Współczesne systemy artykulacyjne

PROTET. STOMATOL., 2009, LIX, 1, 4-9 Współczesne systemy artykulacyjne Contemporary articulation systems Monika Wojda, Jolanta Kostrzewa-Janicka, Elżbieta Mierzwińska-Nastalska Z Katedry Protetyki Stomatologicznej Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego Kierownik: prof. dr hab. n. med. E. Mierzwińska-Nastalska HASŁA INDEKSOWE: łuk twarzowy, artykulator, graficzna rejestracja ruchów żuchwy KEY WORDS: face bow, articulator, mandibular movement graphic registratio Streszczenie Dostępnych jest kilka pełnych systemów artykulacyjnych, które składają się z urządzeń do graficznej rejestracji ruchów żuchwy, łuków twarzowych i artykulatorów. Systemy te umożliwiają precyzyjne przeniesienie danych dotyczących okluzji i artykulacji z gabinetu do pracowni protetycznej oraz wykonanie uzupełnień protetycznych, uwzględniając indywidualne parametry budowy kostnej części twarzowej czaszki oraz pracę stawów skroniowo żuchwowych. Pozwalają również na instrumentalną analizę i korektę zwarcia. Dane do nastawień artykulatorów można uzyskać na podstawie badań wewnątrz lub zewnątrzustnych wykorzystujących odpowiednio rejestraty woskowe lub numeryczne dane uzyskane z wykresów w trakcie zewnątrzustnej rejestracji ruchów żuchwy. Autorzy pracy przedstawiają zalety oraz specyfikę postępowania klinicznego jednego z systemów artykulacji, składającego się z urządzenia do graficznej rejestracji ruchów żuchwy, Cadiax Compact oraz artykulatora o nastawieniach indywidualnych, Reference SL. Summary Several complete articulation systems which consist devices for graphic registration of the mandibular movement, face bows and articulators, are now available. These systems have enabled the precise transfer of occlusion and articulation data from prosthetic practice to prosthetic laboratory and the performance of prosthetic restorations, taking account of individual parameters of the facial skeleton structure and the function of temporomandibular joints. They also allow for an instrumental analysis and correction of occlusion. Data on articulators can be obtained from extra and intra-oral examinations with use of wax registration or numeric data from diagrams taken during graphic registration of mandibular movements. The authors present the quality and specificity of clinical procedures of one of the articulation systems comprising the device for graphic registration of mandibular movements, Cadiax Compact, and an individual articulator, Reference SL. Leczenie protetyczne, którego celem jest, poza odtworzeniem ciągłości łuków zębowych, przywrócenie prawidłowej czynności narządu żucia, wymaga odpowiedniego toku postępowania diagnostyczno-leczniczego. Każdy rodzaj uzupełnienia protetycznego wykonanego w laboratorium protetycznym powinien odpowiadać indywidualnym warunkom obecnym w jamie ustnej. Z tego powodu istotnym zagadnieniem jest uzyskanie i precyzyjne przeniesienie danych, dotyczących okluzji i artykulacji z gabinetu do pracowni protetycznej. W tym celu wykorzystywane są różne systemy graficznej rejestracji ruchów żuchwy, łuki twarzowe, artykulatory. Artykulatory są urządzeniami, które w sposób 4

