Docsity
Docsity

Przygotuj się do egzaminów
Przygotuj się do egzaminów

Studiuj dzięki licznym zasobom udostępnionym na Docsity


Otrzymaj punkty, aby pobrać
Otrzymaj punkty, aby pobrać

Zdobywaj punkty, pomagając innym studentom lub wykup je w ramach planu Premium


Informacje i wskazówki
Informacje i wskazówki

Uwarunkowania biomechaniczne stawu skroniowo-żuchwowego a pomiar przemieszczenia żuchwy, Publikacje z Biomeccanica

Artykuł naukowy opublikowany w: Przegląd Elektrotechniczny

Typologia: Publikacje

2019/2020

Załadowany 19.08.2020

kociak
kociak 🇵🇱

3.5

(20)

162 dokumenty

1 / 4

Toggle sidebar

Ta strona nie jest widoczna w podglądzie

Nie przegap ważnych części!

bg1
88 PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, ISSN 0033-2097, R. 95 NR 2/2019
Kamila JADCZAK, Rafał BIAŁEK, Michał WIŚNIOS, Marek KUCHTA
Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Systemów Elektronicznych
doi:10.15199/48.2019.02.20
Uwarunkowania biomechaniczne stawu skroniowo-żuchwowego
pod kątem pomiaru przemieszczenia ruchu żuchwy
Streszczenie. Poniższy artykuł opisuje budowę oraz biomechanikę stawu skroniowo-żuchwowego pod względem pomiarów przemieszczenia
żuchwy względem czaszki. Jest to wstęp do opracowania metody pomiaru przemieszczeń żuchwy w ramach projektu POIR.04.01.02-00-0029/17,
którego celem jest opracowanie trójwymiarowego modelu stawu skroniowo-żuchwowego w celu odwzorowania działania aparatu kostno-chrzęstno-
więzadłowego na potrzeby protetyki, ortodoncji i chirurgii ortognatycznej.
Abstract. The following article describes the structure and biomechanics of the temporo-mandibular joint in terms of measurements of the
mandibular dislocation relative to the skull. This is the introduction to the development of the method of measurement of mandibular movements as
part of the project POIR.04.01.02-00-0029 / 17, whose aim is to develop a three-dimensional model of the temporomandibular joint to reproduce the
operation of the osteochlear-ligament apparatus for the needs of prosthetics, orthodontics and orthognathic surgery. (Biomechanical conditions of
the temporomandibular joint in terms of the measurement of the mandible displacement).
Słowa kluczowe: staw skroniowo-żuchwowy, biomechanika, pomiar przemieszczenia.
Keywords: temporomandibular joint, biomechanics, displacement measurement.
Wstęp
Tomografia komputerowa stożkowa (CBCT)
wykonywana w gabinetach stomatologicznych jest obecnie
bardzo precyzyjnym narzędziem pozwalającym na
uzyskanie trójwymiarowego obrazu tkanek twarzoczaszki
pacjenta. Badanie tomografem wykonuje się nie tylko przed
rozpoczęciem leczenia implantologicznego, ale również
podczas planowania zabiegów chirurgicznych
przeprowadzanych na żuchwie czy szczęce pacjenta.
Jednocześnie obraz kości uzyskany z tomografii
komputerowej wraz z obrazem otrzymanym ze skanera
stomatologicznego pozwala uzyskać pełen obraz warunków
anatomicznych pacjenta, co umożliwia precyzyjne
zaplanowanie leczenia. Niestety, tomografia jest badaniem
statycznym i nie daje informacji na temat dynamiki ruchu
żuchwy względem czaszki. Dodatkowo staw skroniowo-
żuchwowy odpowiedzialny za ten ruch jest strukturą na tyle
złożoną, zbudowaną z kości, więzadeł i chrząstki włóknistej,
że niemożliwe jest zobrazowanie jego struktury przy użyciu
tomografii. Umożliwia to natomiast, ze względu na
widoczne na obrazach tkanki miękkie (chrząstki), badanie
rezonansu magnetycznego. Jednakże musi być ono
wykonywane w pozycji leżącej, co dyskwalifikuje je jako
narzędzie do obrazowania stawu skroniowo-żuchwowego.
Aby możliwe było lepsze zobrazowanie budowy stawu
skroniowo-żuchwowego oraz opisanie ruchu głowy żuchwy i
krążka stawowego w panewce stawowej, należy w
odpowiedni sposób zmierzyć przemieszczenia ruchu
żuchwy względem podstawy czaszki. Celem opracowania
optymalnej metody wykonywania takich pomiarów, należy
zapoznać się z budową oraz biomechaniką stawu
skroniowo-żuchwowego.
Budowa stawu skroniowo-żuchwowego
Staw skroniowo-żuchwowy jest miejscem ruchomego
połączenia żuchwy z czaszką. Zaliczany jest do stawów
kłykciowych, dwujamowych. Składa się z: powierzchni
stawowych kości skroniowej i głowy żuchwy, krążka
stawowego (chrząstki śródstawowej), torebki i wiązadeł
stawowych. Krążek stawowy dzieli staw skroniowo-
żuchwowy na dwie części. Powierzchnię stawową na kości
skroniowej tworzy przedni odcinek dołu żuchwowego i
guzek stawowy a, powierzchnię stawową na żuchwie
tworzy głowa żuchwy. Obie powierzchnie pokryte są
chrząstką włóknistą. Pomiędzy powierzchniami znajduje się
krążek stawowy zbudowany z chrząstki włóknistej mający
kształt owalnej płytki. Jej górna powierzchnia jest wiernym
odbiciem powierzchni stawowej na kości skroniowej,
natomiast od dołu jest wklęsła, dostosowana do wypukłej
głowy żuchwy. Chrząstka (krążek) dzieli jamę stawową na
dwie całkowicie oddzielone od siebie, położone nad sobą
komory stawowe. Każda z jam jest otoczona oddzielną
błoną maziową. Całość jest wzmocniona i zabezpieczona
trzema więzadłami (bocznym, klinowo-żuchwowym,
rylcowo-żuchwowym).[1] Budowę stawu skroniowo-
żuchwowego przedstawia rysunek 1.
Rys.1. Staw skroniowo-żuchwowy lewy od strony bocznej [1]
Ukształtowanie poszczególnych elementów stawu
skroniowo-żuchwowego jest osobniczo bardzo zmienne i
związane m.in. z budową uzębienia i z rodzajem zwarcia.
Ze względu na to, że zęby nie mają zdolności
dostosowywania się, rola ta przypada stawowi skroniowo-
żuchwowemu, który poprzez przebudowę przystosowuje się
do warunków.[1]
Biomechanika stawu skroniowo-żuchwowego
Ruchy stawu skroniowo-żuchwowego są zależne od
budowy stawu, współpracy mięśni i od obu szeregów
zębów. Rozróżniamy trzy kierunki ruchów:
- wysuwanie i cofanie żuchwy (ruchy ślizgowe, translacyjne)
- opuszczanie i podnoszenie żuchwy (ruchy zawiasowe)
- ruchy boczne (ruchy żucia).
pf3
pf4

