Valutazione elettromiografica ed elettrognatografica del trattamento ortodontico-chirurgico

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Valutazione elettromiografica ed elettrognatografica del trattamento ortodontico-chirurgico

4 settembre 2009 Accettato il: 24 novembre 2009

Electromyographic and electrognatographic evaluation in orthodontic surgical treatment

Disponibile il: 9 luglio 2010

L. Gianninia, C. Masperob,*, C. Batiac, G. Galbiatid  DDS, Reparto di Ortognatodonzia (Responsabile: Prof. G. Farronato), Università degli studi di Milano, Fondazione IRCCS Cà Granda - Ospedale Maggiore Policlinico, Milano b  MD, DDS, Dirigente Medico, Reparto di Ortognatodonzia (Responsabile: Prof. G. Farronato) Università degli studi di Milano, Fondazione IRCCS Cà Granda - Ospedale Maggiore Policlinico, Milano c  MD, Reparto di Ortognatodonzia (Responsabile: Prof. G. Farronato), Università degli studi di Milano, Fondazione IRCCS Cà Granda - Ospedale Maggiore Policlinico, Milano d  DDS, Reparto di Ortognatodonzia (Responsabile: Prof. G. Farronato) Università degli studi di Milano, Fondazione IRCCS Cà Granda - Ospedale Maggiore Policlinico, Milano a

Parole chiave: Elettromiografia Kinesiologia mandibolare Trattamento ortodontico-chirurgico Elettrognatografia Ortodonzia

Keywords: Electromiographic examination Mandibular kinesiology Orthodontic surgical treatment Electrognatographic examination Orthodontics

*Autore di riferimento. [email protected] (C. Maspero)

Riassunto Obiettivi. L’introduzione in ambito clinico-diagnostico di apparecchiature in grado di valutare gli aspetti funzionali, oscuri all’esame clinico, ha enormemente ampliato le frontiere della diagnosi e della terapia ortodontico-chirurgica. Lo scopo di questo lavoro consiste nel presentare i risultati ottenuti da uno studio elettromiografico ed elettrognatografico eseguito su 70 pazienti in trattamento ortodontico-chirurgico. Materiali e metodi. Tutti i pazienti candidati al trattamento ortodontico chirurgico in cura presso il Reparto di Ortognatodonzia del Dipartimento di Scienze Chirurgiche, Ricostruttive e Diagnostiche dell’Università degli Studi di Milano sono stati sottoposti, oltre all’esame obiettivo e radiografico, a una valutazione elettromiografica dei muscoli masticatori ed elettrokinesiografica dei movimenti mandibolari durante le varie fasi dell’iter ortodontico-chirurgico. Il campione analizzato è composto da 70 pazienti (27 maschi e 43 femmine) a fine crescita. Ogni paziente è stato monitorato dal punto di vista elettromiografico ed elettrognatografico in fase diagnostica, dopo il bandaggio, a cadenza periodica

0391-2000/$ - see front matter © 2010 Elsevier Srl. Tutti i diritti riservati. doi:10.1016/j.mor.2010.05.003

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| MONDO ORTODONTICO 2011;36(1):12-28

Abstract Objectives. Electromyography and electrognatography are very useful to assess neuromuscular function in the diagnosis and treatment of patients during orthodontic surgical treatment. The aim of this work is to evaluate both neuromuscular function and mandibular movements in 70 patients undergoing orthodontic surgical treatment. Material and methods. During the orthodontic surgical treatment all patients were submitted to usual clinical and radiographic exams and to periodical electromyographic and electrokinesiographic evaluations. The test group consisted of 70 patients (27 men and 43 women) at the end of growth. Electromiography and kinesiography were performed at the time of diagnosis, at the beginning of orthodontic therapy, periodically during orthodontic treatment before surgery, the day before surgery, during the intermaxillary block, at the removal of the fixation, during orthodontic treatment after surgery, at the removal of orthodontic appliance and the during follow up. The instruments used in this research were a Freely electromiograph and a K6-I EMG

Studio elettromiografico ed elettrognatografico

durante la fase di ortodonzia prechirurgica, un giorno prima dell’intervento chirurgico, durante il blocco intermascellare, alla rimozione del blocco, in fase di ortodonzia postchirurgica, allo sbandaggio e nel follow-up a distanza. Sono stati valutati con elettrodi bipolari di superficie il massetere e il fascio anteriore del temporale tramite l’utilizzo di due elettromiografi. Per confrontare i dati ottenuti con quelli della popolazione ritenuta sana, si è assunto un gruppo controllo composto da pazienti adulti, in I classe scheletrica, che non necessitavano e non avevano mai eseguito un trattamento ortodontico o ortodontico-chirurgico e che non presentavano problematiche articolari. Per la valutazione della kinesiologia mandibolare si è utilizzato il kinesiografo K6-I. I dati che si sono ottenuti sono stati valutati statisticamente con il test t e il test ANOVA. Risultati. In fase diagnostica i pazienti presentano un equilibrio compensatorio alla disgnazia. In fase di ortodonzia prechirurgica i valori elettromiografici ed elettrognatografici peggiorano e subiscono un nuovo calo dopo l’intervento chirurgico, per poi andare migliorando in fase di ortodonzia postchirurgica. Allo sbandaggio e nel follow-up i valori elettromiografici sono in progressivo miglioramento, fino a raggiungere valori ottimali. La riabilitazione dei movimenti mandibolari si presenta anch’essa soddisfacente e constante anche se avviene in un arco di tempo maggiore rispetto alla riabilitazione dell’attività dei muscoli masticatori. A fine trattamento, infatti, la massima apertura della mandibola si presenta ancora non paragonabile a quella preoperatoria. Conclusioni. I risultati di questo studio confermano che la riabilitazione funzionale avviene nei pazienti in terapia ortodontico-chirurgica in modo ottimale e spesso in un arco di tempo soddisfacente. L’indagine della funzionalità del sistema neuromuscolare riveste un ruolo di primaria importanza in quanto è importante raggiungere a fine trattamento un corretto equilibrio muscolare al fine di evitare recidive. Infatti, il successo terapeutico non può prescindere dal rispetto delle strutture neuromuscolari.