Systemy artykulacyjne powtarzalny umożliwiają zestawianie modeli roboczych szczęki i żuchwy oraz symulację ruchów artykulacyjnych (1, 2). W zależności od zakresu możliwości odtwarzania ruchów żuchwy wyróżnia się 3 grupy artykulatorów o nastawieniach: przeciętnych, półindywidualnych (częściowo nastawialne, zindywidualizowane, półnastawialne) oraz indywidualnych (w pełni nastawialne) (1, 2, 3). Różnice pomiędzy poszczególnymi typami artykulatorów wynikają z możliwości indywidualnego nastawienia poszczególnych parametrów mierzalnych ruchów żuchwy (tj. kąta Bennetta, Fischera, strzałkowego) (1, 2, 3). Artykulatory o nastawieniach przeciętnych powstały na podstawie licznych pomiarów gnatometrycznych (3, 4). Tego typu artykulatory, których przykładem może być Gysi Simplex, charakteryzują się stałym kątem nachylenia guzka stawowego (drogi stawowej), o wartości 33 stopni, stałym kątem pod jakim przecinają się linie zakreślane przez siekacze dolne podczas ruchów żuchwy, o wartości 120 stopni, oraz stałym kątem nachylenia płaszczyzny językowej zębów siecznych górnych, o wartości 40 stopni (3, 4). W tego typu artykulatorach wykorzystywana jest przeciętna odległość pomiędzy głowami żuchwy oraz pomiędzy głowami żuchwy a punktem stycznym łączącym brzegi sieczne zębów siecznych przyśrodkowych dolnych (3, 4, 5). Na podstawie pomiarów antropometrycznych stwierdzono, że wielkość ramion utworzonego w ten sposób trójkąta, zwanego trójkątem Bonwilla, jest jednakowa i wynosi ok. 10 cm. Wykorzystując to zjawisko modele montuje się w artykulatorze o nastawieniach przeciętnych tak, aby przecięcie linii zgryzowej przedniej z linią środkową wypadło w odległości oznaczającej wysokość trójkąta Bonwilla (8,5 cm). Zastosowanie tego typu artykulatorów zostało ograniczone wprowadzeniem artykulatorów częściowo nastawialnych. Otworzyła się możliwość regulacji niektórych parametrów, pomimo wbudowanych wartości stałych: trójkąta Bonwilla i kąta Balkwila (6, 7). W artykulatorach częściowo nastawialnych indywidualizacja ruchów granicznych żuchwy opiera się na częściowym odtworzeniu kąta Bennetta oraz kąta prowadzenia drogi stawowej, poprzez wymianę elementów, pozwalających na skokową zmianę tych nastawień (Artex, firmy Girrbach, Niemcy; Quick Master, Francja; Stratos 100, Ivoclar Vivadent, Lichtenstein). Artykulatory częściowo nastawialne współpracują z łukiem twarzowym, umożliwiającym właściwe przeniesienie relacji górnego łuku zębowego względem osi obrotu w stawie skroniowo- -żuchwowym i odpowiedniej relacji do płaszczyzn referencyjnych, wyznaczonych w obrębie części twarzowej czaszki (Uniwersalny Łuk Twarzowy UTS, Ivoclar Vivadent, Lichtenstein; łuk twarzowy Quick, Francja, łuk twarzowy Gerbera, Artex Gesichtsbogen, SAM Anatomical Face bow, Great Lakes Orthodontics Products, Ltd, Tonawanda, NY; łuk twarzowy Reference AB, Girrbach, Niemcy). Artykulatory o nastawieniach indywidualnych dzielą się na artykulatory o prowadzeniu zębowym i stawowym (8). Pierwsze z nich odtwarzają ruchy głów żuchwy odbywające się z kontaktem zębowym, a rejestracja poszczególnych położeń zwarciowych żuchwy jest dokonywana metodą wewnątrzustną z użyciem rejestratów zwarciowych (Gnathomat, Modular -190, systemu Hanau). Artykulatory o prowadzeniu stawowym służą zaś do odtworzenia ruchów głów żuchwy zarejestrowanych bez kontaktów zębowych przy pomocy urządzeń zwanych pantografem lub axiografem, w zależności od graficznej rejestracji ruchów żuchwy lub wyrostka kłykciowego (9). Artykulatory indywidualne są zaopatrzone w elementy budowy, pozwalające na płynne, indywidualne nastawienie kątów drogi stawowej i kątów ruchów bocznych (Modular 190 systemu Hanau, Reference SL, Girrbach, Niemcy, Protar 9, KaVo, Niemcy, Stratos 300, Ivoclar Vivadent, Lichtenstein, Condylator, Gerber, SAM2 i SAM3, Great Lakes