Analysis of morphometric parameters of the incisitive foramen based on cone-beam computed tomography data for individual anesthesia planning in the area of the naso-palatiate canal

Full Text

Актуальность изучения морфологии, топографии и индивидуальной изменчивости резцового канала (canalis incisivus) обусловлена высокими требованиями к безопасности хирургических манипуляций в переднем отделе верхней челюсти. Детальное знание анатомических особенностей данной структуры позволяет предотвратить ятрогенное повреждение проходящего в ней носонёбного сосудисто-нервного пучка при дентальной имплантации, проведении местной анестезии и других вмешательствах, а также избежать случайной перфорации дна носовой полости [1, 2, 3].

Резцовый канал, обеспечивающий сообщение между полостью рта и полостью носа, характеризуется сложной и вариабельной анатомией. Его краниальная апертура локализуется на дне носовой полости. Согласно данным R.T. Arpita и соавт. (2013), количество носовых отверстий варьирует от одного до четырех. Наиболее часто встречается конфигурация с двумя отверстиями (43 % у мужчин, 38 % у женщин). Три отверстия наблюдаются в 13 % случаев, тогда как одно или четыре отверстия являются редкими находками (4 и 2 % соответственно). Диаметр указаных апертур также подвержен значительным колебаниям — от 0,50 до 5,60 мм [4].

Клинически значимой характеристикой служит расположение резцового отверстия (foramen incisivum) со стороны твердого нёба.

 В исследовании F. Salemi и соавт. (2016) показано, что расстояние от резцового отверстия до переднего края альвеолярного отростка варьирует от 3,45 до 18,00 мм при среднем значении 12,05 мм. Половых различий по данному параметру авторами не выявлено, что подчеркивает необходимость индивидуальной оценки топографии у каждого пациента [5].

Изучение морфологии нёбной поверхности (А.А. Семенова, 2016) позволило выделить три основные формы резцового отверстия: овальную, каплевидную и округлую, причем последняя встречается наиболее часто [6]. Дальнейшие исследования установили зависимость морфологии устьев от краниотипа. Отмечено, что резцовые отверстия могут быть одиночными, множественными (до четырех входов) или полностью облитерированными. Для брахикранов характерна облитерация отверстий и наличие четырех входов (по 5,4 % случаев), тогда как у мезокранов достоверно чаще визуализируются два и три отверстия (15 и 7,5 % соответственно).

Обобщением структурной вариабельности канала служит классификация M.M. Bornstein (2011), в основе которой лежит количественное соотношение нёбного (резцового) и носовых отверстий. Типизация конфигураций представлена как соотношение «резцовое отверстие : носовые отверстия»: варианты 1 : 1, 1 : 2, 1 : 3 и 1 и более 3 [7].

Эмпирическое подтверждение этой классификации получено в работе Y. Gönül и соавт. (2016). Установлено, что доминирующей морфологической формой (в 57 % случаев) является тип «1 : 2», при котором единый канал на нёбе, как правило, может быть разделен на два самостоятельных отверстия на дне полости носа. Значительно реже, а именно в 8 %, встречались конфигурации 1 к 1 и 1 к 4 и более. Отдельную группу (менее 1 %) составляют случаи частичной или полной облитерации носовых отверстий, что может затруднять интерпретацию лучевых методов диагностики [8].

Ключевым параметром, определяющим хирургическую тактику, служит длина резцового канала. При этом указанный параметр определяют как расстояние между нёбным и носовым отверстиями. Вариабельность длины резцового канала, по мнению специалистов, составляет от 3 до 14 мм, в среднем около 9–12 мм при интактном зубном ряде. После удаления зубов и резорбции костной ткани длина резцового канал уменьшается [9]. Анализ работ разных авторов выявляет широкий диапазон значений, что может быть связано с этническими особенностями выборок и методиками измерения. Так, I. Nasseh и соавт. (2017) сообщают о длине от 4,60 до 17,40 мм [10]. Согласно метаанализу M. Panjnoush и соавт. (2016) средние популяционные значения варьируют от 10,86 до 14,1 мм [11].