Podgląd częściowego tekstu

Pobierz Uwarunkowania biomechaniczne stawu skroniowo-żuchwowego a pomiar przemieszczenia żuchwy i więcej Publikacje w PDF z Biomeccanica tylko na Docsity!

Kamila JADCZAK, Rafał BIAŁEK, Michał WIŚNIOS, Marek KUCHTA

Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Systemów Elektronicznych

doi:10.15199/48.2019.02.

Uwarunkowania biomechaniczne stawu skroniowo-żuchwowego

pod kątem pomiaru przemieszczenia ruchu żuchwy

Streszczenie. Poniższy artykuł opisuje budowę oraz biomechanikę stawu skroniowo-żuchwowego pod względem pomiarów przemieszczenia żuchwy względem czaszki. Jest to wstęp do opracowania metody pomiaru przemieszczeń żuchwy w ramach projektu POIR.04.01.02-00-0029/17, którego celem jest opracowanie trójwymiarowego modelu stawu skroniowo-żuchwowego w celu odwzorowania działania aparatu kostno-chrzęstno- więzadłowego na potrzeby protetyki, ortodoncji i chirurgii ortognatycznej.

Abstract. The following article describes the structure and biomechanics of the temporo-mandibular joint in terms of measurements of the mandibular dislocation relative to the skull. This is the introduction to the development of the method of measurement of mandibular movements as part of the project POIR.04.01.02-00-0029 / 17, whose aim is to develop a three-dimensional model of the temporomandibular joint to reproduce the operation of the osteochlear-ligament apparatus for the needs of prosthetics, orthodontics and orthognathic surgery. ( Biomechanical conditions of the temporomandibular joint in terms of the measurement of the mandible displacement).

Słowa kluczowe : staw skroniowo-żuchwowy, biomechanika, pomiar przemieszczenia. Keywords : temporomandibular joint, biomechanics, displacement measurement.

