11.09.2014 Views

pełna wersja do pobrania - Protetyka Stomatologiczna

pełna wersja do pobrania - Protetyka Stomatologiczna

pełna wersja do pobrania - Protetyka Stomatologiczna

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

PROTET. STOMATOL., 2007, LVII, 5, 331-338<br />

Wpływ regularności linii Spee na ukształtowanie sferycznej<br />

powierzchni zwarcia naturalnego*<br />

The influence of Spee curve regularity on the formation of spherical surface<br />

of a natural occlusion<br />

Przemysław Kurpiel 1 , Kamila Wróbel 1 , Paweł Kurpiel 1 , Wojciech Michalski 2<br />

1<br />

Ze Studenckiego Koła Naukowego przy Zakładzie Propedeutyki i Profilaktyki Stomatologicznej IS AM<br />

2<br />

Z Zakładu Propedeutyki i Profilaktyki Stomatologicznej Instytytu Stomatologii AM w Warszawie<br />

Kierownik: dr hab. n. med. L. Wagner<br />

HASŁA INDEKSOWE:<br />

Krzywa Spee, sfera Jonsona, powierzchnia zwarcia,<br />

morfometria<br />

KEY WORDS:<br />

Spee curie, Monson’s sphere, occlusal surfach, morphometry<br />

Streszczenie<br />

Cel pracy. Zbadanie czy obustronna regularność<br />

strzałkowej linii Spee ma wpływ na 4-calowy wzorzec<br />

hipotetycznej sfery Monsona w zwarciu naturalnym.<br />

Materiał i metody. Badaniu poddano geometrię<br />

powierzchni zwarcia pełnych łuków zębowych 52 studentów<br />

w wieku 20-22 lat. Podstawą kwalifikacji było<br />

czynnościowe ukształtowanie zwarcia optymalnego z<br />

nieregulowanymi orto<strong>do</strong>ntycznie warunkami zgryzu,<br />

bez wypełnień oraz uszkodzeń mechanicznych na powierzchniach<br />

zwarciowych zębów bocznych i brzegach<br />

siecznych zębów przednich. Modele diagnostyczne z<br />

gipsu twardego przygotowano z wycisków alginatowych.<br />

W celu aksonometrycznego wyznaczenia linii Spee<br />

w relacji strzałkowej zastosowano metodę bliskozakresowej<br />

fotogrametrii cyfrowej i program komputerowy<br />

SpeeCur 2.0. Z kolei metodą skanowania w Systemie<br />

Digitalizacji 3D MicroScribe TM G2X (Immersion)<br />

i oprogramowania MonsOpt 1.0 wyznaczano sferę<br />

Monsona o stałym promieniu 4-cali i sferę optymalną<br />

o promieniu zmiennym. Obliczenia promienia krzywej<br />

zwarcia Spee wykonywano przy aproksymacji 7 punktów<br />

zwarciowych w odcinkach zębów trzonowych,<br />

Summary<br />

The aim of the study was to check whether the bilateral<br />

regularity of sagittal Spee line has an influence<br />

on the 4-inch model of hypothetical Monson’s sphere in<br />

natural occlusion.<br />

Material and methods. The geometry of occlusion<br />

surface of full dental arches of 52 students aged 20-22<br />

was subjected to the study. The reason for qualification<br />

was a functional shape of optimum occlusion with the<br />

condition of occlusion not regulated by ortho<strong>do</strong>ntics,<br />

with no fillings or mechanical damages on the occlusion<br />

surfaces of lateral teeth and incisor edges of anterior<br />

teeth. Diagnostic models made of hard gypsum<br />

were prepared by means of alginates.<br />

In order to mark the Spee line in sagittal relation axionometrically<br />

the method of close-range digital photogrammetry<br />

and computer programme SpeeCur 2.0<br />

was used. To determine the constant 4-inch radius of<br />

Monson’s spherical surface the MicroScribe 3D (Immersion)<br />

digitization system was used, alongside with<br />

the computer program MonsOpt 1.0 that cooperates<br />

with a spatial scanner. The calculations of Spee curve<br />

occlusion radius were made with approximation of 7<br />

occlusion points in the segments of molars, premolars<br />

* Praca wygłoszona i wyróżniona I nagrodą w sesji stomatologicznej na 4 Międzynaro<strong>do</strong>wym Kongresie Studentów Medycyny<br />