Вопрос о половом диморфизме длины канала остается дискутабельным. Часть исследователей (I. Nasseh, 2017) указывают на статистически значимо большую длину у мужчин (12,80 мм против 10,88 мм у женщин) [12]. В то же время работа M. Panjnoush не выявила достоверных различий между полами при средней длине 14,1 мм, что свидетельствует о приоритете индивидуальной анатомии над групповыми характеристиками.

Особого внимания заслуживают изменения анатомии резцового канала при атрофии альвеолярного отростка, что напрямую связано с планированием имплантации. O. Mardinger и соавт. (2008) продемонстрировали обратную корреляцию. Автор отметил, что при атрофии альвеолярного отростка верхней челюсти (от класса A до E) длина резцового канала сокращается с 9 до 0,7 мм. При этом отмечено увеличение диаметров носового и резцового отверстий [13]. В то же время данные, полученные T. Von Arx и S. Lozanoff (2017), в ходе изучения переднего отдела верхней челюсти при адентии, показали, что длина резцового канала уменьшается до 9,6–10,2 мм, при этом диаметр его остается неизменным [14].

Таким образом, резцовый канал представляет собой высоковариабельную анатомическую структуру, параметры которой (количество отверстий, форма, длина) зависят от краниотипа, пола, возраста и степени атрофии челюсти. Это диктует необходимость тщательной предоперационной компьютерно-томографической диагностики для измерения индивидуальных характеристик канала с целью предотвращения интраоперационных кровотечений и послеоперационных парестезий и является необходимым этапом для планирования навигационного шаблона для выполнения данного вида обезболивания.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Оценить морфометрические параметры резцового отверстия по данным конусно-лучевой компьютерной томографии и разработать метод цифрового планирования индивидуальных навигационных шаблонов для резцовой анестезии.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Проведен ретроспективный анализ конусно-лучевых компьютерных томограмм (КЛКТ) 100 пациентов (80 мужчин, 80 женщин) в возрасте 25–55 лет, соответствующих критериям включения. Определяли морфометрические параметры расположения резцового отверстия и дополнительных малых резцовых отверстий. На проспективном этапе исследования у 30 пациентов (15 мужчин, 15 женщин) выполнено внутриротовое сканирование (Primescan, Dentsply Sirona). Методом наложения данных КЛКТ и цифровых моделей в программе RealGide5 спроектированы навигационные шаблоны. Изготовление проведено методом 3D-печати на принтере Elegoo Saturn 4 Ultra (Китай) и фотополимерной смолы Elegoo (Китай) и Dental Yellow Clear PRO (Россия). Исследования проводились в рамках диссертационного исследования, одобренного Локальным Этическим Комитетом.

При статистическом анализе результатов исследования использовали программное обеспечение StatTech v. 4.12.5 (разработчик – ООО «Статтех», Россия). Доверительные интервалы (95 %) для процентных долей рассчитывались по методу Клоппера – Пирсона. Сравнение процентных долей при анализе многопольных таблиц сопряженности выполнялось с помощью критерия хи-квадрат Пирсона. Апостериорные сравнения выполнялись с помощью критерия хи-квадрат Пирсона с поправкой Холма. Различия считались статистически значимыми при p < 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

При анализе аксиальных срезов установлено, что форма резцового отверстия в 85 % случаев являлась округлой или овальной, в 15 % – щелевидной. Средний продольный размер составил (3,45 ± 1,15) мм, поперечный – (3,58 ± 1,07) мм. В 22 % наблюдений были выявлены добавочные резцовые отверстия (canales incisivi accessorii), количество которых варьировало от одного до трех, что свидетельствовало о вариабельности ветвления носонёбного сосудисто-нервного пучка в переднем отделе верхней челюсти (рис. 1).

 

Рис. 1. Построение размерной карты резцового отверстия по двум осям

 

При оценке данных КЛКТ у лиц мужского и женского пола регистрировались, как правило, овальная, округлая, сердцевидная и щелевидная формы резцового отверстия.

При измерении параметров было выявлено, что при продольной форме резцового отверстия продольный диаметр составлял (3,2 ± 1,3) мм, а поперечный (3,15 ± 1,4) мм. Были отмечены статистически значимые половые различия по частоте встречаемости отдельных форм. У лиц мужского пола достоверно чаще, а именно в 62,3 % (p = 0,001), наблюдались овальная и округлая формы резцового отверстия в 60,0 % (p = 0,003). В то же время у лиц женского пола значимо преобладала сердцевидная форма, выявленная в 74,4 % от числа обследованных (p = 0,002).

