Evaluation of the development state of the dento-facial system of the fetus according to data of prenatal ultrasonic screening in the second and third trimester of pregnancy

Full Text

За последнее десятилетие, по мнению отечественных и зарубежных ученых, сопутствующие экстрагенитальные патологии встречаются у 60–80 % беременных [1, 4] (рис. 1).

 

Рис. 1. Частота сопутствующей соматической патологии у беременных / Fig. 1. Frequency of concomitant somatic pathology in pregnant women

 

Состояние здоровья женщины во время беременности влияет на внутриутробные процессы минерализации эмали временных зубов у плода: при осложненном течении беременности обызвествление эмали замедляется, а в отдельных случаях и приостанавливается на начальном этапе [3, 4, 5].

В настоящее время профилактика врожденных аномалий челюстно-лицевой области — это своевременная диагностика [2]. Применение трехмерной ультразвуковой диагностики плода беременной женщины открывает новые возможности для предотвращения серьезных челюстно-лицевых деформаций, поскольку самый важный период в формировании зубочелюстной системы — внутриутробный (рис. 2).

 

Рис. 2. Дефект верхнего нёба. Порок развития плода / Fig. 2. Upper palate defect. Malformation of the fetus

 

В связи с вышеуказанными литературными данными о высоких показателях заболеваемости во время беременности фактор влияния здоровья женщины на закладку зубов плода становится особенно актуальным [1].

Кроме закладки зубов у эмбриона начинают интенсивно развиваться челюсти. В период второго триместра нижняя челюсть более развита, поэтому находится в мезиальном положении — значительное выдвижение вперед нижней челюстной дуги. В период третьего триместра у эмбриона формируется твердое нёбо, что влияет и на соотношение челюстных дуг — верхняя челюсть преобладает над нижней (прогнатическое соотношение или младенческая ретрогения) [10, 12]. Это соотношение считается правильным, сохраняется после рождения малыша и исправляется благодаря последующему физиологическому функциональному развитию костей черепа и лицевых мышц. Именно в этот период, начиная с 20-й недели беременности, могут способствовать нарушению закладки зубов болезни, перенесенные матерью во время беременности: токсикоз, экстрагенитальные заболевания, а также угроза невынашивания и неблагоприятный акушерско-гинекологический анамнез [1, 5, 7].

Цель исследования — повышение эффективности оценки состояния зубочелюстно-лицевой системы плода с применением 3D/4D-ультразвуковой диагностики по данным пренатального ультразвукового скрининга.

Задачи исследования:

1. Оценить возможность и качество визуализации зачатков зубов с использованием трехмерной ультрасонографии у беременных по данным пренатального ультразвукового скрининга.
2. Сопоставить показатели линейных параметров длины, ширины верхней и нижней челюстей плода с бипариетальным размером, длиной бедренной кости и окружностью живота.
3. Проанализировать параметры длины, ширины верхней и нижней челюстей с помощью индексов для выявления нарушений в развитии зубочелюстной системы, приведенных в литературных источниках.

Материалы и методы

Для достижения поставленной цели обследовано 18 женщин в возрасте от 18 до 39 лет (средний возраст — 29,4 года) с физиологически развивающейся одноплодной беременностью. Рассмотрены данные пренатального ультразвукового скрининга в третьем триместре.

Цель 3D-ультразвукового исследования состоит в создании объемного изображения в отличие от двухмерного метода, создающего плоскостные сечения [6, 11]. Объемная картина получается при сканировании смежных сечений — это объем пространства пирамидальной формы (рис. 3, 4).

 

Рис. 3. Плод, 31 неделя, 3D-ультразвуковое исследование / Fig. 3. Fetus, 31 weeks, 3D

 

Рис. 4. Плод, 32 недели, 3D-ультразвуковое исследование / Fig. 4. Fetus, 32 weeks, 3D

 

Время сканирования в среднем составляет от 3 до 10 с в зависимости от важности объемной информации и требуемого качества изображения.

