• Nie Znaleziono Wyników

EVALUATION OF FACIAL MUSCLE TONE USING SURFACE ELECTROMYOGRAPHY IN CHILDREN WITH DOWN’S SYNDROME

Katedra i Zakład Ortopedii Szczękowej i Ortodoncji Akademii Medycznej we Wrocławiu ul. Krakowska 26, 50-425 Wrocław

Kierownik: prof. dr hab. n. med. Teresa Matthews-Brzozowska

Summary

Introduction: The visual evaluation of the facial muscle tone of children with Down’s syndrome and unaffected ones is often subjective. A useful and objective method of assessing the muscle tone is surface electromyography.

Material and methods: electromyography of mimic and mastication muscles tone was carried out on 45 patients (22 people with Down’s syndrome and 23 healthy ones with marked hypotonia of facial muscles) during which electromyography signals were observed on both sides of temporal, masticator, orbicular muscles in different functional positions.

Results: Our study has proved that there is no significant difference between the muscle tonus of temporal, mastica-tor muscles of people suffering from Down’s syndrome and those who are healthy. Statistically, essential differences have been noted during the orbicular muscles examination. The amplitude of the electromyography signal in the case of people with Down’s syndrome was significantly higher as compared to healthy patients with hypotonia of lip muscles. This phenom-enon was observed in the whistle position of the lips, which suggests that patients afflicted by Down’s syndrome need additional contraction of the lip muscles to close the mouth.

K e y w o r d s: hypotonia – lip incompetence – facial muscles.

Streszczenie

Wstęp: Wizualna ocena napięcia mięśniowego jest pozbawiona wielu istotnych informacji jakościowych

i ilościowych. Badania elektromiograficzne poszczegól-nych mięśni kompleksu ustno-twarzowego, a także wielu grup mięśni jednocześnie, umożliwiają obiektywizację oceny sił mięśniowych działających na zęby i wyrostek zębodołowy.

celem pracy było wykorzystanie elektromiografii do obiektywnego określenia napięcia mięśni mimicznych i żucia u osób z zespołem Downa oraz u osób zdrowych z wizualnie stwierdzoną hipotonią mięśniową.

Materiał i metody: Materiał badawczy stanowiło 45 pacjentów z uzębieniem mieszanym i stałym: 22 osoby z zespołem Downa i 23 zdrowe z grupy porównawczej, u których stwierdzono w badaniu klinicznym hipotonię mięśni twarzy. U pacjentów w obu grupach przeprowadzono badanie elektromiograficzne napięcia mięśniowego mięśni mimicznych i żucia przy użyciu 8-kanałowego systemu AMT-8 Octopus® (firmy Bortec Biomedical Ltd., calga-ry, Kanada). Sygnały eMG były rejestrowane dla mięśnia skroniowego, mięśnia żwacza i okrężnego ust w 4 kolejnych położeniach: ułożeniu spoczynkowym żuchwy, maksymal-nym zaguzkowaniu, ułożeniu ust do gwizdania, ponowmaksymal-nym ułożeniu spoczynkowym. W analizie sygnału wzięto pod uwagę jego amplitudę, którą reprezentował pomiar RMS.

Wyniki poddano analizie statystycznej.

Wyniki: średnie wartości parametru RMS dla mięśni żwaczy i skroniowych nie różniły się w obu badanych gru-pach. Istotne statystycznie różnice pojawiły się natomiast w przypadku parametru RMS dla mięśnia okrężnego ust – w grupie pacjentów z zespołem Downa wystąpiły wartości wyższe niż w grupie porównawczej. charakterystyczna niewydolność warg u pacjentów z zespołem Downa

obser-BADANIe NAPIĘcIA MIĘśNI MIMIcZNYcH U PAcJeNTÓW Z ZeSPOŁeM DOWNA 99

elektrody do badania napięcia mięśni mimicznych i żu-cia były rozmieszczone w następujący sposób: na wardze górnej, symetrycznie po obu stronach rynienki wargowej dla mięśnia okrężnego ust (musculus orbicularis oris), w oko-licy kąta żuchwy dla mięśnia żwacza (musculus masseter) oraz w okolicy skroni dla mięśnia skroniowego (musculus temporalis).

