadopřední a telerentgenový snímek, s vývojem zobrazovacích metod i pomocí trojrozměrného rentgenového zobrazení, jako například cone beam computed tomography (CBCT).

Materiál a metodika: Vyhledání a průzkum literatury byl zaměřen na rychlou maxilární expanzi a změny, které ji doprovází. Pro nalezení literatury byly použity databáze PubMed, Web of Science, Cochrane a Scopus. Pro následný výběr článků a selekci byla důležitá velikost souboru pacientů, délka a metoda sledování, zahrnutí kontrolní skupiny a dlouhodobá stabilita.

Závěr: RME je ověřená ortodontická metoda k rozšíření patrového švu u mladších jedinců. RME neovlivňuje pouze patrový šev, ale i přilehlé struktury maxilly. V praxi shledáme z dentálních změn zejména změnu mezimolárové vzdálenosti, bukální inklinaci zubů, možnou resorpci kořene zubů nebo resorpci vestibulární alveolární kosti. Signifikantní skeletální změny jsou v oblasti nosní dutiny, kde může být pozitivně ovlivněna průchodnost vzduchu při snížení rezistence dýchacích cest. Další skeletální působení zahrnuje například změny v oblasti perimaxilárních sutur a synchondróz nebo očnicových struktur.

Klíčová slova:

RME – CBCT – skeletální změny – dentální změny

ÚVOD

Maxilární expanze je základní terapeutický postup u pacientů se zúženou horní čelistí, u kterých klinicky nacházíme zkřížený skus. Maxilární expanze umožňuje separaci nezralého patrového švu [1]. Doposud bylo vytvořeno mnoho různých aparátů a léčebných protokolů, ale jednou z nejběžnějších metod je rychlá maxilární expanze (RME) [2]. Podle míry aktivace aparátu může být expanze pomalá nebo rychlá, další provedení zahrnují chirurgicky asistovanou rychlou maxilární expanzi (SARME), mini-implantátem asistovanou rychlou maxilární expanzi (MARPE) a proceduru zvanou alternativní rychlá maxilární expanze a konstrikce (Alt-RAMEC) [1, 3]. Rychlá maxilární expanze je indikována pro rostoucí pacienty, zatímco SARME je alternativou pro nerostoucí adolescenty a mladé dospělé [4].

RME má dlouhou historii, která sahá až do devatenáctého století. První zmínky o ní nalezneme v článku z roku 1860 pojmenovaném ,,Léčba nepravidelností v dočasném a stálém chrupu“ publikovaném E. C. Angellem [5]. V roce 1940 doktor T. M. Graber použil RME pro léčbu rozštěpu rtu a patra. V šedesátých letech dvacátého století, tedy sto let po Angellovi, se díky lékařům G. Korkhausovi z Německa a Andrew Haasovi z Cuyahoga Falls, Ohio, dostala opět tato metoda na světlo světa [6]. Od doby, během které RME zpopularizoval Haas, bylo vytvořeno nespočet variací původního designu pro řešení transverzálních diskrepancí. Pro rychlou maxilární expanzi můžeme použít několik druhů aparátů. Známý je například aparát hyrax, který je kotvený na zubech. Jeho design je jednoduchý, je lehce čistitelný a expanduje pouze v horní čelisti a kotví se na laterální zuby. Může být kroužkový nebo pryskyřičný (obr. 1). Pryskyřičný má akrylové okluzní plochy, které působí jako blok při odblokování skusu, a inhibuje tak erupci laterálních zubů během expanze, ale omezuje změny ve vertikálním směru [7]. Skeletální kotvení je například použito u MARPE. Při rychlé maxilární expanzi můžeme dosáhnout rozvolnění patrového švu 0,5–1 mm za den [8, 9]. Tyto změny švu lze přechodně zaznamenat i rentgenologicky. Expanzní síly během aktivace hyraxu dosahují až 20 kg [10]. Hlavním cílem je dosáhnout skeletální změny, rozšíření horního zubního oblouku a celé maxilly, její apikální báze bez sklonu zubů [6]. Přesto kontrolované výsledky opakovaně ukázaly, že i rychlá maxilární expanze má složku skeletální a dentální [11]. Samotná skeletální expanze je do 50 procent, zbytek je dentální expanze [8]. I když RME klinicky přináší stabilní výsledky, někteří popisují možnou recidivu po této expanzi [12].

MATERIÁL A METODIKA

Vyhledání a průzkum literatury byl zaměřen na rychlou maxilární expanzi a změny, které ji doprovází. Pro nalezení literatury byly použity databáze PubMed, Web of Science, Cochrane a Scopus. Pro následný výběr článků a selekci byla důležitá velikost souboru pacientů, délka a metoda sledování, zahrnutí kontrolní skupiny a dlouhodobá stabilita.

