Vibration analysis of temporomandibular joints BioJVA device description and its clinical application in dental diagnostics review of literature

J Stoma 2012; 65, 2: 207-215 http://www.jstoma.com 2012 Polish Dental Society http://www.czas.stomat.net Vibration analysis of temporomandibular joints BioJVA device description and its clinical application in dental diagnostics review of literature Analiza wibracyjna stawów skroniowo-żuchwowych opis urządzenia BioJVA i jego kliniczne zastosowanie w diagnostyce układu stomatognatycznego przegląd piśmiennictwa Wojciech Kondrat, Teresa Sierpińska, Maria Gołębiewska Department of Dental Prosthetics, Medical University of Białystok Head: prof. dr hab. n. med. M. Gołębiewska Summary The BioJVA (BioResearch) device analyses vibrations arising in temporomandibular joint during jaw movement. By using the piezoelectric phenomenon, the vibratory energy is recorded in the form of a wave, and the coupling of the device with the computer enables a characteristic pattern of the record to be determined. The obtained findings immediately displayed in legible way on the monitor screen inform both the physician and the patient about existing abnormalities. The possibility to archive records on the computer s hard disc is crucial for collecting patient s medical history records. This study aims at describing the BioJVA device and a clinical management during diagnostic procedures. Basing on review of literature reports, it can be concluded that vibratory analysis of temporomandibular joints (JVA) is a simple and noninvasive diagnostic method, complementary to basic clinical examination. Streszczenie Urządzenie BioJVA firmy BioResearch służy do analizy wibracji powstających w stawach skroniowo-żuchwowych podczas ruchu. Wykorzystując zjawisko piezoelektryczne energia wibracji jest zapisywana w postaci fali, zaś sprzężenie urządzenia z komputerem pozwala określić szczegółową charakterystykę zapisu. Uzyskane wyniki pojawiające się bezpośrednio na ekranie monitora w czytelny sposób informują zarówno lekarza, jak i pacjenta o istniejących nieprawidłowościach. Możliwość archiwizowania wyników rejestracji na twardym dysku komputera stanowi bardzo istotny aspekt w zakresie dokumentacji historii choroby pacjenta. Celem artykułu jest dokładny opis urządzenia BioJVA, jak również opis postępowania klinicznego podczas wykonywania zabiegów diagnostycznych. Na podstawie przeglądu piśmiennictwa można stwierdzić, iż analiza wibracyjna stawów skroniowo-żuchwowych (JVA) stanowi prostą, bezinwazyjną metodę diagnostyczną, uzupełniającą podstawowe badanie kliniczne. KEYWORDS: mandibular movements, temporomandibular joint, joint vibration analysis HASŁA INDEKSOWE: ruchy żuchwy, staw skroniowo-żuchwowy, analiza wibracyjna stawu The diagnosis of patients with facial pain is always very difficult due to the wide range of causes, from neuralgia to psychogenic factors. 1 Intensive research on functional disorders reaches back to the 70s of the last century when it was ascertained that facial pain may be not only of dental origin but may also derive from muscular system or joint structures. Currently, functional Diagnostyka pacjentów zgłaszających się z bólem twarzy jest zawsze bardzo trudna z powodu dużego zakresu przyczyn, od neuralgii po czynniki psychogenne. 1 Intensywny rozwój badań nad zaburzeniami czynnościowymi przypada na lata siedemdziesiąte ubiegłego wieku, wtedy to stwierdzono, że dolegliwości bólowe w zakresie twarzy mogą mieć źródło nie tylko zębowe, ale też mogą 207