Sygnały eMG były rejestrowane dla:

x – dla mięśnia skroniowego (xp – prawy, xl – lewy), – y – dla mięśnia żwacza (yp – prawy, yl – lewy), – z – dla mięśnia okrężnego ust.

– W analizie sygnału wzięto pod uwagę jego amplitudę, co w przybliżeniu pozwalało wnioskować o liczbie za-angażowanych włókien mięśniowych. Amplitudę sygna-łu reprezentował pomiar RMS, który jest jedną z 2 miar amplitudy sygnału zalecaną przez International Society of electrophysiology and Kinesiology (ISeK). Root Mean Squ-are (RMS) definiowany jest jako pierwiastek kwadratowy średniej wartości kwadratu sygnału dla danego odcinka czasu T:

Został on obliczony za pomocą specjalnego programu zintegrowanego z przetwornikiem analogowo-cyfrowym umieszczonym w komputerze, do którego przesyłane były sygnały ze wzmacniacza eMG.

Analizie statystycznej poddano zmienne numeryczne ciągłe oraz zmienne kodowane zerojedynkowo. Jako mia-ry tendencji centralnej podawano średnią amia-rytmetyczną (oznaczana przez M), jako miarę rozproszenia – wariancję, odchylenie standardowe (SD) i współczynnik zmienności (oznaczany jako Vm). Do weryfikacji hipotez statycznych wykorzystano m.in.:

testy zgodności (chi-kwadrat i test Kołmogorowa–

Smirnowa) przy sprawdzaniu niezbędnych założeń testu – t-Studenta i analizy wariancji,

testy sprawdzające homogeniczność wariancji (Levena i Fishera–Snedecora),–

testy istotności różnic rozkładów zmiennych (m.in.

test t-Studenta). – wowana w wizualnym badaniu klinicznym została

potwier-dzona w obiektywnym badaniu elektromiograficznym.

H a s ł a: hipotonia – niewydolność warg – mięśnie twarzy.

Wstęp

Osłabione napięcie mięśni mimicznych występuje u wie-lu pacjentów z zaburzeniami czynnościowymi w układzie stomatognatycznym, szczególnie u osób z zespołem Downa.

Wizualna ocena napięcia mięśniowego jest subiektywna oraz pozbawiona wielu istotnych informacji jakościowych i ilościowych. Badania elektromiograficzne poszczególnych mięśni kompleksu ustno-twarzowego, a także wielu grup mięśni jednocześnie, umożliwiają obiektywizację oceny sił mięśniowych działających na zęby i wyrostek zębodołowy.

Badanie eMG mięśni twarzy prowadzone jest najczęściej przy użyciu elektrod powierzchniowych, rozmieszczonych w projekcji włókien mięśniowych mięśni: skroniowych, żwaczy, podgnykowych i okrężnego ust. W celu rejestracji zapisu wysiłkowego poszczególnych mięśni twarzy pacjen-ci wykonują ruchy przełykania, żupacjen-cia, ustawiają żuchwę w ułożeniu spoczynkowym, maksymalnego zaguzkowania itp. elektromiograficzne badania mięśni stosowano także do określania korelacji pomiędzy aktywnością mięśni a wie-kiem [1, 2], torem oddychania [3], warunkami zgryzowymi i morfologią twarzowo-czaszkową [4, 5, 6, 7], do badania zależności pomiędzy czynnością mięśni języka i mięśni żucia [8, 9] oraz wpływu różnych technik leczniczych na mięśnie twarzy [10, 11, 12].

celem pracy było wykorzystanie elektromiografii do obiektywnego określenia napięcia mięśni mimicznych i żucia u osób z zespołem Downa oraz u osób zdrowych z wizualnie stwierdzoną hipotonią mięśniową.