SKELETÁLNÍ ÚČINKY RME

Pozorovat účinek a změny lze při RME jednak klinicky, jednak s pomocí 2D zobrazovacích metod, především zadopředního snímku a telerentgenu. Dvojrozměrné metody však mají značnou nevýhodu, protože trojrozměrnou situaci zobrazují pouze ve 2D zobrazení. S příchodem 3D zobrazovacích rentgenů bylo možné pozorovat detailně změny, které probíhají během RME. Cone beam computed tomography (CBCT) nabídla možnost zhodnocení kvantitativních změn ve třech rovinách a měření s minimální obrazovou distorzí [13]. CBCT nabízí oproti klasickému spirálnímu CT vyšší rozlišení, nižší dávku záření, nižší pořizovací náklady a nízkou spotřebu energie [7]. Skeletální účinky prezentujeme na transverzálních, anteriorních, posteriorních a vertikálních skeletálních změnách a také na přilehlých strukturách švů, synchondróz, očnice a nosní dutině.

TRANSVERZÁLNÍ, ANTERIORNÍ, POSTERIORNÍ A VERTIKÁLNÍ SKELETÁLNÍ ZMĚNY

Baccetti a kol. hodnotili dlouhodobé i krátkodobé efekty léčby RME pomocí zadopředních snímků. Výsledky léčby byly hodnoceny před růstovým spurtem i po něm. Před růstovým spurtem byla signifikantně zvětšena lateronazální šířka nosu (+1,1 mm), v dlouhodobém sledování zase intermolárová šířka (+2,7 mm), lateronazální šířka (+2,3 mm), maxilární skeletální šířka (+3 mm) a lateroorbitální šířka (+0,6 mm) [14].

Garib a kol. u pacientů léčených RME a poté fixním aparátem pozorovali anterioposteriorní změny. Během výzkumu byly zhotoveny celkem tři kefalogramy, jeden před léčbou, jeden na konci léčby a poslední tři roky po léčbě. Závěrem studie nebyly zjištěny signifikantní změny ve vertikálních změnách obličeje, zřejmý byl však posun pozice bodu A (nejzadnější bod na přední kontuře horního alveolárního výběžku), jenž byl více retrudován u skupiny bez léčby RME [15].

Chang a kol. se zaměřili na pozorování vertikálních změn. V krátkodobém sledování nebyly žádné signifikantní změny, zatímco dlouhodobě byl pozorován rozdíl mezi úhly SN–PP 0,8 stupně (SN – rovina sella a nasion; PP – patrová rovina) a SN–Gn 0,8 stupně (Gn – gnathion, bod na dolním okraji protuberantia menti) v porovnání se skupinou léčenou RME a kontrolní skupinou bez léčby [11].

PATROVÝ ŠEV

Na základě histologických nálezů morfologie patrového švu během růstu se identifikuje celkem pět stadií maturace švu. Stadium A – rovná linie se silnou denzitou bez interdigitací; stadium B – lehce nepravidelná linie s velkou denzitou uprostřed; stadium C – se dvěma paralelními, vroubkovanými liniemi s velkou denzitou blízko sebe a separované v některých oblastech prostory s malou denzitou (obr. 2). Stadium D – při němž dochází k fúzi švu většinou v předním a zadním úseku švu; stadium E – suturu nelze identifikovat, parasuturální oblast má stejnou denzitu jako okolní kost [1]. Během RME prakticky dochází ke snížení denzity [16]. Většina studií se zaměřuje na změny v předním a zadním úseku. Průměrné změny v zadním úseku patrového švu dosahují 1,6 až 4,33 mm, což v daných podmínkách jednotlivých studií znamenalo 22–53% změnu v celkovém rozpínání šroubu [17, 18, 19]. V předním úseku byla expanze 1,52 mm až 4,33 mm, což také koresponduje s 22 % až 53 % v celkové expanzi šroubem. Některé studie [17, 18, 20] se shodují, že se sutura otevírá triangulárně s největším otevřením v anteriorním úseku. Další studie, Christie a kol. a Ballanti a kol., sdělují, že střed sutury se otvírá paralelně [19, 21].

NOSNÍ DUTINA

Změny velikosti a šířky nosní dutiny po RME mohou znamenat nárůst, který vede ke snížení rezistence v dýchacích cestách (NAR) [22]. Studie také indikují, že RME remodeluje nosní chlopně a snižuje nosní dýchací rezistenci během dýchání [23, 24]. Nosní geometrie a nárůst transverzálních hodnot se pohybuje mezi 2 až 4 mm. Ve studiích skeletálních změn po RME byly pomocí CBCT naměřeny změny v rozsahu 1,2 mm až 1,4 mm [19] a 2,73 mm [21], což korespondovalo se 17–33 % celkové expanze při otočení šroubem. Změny v průřezu a snížení nosní dýchací rezistence jsou měřitelné po RME například také rinomanometrií, akustickou rinometrií a zadopředními snímky. Doruk a kol. testovali efekt RME na nosní objem pomocí CBCT a akustické rinometrie na začátku léčby a šest měsíců po expanzi. Obě metody zobrazovaly nárůst nosního objemu [25]. Ve stejný rok Palaisa a kol. vyzkoušeli měřit nosní kavitu a objem pomocí CT. Signifikantní přírůstek v anteriorní oblasti nosní dutiny z preexpanzní do postexpanzní doby byl 11,7 %, z postexpanzní do postretenční 22,2 % a z preexpanzní do postretenční celkem 35,7 % [26]. Další přehled studií je zobrazen v tabulce 1.