i Młodych Lekarzy, Warszawa 27-29 kwiecień 2007.<br />

331


P. Kurpiel i inni<br />

przedtrzonowych i kłów. Natomiast obliczenia stopnia<br />

<strong>do</strong>pasowania sfery Monsona i sfery optymalnej przy<br />

aproksymacji tych samych 14 punktów zwarciowych<br />

bocznych i 6 punktów w strefie siekaczy wykonywano<br />

przy przypisaniu współczynnika wagi =1 lub 1 i 0.<br />

Wyniki. Wartości średnie liczono z oszacowaniem<br />

całkowitej niepewności standar<strong>do</strong>wej dla współczynnika<br />

rozszerzenia k = 2 co odpowiadało poziomowi<br />

ufności α = 0,95. Średnia długość promienia krzywej<br />

Spee dla strony lewej wynosiła 10,1 ± 1,5 [cm], a dla<br />

strony prawej 10,6 ± 1,4 [cm]. Średni wskaźnik <strong>do</strong>pasowania<br />

sfery Monsona <strong>do</strong> 20 równoważnych punktów<br />

referencyjnych wynosił 0,38 ± 0,08, a <strong>do</strong> 14 preferowanych<br />

punktów zwarciowych bocznych 0,26 ± 0,01.<br />

Średni promień sfery optymalnej o możliwie najlepszym<br />

stopniu <strong>do</strong>pasowania <strong>do</strong> wszystkich 20 punktów zwarciowych<br />

