Comparative assessment of the position of teeth and dental arches relative to the LP coordinate parameter in patients aged 18-40 years with distal and mesial occlusion



Cite item

Full Text

Abstract

Abstract

Objective – To conduct a comparative analysis of anthropometric parameters characterizing the position of teeth and dental arches relative to the LP coordinate parameter in patients aged 18-40 years with distal and mesial occlusion.

Materials and Methods. A retrospective comparative study included 50 patients with distal occlusion (main group 1), 80 patients with mesial occlusion (main group 2), and 50 volunteers with normal occlusion (control group), all aged 18-40 years. The inclusion criterion was the completed period of active facial skeleton growth. Assessment was performed using lateral cephalometric radiographs and digital 3D models of dental arches (STL files) analyzed in the “Ortho-3d.ru” software. Measurements of distances from the LP point to key points of the upper (Mв, 6в, 3в, Iв) and lower (Мн, 6н, 3/4, Iн) dental arches were taken, normalized to the sum of the mesiodistal dimensions of the four upper incisors (Σ4в=31 мм).

Results. Oppositely directed vectors of dental arch displacement in the two anomalies were established. In distal occlusion, a significant (p<0,001) mesial displacement of the upper arch (LP-Mв +3,5 мм) and distal displacement of the lower arch (LP-Mн -4,9 мм) were revealed. In mesial occlusion, the opposite pattern was recorded: distal position of the upper arch (LP-Mв -3,1 mm) and mesial position of the lower arch (LP-Mн +8,7 mm). The most pronounced changes in both groups were noted in the anterior segment (parameters LP-Iв, LP-Iн). Refining the age range (18-40 years) minimized the influence of growth factors on parameter variability.

Conclusions. The proposed method using the LP coordinate point is highly informative for the differential diagnosis and pathogenetic analysis of distal and mesial occlusion, revealing characteristic and opposite patterns of spatial relationships. Restricting the study to the 18-40 age group ensures data comparability by assessing a fully developed dentofacial system, which is  an important condition for standardizing diagnostic criteria in orthodontics.

Keywords: orthodontics, coordinate parameter LP, distal occlusion, mesial occlusion, comparative diagnostics, digital technologies.

Conflict of interest: None declared.

Full Text

Введение.

     Современная ортодонтическая диагностика требует высокоточных методов, позволяющих объективно количественно оценивать положение зубов и зубных рядов при различных видах аномалий окклюзии. Дистальная и мезиальная окклюзии являются одними из наиболее распространенных аномалий окклюзии, характеризующихся противоположными нарушениями сагиттальных соотношений [1, 2, 3, 4]. Традиционные методы диагностики зачастую позволяют обнаружить наличие аномалии, но не всегда дают возможность детально оценить вклад каждого зубного ряда в формирование аномалии окклюзии и провести их точное сравнение [5, 6, 7, 8, 9]. В предыдущих исследованиях нами был предложен и апробирован новый способ диагностики, основанный на использовании стабильного координатного параметра LP, определяемого на пересечении линии N-Po и окклюзионной плоскости [10, 11]. Данный подход продемонстрировал высокую информативность при изолированной оценке дистальной и мезиальной окклюзий. Однако сравнительный анализ параметров положения зубов и зубных рядов при этих двух нозологиях в едином исследовании использования унифицированного способа ранее не проводился.

     Важным аспектом является определение возрастных границ исследования. В наших более ранних работах возрастной диапазон составлял от 12 до 40 лет [10, 11], что включало пациентов как в периоде активного роста, так и со сформированной зубочелюстной системой. Для проведения сравнительного анализа и исключения вариабельности, связанной с процессом роста, необходима унификация возрастного критерия. Период 18-40 лет характеризуется завершением активного роста лицевого скелета и относительной стабильностью морфометрических параметров, что повышает достоверность сравнения [12, 13].

Цель исследования – провести сравнительный анализ антропометрических параметров положения зубов и зубных рядов относительно координатного параметра LP у пациентов с дистальной и мезиальной окклюзией в возрасте 18-40 лет.

Материал и методы

     В рамках ретроспективного сравнительного исследования были сформированы три группы. В основную группу 1 вошли 50 пациентов с дистальной окклюзией, в основную группу 2 – 80 пациентов с мезиальной окклюзией. Контрольную группу составили 50 добровольцев с нормальной окклюзией и гармоничным лицевым профилем. Критическим критерием включения для всех групп был возраст от 18 до 40 лет, что соответствует периоду завершенного роста лицевого скелета. Критерии исключения соответствовали ранее описанным [5]: наличие аномалий окклюзии в других направлениях, врожденные пороки развития, тяжелая общесоматическая патология.