SUTURY A SYNCHONDRÓZY

Měřitelně mohou být ovlivněny sutury zygomatikofrontální, zygomatikomaxilární, zygomatikotemporální, frontomaxilární, nazomaxilární, frontonazální a internazální. Změny jsou v hodnotách mezi 0,3 mm až 0,45 mm. Průměrná velikost rozšíření švů byla převážně u sutur napojených přímo na maxillu [17]. Leonardi a kol. demonstrovali efekt RME na sfenookcipitální synchondrózu pomocí výpočetní tomografie. Průměrná šířka sfenookcipitální synchondrózy byla před léčbou 1,73 mm (SD 0,46 mm), po aktivní fázi léčby 2,30 mm (SD 0,47 mm) [33].

OČNICOVÉ STRUKTURY

RME produkuje měřitelné změny v rozměrech očnice. Ve studii Sicurezzy a kol. na skupině pacientů léčených hyraxem aktivovaným třikrát denně o 0,25 mm na otáčku, dokud palatinální hrbolek horních prvních molárů nebyl v kontaktu s vestibulárním hrbolkem dolního prvního moláru, naměřili změny v objemu očnice o 0,72 cm³ z původních průměrných 18,81 cm³ a změny šířky očnice 1,09 mm z původních průměrných 36 mm [34]. Tyto hodnoty však nejsou schopny ovlivnit architekturu očnice ani vzhled obličeje. To potvrdili i Giudice a kol., kteří pomocí CBCT naměřili minimální objemové změny v očnici před a po léčbě RME v rozsahu 0,64–0,77 cm³ [35].

ZMĚNY DENTÁLNÍCH STRUKTUR

Dentální změny mohou zahrnovat změnu alveolární bukální kosti, resorpci kořenů zubů, změnu polohy molárů. Pozorovatelným vedlejším efektem při aktivní expanzi obou polovin maxilly je vznik diastematu mezi horními řezáky, které se ale díky tahu transseptálních vláken spontánně uzavírá [36]. Baccetti a kol. posoudili dentální změny pomocí zadopředních snímků před a po pubertálním růstovém spurtu při použití hyraxu. Když porovnávali časně a pozdně léčenou skupinu s jejich kontrolní skupinou (tab. 2), zjistili signifikantní zisk maxilární mezimolárové šířky 2,7–3,5 mm v obou léčených skupinách. Nicméně v časně léčené skupině tyto změny byly přisouzeny skeletální expanzi maxilly (3 mm) oproti kontrolní skupině (0,9 mm). Prokázali tak, že zubní změny po RME jsou více skeletálního původu u lidí před růstovým spurtem a více dentoalveolární po růstovém spurtu [38].

Garib a kol. pozorovali změny s použitím telerentgenu. Léčená skupina opět užívala palatinální expandér následovaný fixním aparátem. Při porovnání před léčbou a po ní nenašli statisticky nebo klinicky významné rozdíly v pozici molárů a řezáků [39]. Tyto výsledky souhlasily s výzkumem krátkodobých výsledků dentálních změn, které hodnotili rovněž přes telerentgeny [40]. Handelman a kol. ve studii dlouhodobé účinnosti RME následované aplikací fixního aparátu zaznamenali incidenci relapsu dentální expanze, sklon molárů a vznik gingiválních recesů. Z pohledu dlouhodobých účinků zaznamenali čistý nárůst mezialveolární šířky v porovnání s kontrolní skupinou až 4,8 mm v maxille a 0,7 mm v mandibule [9]. McNamara a kol. zhodnotili dlouhodobé změny v zubním oblouku u adolescentních pacientů léčených RME. Oproti kontrolní skupině byl nárůst perimetru horního zubního oblouku o 6 mm a dolního zubního oblouku o 4,5 mm. U horních molárů, prvních premolárů a špičáků se dosáhlo zvětšení šířky o 4,0; 4,2 a 2,5 mm. V mandibule u prvních molárů a špičáků 2,5 a 1,5 mm [37]. Yu a kol. potvrdili, že RME může rozšířit šířku zubního oblouku, dochází však k bukálnímu vyklonění zubu v laterálním úseku [41]. Podobné výsledky měli Nam a kol., poukazují však také na změnu alveolární kosti při vestibulárním vyklonění zubů [42].