wynosił 104,9 ± 5,5 [mm], a <strong>do</strong> 14 punktów<br />

bocznych 101,0 ± 1,5 [mm].<br />

Wnioski. Stwierdzono regularność strzałkowej linii<br />

Spee przy naturalnej symetrii jej krzywizny. Wskazywał<br />

na nią istotnie wyższy stopień <strong>do</strong>pasowania 4-calowego<br />

wzorca Monsona oraz porównywalne wartości promieni<br />

sfery optymalnej przy aproksymacji 14 punktów<br />

zwarciowych bocznych względem równoważności 6<br />

punktów rozmieszczonych w strefie siekaczy.<br />

and canines. The calculations of how Monson’s sphere<br />

fits the optimum sphere with the approximation of the<br />

same 14 lateral occlusion points and 6 points in the<br />

incisors zone were made with the use of weight factor<br />

= 1 or 1 and 0.<br />

Results. The average values were calculated with the<br />

estimation of total standard uncertainty for the factor k<br />

= 2 what corresponds to the trust level α = 0,95. The<br />

average length of the Spee curve radius for the left side<br />

was 10,1 ± 1,5 [cm] and for the right side 10,6 ± 1,4<br />

[cm]. The average factor of how Monson’s sphere fits<br />

20 equivalent referential points was 0,38 ± 0,08 and<br />

where it fits 14 preferred lateral occlusion points 0,26 ±<br />

0,01. The average radius of the optimum sphere of the<br />

best possible degree of fitting to all 20 occlusion points<br />

was 104,9 ± 5,5 [mm] and to 14 lateral points 101,0 ±<br />

1,5 [mm].<br />

Conclusions. The regularity of the sagittal Spee line<br />

in natural symmetry of its curve was found. It was indicated<br />

by the really higher degree of fitting of 4-inch<br />

Monson’s model and comparable values of optimum<br />

sphere radius with the approximation of 14 lateral occlusion<br />

points in respect of the equivalency of 6 points<br />

situated in the incisors zone.<br />

Zdefiniowana przez Ferdynanda von Spee (1) w<br />

1889 strzałkowa regularność linii zgryzu identyfikowana<br />

jest z rozmieszczeniem guzków policzkowych<br />

w żuchwie (czynnościowo aktywnych) lub<br />

podniebiennych w szczęce (pasywnych) obejmujących<br />

kły, zęby przedtrzonowe i trzonowe oraz<br />

kłykcie stawowe. Z kolei w 1919 roku Monson<br />

(2) uwzględniając obustronny determinant krzywej<br />

Spee oraz położenie brzegów siecznych siekaczy<br />

przyśrodkowych względem osi zawiasowej<br />

żuchwy opisanych trójkątem Bonwilla (3), sformułował<br />

teorię sferycznej rotacji zębów <strong>do</strong>lnych podczas<br />

artykulacji zwarciowej. Na podstawie prowadzonych<br />

badań morfometrycznych stwierdził, że<br />

system motoryczny ruchów zgryzowych żuchwy<br />

przy przeciętnym 30º kącie prowadzenia stawowego<br />

wpływa na ukształtowanie powierzchni zwarcia<br />

całych łuków zębowych jako sfery o przeciętnej<br />

średnicy ośmiu cali (4) (ryc. 1).<br />

Ryc. 1. Schemat wyznaczenia środka sferycznej powierzchni<br />

zwarcia wg teorii Monsona w układzie współrzędnych<br />

X-Y-Z względem płaszczyzny zwarcia.<br />

332 PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2007, LVII, 5


Powierzchnia zwarcia<br />

Cel pracy<br />

Celem pracy było zbadanie czy obustronna regularność<br />

przebiegu linii Spee ma wpływ na 4-calowy<br />

promień hipotetycznej powierzchni sferycznej<br />

w zwarciu naturalnym.<br />

Materiał i metoda<br />

Badaniu poddano geometrię zwarcia łuków zębowych<br />

u 52 studentów stomatologii w wieku 20-<br />

-22 lat bez wypełnień ubytków próchnicowych oraz<br />

uszkodzeń mechanicznych twardych tkanek w obrębie<br />

guzków zwarciowych i brzegów siecznych<br />

szczególnie w uzębieniu żuchwy. Podstawą przeprowadzonej<br />

selekcji z grupy ok. 180 osób (kobiet<br />

i mężczyzn) było czynnościowe ukształtowanie<br />

zwarcia optymalnego pełnych łuków z nieregulowanymi<br />

orto<strong>do</strong>ntycznie warunkami zgryzowymi<br />

(5). Modele diagnostyczne przygotowano z gipsu<br />

twardego na podstawie wycisków pobieranych masą<br />

alginatową.<br />

Pomiary i obliczenia <strong>do</strong>tyczyły morfologicznego<br />

rozmieszczenia 7-punktowej sekwencji punktów<br />

zwarciowych w obrębie szczytów guzków policzkowych<br />

drugich i pierwszych zębów trzonowych,<br />

przedtrzonowych oraz kłów (definiujących obustronny<br />

przebieg linii Spee), a także 4 punktów w<br />

strefie brzegów siecznych siekaczy bocznych i 2<br />

punktów siekaczy przyśrodkowych.<br />

Położenie 20 punktów zwarciowo-aktywnych w<br />

żuchwie wg schematu morfologii okluzji Slavicka<br />

(6) odwzorowano względem płaszczyzny zwarcia<br />

w układzie osi X-Y jako wspólnej płaszczyzny odniesienia.<br />

W projekcji strzałkowej (Y-Z) <strong>do</strong>tyczyło<br />

to prostoliniowych odcinków jej krawędzi między<br />

skrajnymi punktami zwarciowymi tzn. szczytami<br />

guzków dystalno-policzkowych drugich zębów<br />

trzonowych a szczytami brzegów siecznych kłów<br />

(7) (ryc. 2).<br />

Pomiary aksonometryczne metodą fotogrametrii<br />

bliskozakresowej realizowano na zdjęciach wykonanych<br />

aparatem cyfrowym Nikon Digital D70S z<br />

obiektywem Nikon DX 18-70 mm 1:3 5-4,5G ED<br />

(8, 9). Obustronne wyznaczenie promienia krzywej<br />

Spee aproksymującej układ 7 punktów zwarciowych<br />

bocznych o wartościach współrzędnych<br />

Y-Z realizowano w oprogramowaniu SpeeCur 2.0 (1)<br />

dla oceny geometrii powierzchni zwarcia w dwóch<br />

projekcjach (10).<br />

Rzeczywistą długość promienia strzałkowej<br />

krzywej zwarcia obliczano na podstawie bezwymiarowej<br />

wartości indeksu I Spee określającego proporcję<br />

między wyznaczonym promieniem krzywej<br />

kołowej R a odległością skrajnych punktów zwarciowych<br />

Lp na fotogramie w odniesieniu <strong>do</strong> pomia-<br />

Ryc. 2. Wyznaczenie krzywej Spee w układzie współrzędnych Y-Z i obliczenia jej parametrów w tym indeksu I Spee<br />

w oprogramowaniu SpeeCur 2.0.<br />

1<br />

Fotogrametryczną procedurę pomiarowo-obliczeniową krzywej zwarcia w projekcji strzałkowej i horyzontalnej w oprogramowaniu<br />

SpeeCur 2.0 opracowano w ramach realizacji tematu pracy własnej 011S16 / W1.<br />

PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2007, LVII, 5 333


P. Kurpiel i inni<br />

ru wykonanego na modelu diagnostycznym łuku<br />

zębowego (7).<br />

gdzie:<br />

R rz – promień rzeczywisty krzywej Spee, R – promień<br />

krzywej Spee na fotogramie,<br />

L rz – odległość rzeczywista między skrajnymi<br />

punktami zwarciowymi,<br />

L P – odległość między skrajnymi punktami zwarciowymi<br />

na fotogramie.<br />

Natomiast pomiary przestrzennego rozmieszczenia<br />

tych samych 14 punktów zwarciowych w odcinkach<br />

zębów bocznych uzupełnionych o 6-punktową<br />

sekwencję w strefie brzegów siecznych zębów<br />

przednich wykonywano w Systemie Digitalizacji<br />

3D MicroScribe TM G2X (ryc. 3). Współrzędne 20<br />

punktów referencyjnych mierzono z <strong>do</strong>kładnością<br />

0.23 mm przy kalibracji między punktami pomiarowymi<br />

przy maksymalnym wychyleniu ramienia<br />

skanera (certyfikat fabryczny nr 43361 – Immersion,<br />

San Jose CA, U.S.A.).<br />

Dla powtarzalności warunków pomiaru poziomowano<br />

płaszczyznę zwarcia w układzie osi X-Y-Z<br />

urządzenia skanującego. Poziom współrzędnych<br />

X-Y wspólnej płaszczyzny odniesienia, kontrolowano<br />

obustronnie porównywalnymi wartościami<br />

na pionowej osi Z między pierwszym a dziesiątym<br />

punktem zwarciowym tzn.: szczytem guzków<br />

dystalno-policzkowych zębów 37 i 47 a punktem<br />

przyśrodkowym na brzegach siecznych zębów 31<br />

i 41.<br />

Środek hipotetycznej sfery wyznaczano w postępowaniu<br />

obliczeniowym programu komputerowego<br />

MonsOpt 1.0 (2) przy <strong>do</strong>pasowaniu <strong>do</strong> klinicznego<br />

układu 20 równoważnych oraz 14 preferowanych<br />

punktów zwarciowych bocznych (11). Tym<br />

samym zgodnie z założonym celem badania powiązano<br />

strzałkową metodę pomiaru w programie<br />

SpeeCur 2.0 z procedurą przestrzennego odwzorowania<br />

rozmieszczenia punktów referencyjnych<br />

wyznaczających przebieg krzywej Spee w odniesieniu<br />

<strong>do</strong> wygenerowanej powierzchni sferycznej<br />

(7, 10, 12).<br />

Opracowany algorytm programu oparto na gradientowej<br />

metodzie najszybszego spadku poszukiwanych<br />

wartości. Doprowadzał on cyfrowy zapis<br />

współrzędnych <strong>do</strong> postaci obliczeniowo-graficznej<br />

modelu matematycznego hipotetycznej sfery przy<br />

aproksymacji rzeczywistego układu oznaczonych<br />

20 punktów zwarciowych (ryc. 4). Kryterium stopnia<br />

<strong>do</strong>pasowania określono najmniejszą sumą kwadratów<br />

odległości punktów zwarciowych od ich śladów<br />

na poszukiwanej sferze wyznaczonych wzdłuż<br />

jej promieni. Wobec tego jako funkcja celu 4 zmiennych:<br />

X S , Y S , Z S dla współrzędnych środka i R S dla<br />

promienia sfery, powinna spełniać warunek:<br />

F min (X S , Y S , Z S , R S ) = Σ ∆ i<br />

2<br />

∙ W i<br />

Ryc. 3. Przestrzenny pomiar rozmieszczenia 20 punktów<br />

referencyjnych w mechanicznym Systemie Digitalizacji<br />

3D MicroScribe TM G2X (Immersion).<br />

gdzie:<br />

∆ i – jest odległością punktu zwarciowego od jego<br />

śladu na powierzchni sferycznej;<br />

W i – jest współczynnikiem wagi opisującym<br />

zróżnicowanie ważności punktów zwarciowych<br />

w zależności od morfologicznego położenia<br />

w łuku zębowym.<br />

2<br />

Program obliczeniowo-graficzny MonsOpt 1.0-Sfera współpracujący z Systemem Digitalizacji 3D-MicroScribe TM G2X<br />

(Immersion) opracowano w ramach realizacji tematu w AM 011S16 /W1 oraz projektu KBN 3 T10C 033 26.<br />

334 PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2007, LVII, 5


Powierzchnia zwarcia<br />

Wyznaczenie środka i promienia sfery przy jej<br />

przybliżeniu <strong>do</strong> współrzędnych 20 równoważnych<br />

lub 14 preferowanych punktów zwarciowych realizowano<br />

w dwóch postępowaniach obliczeniowych:<br />

1) przyjmując hipotezę Monsona o stałym promieniu<br />

sfery czterech cali – 101,6 mm (1cal =<br />

25,4 mm);<br />

2) zakładając zmienną długość promienia sfery o<br />

optymalnym stopniu <strong>do</strong>pasowania <strong>do</strong> każdego<br />