     Всем участникам проводилось комплексное обследование, включавшее получение боковой телерентгенограммы (ТРГ) головы, создание цифровых 3D-моделей зубных рядов путем внутриротового или лабораторного сканирования с получением STL-файлов, загрузка и анализ данных в специализированном программного обеспечения «Ortho-3d.ru» [9]. На цифровых моделях относительно точки LP измерялись расстояния до следующих ключевых точек (рис. 1):

Рисунок 1. Схема расположения ключевых точек (Мв, Мн, 6в, 6н, 3в, 3/4, Iв, Iн) на цифровых моделях челюстей.

     Для верхнего зубного ряда: Mв – точка, характеризующая положение всего верхнего зубного ряда, 6в – мезиальный щечный бугор первого моляра, 3в – точка в области вершины бугра клыка, Iв – точка в области контакта небной поверхности центральных резцов верхнего с зубного ряда с режущими краями центральных резцов нижнего зубного ряда. Для нижнего зубного ряда: Мн – точка, характеризующая положение всего нижнего зубного ряда, 6н – точка, в области продольной фиссуры первого моляра нижнего зубного ряда, с которой контактирует точка 6в, 3/4 – точка между клыком и первым премоляром нижнего зубного ряда, с которой контактирует точка 3в, Iн – точка в области режущего края центрального резца нижнего зубного ряда.

     Для корректного сравнения индивидуальных данных все измеренные расстояния нормировались относительно суммы мезиодистальных размеров четырех резцов верхнего зубного ряда (Σ4в), принятой за инвариант. Среднее значение Σ4в в группах составило 31 мм.

     Статистическая обработка данных проводилась с использованием пакета Statistica 10.0. Для сравнения количественных параметров между группами применялся U-критерий Манна-Уитни. Различия считались статистически значимыми при p<0,05.

Результаты и их обсуждение

     Проведенный сравнительный пространственный анализ с использованием координатного параметра LP выявил статистически значимые и различия в положении зубных рядов и отдельных зубов между группами пациентов с дистальной и мезиальной окклюзией и контрольной группой с физиологической окклюзией. Полученные данные, которые представлены в Таблице 1, позволяют не только констатировать наличие аномалии, но и количественно оценить вклад каждого зубного ряда в формирование сагиттальной диспропорции.

Таблица 1. Сравнительный анализ линейных параметров положения зубных рядов и зубов относительно точки LP у пациентов с дистальной и мезиальной окклюзией и в группе контроля (Σ4в=31 мм, M±SD, мм).

Table 1. Comparative analysis of the linear parameters of the position of the dentition and teeth relative to the LP point in patients with distal and mesial occlusion and in the control group (Σ4b=31 mm, M±SD, mm).

Параметр (мм)

Контроль (n=50)

Дистальная окклюзия (n=50)

Величина отклонения от нормы

Мезиальная окклюзия (n=80)

Величина отклонения от нормы

Верхний зубной ряд

 

 

 

 

 

LP-Mв

195,1±1,0

198,6±4,1*

+3,5

192,0±3,5*

-3,1

LP-6в

195,5±1,0

196,2±4,3

+0,7

193,8±3,8*

-1,7

LP-3в

208,0±1,5

212,4±4,8*

+4,4

202,5±4,2*

-5,5

LP-Iв

226,1±1,5

231,8±5,2*

+5,7

219,8±5,0*

-6,3

Нижний зубной ряд

 

 

 

 

 

LP-Mн

195,1±1,0

190,2±5,1*

-4,9

203,8±5,5*

+8,7

LP-6н

195,5±1,0

190,6±5,3*

-4,9

207,5±6,0*

+12,0

LP-3/4н

208,0±1,5

202,6±5,6*

-5,4

219,0±6,5*

+11,0

LP-Iн

226,1±1,5

220,4±5,9*

-5,7

235,8±7,2*

+9,7

Примечание: * – p<0,001 по сравнению с контрольной группой. LP-Mв - – расстояние до точки, характеризующей положение верхнего зубного ряда LP/Мн – расстояние до точки, характеризующей положение нижнего зубного ряда; LP-6в – до первого моляра верхнего зубного ряда; LP-6н – до первого моляра нижнего зубного ряда; LP-3в – до клыка верхнего зубного ряда; LP-3/4 – до контактной точки между клыком и первым премоляром нижнего зубного ряда; LP-Iв – до нёбной поверхности центрального резца верхнего зубного ряда; LP-Iн – до режущего края центрального резца нижнего зубного ряда.