Wstęp Tomografia komputerowa stożkowa (CBCT) wykonywana w gabinetach stomatologicznych jest obecnie bardzo precyzyjnym narzędziem pozwalającym na uzyskanie trójwymiarowego obrazu tkanek twarzoczaszki pacjenta. Badanie tomografem wykonuje się nie tylko przed rozpoczęciem leczenia implantologicznego, ale również podczas planowania zabiegów chirurgicznych przeprowadzanych na żuchwie czy szczęce pacjenta. Jednocześnie obraz kości uzyskany z tomografii komputerowej wraz z obrazem otrzymanym ze skanera stomatologicznego pozwala uzyskać pełen obraz warunków anatomicznych pacjenta, co umożliwia precyzyjne zaplanowanie leczenia. Niestety, tomografia jest badaniem statycznym i nie daje informacji na temat dynamiki ruchu żuchwy względem czaszki. Dodatkowo staw skroniowo- żuchwowy odpowiedzialny za ten ruch jest strukturą na tyle złożoną, zbudowaną z kości, więzadeł i chrząstki włóknistej, że niemożliwe jest zobrazowanie jego struktury przy użyciu tomografii. Umożliwia to natomiast, ze względu na widoczne na obrazach tkanki miękkie (chrząstki), badanie rezonansu magnetycznego. Jednakże musi być ono wykonywane w pozycji leżącej, co dyskwalifikuje je jako narzędzie do obrazowania stawu skroniowo-żuchwowego. Aby możliwe było lepsze zobrazowanie budowy stawu skroniowo-żuchwowego oraz opisanie ruchu głowy żuchwy i krążka stawowego w panewce stawowej, należy w odpowiedni sposób zmierzyć przemieszczenia ruchu żuchwy względem podstawy czaszki. Celem opracowania optymalnej metody wykonywania takich pomiarów, należy zapoznać się z budową oraz biomechaniką stawu skroniowo-żuchwowego.

Budowa stawu skroniowo-żuchwowego Staw skroniowo-żuchwowy jest miejscem ruchomego połączenia żuchwy z czaszką. Zaliczany jest do stawów kłykciowych, dwujamowych. Składa się z: powierzchni stawowych kości skroniowej i głowy żuchwy, krążka stawowego (chrząstki śródstawowej), torebki i wiązadeł stawowych. Krążek stawowy dzieli staw skroniowo- żuchwowy na dwie części. Powierzchnię stawową na kości skroniowej tworzy przedni odcinek dołu żuchwowego i guzek stawowy a, powierzchnię stawową na żuchwie tworzy głowa żuchwy. Obie powierzchnie pokryte są chrząstką włóknistą. Pomiędzy powierzchniami znajduje się krążek stawowy zbudowany z chrząstki włóknistej mający

kształt owalnej płytki. Jej górna powierzchnia jest wiernym odbiciem powierzchni stawowej na kości skroniowej, natomiast od dołu jest wklęsła, dostosowana do wypukłej głowy żuchwy. Chrząstka (krążek) dzieli jamę stawową na dwie całkowicie oddzielone od siebie, położone nad sobą komory stawowe. Każda z jam jest otoczona oddzielną błoną maziową. Całość jest wzmocniona i zabezpieczona trzema więzadłami (bocznym, klinowo-żuchwowym, rylcowo-żuchwowym).[1] Budowę stawu skroniowo- żuchwowego przedstawia rysunek 1.

Rys.1. Staw skroniowo-żuchwowy lewy od strony bocznej [1]

Ukształtowanie poszczególnych elementów stawu skroniowo-żuchwowego jest osobniczo bardzo zmienne i związane m.in. z budową uzębienia i z rodzajem zwarcia. Ze względu na to, że zęby nie mają zdolności dostosowywania się, rola ta przypada stawowi skroniowo- żuchwowemu, który poprzez przebudowę przystosowuje się do warunków.[1]

Biomechanika stawu skroniowo-żuchwowego Ruchy stawu skroniowo-żuchwowego są zależne od budowy stawu, współpracy mięśni i od obu szeregów zębów. Rozróżniamy trzy kierunki ruchów:

  • wysuwanie i cofanie żuchwy (ruchy ślizgowe, translacyjne)
  • opuszczanie i podnoszenie żuchwy (ruchy zawiasowe)
  • ruchy boczne (ruchy żucia).