układu odwzorowanych punktów.<br />

Ryc. 5. Przestrzenna prezentacja środka i promieni<br />

sfery optymalnej w odwzorowanym układzie punktów<br />

zwarciowych i ich śladów. Część interaktywna Sfera<br />

programu MonsOpt 1.0.<br />

od przyjętej <strong>do</strong> optymalizacji długości promienia i<br />

współczynnika wagi = 1 lub 1 i 0 (ryc. 6).<br />

Wyniki i ich omówienie<br />

Ryc. 4. Zapis cyfrowy współrzędnych 10 punktów zwarciowych<br />

po obu stronach łuku zębowego z graficznym<br />

podglądem odwzorowania w programie komputerowym<br />

MonsOpt 1.0.<br />

Wartości promieni rzeczywistych krzywej Spee<br />

obliczone po obu stronach łuków zębowych porównano<br />

z <strong>do</strong>pasowaniem 4-calowego wzorca Monsona<br />

Szacowanie <strong>do</strong>pasowania sfery o zadanej długości<br />

promienia <strong>do</strong> rzeczywistego rozmieszczenia<br />

punktów zwarciowych polegało na wyznaczeniu<br />

ich odległości od wygenerowanej powierzchni<br />

(ryc. 5). Obliczeń <strong>do</strong>konywano względem śladów<br />

pozostawionych na sferze przez promienie poprowadzone<br />

z jej środka <strong>do</strong> kolejnych punktów zwarciowych.<br />

Odległości oznaczano znakiem <strong>do</strong>datnim gdy<br />

punkt znaj<strong>do</strong>wał się poza sferą lub znakiem ujemnym<br />

w jej wnętrzu. Zero oznaczało położenie<br />

punktu zwarciowego <strong>do</strong>kładnie na wygenerowanej<br />

powierzchni. Miarę <strong>do</strong>pasowania zdefiniowano<br />

wskaźnikiem δ jako średnią arytmetyczną z najmniejszej<br />

sumy kwadratów odległości 20 punktów<br />

zwarciowych od wygenerowanej sfery w zależności<br />

Ryc. 6. Obliczenia stopnia <strong>do</strong>pasowania 4-calowego<br />

wzorca Monsona i promienia sfery optymalnej przy<br />

preferencji 14 punktów z przypisana wagą = 1 i 6 punktów<br />

z wagą = 0.<br />

PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2007, LVII, 5 335


P. Kurpiel i inni<br />

Ryc. 8. Zestawienie wskaźników <strong>do</strong>pasowania sfery<br />

Monsona o wartości średniej 0,38 ± 0,08 przy aproksymacji<br />

20 punktów zwarciowych oraz 0,26 ± 0,01 przy<br />

aproksymacji 14 punktów preferowanych.<br />

Ryc. 7. Zestawienie promieni krzywej zwarcia Spee o<br />

średniej długości 10,1 ± 1,5 [cm] dla strony lewej i 10,6<br />

± 1,4 [cm] dla strony prawej.<br />

o wskaźniku δ oraz długością promienia sfery optymalnej<br />

przy aproksymacji 20 równoważnych lub<br />

14 preferowanych punktów zwarciowych. Wartości<br />

średnie liczono z oszacowaniem całkowitej niepewności<br />

standar<strong>do</strong>wej uzyskanych wyników przy<br />

współczynniku rozszerzenia k = 2 odczytanego z tabeli<br />

dla pomiarów wykonywanych w naukach przyrodniczych<br />

(13, 14). Oznaczało to, że praw<strong>do</strong>po<strong>do</strong>bieństwo<br />