J Stoma 2012; 65, 2 Kondrat W., Sierpińska T., Gołębiewska M. disorders have been getting more problematic for patients, who seek medical advice from different specialists, especially neurologists, laryngologists and internists. Basic clinical examination of temporomandibular joint can be performed indirectly by visual inspection, palpation and auscultation. Visual observation includes range of motion of the jaw test and assessment of adduction and abduction path. Examination by palpation determines symmetry of mandibular condylar movements and possible pain deriving from the examined muscles. Stethoscope auscultation can ascertain the presence of abnormal temporomandibular joint sounds such as clicking or cracking. Modern electronic devices recording sounds are computer-assisted and thus allow for more detailed analysis of sounds. The present article aims at describing the Bio- JVA device of the BioResearch Company which receives and records vibrations produced by jaw movement (Fig. 1) and presenting clinical guidelines for the use of Bio-JVA, summary of this device s characteristics and purpose of its application. Fromthe point of view of physics, acoustic symptoms within the temporomandibular joints result from vibrations. Vibration is a natural phenomenon related to movement of an object. Vibrations of an object partially extend and compress air molecules and, as a result, a sound wave is created. Once the sound wave reaches the eardrum, it is translated into a sound. Sound waves travel through solids, gases and liquids and their speed is dependent on the density of those mediums. Sound waves cannot be transmitted through a vacuum. Since materials have a greater or lesser ability to absorb energy, their vibration damping capacity varies. 2 Acoustic wave typical of temporomandibular joint is difficult to analyze due to the high number of disturbing factors such as atmospheric pressure, temperature, acoustic fields, acoustic reflections and artefacts. 3 Temporomandibular joint vibrations can help diagnose TMJ dysfunction and motor activity disorders. Therefore, scientists rush to develop devices for vibration analysis. 4 208 pochodzić z układu mięśniowego lub struktur stawowych. Z praktyki wiadomo, że współcześnie zaburzenia czynnościowe są coraz większym problemem dla pacjentów, którzy często poszukują pomocy u różnych specjalistów, przede wszystkim u neurologów, laryngologów czy internistów. Podstawowe badanie kliniczne stawu skroniowo-żuchwowego u pacjentów możemy przeprowadzić pośrednio wzrokowo, palpacyjnie i osłuchowo. Wzrokowo określamy zakres ruchów żuchwy, a także tor przywodzenia i odwodzenia. Badaniem dotykowym stwierdzamy symetrię ruchów głowy żuchwy w stawie i ewentualne dolegliwości bólowe ze strony badanych mięśni. Badanie osłuchowe za pomocą fonendoskopu pozwala wykryć objawy akustyczne ze strony stawu. Mogą to być trzaski, trzeszczenia. Nowoczesne urządzenia rejestrujące objawy dźwiękowe są sprzężone z komputerem i pozwalają na ich dokładniejszą analizę. Celem niniejszego artykułu jest opis urządzenia Bio-JVA firmy BioResearch, które odbiera i rejestruje drgania występujące podczas ruchów żuchwy (Fig. 1). Przedstawione zostaną kliniczne zasady jego stosowania, charakterystyka oraz wykorzystanie. Z punktu widzenia fizyki objawy akustyczne ze strony stawu skroniowo-żuchwowego są wynikiem drgań (wibracji). Drganie jest naturalnym zjawiskiem związanym z ruchem przedmiotu. Powietrze podczas drgań elementu ulega częściowo rozszerzeniu i zagęszczeniu, co wywołuje powstanie fali dźwiękowej. Fala ta dociera do błony bębenkowej, gdzie zostaje zarejestrowana jako dźwięk. Fala dźwiękowa niesiona jest przez materiał stały, płynny, gazowy i nie przechodzi przez próżnię. W dodatku fala dźwiękowa w odmienny sposób przechodzi przez różne materiały. Materiały wykazują mniejszą lub większą zdolność pochłaniania energii, co w skutkach daje różne tłumienie tych drgań. 2 Fala akustyczna charakterystyczna dla stawu skroniowo-żuchwowego jest trudna do zanalizowania ze względu na wpływ dużej liczby czynników zaburzających, takich jak ciśnienie atmosferyczne, temperatura, pola akustyczne, odbicia akustyczne i artefakty. 3 Powstające w stawie skroniowo-żuchwowym wi-

Vibration analysis of temporomandibular joints BioJVA device description... J Stoma 2012; 65, 2 Fig. 1. JVA device. Ryc. 1. Urządzenie JVA. Fig. 2. JVA device placed on a patient s head. Ryc. 2. Urządzenie JVA umieszczone na głowie pacjenta. Fig. 3. JVA record on the computer screen. Ryc. 3. Zapis JVA na ekranie komputera. The first devices used for receiving and recording sounds were the so called electrosonographs, with a set of highly sensitive microphones placed around 3 mm from the skin. The research by Kernohan et al. showed high inaccuracy in their performance. Electrosonographic analysis of normal elbow joint by means of a microphone happened to falsify sonogram results. The resulting graphs instead bracje mogą natomiast służyć do diagnostyki dysfunkcji lub zaburzeń motoryki stawu i zmuszają naukowców do konstruowania urządzeń służących do analizy wibracyjnej. 4 Pierwszymi urządzeniami, które odbierały i rejestrowały sygnały dźwiękowe były tzw. elektrosonografy. Były one zaopatrzone w wysokoczułe mikrofony umieszczane ok. 3 mm od skóry. 209