Podle Akina a kol. se při RME mění i alveolární kost, jejich výsledky naznačují snížení tloušťky alveolární kosti a vznik měřitelných dehiscencí a fenestrací [43]. Baysal a kol. potvrdili sníženou tloušťku a výšku kosti po RME, nicméně po retenční fázi tyto změny nebyly statisticky signifikantní [44]. Domann a kol. ve studii krátkodobých změn po RME zaznamenali sníženou tloušťku bukální kosti, signifikantní nárůst mezimolárové a mezipremolárové vzdálenosti a zvýšenou tendenci ke sklonu zubů v laterálním úseku chrupu [45].

RESORPCE KOŘENE

Incidence resorpcí se liší mezi studiemi kvůli variabilitě a možným zkreslujícím hodnotícím technikám [46]. Jedna z CBCT studií na 152 pacientech s malokluzí v první třídě poukázala, že až u 91 procent všech zubů se objevily malé známky zkrácení kořene po dokončení ortodontické léčby [47]. Navíc k ortodontickým silám jsou použity síly ortopedické ke korekci transverzální deficience, které jsou schopny vyvolat značný bukální sklon laterálních zubů [20, 21, 48, 49]. Studie ukazují, že nejvíce bukálně orientované síly produkují nejvíce resorpcí [50, 51]. Průběh, jak RME léčba spoléhá na přenos velkých sil na maxillu přes kotevní zuby a resorpce těchto zubů, je dobře zdokumentován na histologickém výzkumu [52]. Tradičně se pozorovaly resorpce na premolárech, které jsou extrahovány po dokončení RME léčby jako součást individuálního léčebného plánu. Možná variabilita v kořenové morfologii a anatomii způsobuje komplikace v histologickém výzkumu kořenové resorpce [53, 54]. Předpokládá se, že pacienty ohrožené závažnou apikální resorpcí kořene lze identifikovat podle množství resorpce v počátečních fázích léčby pomocí konvenční dvourozměrné zobrazovací techniky [55]. Bez ohledu na projekční geometrii, konvenční zobrazovací přístroje nejsou vhodné ke kvantitativnímu hodnocení a demonstraci kořenové resorpce [56, 57]. Studie porovnávající 2D a 3D zobrazení při apikální resorpci hovoří ve prospěch trojrozměrného zobrazení [57, 58]. CBCT nabízí možnost 3D hodnocení in vivo bez projekčních chyb. Ve studii Castra a kol., vyšetřující frekvenci kořenové resorpce během ortodontické léčby, se ukázalo, že většina resorpcí se týkala kořenů řezáků, distálních kořenů prvních dolních a horních molárů [59]. Akyalcin a kol. ve studii hodnotili resorpci a povrch zubu při léčbě RME za pomocí CBCT. Resorpce se objevila nejvíce u premolárů a molárů, primárně u apexů bukálních kořenů v průměru 0,36–0,52 mm. To patrně vysvětluje větší působení sil bukálním směrem během RME [60]. Podobné výsledky naměřili Akin a kol. s největší mírou resorpce během RME u prvních horních molárů a druhých horních premolárů [43]. Dindaroğlu a kol. hodnotili také míru resorpce, aplikované síly během RME ovlivnily resorpci ve stejném rozsahu u horních premolárů a prvního horního moláru. Po šestiměsíční retenční fázi nezaznamenali další signifikantní resorpční změny [61].

ZÁVĚR

RME je historicky ověřená metoda, při níž dosáhneme primárně rozšíření patrového švu u mladších jedinců. RME neovlivňuje pouze patrový šev, ale ovlivněny jsou i přilehlé struktury maxilly. Skeletální složka RME je do jedné poloviny samotné expanze, zbytek připadá složce dentální, jež zahrnuje změnu mezimolárové vzdálenosti. Rizikem je možná resorpce kořenů zubů, k níž může dojít i na bukální alveolární kosti. Při expanzi dochází rovněž k bukálnímu sklonu zubů. Signifikantní skeletální změny jsou v oblasti nosní dutiny, kde může být pozitivně ovlivněna průchodnost vzduchu při snížení rezistence vzduchu při dýchání. Další měřitelné skeletální změny probíhají v oblasti perimaxilárních struktur, synchondróz nebo očnice.

Podpořeno projektem Ministerstva zdravotnictví koncepčního rozvoje výzkumné organizace 00064203 FN MOTOL.

Obrázky jsou publikovány s písemným souhlasem pacienta.

MDDr. Adam Nocar

Stomatologická klinika dětí a dospělých

2. LF UK a FN Motol

V Úvalu 841

150 06 Praha 5

e-mail: adam.nocar@fnmotol.cz