wyniku obliczeń z <strong>do</strong>wolnego pomiaru<br />

mieściło się w przedziale wartości ± 2S x = 0,954<br />

co odpowiadało poziomowi ufności α = 0,95.<br />

Na podstawie porównania średnich wartości długości<br />

promienia linii Spee po stronie lewej i prawej<br />

oceniono naturalną symetrię regularności jej<br />

krzywizny występującą w badanych łukach zębowych<br />

(ryc. 7). Wskazywał na to zdecy<strong>do</strong>wanie lepszy<br />

stopień <strong>do</strong>pasowania stałego promienia sfery<br />

Monsona <strong>do</strong> 14 punktów zwarciowych bocznych<br />

w porównaniu <strong>do</strong> pozostałych 6 punktów rozmieszczonych<br />

w strefie siekaczy (ryc. 8). Również średnia<br />

wartość długości promienia zmiennego dla sfery<br />

optymalnej przy aproksymacji 14 preferowanych<br />

punktów zwarciowych względem równoważności<br />

wszystkich 20 punktów referencyjnych, wskazywała<br />

na <strong>do</strong>minację 4-calowego wzorca sfery zgodnie<br />

z hipotezą Monsona jako modelowego kształtu powierzchni<br />

zwarcia naturalnego (ryc. 9).<br />

Natomiast współzależność strzałkowej regularności<br />

linii Spee o czynnościowo ukształtowanej symetrii<br />

po obu stronach łuku porównano ze stopniem<br />

<strong>do</strong>pasowania powierzchni sferycznej na wykresie<br />

zbiorczym (ryc. 10). Zestawiono w nim wskaźni-<br />

Ryc. 9. Zestawienie długości promieni sfery optymalnej<br />

o wartości średniej 104,9 ± 5,5 [mm] przy równoważności<br />

20 punktów referencyjnych i 101,0 ± 0,1 [mm]<br />

przy 14 punktach preferowanych.<br />

Ryc. 10. Zestawienie symetrii promieni krzywej zwarcia<br />

Spee przy <strong>do</strong>pasowaniu 4-calowej sfery Monsona z<br />

liniową tendencją wzrostu lub spadku porównywanych<br />

wartości.<br />

336 PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2007, LVII, 5


Powierzchnia zwarcia<br />

ki <strong>do</strong>pasowania 4-calowego wzorca <strong>do</strong> 14 punktów<br />

zwarciowych bocznych (kolor czerwony) oraz<br />

wszystkich 20 punktów referencyjnych (kolor niebieski)<br />

przy obustronnej regularności krzywej Spee<br />

(kolor zielony). Odpowiednimi kolorami wyznaczono<br />

linie trendu określające wzrost lub spadek<br />

wartości porównywanych parametrów przy aproksymacji<br />

wyników wielomianem pierwszego rzędu<br />

bliskim jedności.<br />

Dyskusja<br />

Pionowe odchylenie linii zgryzu od poziomej<br />

płaszczyzny zwarcia jest potocznie znane jako<br />

krzywa zwarcia Spee. Obustronnie ilustruje ją obwód<br />

walca o powierzchni stycznej <strong>do</strong> brzegów<br />

siecznych zębów przednich i guzków zwarciowych<br />

zębów bocznych oraz przedniej granicy kłykci stawowych<br />

żuchwy. Spee wyznaczał oś tego walca<br />

centrowaną prostopadle <strong>do</strong> płaszczyzny środkowo-<br />

-strzałkowej wzdłuż linii przecięcia z płaszczyzną<br />

po<strong>do</strong>czo<strong>do</strong>łową w odległości ok. 6,5-7 cm.<br />

Natomiast Monson zaproponował przestrzenne<br />

odniesienie tej samej krzywej zwarcia <strong>do</strong> sfery<br />

o środku lokalizowanym w miejscu anatomicznej<br />

gładzizny oddalonym o przeciętną wartość czterech<br />

cali od powierzchni okluzyjnych wszystkich<br />

zębów w łuku i wyrostków kłykciowych żuchwy.<br />

Oznaczało to, że zakrzywienie linii zwarcia można<br />

odwzorować strzałkowo w przybliżeniu <strong>do</strong> regularnej<br />

powierzchni walca i jednocześnie <strong>do</strong> powierzchni<br />

sferycznej w układzie przestrzennym. Z<br />

tego względu w prowadzonych badaniach wielu<br />

autorów opisuje kształt linii Spee w postaci matematycznego<br />

modelu obliczeniowego bazującego<br />

na morfometrycznych pomiarach modeli diagnostycznych<br />

łuków zębowych żuchwy (15, 16, 17,<br />

18, 19, 20, 21).<br />

W postępowaniu klinicznym <strong>do</strong>tyczy to głębokości<br />

krzywej Spee mierzonej względem płaszczyzny<br />

zwarcia wzdłuż jej promienia w odniesieniu <strong>do</strong> długości<br />

obwodu łuku zębowego (16). W regulacji warunków<br />

zgryzowych wymagających spłycenia linii<br />

zwarcia stosuję się zasadę zweryfikowaną na podstawie<br />

pomiarów i obliczeń przez Baldridge’a (17)<br />

a następnie przez Garcia’ę (18), że <strong>do</strong> obustronnego<br />

wyrównania każdego milimetra krzywej Spee<br />

potrzeba <strong>do</strong>datkowo ok. 1 mm obwodu po lewej i<br />

prawej stronie łuku.<br />

Można to uzasadnić czynnościową współzależnością<br />

występującą w geometrii zwarcia naturalnego<br />

opisaną na wykresie liniami trendu wyznaczonych<br />

parametrów. Każde spłycenie krzywej zwarcia<br />

po obu stronach łuku związane z wydłużeniem<br />

jej promienia w projekcji strzałkowej, prowadzi <strong>do</strong><br />

przemieszczenia linii Spee przy możliwie optymalnym<br />

<strong>do</strong>pasowaniu <strong>do</strong> powierzchni sferycznej o stałym<br />