 

      У пациентов с дистальной окклюзией выявлен отчетливый бимаксиллярный дисбаланс. Все ключевые точки верхнего зубного ряда демонстрируют статистически значимое смещение в мезиальном направлении относительно физиологической нормы. Наиболее выраженные изменения зафиксированы в переднем сегменте: положение центральных резцов верхней челюсти (параметр LP-Iв) превышало контрольные значения в среднем на 5,7 мм, что указывает на их протрузию. Положение верхних клыков (LP-3в) также было смещено мезиально на 4,4 мм. Параметр LP-Mв, характеризующий положение всего верхнего зубного ряда, был увеличен на 3,5 мм. В противоположность этому, нижний зубной ряд у данной категории пациентов показал однонаправленное дистальное смещение по всем основным точкам. Величина ретрузии центральных резцов нижней челюсти (параметр LP-Iн) составила 5,7 мм. Смещение всего нижнего зубного ряда кзади (параметр LP-Мн) достигло 4,9 мм. Положение первых моляров верхней челюсти (LP-6в) статистически не отличалось от нормы, в то время как моляры нижнего зубного ряда (LP-6н) были достоверно дистализированы на 4,9 мм. Это свидетельствует о том, что в исследуемой выборке дистальное соотношение моляров по Энглю формировалось преимущественно за счет дистального положения нижнего зубного ряда, а не за счет изолированной мезиализации моляров верхнего зубного ряда. При мезиальной окклюзии зафиксирована зеркальная противоположность выявленной при дистальной окклюзии картины. Верхний зубной ряд у пациентов с данной аномалией оказался смещенным дистально по всем измеряемым параметрам. Наиболее значительные отклонения отмечены в области резцов: ретрузия центральных резцов верхнего зубного ряда (LP-Iв) составила 6,3 мм, а дистальное положение клыков (LP-3в) – 5,5 мм. Общее дистальное смещение верхнего зубного ряда (LP-Mв) равнялось 3,1 мм. Нижний зубной ряд, напротив, характеризовался выраженным мезиальным смещением. Параметр LP-Мн, отражающий его общее положение, превышал норму на 8,7 мм. Мезиальное смещение резцов нижнего зубного ряда (LP-Iн) достигло 9,7 мм, а первых моляров нижнего зубного ряда (LP-6н) – 12,0 мм, что является максимальным отклонением среди всех анализируемых параметров в исследовании. Данный результат подтверждает классическое представление о мезиальной окклюзии как об аномалии, где доминирующую роль часто играет избыточный рост или переднее положение нижней челюсти. Сравнение данных двух основных групп выявляет не просто разные, а противоположно направленные векторы зубоальвеолярной компенсации. При дистальной окклюзии наблюдается мезиализация верхнего и дистализация нижнего зубных рядов, тогда как при мезиальной окклюзии картина обратная: дистализация верхнего и мезиализация нижнего. Это подчеркивает, что координатная точка LP служит нейтральным ориентиром, относительно которого можно объективно оценить направление и величину смещения обоих зубных рядов независимо от вида аномалии. Выявленные паттерны имеют прямое клиническое значение. Они позволяют перейти от субъективной оценки сагиттального соотношения к точному расчету вклада каждой челюсти в формирование дисбаланса. Например, при дистальной окклюзии суммарный сагиттальный дисбаланс, рассчитанный как разность между мезиальным смещением верхнего ряда и дистальным смещением нижнего, составляет приблизительно 8,4 мм. Анализ соотношения величин LP-Mв и LP-Mн показывает, что данный дисбаланс формировался на 40% за счет переднего положения верхнего и на 60% за счет заднего положения нижнего зубного ряда. Такой количественный анализ является фундаментом для персонализированного выбора лечебной тактики: ретракции верхнего зубного ряда, протракции нижнего или их комбинации. Полученные данные, в отличие от наших более ранних исследований с широкой возрастным диапазоном, характеризуются меньшим стандартным отклонением в контрольной группе, что свидетельствует о высокой однородности выборки. Это подтверждает правильность методологического решения об ограничении исследования возрастным диапазоном 18-40 лет. В данном периоде рост лицевого скелета в основном завершен, что минимизирует вариабельность линейных параметров, связанную с индивидуальными темпами и направленностью роста. Следовательно, выявленные различия между группами с большой долей уверенности можно отнести на счет собственно патологии окклюзии, а не возрастных особенностей. Это повышает достоверность сравнительного анализа и клиническую ценность установленных количественных ориентиров для диагностики и планирования лечения у взрослых пациентов.

 

Выводы

     Разработанный способ диагностики с использованием координатной точки LP является высокоинформативным инструментом для проведения сравнительного анализа дистальной и мезиальной окклюзии, объективно выявляя противоположно направленные векторы смещения зубных рядов. Установлено в специализированной компьютерной программе «Ortho-3d.ru», что для дистальной окклюзии преимущественно характерно мезиальное смещение верхнего и дистальное смещение нижнего зубного ряда, а для мезиальной окклюзии – дистальное смещение верхнего и мезиальное смещение нижнего зубных рядов. Наиболее выраженные изменения в обоих случаях локализуется в области фронтальной группы зубов. Ограничение исследования возрастной группой 18-40 лет, характеризующейся завершенным ростом лицевого скелета, является методологически обоснованным. Это позволяет минимизировать вариабельность данных, обусловленную индивидуальными особенностями роста, и стандартизировать диагностические критерии для целей сравнительного анализа и планирования лечения у взрослых пациентов.