Результаты частоты встречаемости основных форм резцового отверстия представлены в табл. 1. Анализ размеров резцового отверстия также показал статистически значимые различия, что представлено в табл. 2. У лиц женского пола продольный размер резцового отверстия составил (3,65 ± 0,65) мм (p = 0,001), а поперечный – (3,90 ± 0,96) мм (p = 0,020). Данный параметр был достоверно больше, чем у лиц мужского пола, у которых продольный размер резцового отверстия составил (3,00 ± 0,44) мм, а поперечный – (3,15 ± 0,75) мм. Вариабельность форм резцового отверстия преобладала у лиц женского пола. При этом щелевидная форма резцового отверстия у лиц мужского пола, как правило, не встречалась у обследованного контингента.

 

Таблица 1. Анализ частоты встречаемости основных форм резцового отверстия на основании данных конусно-лучевой компьютерной томографии

Форма резцового отверстия	Частота встречаемости				р
	мужчины (n = 80)		женщины (n = 80)
	абс. число	%	абс. число	%
Овальная	33	62,3	20	37,7	p < 0,001*
Округлая	36	60,0	24	40,0	p = 0,003
Сердцевидная	11	25,6	32	74,4	p = 0,002
Щелевидная	0	0,0	4	100,0	p < 0,001*

* Различия считались статистически значимыми при p < 0,05.

 

Таблица 2. Показатели продольного и поперечного диаметра резцового отверстия по данным конусно-лучевой компьютерной томографии среди лиц мужского и женского пола (мм)

Пол	Продольный размер резцового отверстия, Me [IQR]	Поперечный размер резцового отверстия, Me [IQR]	Показатель статистически значимых различий (р)
Мужской, n = 80	3,00 [2, 60; 3, 40]	3,15 [2, 77; 4, 00]	р = 0,001
Женский, n = 80	3,15 [2, 77; 4, 00]	3,90 [2, 77; 4, 62]	р = 0,020

Примечание. Me – медианы, IQR – доверительный интервал, различия считались статистически значимыми при p < 0,05.

 

Таким образом, установлены статистически значимые половые различия по форме и размерам резцового отверстия, причем, размеры отверстия у женщин достоверно превышали таковые у мужчин.

На основании сформированных баз данных размеров, формы, а также количества дополнительных резцовых отверстий были разработаны ключевые технические элементы индивидуального навигационного шаблона: базовая каппа, плотно охватывающая зубной ряд; контрольные окна на естественных зубах для проверки позиционирования; направляющие осевые отверстия в стойках со стопперами, обеспечивающие заданные траекторию и глубину введения иглы (рис. 2).

 

Рис. 2. Индивидуальный навигационный шаблон для проведения резцовой анестезии

 

Изготовлено 30 стереолитографических моделей верхней челюсти и 30 макетных образцов навигационных шаблонов для последующих клинических испытаний. Предложенная технология позволяет индивидуализировать доступ к целевым нервам, а также позволит минимизировать риск местных осложнений, таких как: повреждения сосудов носонёбного канала (исключая формирование гематом), травмы нервных стволов (предупреждая парестезии).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Разработанный метод цифрового планирования и 3D-печати персонализированных навигационных шаблонов для проводниковой анестезии на верхней челюсти впервые учитывает индивидуальные анатомические особенности на основе созданной базы данных КЛКТ, что обеспечивает высокую точность позиционирования инъекционной иглы, позволяет контролировать траекторию и глубину ее введения и принципиально может снизить риск осложнений.

About the authors

Danila S. Shalita

Kuban State Medical University

Author for correspondence.
Email: Shalita_ds@bk.ru

Applicant of the Department of Dentistry

Russian Federation, Krasnodar

Natalya V. Lapina

Kuban State Medical University

Email: Kgma74@yandex.ru

Head of Department of Orthopedic Dentistry and Dentistry, Doctor of Sciences in Medicine, Professor

Russian Federation, Krasnodar

Evgeniya S. Ovcharenko

Kuban State Medical University

Email: ovcharenkoes@mail.ru

Candidate of Sciences in Medicine, Assistant Professor of Department of Dentistry

Russian Federation, Krasnodar

References

Supplementary files