promieniu dla danego przypadku, czego konsekwencją<br />

jest odpowiednie zwiększenie obwodu<br />

łuku zębowego.<br />

Opracowane metody wyznaczania parametrów<br />

geometrii powierzchni zwarcia można odnieść w<br />

sposób uproszczony <strong>do</strong> założeń modeli matematycznych<br />

dwóch kształtów linii Spee: w formie<br />

zwisającego łańcucha i łuku Bonwilla-Hawleya<br />

(19). Krzywa łańcuchowa jest gładką krzywą ciągłą<br />

zbliżoną <strong>do</strong> przestrzennego odwzorowania układu<br />

20 punktów zwarciowych w trzech sekwencjach<br />

aproksymowanych wygenerowaną sferą w oprogramowaniu<br />

MonsOpt 1.0. Natomiast kształt łuku<br />

Bonwilla-Hawleya podzielono w obliczeniach<br />

na trzy odcinki. Opisują go dwa prostoliniowe odcinki<br />

boczne między drugim zębem trzonowym a<br />

kłem oraz zakrzywiony odcinek przedni w obrębie<br />

siekaczy. Odpowiadają one założeniom aksonometrycznego<br />

rozmieszczenia 7 punktów zwarciowych<br />

w projekcji strzałkowej prawej i lewej uzupełnionych<br />

o 6 punktową sekwencję w strefie siekaczy<br />

odwzorowaną w projekcji horyzontalnej programu<br />

SpeeCur 2.0.<br />

Należy zaznaczyć, że parametry kształtu powierzchni<br />

zwarcia wyznaczone metodą fotogrametrii<br />

bliskozakresowej w dwóch projekcjach nawiązują<br />

<strong>do</strong> postępowania pomiarowo-obliczeniowego<br />

zastosowanego przez Hitchcocka (15) oraz<br />

Ferrario i wsp. (20) w matematycznym zdefiniowaniu<br />

krzywej Spee. Natomiast procedura przestrzennego<br />

odwzorowania rzeczywistego układu<br />

punktów zwarciowych w Systemie Digitalizacji 3D<br />

MicroScribe TM G2X względem powierzchni sferycznej,<br />

odpowiada współrzędnościowej metodzie<br />

zastosowanej przez Brauna i wsp. (16) oraz Ito i<br />

wsp. {21) w określeniu związku kształtu krzywej<br />

Spee i krzywej transwersalnej z zaburzeniami czynnościowymi<br />

narządu żucia.<br />

Reasumując można stwierdzić, że wykorzysta-<br />

PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2007, LVII, 5 337


P. Kurpiel i inni<br />

nie współczesnej technologii w zakresie pomiarów<br />

i obliczeń wspomaganych komputerowo daje możliwość<br />

<strong>do</strong>kładnej oceny indywidualnych różnic w<br />

geometrii zwarcia oraz prezentacji graficznej wyników<br />

opartych na ogólnie przyjętych kryteriach<br />

opisowych kształtu charakteryzujących zharmonizowaną<br />

czynność układu stomatognatycznego w<br />

klinicznym stanie ortofunkcji (22).<br />

Wnioski<br />

Pomiary i obliczenia morfologicznego rozmieszczenia<br />

20 punktów zwarciowych w 52 zbadanych<br />

łukach zębowych wykazały:<br />

– występowanie naturalnej symetrii krzywej<br />

Spee, którą określało regularne rozmieszczenie<br />

7-punktowej sekwencji w obrębie guzków<br />

zwarciowych zębów trzonowych, przedtrzonowych<br />

i brzegów siecznych kłów,<br />

– istotnie wyższy stopień <strong>do</strong>pasowania 4-calowego<br />

wzorca Monsona przy porównywalnej<br />

długości promienia sfery optymalnej w procedurze<br />

aproksymacji 14 punktów referencyjnych<br />

bocznych względem równoważności 6<br />

punktów zwarciowych w strefie siekaczy.<br />

Piśmiennictwo<br />

1. Spee F. G.: The gliding path of the mandible along<br />

the skull. Archiv. of Anat. u Phys. 1890, 16, 285-294.<br />

Translated by Biedenbach M. A., Hotz M., Hitchcock<br />

H. P., J. Am. Dent. Assoc., 1980, 100, 670-675. – 2.<br />

Monson G. S.: Occlusion as applied to crown and<br />

bridge work. J. Nat. Dent. Assoc., 1920, 7, 5, 399-413.<br />

– 3. Bonwill W. G. A.: The scientific articulation of the<br />