electromiograph and electrognatograph. The anterior temporal and the masseter muscles were tested. The control group consisted of adult patients with skeletal class I, with no temporomandibular disorders and no previous orthodontic or surgical-orthodontic treatments. Mandibular movements were assessed by a Myotronics K6-1 kinesiograph. The results were statistically analyzed by t test and ANOVA test. Results. At the beginning of treatment the patients of the test group showed a malocclusion-compensating balance. During orthodontic treatment before surgery electromyographic and electrognathographic values started to worsen and continued to worsen until surgery. They improved during orthodontic treatment after surgery. After removing orthodontic appliances, electromyographic values improved and reached optimal values. Recover of mandibular movements was also satisfying even if it took a longer time than muscular rehabilitation. At the end of the treatment maximum mandibular opening was still smaller than before treatment. Conclusions. This study confirms that functional rehabilitation of patients during orthodontic-surgical treatment is timely and good. Functional evaluation is important to reduce as much as possible a faulty neuromuscular activity that may cause a relapse; it also helps clinicians to control treatment and results. © 2010 Elsevier Srl. All rights reserved.

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Introduzione L’introduzione dell’elettromiografia ed elettrognatografia in ambito odontoiatrico ha determinato l’inizio di una serie di studi, sempre più frequenti nel corso degli ultimi anni, riguardanti la risposta omeostatica dell’organismo alle alterazioni fisiologiche o patologiche del sistema stomatognatico [1–5]. In particolare, sono state studiate la correlazione tra la tipologia facciale, l’attività dei muscoli masticatori e la kinesiologia mandibolare (dal greco studio del movimento; kinesis, movimento e logos, studio), la risposta omeostatica dell’organismo alle disgnazie dento-scheletriche di varia gravità, i compensi che esso è in grado di produrre di fronte ad alterazioni delle multifunzioni stomatognatiche, la risposta dei muscoli masticatori alle terapie funzionali in fase dinamica di crescita, l’attività muscolare dopo inserimento di impianti o la riabilitazione con protesi fisse, implanto supportate o implanto ritenute. Si è dimostrato che, in fase di crescita, cicli masticatori verticali portano a un minore accrescimento del condilo mandibolare in senso sagittale, mentre cicli masticatori più sviluppati sul piano sagittale portano a un maggiore accrescimento condilare sagittale. È stato inoltre studiato come i muscoli reagiscano a malocclusioni dentali o scheletriche quali il crossbite, l’openbite e il deepbite dentario e scheletrico e come i movimenti mandibolari possano essere di conseguenza alterati [6,7]. Negli ultimi anni si è focalizzata l’attenzione non solo sui dati clinici ricavabili da un esame obiettivo o da indagini strumentali radiografiche, ma si è cercato di approfondire anche l’aspetto funzionale del sistema neuromuscolare al fine di migliorare la diagnosi, monitorare l’andamento della terapia, ipotizzare la prognosi e l’eventuale possibilità di recidiva di una disgrazia [8]. Si sono sviluppati i nuovi concetti di occlusione, non più basata su teorie meccanicistiche ma comprendente anche aspetti funzionali, come mostrano le ricerche di Jankelson, Ferrario e Jarabak, per citare soltanto alcuni dei maggiori esponenti in questo ambito [9,10]. L’introduzione in ambito clinico-diagnostico di apparecchiature in grado di valutare gli aspetti funzionali, oscuri all’esame clinico, nonché di apparecchiature in grado di agire sulla componente neuromuscolare 14

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dall’apparato stomatognatico ha enormemente ampliato le frontiere della diagnosi e della terapia odontoiatrica e ortodontica in particolare. Tali apparecchiature, che in alcune realtà cliniche sono utilizzate di routine, consentono di valutare situazioni quali spasmi muscolari e squilibri nell’attività dei muscoli dalla masticazione, alterazioni più o meno importanti a livello della kinesiologia della mandibola e dell’impatto che le terapie praticate hanno su tali strutture [11]. Attualmente è noto che l’unica occlusione fisiologica e corretta è quella che si realizza con una contrazione equilibrata dei muscoli dell’apparato stomatognatico e dei distretti adiacenti. Infatti, sempre più numerosi sono gli studi che correlano il cavo orale con l’organismo, tra cui quelli che valutano i cambiamenti della postura corporea in seguito ad alterazioni occlusali. Secondo Jankelson, la mandibola non è altro che “il prolungamento funzionale verso l’alto” della colonna vertebrale e tutti i suoi movimenti vedono la compartecipazione del corpo in chiave tridimensionale [12,13]. Nell’ambito ortodontico-chirurgico sono numerosissime le applicazioni possibili. Il trattamento ortodontico-chirurigico si impone due finalità: funzionale ed estetica. Queste due valenze non sono solo gli obiettivi della terapia, ma anche la motivazione con la quale i pazienti si presentano all’attenzione dell’ortodontista. L’estetica, secondo la sua valenza filosofica e artistica, si definisce come la ricerca e lo studio del bello. L’epoca storica e il contesto culturale hanno influenzato la concezione del parametro di bellezza, che ha assunto con l’andare del tempo significati differenti, ma sempre condizionanti il modus vivendi dell’essere umano. I canoni della bellezza influenzano il comportamento e le relazioni sociali. Ciò che spinge un paziente a sottoporsi a un iter terapeutico piuttosto complesso, quale ortodonzia e chirurgia maxillo-facciale, è a volte una pura motivazione estetica. È quindi indispensabile riferirsi a una morfologia facciale che non si discosti dal canone della bellezza estetica, rapportandosi però al contesto culturale e geografico nel quale ci si deve riferire.