J Stoma 2012; 65, 2 Kondrat W., Sierpińska T., Gołębiewska M. of illustrating a sound wave originating from joint movement, mistakenly presented it as being generated by the movement of skin and hair nearby the joint. On this basis, it was concluded that the use of microphones should not be used in the evaluation of the prevalence of acoustic symptoms within joints. 5,6 The modern JVA by BioResearch records a sound wave by two highly sensitive, skin-contact transducers, so called piezoelectric accelerometers. Piezoelectric phenomena was discovered by the Curie brothers in 1880. 7 They observed that certain crystals generate surface electric charge when subjected to pressure or stretching. Sound pressure on a sensor triggers the occurrence of electric charges sensor within piezocrystal. The dimension of those electric charges corresponds to the parameters of the affecting sound wave. An accelerometer is silicon-based and, therefore, extraneous sounds are damped and only temporomandibular joint vibrations are recorded. An accelerometer, unlike a microphone, does not contain magnesium and can be integrated with other BioResearch devises (Jaw Tracker). A patient undergoing examination with the use of Bio-JVA should have no earrings, jewellery or glasses on. Recording elements and the skin surface areas it will have contact with are wiped with gauze pad saturated with alcohol. The device is placed over a patient s head so that both accelerometers are located at the same distance from the middle of head. This step is completed with the help of an equalizing system with the displayed numbers that should be equal on both sides of the head. Analysing instrument is hung on a patient s neck. The patient should be examined in a resting position, seated upright, with feet flat on the ground, looking straight ahead. The mouths should be closed and posterior teeth in centric occlusion. The examination involves opening and closing movements (abduction and adduction of the jaw). At first, slow opening and quick closing and then quick opening and slow closing is recommended. The examination is repeated 3-4 times. The head 210 Badania Kernohana i wsp. wykazały dużą niedokładność w ich działaniu. Przy badaniu elektrosonograficznym zdrowego stawu łokciowego za pomocą mikrofonu dochodziło do zafałszowania wyników sonogramu. Powstające wykresy nie przedstawiały fali dźwiękowej powstałej wskutek ruchu w stawie, lecz falę dźwiękową ruchu skóry i włosów w pobliżu stawu. Z tego powodu stwierdzono, że wykorzystywanie mikrofonów nie powinno być stosowane w badaniu objawów akustycznych w stawach. 5,6 Nowoczesny aparat JVA firmy BioResearch rejestruje falę dźwiękową poprzez dwa wysokoczułe kontaktujące się ze skórą przenośniki, tzw. akcelerometry piezoelektryczne. Zjawisko piezoelektryczne zostało odkryte w 1880 roku przez braci Curie. 7 Stwierdzili oni, że ściskanie lub rozciąganie pewnych kryształów wyzwala na ich powierzchni ładunki elektryczne. Działające na czujnik ciśnienie akustyczne powoduje powstawanie w piezokrysztale czujnika ładunków elektrycznych, których wielkość odpowiada parametrom działającej fali akustycznej. Akcelerometr zatopiony jest w masie silikonowej, co umożliwia tłumienie dźwięków pochodzących z otoczenia i odbieranie jedynie drgań pochodzących ze stawu skroniowo-żuchwowego. Akcelerometr nie zawiera magnesu, jak się to dzieje w przypadku zwykłego mikrofonu i może być używany łącznie z innymi urządzeniami firmy BioResearch (Jaw Tracker). Pacjent poddany badaniu za pomocą Bio-JVA powinien mieć zdjęte kolczyki, biżuterię oraz okulary. Następnie przecieramy za pomocą gazika nasączonego spirytusem elementy rejestrujące, jak również miejsca ich kontaktu na skórze pacjenta. Zakładamy urządzenie na głowę pacjenta, tak aby akcelerometry położone były równo od środka głowy (Fig. 2). Pomaga nam w tym specjalny system korelujący dane aparatu z naniesionymi liczbami, które powinny być takie same po obu stronach głowy. Aparat analizujący zawieszamy na szyi pacjenta, którego instruujemy, aby podczas badania przyjął pozycję spoczynkową, tj. siedział wyprostowany, ze stopami opartymi płasko o podłogę i patrzył prosto przed siebie. Usta mają być zamknięte, a zęby boczne w ułożeniu zwarcia cen-