×

About the authors

Daniil Borisovich Kaplan

Russian University of Medicine

Author for correspondence.
Email: daniil-kaplan@mail.ru
ORCID iD: 0009-0003-0760-355X

PhD in Medical Sciences, Associate Professor, Department of Orthodontics

Russian Federation, Dolgorukovskaya St., 4, Moscow, Russia

References

  1. Kudryavtseva O.A., Kudryavtseva T.D., Gadzhiev I.G., et al. Diagnostic significance of the Eshler-Bitner test and facial aesthetics assessment in patients with distal occlusion (Part II). Institute of Dentistry. – 2020. – No. 1(86). – P. 82-83.
  2. Oborotistov N.Yu. Morphofunctional assessment of the dental-maxillary system in patients with distal occlusion according to ultrasound diagnostics / N.Yu. Oborotistov, A. A. Fokina, D. N. Vracheva [et al.] // Pediatric Dentistry and Prevention. – 2024. – Vol. 24, No. 1(89). – Pp. 47-56
  3. Sorokina M.S. Features of the structure of the dental and maxillary system in patients with various types of gnathic forms of distal occlusion / M.S. Sorokina, E.G. Sviridov, A.Yu. Drobyshev // Russian Dentistry. – 2023. – Vol. 16, No. 4. – Pp. 58-59.].
  4. Yánez-Zurita, C. Early orthodontic/orthopedic treatment in patients with class II sagittal anomalies. [A review]. / C. Yánez-Zurita, B. Naranjo Freire, A. Martillo Chiriguaya // Rev. Cient Odontol. –2023. – Vol. 11, № 3. – e165.
  5. Arsenina O.I. Application of digital technologies for effective treatment of patients with distal occlusion and musculoskeletal dysfunction / O.I. Arsenina, A.V. Komarova, A.V. Popova // Actual problems and prospects of dentistry development in the conditions of the North: collection of articles of the MNPC, dedicated to to the 65th anniversary of med. NEFU Institute. – 2022. – pp. 273-280.
  6. Davydov B.N. X–ray morphometric analysis of the position of teeth relative to the occlusal plane in persons with physiological occlusion of the dentition / B.N. Davydov, T.S. Kochkonyan, D.A. Domenyuk [et al.] // Medical alphabet. – 2022. – № 22. - pp. 60-72.
  7. Kazaryan G.G. Possibilities of ultrasonic diagnostics and application of an artificial neural network for assessing the morphology and dimensions of the articular disc of the temporomandibular joint / G.G. Kazaryan, V.V. Bekreev, S.Yu. Ivanov, N.Yu. Oborotistov, A.M. Gusarov, T.V. Khlystova [et al.] // Clinical Dentistry. – 2024. – No. 27(1). – Pp. 54-59.
  8. Kulizina T.A. The use of digital technologies in orthopedic dentistry and orthodontics / T.A. Kulizina, K.N. Fadeeva // Digital technologies and innovations in the development of science and education: materials of the III All-Russian scientific and practical conference with international participation, Cheboksary, April 7, 2023. Cheboksary: I.Ya. Yakovlev Chuvash State Pedagogical University, 2023. – P. 150-153.
  9. Cousley R.R. Introducing 3D printing in your orthodontic practice / R.R. Cousley // Journal of Orthodontics. – 2020. – Vol. 47, No. 3. – P. 265–272.
  10. Kaplan, D.B. Assessment of the position of teeth and dentition relative to the coordinate parameter in individuals with distal occlusion / D.B. Kaplan, L.S. Persin, A.Yu. Porokhin // Journal "Postgraduate Bulletin of the Volga Region". – 2025. – Vol. 25 (1). – P. 63-68
  11. Kaplan D.B. Assessment of the position of teeth and dentition in patients with mesial occlusion using the LP coordinate point / D.B. Kaplan, L.S. Persin, A.Yu. Porokhin, A.M. Davydova, A.S. Ermakov // Journal "Orthodontia". – 2024. – No. 4(108). – Pp. 13-17.
  12. . Danilova, M. A. Models of growth of the dental-maxillofacial complex in individuals with retro- and micrognathia of the mandible / P. V. Ishmurzin, O. A. Megrabyan, A. M. Konkova // Clinical Dentistry. – 2022. – Vol. 25, No. 1. – Pp. 74-80.
  13. Zhulev, E.N. Methodology for assessing the type of growth of the facial skeleton / E.N. Zhulev, E. Yu. Nikolaeva, P.V. Goldobina / / Znanstvena Misel. – 2020. – № 39-1(39). - Pp. 20-25.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) Kaplan D.B.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.