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Altre volte è invece la funzione a determinare la scelta del paziente. Vengono allora in aiuto indagini strumentali elettive in questo ambito, quali l’elettromiografia e la elettrognatografia. Da sempre il binomio forma-funzione è alla base della natura umana. Il ruolo della funzione sulla forma è indiscusso e imprescindibile. Esperimenti in vivo su animali hanno dimostrato che un cambiamento notevole della funzione muscolare esita in modificazioni della morfologia. A questo proposito sono numerosissimi gli studi presenti in letteratura, da Watt e Williams, che già nel 1951 studiarono l’effetto della consistenza del cibo sulla crescita e sullo sviluppo mandibolare e mascellare del topo, ad Avis che nel 1961 mostrò come la funzione muscolare sia di fondamentale importanza per lo sviluppo osseo nella regione dell’angolo goniaco [14,15]. P e r p o i g i u n g e re i n s e g u i t o a g l i s t u d i d i Throckmorton, Miralles, Ferrario, Finn, Bell, Moller, Ingervall, Thilander e molti altri [16–22]. Discusse sono le posizioni dei vari autori sulla situazione di equilibrio compensatorio messo in atto da molti pazienti portatori di gravi quadri disgnatici. Molti autori, negli anni Ottanta, hanno sottolineato che uno dei più importati scopi della terapia ortodontico-chirurgica è il miglioramento della funzionalità e dell’estetica, ma hanno anche evidenziato che una documentazione oggettiva di questo miglioramento era difficilmente ottenibile. Difficile era anche la dimostrazione della presenza di deficit funzionali in fase diagnostica. Molti pazienti, infatti, si presentavano con una funzionalità compensatoria simile ai valori normali [16,19,22]. A questo proposito, l’elettromiografia e l’elettrognatografia hanno giocato negli anni successivi un ruolo molto importante, nel rendere oggettivi e concreti dati altrimenti soltanto aleatori. È certo che non vi può essere stabilità post terapia ortodontica se l’occlusione raggiunta non è in armonia con le multifunzioni stomatognatiche e in particolare con l’attività dei muscoli della masticazione [23]. Lo stesso Giannì, a metà degli anni Ottanta, considera uno degli obiettivi del trattamento, ortodontico o ortodontico-chirurgico che sia, il raggiungimento di un’occlusione armonica con l’attività funzionale

dell’apparato stomatognatico. Egli, parlando del trattamento combinato ortodontico-chirurgico, sostiene che “il concetto di osteotomia delle ossa mascellari, quale semplice metodologia di correzione posizionale o strutturale delle ossa mascellari, è oggi obsoleto alla luce delle moderne conquiste della scienza in termini di fisiologia neuromuscolare e di cibernetica” [24]. Inoltre, egli sostiene che la garanzia della stabilità nel tempo del risultato raggiunto al termine di un trattamento ortodontico-chirurgico esiste soltanto quando la correzione della disgnazia avviene nel rispetto della funzionalità neuromuscolare e non risponde a criteri di esclusiva pertinenza meccanicistica. Non è più quindi possibile formulare una diagnosi e impostare un piano di trattamento basandosi solamente sui dati raccolti da valutazioni cliniche e strumentali che non considerino l’aspetto funzionale delle strutture sulle quali si va ad agire. Inoltre, non è possibile ritenere di aver raggiunto il successo terapeutico quando le strutture neuromuscolari siano sofferenti. Esistono oggi numerosi protocolli relativi alla diagnosi funzionale che includono la valutazione di parametri dinamici considerati sempre più importanti. Si considera, infatti, l’occlusione un fenomeno dinamico, funzionale, slegato da teorie meccanicistiche. Nell’ambito del trattamento ortodontico-chirurgico un obiettivo fondamentale è rappresentato dall’ottenimento di una funzionalità muscolare, articolare e occlusale ottimale, ovvero non solo il corretto allineamento dentario, la I Classe scheletrica e dentale, corretti overjet e overbite, allineamento delle linee mediane, ma anche la piena realizzazione di tutte le funzionalità dell’apparato stomatognatico. Molti autori concordano sul possibile ruolo del sistema neuromuscolare stomatognatico nella genesi e nella recidiva dei grandi quadri disgnatici [24,25]. Esso, infatti, regola e condiziona le multifunzioni stomatognatiche [26,27]. Al termine del trattamento, i muscoli coinvolti maggiormente nella cinematica della mandibola e nella funzionalità masticatoria devono presentarsi in una condizione fisiologica, con assenza di spasmo, rilassati e non dolenti. Quando i muscoli sono affaticati o si trovano in una condizione di spasmo, devono reclutare più unità MONDO ORTODONTICO 1/2011 |

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L. Giannini et al.