Orthodontics Products, Ltd, Tonawanda, NY; Denar, Denar Corp., Anaheim, Calif.). Poza klasyfikacją artykulatorów w zależności od indywidualizacji nastawień, można podzielić je w zależności od konstrukcji, gdzie wyróżniane są artykulatory arcon oraz nonarcon. W artykulatorach typu arcon elementy odtwarzające głowę stawową znajdują się w ramieniu dolnym urządzenia a elementy naśladujące panewkę stawową w górnej jego części, czyli analogicznie jak ma to miejsce w stawie skroniowo-żuchwowym (Artex AM,AP,AR, Arcon systemu Hanau, Reference SL). Natomiast w artykulatorach typu non arcon elementy naśladujące dół stawowy znajdują się w ramieniu dolnym artykulatora a elementy odtwarzające kłykcie sta- PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2009, LIX, 1 5

M. Wojda i inni wowe w górnej jego części (Artex NK, TK, TR). Integralną częścią artykulatorów są łuki twarzowe (łuk twarzowy Gerbera; Uniwersalny Łuk Twarzowy UTS, Ivoclar Vivadent, Lichtenstein; łuk twarzowy Arcus, KaVo, Niemcy; łuk twarzowy Quick, Francja; łuk twarzowy Reference AB, Girrbach, Niemcy). Zasadniczym zadaniem łuków twarzowych jest rejestracja stosunków geometrycznych między wytyczoną płaszczyzną referencyjną a górnym łukiem zębowym i osią obrotu kłykci (4). Umożliwia to zamontowanie modelu szczęki względem osi obrotu (zawiasowej) artykulatora, indywidualnie dla danego pacjenta. Wspomniana rejestracja warunków okluzyjnych względem osi zawiasowej może odbywać się w stosunku do stawów lub czaszki (4, 10). Przeciętne łuki twarzowe służą do rejestracji w odniesieniu do czaszki (Uniwersalny Łuk Twarzowy UTS, Ivoclar Vivadent, Lichtenstein; łuk twarzowy Arcus, KaVo, Niemcy; łuk twarzowy Quick, Francja; łuk twarzowy Reference AB, Girrbach, Niemcy). Punkty osi zawiasowej stawów skroniowo-żuchwowych przenoszone są poprzez wykorzystanie relacji anatomicznych pomiędzy otworem słuchowym zewnętrznym a głową żuchwy. Arbitralnie ustalony punkt osi obrotu jest zlokalizowany 5 mm ku dołowi i 13 mm doprzednio od tylnej granicy skrawka ucha na linii angulus oculi lateralis tragus (kąt boczny oka skrawek ucha). Umieszczenie w otworach słuchowych oliwek, będących elementami łuku twarzowego, określa pierwszy punkt płaszczyzny referencyjnej, arbitralnie ustalonej osi obrotu, wobec której zostanie zamontowany widelec zwarciowy. Drugim punktem jest albo punkt podoczodołowy, albo punkt w obrębie skrzydełka nosa, w zależności od stosowanego typu łuku twarzowego. Wymienione czaszkowe punkty odniesienia są odnośnikami do płaszczyzn referencyjnych, tj. płaszczyzny frankfurckiej lub płaszczyzny Campera (Reference AB, SAM łuk twarzowy, UTS Ivoclar) (11). Rzeczywisty, kinematyczny łuk twarzowy pozwala na zindywidualizowaną rejestrację płaszczyzny referencyjnej w odniesieniu do stawów skroniowo żuchwowych (Girrbach Condylograph, Girrbach, Niemcy; SAM Axiograph). Oś obrotu kłykci zostaje wyznaczona poprzez analizę graficznej rejestracji ich ruchów i wyznaczenie punktów, w których odbywa się tylko ruch obrotowy wyrostków kłykciowych, obustronnie (4). Kinematyczne wytyczenie punktów osi obrotu jest istotnym elementem uzyskania precyzji pomiarów. Badania porównawcze wykonane z zastosowaniem systemu Cadiax Compact (Girrbach, Niemcy) wykazały jednak, że arbitralnie ustalone punkty poprzecznej, poziomej osi obrotu kłykci leżą w granicach akceptowalnej tolerancji kinematycznie wytyczonych punktów i pozwalają na uzyskanie rzetelnych pomiarów strzałkowych i poprzecznych kątów nachylenia wyrostków