W stanie spoczynku żuchwy, zęby górne i dolne nieściśle przylegają do siebie, głowa żuchwy nie spoczywa w głębi dołka stawowego. Przylega ona do tylnej powierzchni guzka stawowego i oddzielona jest od niego tylko przednią częścią krążka stawowego (rys. 2). W pozycji leżącej, kiedy głowa przechylona jest ku tyłowi głowa żuchwy opuszcza się głębiej do dołka stawowego.

Rys. 2. Staw skroniowo-żuchwowy: szczęki lekko otwarte [4]

W pierwszym rodzaju ruchu, w czasie wysuwania żuchwy, głowa wraz z krążkiem stawowym ześlizguje się z dołka stawowego wzdłuż tylnej powierzchni guzka, ustawiając się na jego szczycie (dolne siekacze ustawiają się przed górne). W drugim ruchu, w czasie otwierania ust, ruch ślizgowy w górnej komorze łączy się z ruchem zawiasowym (rotacją) w komorze dolnej, przy czym odbywa się to synchronicznie. Głowa żuchwy ześlizguje się wraz z krążkiem z dołka na guzek, a równocześnie obraca się na dolnej powierzchni krążka. Obrót ten jest ruchem zawiasowym, gdyż odbywa się w stosunku do osi biegnącej poprzecznie przez głowę żuchwy. W tym ruchu górne i dolne zęby oddalają się od siebie, a usta otwierają się.

Rys.3. Staw skroniowo-żuchwowy: a) zęby zwarte; b) zęby szeroko rozwarte [4]

Rys. 4. Staw skroniowo-żuchwowy: wysunięcie żuchwy w lewo [5]

Podczas żucia, żuchwa przesuwa się bocznie. Obraca się ona wzdłuż osi pionowej przechodzącej przez głowę żuchwy. Bródka przesuwa się w stronę tej głowy, która

pozostaje w dołku stawowym i wykonuje obrót. W drugim stawie krążek stawowy wraz z głową wędrują na guzek stawowy. [1, 5] Większość fizjologicznych ruchów żuchwy stanowi przestrzenną wypadkową ruchów translacyjnych w górnym piętrze stawu i ruchów rotacyjnych w dolnym piętrze. Ruchy wokół osi pionowej oraz strzałkowej nie występują w sposób izolowany, natomiast czysty ruch rotacyjny występuje tylko względem osi poziomej. Zakresy ruchów żuchwy są determinowane poprzez wiązadła, powierzchnie stawowe, ale również cechy morfologiczne łuków zębowych. Sposób przemieszczania się żuchwy ilustruje się najczęściej w postaci tzw. Diagramów Posselta. Diagram Posselta (1952 r.) przedstawia trójwymiarową bryłę, która ilustruje w swoim zewnętrznym zarysie kształt odpowiadający przemieszczeniom punktu siecznego (zlokalizowany na styku brzegów siecznych siekaczy dolnych i górnych) pomiędzy położeniami skrajnymi (rys. 5). Wnętrze bryły odpowiada ruchom możliwym do wykonania pomiędzy tymi położeniami, we wszystkich trzech płaszczyznach.[3]

Rys.5. Diagram Posselta – widok trójwymiarowy [3]

Diagram Posselta przedstawia się częściej w postaci rozdzielonych figur obrazujących ruchy punktu siecznego w poszczególnych płaszczyznach, gdzie każdy z punktów opisuje konkretne położenie punktu siecznego (rys. 6).

Rys.6. Diagramy Posselta: a) płaszczyzna strzałkowa; płaszczyzna czołowa; c) płaszczyzna horyzontalna [3] ICP – maksymalne zaguzkowanie zębów bocznych (Okluzja centralna); Pr – maksymalna protruzja (wysunięcie żuchwy); RCP – dotylne położenie kontaktowe;