motorie per mantenere la stessa funzione e quindi si registrerà un’attività elettromiografica maggiore. L’elettromiografia e l’elettrognatografia, in quanto esami non invasivi e di semplice realizzazione, devono rientrare nella pratica di routine, in fase diagnostica, terapeutica e nel controllo a distanza. Tali esami non devono essere considerati a sé stanti, ma integrati nella valutazione clinica e strumentale classica. Il tracciato elettromiografico non deve assumere importanza soltanto nei pazienti con disfunzioni, essendo tra l’altro questi una minima parte di coloro che presentano gravi disgnazie dento scheletriche, ma deve essere contemplato e considerato in tutti i pazienti, in quanto utile metodo di diagnosi e verifica della terapia attuata. Infatti, anche pazienti asintomatici possono beneficiare dell’esecuzione di questo esame, soprattutto se effettuato nelle fasi pre- e post-operatoria, ma più in generale durante tutto l’iter diagnostico terapeutico. L’elettromiografia è diventata oggi un ausilio utile per la diagnosi e la terapia del paziente ortodonticochirurgico. È uno strumento completo, di facile utilizzo, non invasivo e poco ingombrante, il cui l’uso non è mai controindicato. Naturalmente è necessario che l’operatore motivi e stimoli adeguatamente il paziente che deve fornire il massimo della collaborazione. In fase diagnostica l’elettromiografia e l’elettrognatografia permettono di inquadrare correttamente il quadro disgnatico, durante la terapia consentono di verificarne la validità e a fine terapia e nel controllo a distanza sono importanti marker di un’eventuale recidiva. Inoltre tali metodiche consentono di valutare l’intervallo di tempo necessario perché i parametri funzionali muscolari e kinesiologici ritornino ai valori preoperatori e se possano anche migliorare rispetto ai valori preoperatori. Lo scopo di questo lavoro consiste nel presentare i risultati ottenuti da una ricerca che ha avuto l’obiettivo di indagare da un punto di vista elettromiografico ed elettrognatografico rispettivamente la funzionalità muscolare e la kinesiologia mandibolare dei pazienti in trattamento ortodontico-chirurgico, dalla fase diagnostica alla fine del trattamento e al follow up. 16

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Materiali e metodi Tutti i pazienti candidati al trattamento ortodontico chirurgico in cura presso il Reparto di Ortognatodonzia del Dipartimento di Scienze Chirurgiche, Ricostruttive e Diagnostiche dell’Università degli Studi di Milano sono stati sottoposti, oltre all’esame obiettivo e radiografico, a una valutazione elettromiografica dei muscoli masticatori ed elettrokinesiografica dei movimenti mandibolari durante le varie fasi dell’iter ortodontico-chirurgico. Il campione analizzato è composto da 70 pazienti (27 maschi e 43 femmine) a fine crescita. I criteri di inclusione (necessariamente presenti tutti e tre) sono stati: • adulta; • la fine dell’eta di crescita scheletrica (come indicato dall’esame della radiografia del polso secondo la Scuola di Milano) [24]; • la presenza di una disgnazia dento-scheletrica che necessita di un trattamento combinato ortodontico-chirurgico per la sua risoluzione clinica. È stato poi selezionato un gruppo controllo composto da 14 soggetti, di cui 7 maschi e 7 femmine di età adulta selezionati tra una popolazione di studenti del Corso di Laurea in Odontoiatria e Protesi Dentaria e del Corso di Laurea in Igiene Dentale e dell’Università degli Studi di Milano. Tali soggetti sono stati selezionati in quanto: • A fine della crescita scheletrica (come indicato dall’esame della radiografia del polso secondo Giannì) [24]; • In I classe scheletrica, con: – assenza di alterazioni della dimensione verticale anteriore superiore e inferiore; – assenza di anomalie scheletriche o quadri disgnatici di interesse ortodonticochirurgico; – assenza di anomalie dentarie; – assenza di patologie locali dell’apparato stomatognatico o sistemiche con ripercussioni a livello di tale apparato; – assenza di problematiche temporomandibolari; – assenza di dolorabilità muscolare. L’elettromiografia e l’elettrokinesiografia sono state eseguite sui pazienti ortodontico-chirurgici:

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• in fase diagnostica, al fine di ottenere informazioni funzionali aggiuntive rispetto alle metodiche di indagine cliniche e radiografiche; • prima del bandaggio; • periodicamente durante la fase di ortodonzia prechirurgica, con cadenza circa bimestrale e mensile in fase immediatamente precedente e seguente l’intervento; • il giorno prima dell’intervento chirurgico; • durante il blocco intermascellare, quando previsto; • allo sblocco; • in fase ortodontica postchirurgica con le stesse tempistiche della fase di ortodonzia prechirurgica; • alla rimozione del bite chirurgico; • allo sbandaggio; • nei controlli a distanza. In ciascuna di queste fasi, vengono eseguiti due esami elettromiografici effettuati con due elettromiografi differenti e un esame kinesiografico dei movimenti mandibolari. Prima degli esami è sempre stato chiesto al paziente se era esente da dolore dentario o scheletrico tale da impedire di effettuare correttamente gli esercizi. Sui soggetti del gruppo di controllo si è eseguita una elettromiografia con entrambe le apparecchiature e una kinesiografia. Gli elettromiografi utilizzati sono stati: • l’elettromiografo Freely (De Gotzen - Legnano, Italia) (fig. 1) [28]; • l’elettromiografo K6-I ed elettrognatografo (Myotronics - Tukwila WA, USA) (fig. 2) [29].