Vibration analysis of temporomandibular joints BioJVA device description... J Stoma 2012; 65, 2 should remain in a resting position with jaw moving only. Various acoustic symptoms are recorded in different patterns. In the case of clicking, a short vibration with a very high frequency and a vibration of a bit longer duration with a lower frequency can be observed. Cracking is recorded as a series of short vibrations with intervals. 10 On the basis of the data obtained from vibrations analysis, it is possible to determine the presence or absence of a disorder in the examined patient. 11 Numerous articles describing the use of vibration analysis can be found in literature. The studies conducted by Garcia at el. show that considerable amount of vibration energy is produced in the inflamed temporomandibular joints when compared to with group of clinically normal individuals. A vibration wave is recorded if there is a disorder within the examined joint. Main vibrations occurred in the middle phase of mandible abduction. The frequency of vibration oscillated in the range from 9.50 to 57.61 Hz. 12 Shoichi et al. examined 355 patients suffering from facial pain, 231 of the total reported symptoms deriving from temporomandibular joint (spontaneous pain provoked during mandible movement, decreased range of abduction and acoustic symptoms). The patients underwent arthroscopic examination with the injection of contrast material into the joint capsule. Of total 309 examined temporomandibular joints, 221 had internal derangement whereas 88 joints were of normal structure. Then those two groups were subjected to vibration analysis using electrovibratography (EVG). In patients with a joint disorder, vibration frequency was considerably higher than in the group of patients with a normal joint. On this basis, it can be stated that the use of devices for acoustic analysis allows for diagnosis of patients with internal joint derangement. 13 It should be emphasised that vibration analysis is a non-invasive method for diagnosis whereas arthrography is an invasive procedure, both unpleasant for the patient and risky on account of possible allergic reactions to the applied contrast medium. tralnego. Badanie polega na wykonywaniu ruchów otwierania i zamykania (odwodzenia i przywodzenia żuchwy). Najpierw polecamy wolne otwieranie i szybkie zamykanie, następnie szybkie otwieranie i wolne zamykanie. Powtarzamy badanie 3 4-krotnie. Zwracamy uwagę, aby głowa pozostawała w spoczynku, a jedynie żuchwa wykonywała ruchy. Każdy z czujników odbiera jedynie drgania pochodzące z danego stawu, co ma duże znaczenie w przypadku wykrywania jednostronnych zaburzeń stawowych. 8,9 Urządzenie rejestruje wibracje powstające jednocześnie w prawym i lewym stawie. Na ekranie monitora wyświetlane są wykresy fali akustycznej przedstawione w formie zależności amplitudy do czasu (Fig. 3). Różne objawy akustyczne rejestrowane są w różnej formie. W przypadku trzasków możemy obserwować krótko trwające drganie z bardzo wysoką częstotliwością oraz nieco dłużej trwającą wibrację z niższą częstotliwością. Trzeszczenia są rejestrowane jako seria krótko trwających drgań z przerwami. 