Pomiar przemieszczenia ruchu żuchwy – biomechaniczne założenia projektowe W pierwszej kolejności należy mieć na uwadze naturalność ruchu żuchwy, należy zatem zapewnić pacjentowi odpowiednie warunki. Badanie powinno być przeprowadzane w naturalnych warunkach oświetleniowych, biorąc pod uwagę fakt, że oświetlenie gabinetów stomatologicznych imituje naturalne oświetlenie dzienne. Osoba poddawana badaniu musi przyjmować pozycję siedzącą lub stojącą najlepiej przed lustrem, patrząc wprost we własne odbicie, bez unieruchamiania głowy. Cały układ pomiarowy nie powinien wprowadzać dyskomfortu pacjenta. Wielkość elementów całego układu nie powinna zaburzać geometrii wewnątrz jamy ustnej i na zewnątrz. Ani masa, ani kształt elementów układu nie mogą wymuszać określonych ruchów, ani ich uniemożliwiać. Badanie ma obejmować cały zakres kinematyki żuchwy od zębów zagryzionych po pełne rozwarcia, ruchy boczne, biorąc pod uwagę również osoby z brakami w uzębieniu i ze zgryzami głębokimi. Aby móc wprowadzić układ do gabinetów stomatologicznych, należy rozważyć wykorzystanie elementów oraz urządzeń, które są rozpowszechnione w klinikach stomatologicznych i laboratoriach protetycznych. Na przykład poprzez zamocowanie elementów układu, które będą musiały znajdować się w jamie ustnej, na powszechnie używanych w ortodoncji zamkach ortodontycznych. Wykorzystanie tomografii CBCT, skanerów wewnątrzustnych lub laboratoryjnych do pozyskiwania dokładnych modeli łuków zębowych. Zastosowanie możliwości pracowni protetycznych czy ortodontycznych mających odpowiednie oprogramowanie do wytwarzania nakładek pozycjonujących zamki ortodontyczne. Jakiekolwiek zwiększenie ilości elementów niezbędnych do montażu lub urządzeń potrzebnych do całego badania może spowodować, że czas pracy potrzebny na przygotowanie badania przekroczy czas wykonywania korekt na uzupełnieniach dotychczasowymi metodami, czego efektem będzie mały popyt na nowe rozwiązanie. Należy również brać pod uwagę sterylność elementów układu pomiarowego. Powinny być one jałowe, czyli odporne na procesy sterylizacji. Można rozważyć ewentualnie jednorazowe użycie niektórych części.

Podsumowanie Budowa oraz biomechanika stawu skroniowo- żuchwowego są na tyle skomplikowane, że nie możliwy jest dokładny pomiar przemieszczeń żuchwy względem szczęki w sposób prosty, bez wykorzystania możliwości dzisiejszej technologii. A pominięcie tak ważnego aspektu jakim jest budowa i przemieszczenia poszczególnych elementów stawu skroniowo-żuchwowego, eliminuje możliwość pełnej diagnostyki oraz zaplanowania leczenia np. osób z wadami zgryzu. Projekt POIR.04.01.02-00-0029/17, którego częścią jest badanie ruchomości żuchwy, ma na celu opracowanie trójwymiarowego modelu stawu skroniowo- żuchwowego w celu odwzorowania działania aparatu kostno-chrzęstno-więzadłowego na potrzeby protetyki, ortodoncji i chirurgii ortognatycznej.

Autorzy : mgr inż. Kamila Jadczak, Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Systemów Elektronicznych, ul. Gen. Witolda Urbanowicza 2, 00-908 Warszawa, E-mail: [email protected]; mgr inż. Rafał Białek, Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Systemów Elektronicznych, ul. Gen. Witolda Urbanowicza 2, 00- 908 Warszawa, E-mail: [email protected]; dr inż. Michał Wiśnios, Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Systemów Elektronicznych, ul. Gen. Witolda Urbanowicza 2, 00- 908 Warszawa, E-mail: [email protected]; dr hab. inż. Marek Kuchta, Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Systemów Elektronicznych, ul. Gen. Witolda Urbanowicza 2, 00-908 Warszawa, E-mail: [email protected];

LITERATURA [1] Bochenek A., Reicher M. "Anatomia człowieka, tom I." Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa (2008) [2] Dominiak P., Kalecińska E., Dominiak M., Krawczykowska, H. Obiektywna ocena zakresu ruchomości żuchwy na podstawie pomiarów linijnych–zasady pomiarów i interpretacja. Dent. Med. Probl, 43(1), 121-125 (2006) [3] Loster J., Wieczorek A., Majewski S. Ocena powtarzalności pozycji referencyjnej dla instrumentalnej analizy czynności stawów skroniowo-żuchwowych. Protet. Stomatol., LXI, 3, 189- 195 (2011) [4] Netter, Frank H. Atlas anatomii czlowieka Nettera. Polskie mianownictwo anatomiczne. Elsevier Urban & Partner (2011) [5] Szukiewicz H., Lewandowski A. A., Zieliński J. R. Zasady działania narządów ruchu, Wydawnictwo AWF Warszawa (1977) [6] Oficjalna strona internetowa KAVO Dental Excellence www.kavo.com/pl-pl/technika-dentystyczna/arcusdigma- artykulatory [dostęp: 24 września 2018] [7] Oficjalna strona internetowa GAMMA DENTAL www.gammadental.com/en/jawtracking.html#slide2 [dostęp: 24 września 2018]