I muscoli presi in esame nella valutazione elettromiografica erano: • il fascio anteriore del temporale; • il muscolo massetere nella sua componente superficiale [30]. Sono stati utilizzati quattro degli otto canali di acquisizione disponibili su entrambi gli elettromiografi. La sperimentazione oggetto di questo lavoro è stata completamente eseguita da un solo operatore al fine di eliminare ogni tipo di variabilità interoperatore. Il paziente è stato previamente istruito circa le modalità, i tempi e l’utilità di tali esami. Si è insistito molto sull’importanza di effettuare valutazioni funzionali, ottenendo dati altrimenti non disponibili, da integrare con i dati radiografici e clinici di routine. Durante lo svolgimento degli esami, il paziente si trovava in una stanza appositamente dedicata, tranquilla e silenziosa, in modo da permettere una corretta comprensione delle indicazioni fornite [31]. Egli doveva rimanere seduto su di uno sgabello rigido, la cui altezza veniva regolata in modo che l’angolo tra coscia e gamba fosse di 90 gradi e che le cosce fossero parallele a terra. La schiena deve essere eretta e lo sguardo rivolto all’orizzonte con la testa in posizione naturale. È stato chiesto al soggetto di appoggiare le mani sulla porzione distale della coscia. Lo sgabello era privo di appoggio per la schiena e di ruote. Gli elettrodi utilizzati erano monouso e bipolari, Duo Trode Silver/Silver Chloride pregellati [30]. La distanza interpolare era di 21 ± 1 mm e ogni polo è circolare con diametro di 10 mm.

Fig. 1

Fig. 2

Fig. 1 Elettromiografo.

Fig. 2 Elettrognatografo

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Dopo avere adeguatamente deterso la cute del volto con l’utilizzo di un batuffolo di cotone imbevuto di alcol, al fine di ridurre l’impedenza della cute e favorire l’adesione, sono stati posizionati gli elettrodi per eseguire l’esame elettromiografico nello stesso modo per entrambe le apparecchiature, le cui valutazioni sono state eseguite una dopo l’altra. Gli elettrodi bipolari sono stati posizionati secondo la seguente procedura: • Per il muscolo massetere, l’operatore, stando alle spalle del soggetto seduto, palpa il ventre muscolare mentre il paziente serra i denti. Per posizionare l’elettrodo bipolare parallelamente alle fibre muscolari, si tracciano idealmente la linea congiungente la commessura labiale al trago (linea labio-tragalica) e la linea congiungente l’esocanto con il gonion (linea esocanto-goniaca). Si posiziona l’elettrodo in modo che il polo superiore giaccia nel punto di intersezione delle due linee e il suo asse maggiore sia lungo la linea esocanto goniaca. • Per il muscolo temporale si palpa il muscolo in serramento e si individua l’asse maggiore del processo zigomatico dell’osso frontale; l’elettrodo bipolare viene posizionato lungo la linea parallela a tale processo passante circa un dito traverso posteriormente e superiormente a esso; in tale modo l’elettrodo sarà parallelo alle fibre muscolari e si troverà all’incirca superficialmente rispetto alla sutura fronto-parietale. • Si posiziona infine un elettrodo di messa a terra (monopolare) a livello della fronte in una zona silente dal punto di vista dell’attività muscolare. È possibile mettere tale elettrodo anche sulla superficie volare dell’avambraccio dato che anche questa è una zona silente. Tale elettrodo viene utilizzato dall’elettromiografo come riferimento, eliminando parte dei rumori di fondo. Può essere, quindi, considerato un primo filtro per annullare le interferenze [30,31]. È stato chiesto al paziente di eseguire l’elettromiografia con l’elettromiografo Freely e quindi un serramento delle arcate in massimo serramento volontario (maximum voluntary clench) su rulli di cotone posti in zona dei primi molari per 5 secondi [cotton], un serramento delle arcate in maximum voluntary clench senza i cotoni interposti per 5 secondi [clench]. 18

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Tali prove sono state svolte secondo il protocollo di Ferrario et al. [30]. Con l’elettromiografo K6-I si sono eseguite l’elettromiografia a riposo, al fine di fornire una misurazione obiettiva della attività elettrica dei muscoli in esame in stato di riposo e valutare eventuali iperattività muscolari, tipiche delle disfunzioni temporomandibolari miogene. Infatti, bassi livelli di attività elettrica muscolare a riposo sono un indice positivo e un obiettivo della terapia. Si sono poi analizzate le attività muscolari in massima contrazione volontaria, al fine di valutare obiettivamente lo stato biochimico e propriocettivo dell’occlusione durante il maximum voluntary clench e il clench su rulli di cotone. Esiste, infatti, una correlazione lineare tra segnale elettromiografico, reclutamento delle unità motorie e forza espressa in contrazione isometrica. Per quanto concerne la kinesiologia mandibolare sono stati indagati i movimenti mandibolari principali, quali la massima apertura e i movimenti di lateralità e protrusiva. L’esame elettrokinesiografico è stato eseguito con il kinesiografo K6-I (Myotronics - Tukwila WA, USA] dotato di una gabbia-sensore da fissare alla testa del paziente e di un magnete da posizionare intraoralmente. L’esame è stato effettuato successivamente alle due elettromiografie con il paziente nella medesima posizione sullo sgabello. Il magnete utilizzato è quello ideato appositamente per il kinesiografo in uso e commercializzato dalla Myotronics (Myotronics - Tukwila WA, USA). Per permettere una corretta adesione del magnete, si è utilizzato il Bioadesivo Stomahesive (Myotronics - Tukwila WA, USA). L’adesivo è stato applicato sul magnete dal suo lato di maggiore rugosità, avendo cura di scaldarlo tra le dita per qualche secondo al fine di renderlo più malleabile e maggiormente adesivo. Il magnete, come tutti i magneti, possiede un polo nord, contraddistinto da una scanalatura, e un polo sud. Il polo nord va rivolto alla sinistra del paziente. Il magnete va posizionato in posizione paramediana sinfisaria, in una posizione che assolutamente non causi un precontatto durante i movimenti di chiusura mandibolare e sia il più stabile