10 Na podstawie uzyskanych z analizy wibracyjnej danych jesteśmy w stanie określić u badanego pacjenta występujące schorzenie lub jego brak. 11 W literaturze znajdujemy liczne artykuły opisujące wykorzystanie analizy wibracyjnej. Badania Garcia i wsp. wykazują powstawanie znacznej energii wibracyjnej w stawach skroniowo-żuchwowych z zapaleniem, w porównaniu do grupy osób zdrowych. Zarejestrowanie fali wibracyjnej jest więc związane z występowaniem zaburzenia w obrębie badanego stawu. Główne wibracje występowały w środkowej fazie cyklu odwodzenia żuchwy. Częstotliwość drżenia oscylowała w granicach 9,50 do 57,61 Hz. 12 Shoichi i wsp. zbadali 355 pacjentów z bólem twarzy, z czego u 213 występowały objawy ze strony stawu ssż (ból spontaniczny/sprowokowany podczas ruchów żuchwy, zmniejszony zakres odwodzenia i objawy akustyczne). U pacjentów wykonano artroskopię z wstrzyknięciem materiału kontrastowego w torebkę stawową. Łącznie zbadano 309 stawów skroniowo-żuchwowych, stwierdzając w 221 stawach zaburzenia struktury wewnętrznej i 88 stawów o budowie prawidłowej. Następnie te dwie grupy poddano badaniu za pomocą analizy wibracyjnej (EVG). U pacjentów 211

J Stoma 2012; 65, 2 Kondrat W., Sierpińska T., Gołębiewska M. The examination by means of EVA allows for detection of two most common causes of intracapsular joint derangement: disc displacement with and without reduction. High vibrations result from these disorders and also confirm their presence, and a characteristic joint vibrations pattern allows for identification of a given disorder type. 14 Radke et al. experiments disclosed that frequency and amplitude of vibration wave generated from a joint with partial disc displacement is very characteristic in comparison with a vibration wave in clinically normal joint. According to these authors, thanks to the significant difference in joint vibration patterns, this disorder is possible to be diagnosed even by individuals having little experience in operating this type of devices. 15 Sano et al. presented the outcomes of EVG analysis performed on patients suffering from disorder of joints where intra-articular exudate took place. Definite diagnosis can only be reached with magnetic resonance, however, this diagnostic method is expensive and complicated. This disorder can be identified in some patients thanks to the possibility of obtaining` characteristic pattern of a sound wave which has a great potential for detecting this type of disorders. 16 Electrovibratography has also found its application in other dental specializations. In orthodontics, electronic diagnostic devices are used in examination of patients with occlusal abnormalities prior to and after orthodontic treatment, for the purpose of determining effects and impact of treatment on temporomandibular joint function. Kecik et al., after examination of patients with one-sided crossbite occlusion, concluded that prior to orthodontic treatment, frequencies and amplitude of vibrations were different on a side with occlusal abnormality whereas after treatment those values got normalized. 17 The articles from foreign literature indicate disadvantages of devices for vibration analysis of temporomandibular joint. Some authors question the high efficacy of the use of those devises in detecting disorders. Although vibrations generated 212 z zaburzeniem stawu częstotliwość drżenia była znacząco większa niż w grupie osób ze zdrowym stawem, co pozwala stwierdzić, że zastosowanie urządzeń do analizy objawów akustycznych pozwala na diagnostykę pacjentów z wewnętrznym zaburzeniem struktury stawu. 13 Należy w tym miejscy podkreślić, iż analiza wibracyjna stanowi metodę bezinwazyjnej diagnostyki, natomiast artrografia jest badaniem inwazyjnym, nieprzyjemnym dla pacjenta, a w dodatku ryzykownym ze względu na możliwość wystąpienia reakcji alergicznej na podawany środek kontrastowy. Badanie za pomocą EVG pozwala na wykrycie dwóch najczęstszych przyczyn wewnątrztorebkowych zaburzeń stawu: przemieszczenia krążka z zablokowaniem i bez zablokowania. Wysokie wibracje powstające wskutek tych zaburzeń pozwalają na potwierdzenie ich występowania, a ich charakterystyczna częstotliwość drżenia pomaga rozpoznać dany typ zaburzenia. 14 Radke i wsp. stwierdzili w swoich doświadczeniach, że częstotliwość i amplituda fali wibracyjnej generowanej ze stawu z częściowym przemieszczeniem krążka jest bardzo charakterystyczna w porównaniu z falą wibracyjną w zdrowym stawie. Pozwala to według nich na rozpoznanie schorzenia za pomocą analizy wibracyjnej nawet osobom, które mają małe doświadczenie w posługiwaniu się tego typu urządzeniami. 