Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Sự tăng trưởng của xương hàm và phương pháp xác định đỉnh tăng trưởng xương hàm Sự phát triển của xương mặt tuân theo những quy luật phát triển chung của xương và chịu ảnh hưởng của các yếu tố chức năng như thở, nhai, nói, nuốt, trương lực cơ… Những hoạt động chức năng và trương lực cơ sẽ tạo nên hình thể của xương mặt [21],[22],[23]. Xương mặt tăng trưởng là nhờ: - Các đường ráp khớp. - Sự đắp thêm xương ở mặt ngoài theo hướng phát triển và sự tiêu xương ở mặt đối diện [24].
Sự tăng trưởng của xương hàm trên Xương hàm trên phát triển từ xương màng [21]. Xương hàm trên hình thành do hai xương bên phải và bên trái, mỗi bên có: - Xương tiền hàm: Hai xương phải và trái nối với nhau bằng đường khớp giữa. - Xương hàm trên: Nối với xương tiền hàm bằng đường khớp cửa- nanh. Xương hàm trên phát triển theo ba hướng trong không gian là nhờ: - Sự bồi đắp xương ở đường khớp nối xương hàm trên với xương sọ và nền sọ.1: Một số đường khớp của xương hàm trên [24] - Sự bồi đắp xương ở mặt ngoài và tiêu xương ở mặt trong.2: Hoạt động bồi (+) và tiêu xương bề mặt (-) của phức hợp mũi- hàm trên [24] - Do mọc răng tạo xương ổ răng.
Sự tăng trưởng của xương hàm trên ảnh hưởng lớn đến tầng giữa của mặt [23],[24]. Sự tăng trưởng của xương hàm dưới Xương hàm dưới tăng trưởng từ xương màng và xương sụn. Sau khi khối xương dần hình thành, tế bào sụn xuất hiện thành những vùng riêng biệt 5 như lồi cầu, mỏm vẹt, góc hàm. Nhưng chỉ có sụn lồi cầu tồn tại và hoạt động tới 18 đến 25 tuổi.
Chỉ có ở vùng này mới xảy ra quá trình tăng sản, tăng dưỡng, và hình thành xương từ sụn còn tất cả các vùng khác của xương hàm dưới đều được hình thành và tăng trưởng bởi sự bồi đắp và hoặc tiêu xương trực tiếp ở bề mặt [25],[26].3: Sự tăng sản xương hàm dưới [26] Xương hàm dưới phát triển theo ba chiều trong không gian và ảnh hưởng đến tầng dưới của mặt.4: Quá trình bồi- đắp của xương hàm dưới [26] 6 1. Thời gian tăng trưởng của xương hàm Sự tăng trưởng của mặt và sọ trải qua nhiều giai đoạn và ở nhiều vùng khác nhau. Thông thường tăng trưởng theo từng phần bắt đầu từ hàm trên, sau đó đến hàm dưới, rồi nền sọ… Tất cả các phần này chỉ thay đổi về kích thước mà không thay đổi hình thể. Quá trình tăng trưởng của các phần xảy ra không cân bằng nhau, ví dụ khi trẻ còn nhỏ tuổi thì hàm dưới rất nhỏ so với hàm trên nhưng sau đó hàm dưới lại tăng trưởng mạnh ở lứa tuổi trưởng thành [26].
Sự tăng trưởng của sọ mặt theo nguyên tắc tương ứng tức là các phần có mối quan hệ với nhau thì sẽ phát triển tương ứng nhau (ví dụ hàm trên và hàm dưới). Sự tăng trưởng của hai xương hàm trong không gian diễn ra theo ba chiều trong không gian theo một thứ tự nhất định: Chiều ngang, chiều trước sau và cuối cùng là chiều cao. * Chiều ngang Sự tăng trưởng theo chiều ngang xảy ra ở cả hai xương hàm. Chiều rộng của hai cung răng sẽ ngừng tăng trưởng trước tuổi dậy thì.