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possibile, per evitare che un suo spostamento alteri i dati ottenuti. La gabbia di sensori viene posizionata attorno alla testa del paziente in modo tale che l’appoggio nasale sia ben stabile e centrato. Questo telaio consiste in un generatore di campo elettromagnetico e le alterazioni di questo prodotte dal movimento del magnete nello spazio generano il tracciato kinesiografico mandibolare. Si deve istruire il paziente a non muovere bruscamente la testa o a non toccare la gabbia al fine di non alterare le acquisizioni effettuate e prestare attenzione, soprattutto con le persone di bassa statura, che la gabbia non interferisca con l’escursione toracica respiratoria. Prima di effettuare ogni scan kinesiografica è necessario controllare sul computer, servendosi della apposita funzione, il corretto posizionamento del magnete. Al termine di queste prove, si sono eseguite le transcutaneal electric neural stimulation (TENS) allo scopo di decondizionare i muscoli innervati dal V e dal VII paio di nervi cranici [29]. Per raggiungere tale scopo, si sono posizionati due elettrodi monopolari Myotrode SG a livello della fossa glenoide, che viene identificata facendo effettuare movimenti di massima apertura e chiusura della bocca e palpando contemporaneamente la testa del condilo. Le transcutaneal electric neural stimulation sono effettuate servendosi del Myomonitor J5 (Myotronics - Tukwila WA, USA) e durano 45/50 minuti. Il paziente deve rimanere rilassato, evitando di contrastare qualunque tipo di movimento della mandibola o di contrazione. Si è eseguita in seguito una seconda prova a riposo che consente di valutare la riduzione attesa dell’attività elettrica muscolare e l’efficacia della terapia. Va sottolineato che i soggetti appartenenti al gruppo controllo hanno effettuato soltanto una valutazione kinesiografica e due elettromiografiche nella stessa seduta, con il medesimo protocollo seguito per i pazienti ortodontico-chirurgici. Essendo riportato dalla letteratura che un soggetto che esegue per la prima volta un esame di tipo funzionale non effettua prove attendibili, si è ripetuto due volte tutto l’esame e si sono considerati i valori ottenuti dalle seconde prove [32].

Questo dipende da una necessità di familiarizzare con lo strumento e di poter eseguire gli esercizi richiesti con scioltezza. Il paziente ortodontico-chirurgico ha invece la possibilità di familiarizzare con l’esame. Infatti, le prime acquisizioni elettromiografiche e kinesiografiche non sono mai state accettate. Tale esame è stato considerato una prova necessaria a istruire correttamente il paziente su gli esercizi da eseguire e a permettere che prendesse confidenza con il macchinario. Inoltre va anche sottolineato che ogni volta che si eseguiva una elettromiografia o kinesiografia, ciascuna scan o prova elettromiografica è stata eseguita almeno due volte, al fine di valutare l’affidabilità e la ripetibilità del test. In caso di discrepanza, la stessa prova veniva eseguita di nuovo, fino a ottenere risultati ripetibili. Soltanto una volta che tali valori erano stati ottenuti si procedeva a salvare l’esame. L’operatore che ha eseguito le prove era sempre lo stesso. Gli indici elettromiografici presi in considerazione con l’elettromiografo Freely sono [30,31]: • POC: indice della simmetria dei potenziali standardizzati sviluppati dai muscoli. Quando i muscoli si contraggono con perfetta simmetria, si ottiene un valore di POC uguale a 100% (le ampiezze dei potenziali EMG sono completamente sovrapposte). Quando vi è la totale asimmetria, il valore di POC è uguale a 0. I valori considerati nella norma sono maggiori a 85%. È un indice della distribuzione simmetrica della attività muscolare.Viene calcolato sovrapponendo i potenziali EMG dei muscoli omologhi destro e sinistro nel tempo. Il POCm indica la sovrapposizione percentuale dell’attività muscolare dei masseteri destro e sinistro. Il POCt indica la sovrapposizione percentuale dell’attività muscolare dei temporali destro e sinistro. Ferrario et al. nel 2000 hanno espresso l’asimmetria muscolare di temporale e massetere che tiene conto dell’intera morfologia del segnale EMG come funzione del tempo. I potenziali MONDO ORTODONTICO 1/2011 |

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EMG vengono così espressi come percentuale del valore delle varie prove (clench, clench rest e tap tap) riportato nella acquisizione con i rulli di cotone [28]. • TORS: Indice di torsione. È dato dall’eventuale presenza di coppie di forze torcenti, sviluppate da massetere e temporale controlaterali, in grado di sviluppare un dislocamento laterale della mandibola. Il valore varia da 0 a 100, corrispondenti rispettivamente alla presenza e alla completa assenza di dislocazione laterale. Si considera nella norma un valore inferiore al 10%. Indica l’eventuale torsione cui è sottoposta la mandibola in dipendenza del momento dovuto alla coppia di tensione prodotta dall’attività del muscolo massetere destro e temporale sinistro e viceversa [28]. • IMPACT: indice dell’attività muscolare del muscolo massetere e temporale nel tempo; è dato dal rapporto fra i mV sviluppati durante la prova in massima intercuspidazione e la prova di riferimento, espresso in %*sec. È il lavoro sviluppato da ciascun muscolo rappresentato geometricamente dall’area sottesa alla curva di attività elettrica dei muscoli esaminati nel tempo. È considerato nella norma per valori compresi fra 100 ± 5%*sec [28,33]. Gli indici elettromiografici presi in considerazione con l’elettromiografo K6-I sono [29]: Fig. 3

Fig. 3 Andamento dell’indice di POC.