15 Sano i wsp. donoszą o zastosowaniu EVG u pacjentów ze schorzeniem stawów, u których dochodzi do wysięku wewnątrzstawowego. Pewne rozpoznanie występuje jedynie w przypadku rezonansu magnetycznego, natomiast jest to kosztowna i skomplikowana metoda diagnostyki. Powstawanie charakterystycznego obrazu fali akustycznej pozwala na stwierdzenie tego zaburzenia u niektórych pacjentów i stanowi duży potencjał w wykrywaniu tego typu schorzeń. 16 Elektrowibratografia znalazła zastosowanie również w innych stomatologicznych specjalnościach. W ortodoncji elektroniczne aparaty diagnostyczne stosowane są w badaniu pacjentów z wadami zgryzowymi przed i po leczeniu ortodontycznym, w celu określenia efektów leczenia i jego wpływu na czynność stawu skroniowo-żuchwowego. Kecik i wsp. badali pacjentów z jed-

Vibration analysis of temporomandibular joints BioJVA device description... J Stoma 2012; 65, 2 in the joint are associated with internal joint derangement, at times, a sound wave can also be recorded in clinically normal joint. 18,19 According to other authors, the majority of clinically and arthrographically normal joints do not generate vibrations of such a large amplitude as in the case of clinically abnormal patients, with arthrographically detected disorder. 20 The studies by Christensen et al. confirm the big differences between peak frequency and vibrations amplitude produced by abnormal joints in comparison with normal joints. 21 Sano et al. 22 presented similar results. However, according to the authors, using vibration analysis allows for accurate diagnosis of a disorder and advantages of such examinations has been showed in their studies. Not all joint internal derangements can be disclosed by the use of vibration analysis. Honda et al. utilized magnetic resonance to examine the patients with temporomandibular joint with fractures of the condylar processes and the patients with articular tubercle flattened and articular facet deepened due to the adaptation to the present disorders. Then, vibration analysis was performed and it was observed that joints with the adopted joint surfaces do not show high frequency of vibrations, therefore, they are very difficult to be identified with electrovibratography. 23 In the case of suspected lesions of this type, CAT (computerassisted tomography) should be performed. The evaluation of temporomandibular joint structure with the use of Bio-JVA is also impossible. Internal derangement of the joint can be detected thanks to demonstrable presence of acoustic symptoms, however, its exact cause cannot be identified. Identification of all morphological defects present within internal structures is only possible with the use of CAT and magnetic resonance. Nevertheless, it should be noted that even those highly advanced devices, when used separately, are not able to evaluate all elements of the joint. CAT will be definitely more efficient in the evaluation of hard tissues whereas magnetic resonance in evaluating soft tissues. Such examinations cannot be performed on every patient due to a very high cost. Detection nostronnym zgryzem krzyżowym stwierdzając, iż przed leczeniem ortodontycznym występowały inne częstotliwości i amplituda wibracji w stawie po stronie z wadą zgryzu, natomiast po leczeniu te wartości się normalizowały. 17 W literaturze zagranicznej znajdujemy również artykuły o wadach urządzeń służących do analizy wibracyjnej stawu skroniowo-żuchwowego. Niektórzy naukowcy podważają dużą skuteczność w wykrywaniu zaburzeń dzięki zastosowaniu tych aparatów. Drgania powstające w stawie są związane z zaburzeniami wewnętrznymi stawu skroniowo-żuchwowego, zdarza się jednak rejestrować falę akustyczną również w zdrowym stawie. 18, 19 Inni autorzy twierdzą, że większość zdrowych klinicznie i artrograficznie stawów nie daje wibracji o tak wielkiej amplitudzie, jak się to dzieje u pacjentów chorych, z rozpoznanym poprzez artrografię schorzeniem. 20 Badania Christensena i wsp. potwierdzają duże różnice w szczytowej częstotliwości i amplitudzie drgań wywoływanych przez chore stawy w porównaniu ze stawami zdrowymi. 