kłykciowych w trakcie ruchów żuchwy (12, 13). Po zamontowaniu w artykulatorze modelu szczęki, przeniesionego z zastosowaniem łuku twarzowego, model przeciwstawny należy złożyć wykorzystując w tym celu różnego rodzaju rejestraty woskowe, silikonowe oraz stosując wewnątrzustną graficzną rejestrację przy użyciu centralnego sztyftu podpierającego (14, 15, 16, 17, 18, 19). Montaż modeli w artykulatorach może odbywać się w pozycji maksymalnego zaguzkowania zębów lub w pozycji referencyjnej, ustalonej rejestratem woskowym w relacji centralnej, bez kontaktu zębów, w zakresie rotacji kłykci (20, 21, 22) Dane do nastawień artykulatorów można uzyskać na podstawie badań wewnątrz lub zewnątrzustnych (8, 9). W trakcie rejestracji wewnątrzustnej wykorzystuje się rejestraty zwarciowe centryczne, doprzednie (ustawienie nachylenia drogi stawowej), ekscentryczne (regulacja kąta Bennetta), (Stratos Ivoclar, Gnatomat, Modular 190 i Arcon systemu Hanau). Rejestraty woskowe można zastąpić numerycznymi danymi uzyskanymi z wykresów w trakcie zewnątrzustnej rejestracji ruchów żuchwy (aksjografii, pantografii), (Girrbach Condylograph; SAM Axiograph; pantograf Gerbera; Denar pantograf, Denar Corp., Anaheim, Calif.), w tym rejestracji paraokluzyjnej, gdzie dane do nastawień parametrów w artykulatorach uzyskuje się jako wyniki pomiarów wzajemnych relacji łuków zębowych (szczęki i żuchwy) sprzężonych z komputerem w systemach: ultradźwiękowym, optoelektronicznym oraz elektronicznym (Arcus digma, KaVo, Niemcy; Cadiax Compact i Cadiax Diagnostic, Girrbach, Niemcy), (8, 9, 23, 24). Wśród systemów artykulacji stosowanych w Katedrze Protetyki Stomatologicznej Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego, godny wagi 6 PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2009, LIX, 1

Systemy artykulacyjne Ryc. 1. Cadiax Compact (Girrbach, Niemcy) urządzenie do zewnatrzustnej rejestracji ruchów wyrostków kłykciowych. wydaje się system związany z zastosowaniem zewnątrzustnej rejestracji ruchów wyrostków kłykciowych (Cadiax Compact, Girrbach, Niemcy) i artykulatora o parametrach całkowicie nastawialnych (Reference SL, Girrbach, Niemcy). Zalety tego systemu związane są z powtarzalnością wykonywanych badań, stosowaniem łuku twarzowego górnego podczas elektronicznej rejestracji ruchów głów stawowych, który jest jednocześnie transferem do artykulatora relacji szczęki do osi obrotu w stawach skroniowo żuchwowych. System zewnątrzustnej rejestracji ruchów żuchwy Cadiax Compact składa się z łuku twarzowego górnego, łuku żuchwowego, płytek rejestracyjnych, rylców i mini komputera z wyświetlaczem danych. Łuk twarzowy górny montowany jest w płaszczyźnie referencyjnej, przebiegającej od punktu podoczodołowego do otworów słuchowych zewnętrznych. Łuk żuchwowy montowany jest do łyżki standardowej lub uchwytu paraokluzyjnego, osadzonych na zębach dolnych i do łuku górnego, w miejscu wskazującym na oś obrotu kłykci. W tym miejscu są następnie montowane płytki rejestracyjne do górnego łuku twarzowego, a rylce do dolnego łuku żuchwowego (ryc. 1). Rylce podłączone są do mini komputera, umożliwiając zapis ruchu wyrostków kłykciowych podczas ruchów żuchwy, a następnie ich analizę. Każdy ruch żuchwy odbywa się z tej samej pozycji wyjściowej, tzw. pozycji referencyjnej, która jest klinicznie ustaloną relacją centralną, bez kontaktu zębów, w granicach ruchu obrotowego wyrostków kłykciowych. Badanie można wykonywać z zastosowaniem standardowej łyżki, osadzonej na zębach