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• Scan 9: valuta l’attività muscolare a riposo. • Scan 11: valuta l’attività muscolare in massima intercuspidazione e in serramento su rulli di cotone. Il test statistico effettuato è stato il Test T con significatività per p < 0,05. Gli autori dichiarano che lo studio presentato è stato realizzato in accordo con gli standard etici stabiliti nella Dichiarazione di Helsinki e che il consenso informato è stato ottenuto da tutti i partecipanti prima del loro arruolamento allo studio.

Risultati L’indice di POC medio nel gruppo pazienti presenta a inizio trattamento il valore di 80% (valore norma maggiore a 85%). Dopo l’inizio della terapia ortodontica il valore di POC medio diminuisce fino a raggiungere il valore di 77% prima dell’intervento chirurgico (fig. 3). Esso va aumentando in fase postchirurgica fino a raggiungere il valore di 84% dopo la rimozione dello splint occlusale e dell’85% nel follow-up a distanza di 2 anni. Il valore del POC medio nel gruppo controllo si attesta all’88%. Tra il valore dell’indice di POC nel gruppo pazienti e nel gruppo controllo vi è una differenza statisticamente significativa in tutte le fasi del trattamento tranne nel follow-up.

Studio elettromiografico ed elettrognatografico

L’indice di TORS a inizio trattamento ha il valore medio di 11%, va rapidamente aumentando in fase di ortodonzia prechirurgica, per poi diminuire poco prima dell’intervento e assumere il valore di 15%. Nel postoperatorio si assiste a un rapido decremento del valore di TORS che raggiunge il valore di 10% nel follow-up (fig. 4). Il valore del TORS nel gruppo controllo è di 9%. Il TORS è statisticamente differente nel gruppo Fig. 4

pazienti rispetto al gruppo controllo in tutte le fasi terapeutiche eccetto all’inizio del trattamento e nel follow-up. L’andamento dell’IMPACT % si presenta a inizio trattamento attorno all’85%, va aumentando in fase prechirurgica fino al valore del 95% per poi aumentare nuovamente nel periodo postoperatorio e attestarsi nel follow up sul valore del 97% (fig. 5). Fig. 4 Andamento dell’indice di TORS.

Fig. 5

Fig. 5 Andamento dell’indice di IMPACT.

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Nel gruppo controllo il valore medio di IMPACT è del 103%. Il valore di IMPACT % è sempre statisticamente differente rispetto al gurppo controllo tranne nella fase di follow-up. L’attività elettromiografica a riposo si presenta superiore al valore norma a inizio trattamento, subisce un netto aumento nel postoperatorio, soprattutto per quanto concerne la componente dei muscoli temporali, e va poi stabilizzandosi nel postoperatorio, nonostante mantenga valori maggiori rispetto a quelli del gruppo controllo.

Fig. 6

Fig. 6

Andamento delle attività muscolari a occhi aperti.

Fig. 7

Fig. 7

Andamento delle attività muscolari a occhi chiusi.

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Non sono state riscontrate differenze statisticamente significative eccetto per la componente dei temporali nella fase di blocco intermascellare. Si è evidenziata una differenza statisticamente significativa (con p < 0,001 per quanto riguarda i temporali) tra l’attività muscolare a occhi aperti e a occhi chiusi (figg. 6,7). Confrontando le attività elettromiografiche dei gruppi muscolari analizzati registrate prima e dopo l’esecuzione delle TENS, si verifica che vi è una differenza. Infatti, dopo l’applicazione delle TENS si assiste a una riduzione in microVolt delle attività

Studio elettromiografico ed elettrognatografico

stesse. Tra il pre-TENS e il post-TENS si riscontrano differenze statisticamente significative in entrambi i gruppi (figg. 8,9). Tale diminuzione è significativamente maggiore nel gruppo pazienti rispetto al gruppo controllo.

Fig. 8

L’andamento dell’attività muscolare espressa in microVolt e valutata con l’elettromiografo K6-I Myotronics della De Gotzen ha un andamento simile a quello dell’indice di IMPACT % presentando una netta diminuzione nel periodo preoperatorio e un

Fig. 8 Differenza pre e post tens. 1=RTA 2=LTA 3=LMM 4=RMM.

Fig. 9

Fig. 9 Differenza pre e post tens. 1=RTA 2=LTA 3=LMM 4=RMM.

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L. Giannini et al.

aumento progressivo nel postoperatorio. Le differenze tra i due gruppi sono sempre statisticamente significative eccetto nel follow-up (figg. 10,11). La massima apertura della bocca a inizio trattamento è in media di 40 mm, va diminuendo fino Fig. 10

Fig. 10

Andamento delle attività muscolari in clench.

Fig. 11

Fig. 11

Andamento delle attività muscolari in cotton.

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al periodo postoperatorio, dove rapidamente aumenta fino a raggiungere nel follow-up il valore di 36 mm. Si assiste a una differenza statisticamente significativa in tutte le fasi terapeutiche tra i valori riscontrati nel gruppo controllo e quelli riscontrati nel gruppo pazienti (fig. 12).

Studio elettromiografico ed elettrognatografico

Fig. 12

Fig. 12 Kinesiologia mandibolare: massima apertura calcolata sul piano verticale.