21 Podobne wyniki badań przedstawiają Sano i wsp. 22 Według powyższych autorów wykorzystanie analizy wibracyjnej pozwala prawidłowo zdiagnozować zaburzenie, a więc potwierdzają użyteczność wykonywania tych badań. Nie wszystkie schorzenia występujące wewnątrz stawu jesteśmy w stanie wykryć stosując analizę wibracyjną. Honda i wsp. zbadali za pomocą rezonansu magnetycznego pacjentów ze stawami skroniowo-żuchwowymi z uszkodzoną powierzchnią wyrostków kłykciowych oraz pacjentów, u których na wskutek adaptacji do występujących zaburzeń doszło do spłaszczenia guzka stawowego lub pogłębienia dołka stawowego. Następnie wykonano analizę wibracyjną stawów u tych pacjentów i stwierdzono, że stawy z zaadaptowanymi powierzchniami stawowymi nie wykazują wysokich częstotliwości drgań, a tym samym są bardzo trudne do rozpoznania za pomocą elektrowibrografii. 23 W przypadku podejrzenia u pacjenta takich zmian, należy wykonać badanie za pomocą tomografii komputerowej. Ocena budowy stawu skroniowo-żuchwowego również nie jest możliwa przy użyciu Bio-JVA. Za pomocą aparatu jesteśmy w stanie stwierdzić wy- 213

J Stoma 2012; 65, 2 Kondrat W., Sierpińska T., Gołębiewska M. of internal temporomandibular joint derangement is crucial on account of accurate diagnosis. Clinical examination is not sufficient for making a diagnosis and therefore, additional examinations are required. Procedures such as CAT or magnetic resonance, which illustrate internal joint structure, cannot be used routinely considering their significant cost. However, studies show that even half of patients examined with regard to temporomandibular joint disorders have intracapsular joint derangement. 24 Vibration analysis of temporomandibular joint is a cheap, non-invasive diagnostic method, which supplements basic clinical examination and allows for detecting structural abnormalities of the joint during movement. Due to its numerous advantages, vibration analysis technique should be more frequently used in daily medical practice. stępujące zaburzenie struktury wewnętrznej stawu ze względu na wyraźne występowanie objawów akustycznych, ale nie możemy rozpoznać dokładnej jego przyczyny. Rozpoznanie wszelkich wad morfologicznych występujących w obrębie struktur wewnętrznych jest jedynie możliwe przy zastosowaniu tomografii komputerowej i rezonansu magnetycznego. Należy jednak mieć na uwadze, że nawet te bardzo zaawansowane urządzenia zastosowane pojedynczo, nie są w stanie ocenić wszystkich elementów stawu. Tomografia komputerowa będzie zdecydowanie lepsza do oceny tkanek twardych, natomiast rezonans magnetyczny do oceny tkanek miękkich. Bardzo duży koszt związany z wykonywaniem tego typu badań uniemożliwia wykorzystanie ich w badaniu każdego pacjenta. Wykrywanie zaburzeń wewnątrz stawu skroniowo-żuchowego jest bardzo ważne ze względu na prawidłowe rozpoznanie choroby. Postawienie diagnozy jedynie na podstawie badania klinicznego jest często niemożliwe i zmusza nas do wykonywania badań dodatkowych. Koszty zabiegów, takich jak tomografia komputerowa czy rezonans magnetyczny, które są w stanie zobrazować wnętrze stawu są na tyle kosztowne, że nie można ich stosować rutynowo, a jedynie w wyjątkowo trudnych przypadkach. Jednak jak pokazują badania nawet połowa osób badanych pod kątem schorzeń stawu skroniowo-żuchwowego ma zaburzenia wewnątrz torebki stawowej. 24 Analiza wibracyjna stawu skroniowo-żuchwowego jest tanią, bezinwazyjną metodą diagnostyczną, która uzupełnia podstawowe badanie kliniczne i pozwala na wykrycie nieprawidłowości wewnętrznych struktur stawowych podczas ruchu. Liczne jej zalety sprawiają, że powinna znajdować coraz częstsze zastosowanie w codziennej praktyce lekarskiej. References 1. Koeck B, Maślanka T: Zaburzenia czynnościowe narządu żucia, Instrumentalna diagnostyka czynności. Urban&Partner, Wrocław 1997, pp. 117-145 2. Christensen LV: Physics and the sounds produced 214 by the temporomandibular joints. Part I. J Oral Rehabil 1992; 19: 471-83. 3. Christensen LV: Physics and the sounds produced by the temporomandibular joints. Part II. J Oral Rehabil 1992; 19: 615-27.