- Hàm trên: Tăng trưởng mạnh ở vùng giữa hai răng hàm lớn thứ hai và vùng lồi củ xương hàm trên. - Hàm dưới: Tăng trưởng mạnh ở vùng giữa hai răng hàm lớn thứ hai hai bên và đặc biệt là lồi cầu sẽ tăng nhẹ đến khi xương hàm dưới ngừng tăng trưởng theo chiều trước sau. * Chiều trước sau Xương hàm trên tăng trưởng xuống dưới và ra trước chậm dần đến tuổi dậy thì (hai đến ba năm sau khi xuất hiện kinh nguyệt ở bé gái), sau đó có khuynh hướng tăng trưởng nhẹ theo hướng ra phía trước.5: Hướng tăng trưởng của phức hợp hàm trên [26] * Chiều cao Sự tăng trưởng mặt theo chiều cao chấm dứt muộn hơn chiều trước sau do chủ yếu là sự tăng trưởng muộn về chiều cao của xương hàm dưới. Phương pháp xác định đỉnh tăng trưởng của xương hàm Việc xác định thời điểm tăng trưởng của xương hàm có ý nghĩa lớn trong việc điều trị cho bệnh nhân nắn chỉnh răng.
Mỗi loại lệch lạc răng, hàm sẽ có thời điểm điều trị thích hợp khác nhau để đạt được kết quả tối ưu. Có những trường hợp nên tiến hành điều trị sớm để tận dụng sự tăng trưởng của bệnh nhân như các trường hợp khớp cắn ngược do kém phát triển xương hàm trên, cần chỉ định kéo xương hàm trên ra trước, việc điều trị nên tiến hành tốt nhất giai đoạn trước 10 tuổi. Với trường hợp sai khớp cắn loại II lùi xương 8 hàm dưới, giai đoạn đỉnh tăng trưởng được coi là thời điểm vàng để tiến hành điều trị có hiệu quả cao. Nhưng với những trường hợp lệch lạc khớp cắn mức độ trầm trọng, cần can thiệp phẫu thuật thì phải đợi đến khi bệnh nhân đã qua giai đoạn tăng trưởng mới điều trị để tránh tái phát sau điều trị.
Tuổi sinh học của cá thể cũng như sự trưởng thành của cấu trúc xương sọ mặt không thể xác định được chính xác nếu dựa vào tuổi đời và tuổi răng. Do vậy các nhà nghiên cứu đã cố gắng tìm ra phương pháp xác định đỉnh tăng trưởng của bệnh nhân để có thể ứng dụng vào nghiên cứu cũng như áp dụng lâm sàng. Cho đến nay có hai phương pháp hay được sử dụng là phương pháp chụp phim cổ tay (Hand wrist) và phương pháp phân tích sự trưởng thành của các đốt sống cổ. Tuy nhiên phương pháp phân tích sự trưởng thành của các đốt sống cổ được sử dụng nhiều hơn do độ chính xác cao hơn và có thể xác định ngay trên phim sọ nghiêng, do vậy bệnh nhân đỡ chi phí và không bị ảnh hưởng thêm bởi tia Xquang.
Phương pháp phân tích sự trưởng thành của đốt sống cổ (Cervical Vertebral Maturation Method) trên phim sọ nghiêng của các tác giả Baccetti, Franchi và McNamara năm 2005 [27],[28] dựa vào quan sát hình thái của 3 đốt sống cổ thứ 2 (C2), thứ 3 (C3) và thứ 4 (C4): + Sự xuất hiện của đường cong lõm ở bờ dưới thân các đốt sống cổ C2, C3, C4. + Hình dạng của thân các đốt sống: Hình thang, hình chữ nhật, hình vuông. Theo đó, các đốt sống cổ được chia thành 6 giai đoạn (CS: Cervical stage) từ CS1 đến CS6 như sau: 9 Hình 1.6: Các giai đoạn của đốt sống cổ từ CS1 đến CS6 [27] Giai đoạn 1 (CS1): Bờ dưới của các đốt sống cổ từ C2-C4 phẳng, thân của đốt sống cổ C3 và C4 có dạng hình thang. Đỉnh tăng trưởng của xương hàm dưới sẽ xảy ra 2 năm sau giai đoạn này.
Giai đoạn 2 (CS2): Bờ dưới của đốt sống cổ C2 lõm, thân của đốt sống cổ C3 và C4 có dạng hình thang. Đỉnh tăng trưởng xương hàm dưới sẽ xảy ra khoảng 1 năm sau giai đoạn này. Giai đoạn 3 (CS3): Bờ dưới của đốt sống cổ C2 và C3 lõm, thân của đốt sống cổ C3 và C4 có dạng hình thang hoặc hình chữ nhật theo chiều ngang. Đỉnh tăng trưởng xương hàm dưới sẽ xảy ra trong năm sau giai đoạn này.