human teeth as founded on geometrical, mathematical<br />

and mechanical laws. Dent. Items. Interset., 1899, X,<br />

656-678. – 4. Monson G. S.: Applied mechanics in the<br />

theory of mandibular movements. Dent. Cosmos, 1932,<br />

74, 1039-1047. – 5. Dawson P. E.: Evaluation, diagnosis<br />

and treatment of occlusal problems. St. Louis C.<br />

V. Mosby Co. 1974, 293-299. – 6. Slavicek R., Mack<br />

H.: Die funktionelle Morphologie der Okklusion.<br />

Dental-Labor, 1980, 28, 1307-1318. – 7. Michalski W.,<br />

Bączkowski B., Sorbian M.: Zastosowanie metody fotogrametrycznej<br />

<strong>do</strong> wykreślania analizy i oceny krzywej<br />

Spee. Protet. Stomatol., 2002, LII, 1, 35-40. – 8.<br />

Winiarska-Majczyno M., Michalski W.: Przydatność<br />

metody fotogrametrycznej dla diagnostyki asymetrii<br />

twarzy. Czas. Stomatol., 1982, XXXV, 3, 133-139.<br />

– 9. Kurczyński Z., Preuss R.: Podstawy fotogrametrii.<br />

Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej,<br />

Warszawa 2000. – 10. Michalski W., Bączkowski B.,<br />

Michniowski Z.: Geometryczny aspekt powierzchni<br />

zwarcia w analizie i ocenie porównawczej. Protet.<br />

Stomatol., 2002, LII, 5, 264-272.<br />

11. Michalski W., Michniowski Z., Kuchta M., Wasek<br />

M.: Kliniczny kształt krzywej zwarcia a wyidealizowana<br />

powierzchnia sferyczna. Część I. Badanie stopnia<br />

<strong>do</strong>pasowania na modelu matematycznym układu.<br />

Protet. Stomatol., 2004, LIV, 6, 375-383. – 12. Hanau<br />

R. L.: Articulation defined, analyzed and formulated.<br />

J. Am. Dent. Assoc., 1926, 13, XII, 1964-1709. – 13.<br />

Guide to the expression of uncertainty in measurement<br />

ISO-IEC-OIML-BIPM, TAG 4/WG (1995), wyd.<br />

pol. Wyrażanie niepewności pomiaru – Przewodnik.<br />

Główny Urząd Miar, Warszawa 1999. – 14. Expression<br />

of the uncertainty of measurement in calibration., wyd.<br />

pol. Zakładu Metrologii Ogólnej Głównego Urzędu<br />

Miar ISBN 83-906546-2-8, Warszawa 2001. – 15.<br />

Hitchcock H. P.: The curve of Spee in stone age man.<br />

Am. J. Orthod. 1983, 84, 248-253. – 16. Braun S., Hnat<br />

W. P., Johnson B. E.: The curve of Spee revisited. Am.<br />

J. Orthod. Dentofac. Orthop., 1996, 110, 2, 206-210.<br />

– 17. Baldridge D. W.: Leveling the curve of Spee: its<br />

effect on mandibular arch length. J. Pract. Ortho<strong>do</strong>nt.,<br />

1969, 3, 26-41. – 18. Garcia R.: Leveling the curve<br />

of Spee: a new prediction formula. J. Tweed Found,<br />

1985, 13, 65-72. – 19. Germane N., Staggers J. A.,<br />

Rubinstein L., Revere J. T.: Arch length considerations<br />

due to the curve of Spee: A mathematical model. Am.<br />

J. Orthod. Dentofac. Orthop., 1992, 102, 3, 251-255. –<br />

20. Ferrario V. F., Sforza C., Miami A. Jr., Kolombo A.,<br />

Tartaglia G.: Mathematical definition of the curve of<br />

Spee in permanent healthy dentitions in mann. Archs.<br />

Oral Biol., 1992, 37, 691-694.<br />

21. Ito H., Okimoto K., Mizumori T., Terada Y.,<br />

Mruyama T.: Badanie kliniczne <strong>do</strong>tyczące związku pomiędzy<br />

krzywą zwarciową a zaburzeniami czynnościowymi<br />

narządu żucia. Quintess. 1997, V, 4, 249-254. –<br />

22. Koeck B. (red.), Troest T.: Zaburzenia czynnościowe<br />

narządu żucia. Kształt i czynność układu stomatognatycznego.<br />

Urban & Partner, Wrocław 1997.<br />

Zaakceptowano <strong>do</strong> druku 9.VIII.2007 r.<br />

Adres autorów: 02 006 Warszawa, ul. Nowogrodzka 59.<br />

© Zarząd Główny PTS 2007.<br />

338 PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2007, LVII, 5

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!