Объемные данные получают в нескольких возможных режимах:

• поверхностном — этот режим имеет особое значение для исследования лица и конечностей плода;
• рентгеновском — происходит сквозное сканирование объема в исследуемом блоке, после чего информация преобразуется в плоскостную, как это происходит при рентгенологическом исследовании;
• объемном — можно выбрать, например, только эхосигналы от наиболее плотных структур, чтобы визуализировать кости. В то же время можно получить изображение только анэхогенных участков для исследования жидкостных образований;
• получение изображения сосудистого дерева — стало возможным, когда при построении объемной картины применяется цветное допплеровское картирование [4, 8].

С использованием корреляционно-регрессионного анализа устанавливались количественные зависимости измерений основных размеров тела плода (бипариетальный размер, длина бедра, окружность живота) и дополнительных (длина, ширина верхней и нижней челюстей) с нахождением уравнений линейной регрессии, коэффициентов корреляции и детерминации.

Уравнение регрессии дополнялось показателем тесноты связи. При использовании линейной регрессии таким показателем был линейный коэффициент корреляции. Данный коэффициент определялся по формуле:

$r_{xy}=\frac{b{\sigma }_x}{{\sigma }_y}=\frac{\overline{xy}-\overline{x} \overline{y}}{\sqrt{\overline{\overline{x^2}-{\overline{x}}^2}} \sqrt{\overline{y^2}-{\overline{y}}^2}},$

где σ_x и σ_y — среднее квадратическое отклонение x и y соответственно, b — угловой коэффициент или градиент оцененной линии, представляющий собой величину, на которую в среднем увеличивается y, если мы увеличиваем x на одну единицу.

Линейный коэффициент корреляции находился в следующих пределах: –1 ≤ r_xy ≤ 1. Знак коэффициента регрессии определял знак коэффициента корреляции. Если b < 0, тогда –1 ≤ r_xy ≤ 0, и наоборот, если b > 0, тогда 0 ≤ r_xy ≤ 1.

Для оценки качества подбора линейного уравнения регрессии определяли также квадрат коэффициента корреляции, называемый коэффициентом детерминации R² = (r_xy)². Он отражает долю вариации результативного признака, объясненную с помощью уравнения регрессии:

$R^2=\frac{var\left(y_x\right)}{var\left(y\right)}=\frac{\sum _{}{(y_x-\overline{y})}^2}{\sum _{}{(y-\overline{y})}^2}$.

Следовательно, величина (1 – R²) характеризует долю вариации, или долю дисперсии, результата у, вызванную влиянием всех остальных, не учтенных в модели факторов. Значения коэффициента детерминации изменялись от нуля до единицы (0 ≤ R² ≤ 1).

Измерение соотношения ширины нижней челюсти и ширины верхней челюсти производилось в осевом положении на уровне альвеолярного отростка 10 мм кзади от передней костной границы (рис. 5, 6). Среднее значение этого коэффициента равно 1,02 ± 0,12 (SD), следовательно, коэффициент меньше 0,78.

 

Рис. 5. Длина нижней челюсти / Fig. 5. Length of the lower jaw

 

Рис. 6. Длина верхней челюсти / Fig. 6. Length of the upper jaw

 

Оценка развития челюстей также оценивалась по длине нижней челюсти — длина нижней челюсти в соотношении с биометрией плода (длиной бедренной кости). При измерении длины нижней челюсти проксимальным ориентиром становился височно-нижнечелюстной сустав. Увеличение длины нижней челюсти соотносится с увеличением срока гестации от 20 мм в 20 недель до 37 мм в 28 недель.

Челюстной индекс рассчитывался после измерения переднезаднего диаметра нижней челюсти плода в осевой плоскости в соотношении с бипариетальным размером (рис. 7). Данный индекс не зависел от срока гестации.