żuchwy, lub z zastosowaniem uchwytu paraokluzyjnego, montowanego na wargowej stronie zębów dolnych, w taki sposób aby nie utrudniało maksymalnego zaguzkowania zębów. Wykorzystanie uchwytu paraokluzyjnego pozwala na zapis różnicy pomiędzy pozycją żuchwy w relacji centralnej a maksymalnym zaguzkowaniem zębów. Zapisowi podlegają poszczególne maksymalne ruchy żuchwy: doprzedni, boczne i odwodzenia. W pamięci urządzenia pozostają dane jednego pacjenta, umożliwiając przegląd zapisu graficznego oraz przetworzenie wyników na parametry do nastawień dla wybranego artykulatora. Szerszą analizę danych można uzyskać po przekazaniu danych do komputera z zastosowaniem oprogramowania Gamma Dental, Klosterneuburg, Austria, (ryc. 2). Różne typy oprogramowania pozwalają na analizę ruchów wyrostków kłykciowych i ocenę ich toru, symetrii, zakresu. Możliwa jest trójwymiarowa wizualizacja ruchów wyrostków kłykciowych, analiza ruchu w czasie, przeliczenie danych do nastawień dla kilkunastu różnych artykulatorów. Rozszerzone oprogramowanie posiada opcję analizy telerentgenogramów głowy. Łuk twarzowy górny pozwala na montaż widelca zgryzowego. Ułożona na powierzchni widelca masa termoplastyczna umożliwia punktowe odwzorowanie kilku zębów łuku górnego. Łuk twarzowy wraz z widelcem zgryzowym przeniesiony na artykulator daje możliwość zamontowania modelu gipsowego szczęki w takim stosunku do osi obrotu i ramienia górnego artykulatora, w jakim łuk zębowy górny jest do osi obrotu w stawach skroniowo-żuchwowych i płaszczyzny referencyjnej (ryc. 3). Model dolny montowany jest, w zależności od decyzji lekarza, albo w maksymalnym zaguzkowaniu zębów, albo w relacji centralnej. Artykulator Reference SL jest artykulatorem całkowicie nastawialnym. Posiada możliwość nastawienia kątów prowadzenia drogi stawowej i zastosowania odpowiednich wkładek stawowych, nawet indywidualnie wykonanych na zamówienie dla danego pacjenta, oraz kątów Bennetta i wkładek dla ruchów bocznych. Artykulator ma możliwość nastawień dla sekwencyjnej odbudowy zwarcia i artykulacji dzięki odpowiedniemu zestawowi wkładek (Sequential incisal PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2009, LIX, 1 7

M. Wojda i inni Ryc. 3. Montaż modelu gipsowego szczęki w artykulatorze Reference SL z wykorzystaniem łuku twarzowego Reference AB (Girrbach, Niemcy). table set). Daje możliwość analizy kąta nachylenia zębów siecznych górnych do płaszczyzny referencyjnej dzięki elementowi montowanemu w obrębie przedniej części artykulatora. Umożliwia analizę i odtworzenie płaszczyzny okluzji poprzez montowaną w dolnej części artykulatora części z płytkami imitującymi płaszczyznę okluzji, obustronnie, pod kątem nachylenia płynnie regulowanym do płaszczyzny referencyjnej. Ułatwia rekonstrukcję zwarcia z uwzględnieniem wykreślonej indywidualnie krzywej kompensacyjnej Spee. Rekonstrukcja zwarcia i artykulacji z zastosowaniem systemu opartego o graficzną rejestrację ruchów wyrostków kłykciowych, całkowicie nastawialny artykulator oraz badania dodatkowe, tj. telerentgenogram boczny głowy, umożliwiający analizę parametrów budowy kostnej części twarzowej czaszki, pozwala na wykonanie leczenia protetycznego indywidualnie dla danego pacjenta, wkomponowując uzupełnienia protetyczne w budowę i czynność układu ruchowego narządu żucia. Piśmiennictwo Ryc. 2. Przykładowe wykresy ruchów wyrostków kłykciowych podczas; a odwodzenia żuchwy, b ruchu doprzedniego, c ruchu bocznego w prawo, d ruchu bocznego w lewo. 1. Gala A., Stoś B.: Artykulator SAM czynności praktyczne i zarys postępowania klinicznego. Protet. Stomatol., 2003, LII, 1, 31-36. 2. Majewski S.: Propedeutyka kliniczna i laboratoryjna protetyki stomatologicznej. Sanmedica, Warszawa, 1996. 3. Spiechowicz E.: Protetyka Stomatologiczna, PZWL, Warszawa, 2004. 4. Koeck B. red.: Zaburzenia czynnościowe narządu żucia. Urban&Partner, 1997. 5. White G. E., Dubojska A. M.: System konstruk- 8 PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2009, LIX, 1