Vibration analysis of temporomandibular joints BioJVA device description... J Stoma 2012; 65, 2 4. Olivieri KA, Garcia AR, Paiva G, Stevens C: Joint vibrations analysis in asymptomatic volunteers and symptomatic patients. Cranio 1999; 17: 176-83. 5. Kernohan WG, Beverland DE, McCoy GF, Shaw SN, Wallace RG, McCullagh GC, et al: The diagnostic potential of vibration arthrography. Clin Orthop Relat Res 1986; 210: 106-112. 6. Kernohan WG, Beverland DE, McCoy GF, Hamilton A, Watson P, Mollan R: Vibration arthrometry. A preview. Acta Orthop Scand 1990; 61: 70-79. 7. Popularna Encyklopedia Powszechna. Grupa Wydawnicza Bertelsmann, Warszawa 2002. 8. Widmalm SE, Williams WJ, Ang BK, McKay DC: Localization of TMJ sounds to side. J Oral Rehabil 2002; 29: 911-917. 9. Widmalm SE, Williams WJ, Yang KP: False localization of TMJ sounds to side is an important source of error in TMD diagnosis. J Oral Rehabil 1999; 26: 213-214. 10. Widmalm SE, Williams WJ, Adams BS: The wave forms of temporomandibular joint sound clicking and crepitation. J Oral Rehabil 1996; 23: 44-49. 11. Widmalm SE, Williams WJ, Christiansen RL, Gunn SM, Park DK: Classification of temporomandibular joint sounds based upon their reduced interference distribution. J Oral Rehabil 1996; 23: 35-43. 12. Garcia AR, Madeira MC, Paiva G, Olivieri KA: Joint vibration analysis in patients with articular inflammation. Cranio 2000; 18: 272-279. 13. Ishigaki S, Bessette RW, Maruyama T: A clinical study of temporomandibular joint (TMJ)vibrations in TMJ dysfunction patients. Cranio 1993; 11: 7-13. 14. Ishigaki S, Bessette RW, Maruyama T: Vibration analysis of the temporomandibular joints with meniscal displacement with and without reduction. Cranio 1993; 11: 192-201. 15. Radke J, Garcia R Jr, Ketcham R: Wavelet transforms of TM joint vibrations: a feature extraction tool for detecting reducing displaced disks. Cranio 2001; 19:84-90. 16. Sano T, Widmalm SE, Westesson PL, Yamaga T, Yamamoto M, Takahashi K, Michi KI, Okano T: Acoustic characteristics of sounds from temporomandibular joints with and without effusion: an MRI study. J Oral Rehabil 2002; 29: 161-166. 17. Kecik D, Kocadereli I, Saatci I: Evaluation of the treatment changes of functional posterior crossbite in the mixed dentition. Am J Orthod Dentofacial Orthop 2007; 131: 202-215. 18. Ishigaki S: A clinical study on the deviation of the mandible in maximal opening and closing movements. J Osaka Univ Dent Soc 1988; 33: 168-195. 19. Weingberg LA, Lager LA: Clinical report on the etiology and diagnosis of TMJ dysfunction pain syndrome. J Prosthet Dent 1980; 44: 642-653. 20. Ishigaki S, Bessette RW, Maruyama T: Vibration of the temporomandibular joints with normal radiographic imagins- comparison between asymptomatic volunteers and symptomatic patients. Cranio 1993 ;11:88-94. 21. Christensen LV, Orloff J: Reproducibility of temporomandibular joint vibrations (electrovibratography). J Oral Rehabil 1992; 19 :253-263. 22. Sano T, Widmalm SE, Westesson PL, Takahashi K, Yoshida H, Michi K, Okano T: Amplitude and frequency spectrum of temporomandibular joint sounds from subjects with and without other signs/symptoms of temporomandibular disorders. J Oral Rehabil 1999; 26: 145-150. 23. Honda K, Natsumi Y, Urade M: Correlation between MRI evidence of degenerative condylar surface changes, induction of articular disc displacement and pathological joint sounds in the temporomandibular joint. Gerodontology 2008; 25:251-257. 24. Ishigaki S, Bessette RW, Maruyama T: The distribution of internal derangement in patients with temporomandibular joint dysfunction-prevalence, diagnosis and treatments. Cranio 1992 ;10 :289-296. Address: 15-276 Białystok ul. M. Skłodowskiej- Curie 24A Tel.: 85 7468349 Fax: 85 7443070 e-mail: protetyk@umb.edu.pl Received: 16 th January 2011 Accepted: 13 th April 2012 215