 

Рис. 7. Переднезадний диаметр нижней челюсти плода / Fig. 7. Anteroposterior diameter of the lower jaw of the fetus

 

Результаты и их обсуждение

На полученных сонограммах у 15 беременных визуализировались все 20 зубных зачатков. Лицо плода помещалось на экран таким образом, чтобы можно было вывести профиль, а сдвиг и вращение изображения давали возможность осмотра верхней и нижней челюсти (рис. 8, 9). У трех беременных визуализация была затруднена. С использованием плоскостей сканирования, оптимизированных для исследования конкретного органа, осуществлялась визуализация нижней челюсти целиком, включая сочленение с верхней челюстью.

 

Рис. 8. Лицо плода / Fig. 8. Fetal face

 

Рис. 9. Зубные зачатки / Fig. 9. Dental rudiments

 

В третьем триместре беременности у плодов между основными размерами тела плода (бипариетальный размер, длина бедра, окружность живота) и дополнительными (длина и ширина верхней и нижней челюсти) имеются прямые сильные связи и количественные зависимости, описываемые уравнениями линейной регрессии с высокими значениями коэффициентов детерминации. Бипариетальный размер имеет высокие корреляции как с длиной нижней челюсти (R = 0,845; R² = 0,713), так и с длиной бедренной кости [коэффициенты корреляции (R) = 0,839; коэффициенты детерминации (R²) = 0,704]. Для длины верхней челюсти соответствующие коэффициенты корреляции составили 0,691 (R² = 0,477) и 0,656 (R² = 0,430). С помощью регрессионного анализа были получены оценки длины нижней и верхней челюстей в зависимости от бипариетального размера и длины бедренной кости. Среднее соотношение было 0,628 ± 0,043.

Полученные нами результаты подтверждают и дополняют данные J. Neuschulz и соавт. [9], изучавших соотношение челюстей и бипариетального размера плода в соответствии со сроком гестации. При использовании значения отсечения в виде 23 мм (2 SD ниже среднего) чувствительность и специфичность составили 100 и 98 % соответственно. Положительная прогностическая ценность для прогнозирования микрогнатии составила 69 %, а отрицательное прогностическое значение — 100 %. Среднее значение переднезадней и аксиальной части нижней челюсти на 18-й неделе беременности составило 19 ± 2,3 (SD) мм и 13 ± 1,2 (SD) мм соответственно, а на 28-й неделе беременности — 35 ± 2,8 (SD) мм и 27 ± 2,3 (SD) мм соответственно.

Выводы

1. В третьем триместре беременности, по данным 3D/4D-пренатального ультразвукового скрининга, имеется возможность получения качественного изображения, с помощью которого можно достоверно оценить состояние закладки зубных зачатков плода.
2. Сопоставление показателей основных размеров тела плода (бипариетальный размер, длина бедра, окружность живота) и дополнительных (длина и ширина верхней и нижней челюстей) позволило установить связи и количественные зависимости, перспективные для определения под наблюдением врача-ортодонта молочного прикуса с начала его формирования.
3. Соотношение длины и ширины верхней и нижней челюстей плода может быть объективно оценено с помощью индексов. Применение данной методики может быть использовано в качестве надежного метода пренатального скрининга челюстей для выявления групп риска по формированию неправильного прикуса в будущем.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

About the authors

Mikhail A. Postnikov

Samara State Medical University; Postnikov’s Multidisciplinary Clinic

Author for correspondence.
Email: postnikovortho@yandex.ru

Doctor of Medical Sciences, Department of Dentistry

Russian Federation, Samara; Samara

Regina B. Balter

Samara State Medical University

Email: samaraobsgyn2@yandex.ru

Doctor of Medical Sciences, Professor of the Obstetrics and Gynecology Department No. 2

Russian Federation, Samara

Ludmila S. Tshelkovich

Samara State Medical University

Email: samaraobsgyn2@yandex.ru

Doctor of Medical Sciences, Professor of the Obstetrics and Gynecology Department No. 1

Russian Federation, Samara

Irina E. Dufinets

Samara State Medical University; Postnikov’s Multidisciplinary Clinic

Email: i.e.dufinets@samsmu.ru

Candidate of Medical Sciences, Teaching assistant of Obstetrics and Gynecology Department No. 2

Russian Federation, Samara; Samara

References

Supplementary files