Systemy artykulacyjne cji protez całkowitych w oparciu o artykulatory Gerbera Condylator. Quintessence, tom I, 4, 1993, 219-238. 6. Karłowska M.: Artykulatory w praktyce stomatologicznej. Twój Przegląd Stomatologiczny 6/2005, 28-30. 7. Schaffer T.: Bioczynnościowy system protetyczny. Stomatologia Współczesna 1994 vol. 2, nr. 1, 50-58. 8. Becker C.M.: Evaluation of occlusion and occlusal instruments. J. Prosthodont 1993, 1, 33-43. 9. Dixon D. L.: Overview of articulation material and methods for the prosthodontic patient. J. Prosthet. Dent. 2000, 2, 235-247. 10. Johnson A. Winstanley R. B.: Recording condylar angles using a mandibular facebow. Journal of Oral Rehabilitation 1997, 24, 904-908. 11. Koeck B.: red. Korony i mosty. Urban&Partner, 2000. 12. Bernhardt O., Kuppers N., Rosin M., Meyer.: Comparative tests of arbitrary and kinematic transverse horizontal axis recordings of mandibular movements. J. Prosthet. Dent., 2003, 89, 175-179. 13. Galeno J., Forrest K., Camp B.: A comparison of 3 methods of face-bow Transfer Recording: implication for orthognathic surgery. J. Oral Maxillofac. Surg., 59, 635-640. 14. Utz K. H., Müller F., Lückerath W., Fuß E., Koeck B.: Accuracy of check bite registration and centric condylar position. J. Oral Rehabil., 2002, 29, 458-466. 15. Yamashita S., Igarashi Y., Ai M.: Tooth contacts at the mandibular retruded position, comparison of two different methods for bite registration. J. Oral Rehabil., 2002, 29, 823-826. 16. Kożuch W.: Łuk twarzowy Quick i artykulator Quick-Master budowa i zasady stosowania. Protet. Stomatol., 1995, XLV, 3, 141-146. 17. Kleinrok M., Kędra W.: Urządzenie do rejestracji linii centralnego ułożenia żuchwy. 18. Kleinrok M.: Możliwości i ograniczenia wewnątrzustnej analizy zwarcia. Protet. Stomatol., 1995, XLV, 6, 329-336. 19. Hupfaut L. red. Protezy całkowite. Urban&Partner, 1994. 20. Maślanka T., Nawrot B., Prokop-Knast M.: Kliniczne metody zapobiegania zaburzeniom zwarcia przy wykonywaniu protez stałych. Protet. Stomatol., 1992, XLII, 2, 61-65. 21. Tamaki K., Cělar A.G., Beyrer S., Aoki H.: Reproduction of excursive tooth contact in an articulator with computerized axiography data. J. Prosthet. Dent., 1997, 78, 373-378. 22. Čelar A., Tamaki K., Nitsche S., Schneider B.: Guided versus unguided mandibular movement for duplicating intraoral eccentric tooth contacts in the articulator. J. Prosthet. Dent., 1999, 81, 14-22. 23. Bączkowski T., Michalski W., Krocin W., Cichocka- Piekacz E.: Praktyczne uwagi dotyczące wykorzystania artykulatorów systemu Hanau w leczeniu protetycznym. Protet. Stomatol, 1995, XLV, 4, 213- -217. 24. Panek H.: Systemy komputerowe w diagnostyce zaburzeń układu stomatognatycznego. w: Nowe technologie w protetyce stomatologicznej pod red. nauk. H. Panek. Wyd. AM Wrocław 2006, str. 21- -37. Zaakceptowano do druku: 23.X.2008 r. Adres autora: 02-006 Warszawa, ul. Nowogrodzka 59. Zarząd Główny PTS 2009. PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2009, LIX, 1 9