Giai đoạn 4 (CS4): Bờ dưới của đốt sống cổ C2, C3, C4 lõm, thân của đốt sống cổ C3 và C4 có dạng hình chữ nhật theo chiều ngang. Đỉnh tăng trưởng xương hàm dưới xảy ra khoảng 1 năm trước khi kết thúc giai đoạn này. 10 Giai đoạn 5 (CS5): Bờ dưới của đốt sống cổ C2, C3 và C4 lõm, ít nhất một trong hai thân của đốt sống cổ C3 và C4 có dạng hình vuông. Nếu không có dạng hình vuông, thân các đốt sống cổ khác có dạng hình chữ nhật theo chiều ngang.
Đỉnh tăng trưởng xương hàm dưới kết thúc ít nhất một năm trước giai đoạn này. Giai đoạn 6 (CS6): Bờ dưới của đốt sống cổ C2, C3 và C4 lõm, ít nhất một trong hai thân của đốt sống cổ C3 và C4 có dạng hình chữ nhật theo chiều đứng. Nếu không dạng hình chữ nhật theo chiều đứng, thân các đốt sống cổ khác có dạng hình vuông. Đỉnh tăng trưởng xương hàm dưới kết thúc ít nhất 2 năm trước giai đoạn này.
Các giai đoạn đốt sống cổ không phải trải qua thời gian đều đặn hàng năm mà thời gian của mỗi giai đoạn khác nhau, từ 1,5 năm đến 4,2 năm, dài nhất là giai đoạn CS4 với 4,2 năm, giai đoạn CS3 kéo dài khoảng 1,7 năm [29]. Theo nghiên cứu của các tác giả Franchi, Baccetti, và McNamara [27], [28], đỉnh tăng trưởng thường xảy ra giữa giai đoạn CS3 và CS4, và tuổi trung bình là 14,4±1,4 [29]. Các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng nếu can thiệp điều trị sai khớp cắn loại II lùi xương hàm dưới vào thời điểm CS3-CS4, nghĩa là trùng với đỉnh tăng trưởng của bệnh nhân, xương hàm dưới có thể tăng thêm 5,4 mm so với các cá thể không được điều trị, còn nếu can thiệp vào giai đoạn CS1-CS3, nghĩa là trước đỉnh tăng trưởng, xương hàm dưới chỉ tăng được 2,5 mm, giai đoạn CS4-CS6, nghĩa là sau giai đoạn đỉnh tăng trưởng, xương hàm dưới chỉ đạt được từ 1,6 đến 2,1 mm. Như vậy, thời điểm tốt nhất để điều trị khí cụ chức năng cho bệnh nhân là giai đoạn CS3-CS4, sẽ kích thích tối đa sự tăng trưởng của xương hàm dưới và hạn chế tác động không mong muốn lên răng [29],[30].
Khả năng tăng trưởng của bệnh nhân sai khớp cắn loại II Sự sắp xếp các xương mặt góp phần tạo nên sai khớp cắn loại II do xương. Các thành phần của phức hợp sọ mặt bao gồm: Nền sọ trước và nền sọ sau, phức hợp mũi-hàm trên, xương hàm dưới [30]. - Nền sọ: Vùng tăng trưởng nguyên phát của nền sọ là lớp vỏ ngoài (sự bồi xương), lớp vỏ trong (sự tiêu xương) và sụn bướm-chẩm (tăng trưởng màng xương). Sụn bướm-chẩm tăng trưởng theo hai hướng do cơ chế tăng trưởng thích ứng gây ra sự dịch chuyển của xương [31].
Ngan và cộng sự [32] đã nghiên cứu và không thấy sự khác biệt 4 chỉ số của nền sọ giữa khớp cắn loại I và loại II, đó là: S-N, S-Ar, góc N-S-Ar, góc S-Ar-Go. Nhưng theo hướng trước sau, vị trí xương hàm dưới (góc S-N-B và S-N-Pog) lùi hơn trên những bệnh nhân sai khớp cắn loại II so với loại I, góc SNA không có sự khác biệt giữa hai loại khớp cắn loại I và II. - Phức hợp mũi- hàm trên: Sự tăng trưởng của xương hàm trên xảy ra ở khớp giữa sọ và hàm trên bởi sự bồi xương [33],[34],[35].