Discussione L’andamento dell’indice di POC medio si presenta particolarmente interessante. A inizio trattamento esso è inferiore rispetto al valore riscontrato nel gruppo controllo e tra di essi intercorre una differenza statisticamente significativa. Nonostante questo è considerato un valore buono, essendo il valore ottimale di poco superiore [30,31]. Questo testimonia che l’organismo mette in atto una sorta di equilibrio omeostatico compensatorio, e quindi instabile, pertanto il paziente ortodonticochirurgico non necessariamente lamenta un difetto funzionale. La sua diminuzione nel periodo preoperatorio testimonia l’azione dell’apparecchiatura ortodontica che va a peggiorare volutamente la disgnazia scheletrica e fa perdere i compensi instabili che si erano ottenuti spontaneamente. Nella fase postoperatoria il POC medio aumenta fino a raggiungere un valore ottimale nel follow up e non più differente statisticamente dal gruppo controllo. Questo testimonia l’avvenuto ripristino e miglioramento della funzionalità muscolare dei pazienti che raggiungono nel follow-up valori ottimali di simmetria muscolare. Il valore di indice di TORS ci dimostra che a inizio terapia i pazienti presentano lievi forze torcenti a livello della mandibola che vanno rapidamente

aumentando in fase di ortodonzia prechirugica per lo stesso meccanismo evidenziato per l’indice di POC medio. In fase postoperatoria il TORS va diminuendo fino ad attestarsi a un valore all’interno del range di normalità e non statisticamente differente rispetto al gruppo controllo. Questo dato testimonia che le forze torcenti a livello mandibolare si riducono notevolmente e rientrano nei valori normali. L’indice di IMPACT % indica l’attività dei muscoli nel tempo. Il suo andamento è caratteristico. Esso è sensibilmente inferiore al valore del gruppo controllo a inizio trattamento. La sua diminuzione dopo l’inzio della terapia ortodontico-chirurgica può essere spiegata dal fatto che si sono persi i compensi dentari creati dall’organismo; esiste una dolenzia attribuita al movimento dentario ma anche al fatto che i brackets causano dolenzia a livello mucoso. Tutti questi fattori inibiscono l’attività muscolare del paziente, come dimostrato in letteratura [34–37]. Nel periodo postoperatorio il valore di IMPACT % aumenta fino a non presentare alcuna differenza statisticamente significativa rispetto al gruppo controllo; tale dato testimonia l’avvenuta riabilitazione funzionale. Valutando l’attività elettromiografica a riposo, essa si presenta sempre maggiore rispetto all’attività del gruppo controllo e rispetto ai valori norma in tutte le fasi del trattamento. Nel periodo di blocco MONDO ORTODONTICO 1/2011 |

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L. Giannini et al.

intermascellare, aumenta l’attività dei muscoli temporali che può essere spiegata dalla loro azione stabilizzatrice sulla mandibola. Eseguendo le prove a riposo a occhi aperti e a occhi chiusi la differenza si è dimostrata statisticamente significativa. In particolare, a occhi chiusi si assiste a una riduzione dei valori di attività muscolare soprattutto dei temporali. Tale dato è stato dimostrato in letteratura da Miralles e Cattaneo [17,38]. L’andamento dell’attività muscolare espressa in microVolt si presenta del tutto sovrapponibile a quello dell’indice di IMPACT % e testimonia ancora una volta la presenza di un equilibrio omeostatico in fase diagnostica, la riduzione dell’attività muscolare dopo l’inizio della fase ortodontica-prechirurgica e il suo ripristino graduale e costante in fase postchirurgica. Il confronto tra le attività a riposo eseguite prima e dopo le TENS consente di concludere che la stimolazione neurale transcutanea ha effetti benefici in entrambi i gruppi di pazienti ma soprattutto nel gruppo controllo, più esente da spasmi e contratture muscolari. La riabilitazione dei movimenti mandibolari si presenta anch’essa soddisfacente e constante anche se avviene in un arco di tempo maggiore rispetto alla riabilitazione dell’attività dei muscoli masticatori. A fine trattamento, infatti, la massima apertura della mandibola si presenta ancora non paragonabile a quella preoperatoria.

necessita di tempo ma avviene spesso in modo costante e soddisfacente. L’elettromiografia e l’elettrognatografia si sono quindi dimostrate metodiche estremamente valide per la valutazione della corretta funzionalità dell’apparato neuromuscolare e dei movimenti della mandibola. Visto il ruolo che il sistema neuromuscolare stomatognatico ha nella genesi e recidiva dei grandi quadri disgnatici, è importante raggiungere a fine trattamento un corretto equilibrio muscolare al fine di evitare recidive in quanto il successo terapeutico non può prescindere dalle strutture neuromuscolari. I tracciati elettromiografico ed elettrognatografico non devono assumere importanza soltanto nei pazienti disfunzionali ma sarebbe auspicabile che diventassero un utile metodo di diagnosi e verifica della terapia attuata [39].

Conflitto di interessi Gli autori dichiarano di non aver nessun conflitto di interessi.

Finanziamento allo studio Gli autori dichiarano di non aver ricevuto finanziamenti istituzionali per il presente studio. Bibliografia 1. Dean JS, Throckmorton GS, Ellis III E, Sinn DP. A

Conclusioni

preliminary study of maximum voluntary bite force and jaw muscle efficiency in pre-orthognathic surgery patients. J

Dall’analisi dei dati raccolti è possibile concludere che non sempre il paziente portatore di grave disgnazia in fase diagnostica presenta alterazioni della funzionalità muscolare e della kinesiologia mandibolare. L’inizio dell’ortodonzia prechirurgica agisce sulla attività muscolare e sulla funzionalità del sistema stomatognatico. Essa aggrava la disgnazia e conseguentemente spesso causa un peggioramento dei valori elettromiografici ed elettrognatografici. Esiste una variabilità individuale nella risposta alla terapia anche se la riabilitazione muscolare e dei movimenti della mandibola nel postoperatorio 26

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