Materiał i metody

Materiał badawczy stanowiło 45 pacjentów z uzębie-niem mieszanym i stałym: 22 osoby z zespołem Downa i 23 zdrowe w grupie porównawczej, u których stwierdzono w badaniu klinicznym hipotonię mięśni twarzy. U pacjentów tych przeprowadzono badanie elektromiograficzne napię-cia mięśniowego mięśni mimicznych i żunapię-cia przy użyciu 8-kanałowego systemu AMT-8 Octopus® (firmy Bortec Bio-medical Ltd., calgary, Kanada), który charakteryzował się pełnym zakresem sygnałowym, o częstotliwości 10–1000 Hz (ryc. 1).

Rejestracja eMG była prowadzona przez 5 s w nastę-pujących pozycjach żuchwy:

ułożenie spoczynkowe, – maksymalne zaguzkowanie, – ułożenie ust do gwizdania, – ponownie ułożenie spoczynkowe.

Ryc. 1. AMT-8 Octopus Fig. 1. AMT-8 Octopus

100 AGNIeSZKA NĘcKA, BeATA KAWALA, TeReSA MATTHeWS-BRZOZOWSKA Przy weryfikacji hipotez zakładano poziom istotności

α = 0,05.

Wyniki

średnie wartości parametru RMS dla mięśni żwaczy i skroniowych nie różniły się w obu badanych grupach.

U osób z zespołem Downa, jak i u osób grupy porównawczej rozkłady wszystkich zmiennych parametru RMS można było scharakteryzować rozkładem normalnym. Warto-ści parametru RMS były niejednorodne – współczynnik zmienności przekraczał wartość 0,45. W przypadku wszyst-kich zmiennych współczynnik skośności α3 był dodatni, co świadczyło o pewnej dominacji wyników niższych niż

średnia w obydwu badanych grupach (tab. 1 i 2). Istotnie statystycznie różnice wystąpiły natomiast pod względem parametru RMS dla mięśnia okrężnego ust w badanych grupach – pacjenci z zespołem Downa prezentowali wartości wyższe (m = 0,120) niż w grupie porównawczej (m = 0,079, t = 2,159, df = 39,000, p = 0,021) – tabela 3.

Dyskusja

W dostępnym piśmiennictwie brakuje pozycji opisu-jących badanie eMG jako obiektywną metodę badania napięcia mięśniowego mięśni twarzy u osobników z ze-społem Downa. Hipotonia mięśniowa wpisana w charakte-rystykę zespołu Downa należy do objawów

rozpoznawal-T a b e l a 1. Statystyki opisowe zmiennych parametru RMS w badaniu EMG (osoby z zespołem Downa) T a b l e 1. Descriptive statistics of coefficients of the RMS parameters in EMG tests (people with Down’s syndrome) Zmienne

coefficients Liczebność

Quantity średnia

Mean Minimum Maksimum

Maximum

Odchylenie standardowe

Standard deviation

Skośność Skewness

Współczynnik zmienności

Variation coefficient Mięsień skroniowy

prawy (xp1) / Right

temporal muscle 19,00 0,06 0,01 0,12 0,03 0,38 0,57

Mięsień skroniowy lewy (xl1) / Left

temporal muscle 19,00 0,07 0,02 0,21 0,04 2,00 0,68

Mięsień żwacz prawy (yp1) / Right

masseter muscle 17,00 0,05 0,01 0,14 0,03 1,10 0,66

Mięsień żwacz lewy (yl1) / Left masseter

muscle 17,00 0,06 0,01 0,14 0,04 1,13 0,73

Mięsień okrężny ust (z1) / Orbicular

muscle of mouth 19,00 0,12 0,04 0,37 0,07 2,91 0,57

T a b e l a 2. Statystyki opisowe zmiennych parametru RMS w badaniu EMG (grupa porównawcza) T a b l e 2. Descriptive statistics of coefficients of the RMS parameters in EMG tests (comparison group) Zmienne

coefficients Liczebność

Quantity średnia

Mean Minimum Maksimum

Maximun

Odchylenie standardowe

Standard deviation

Skośność Skewness

Współczynnik zmienności

Variation coefficient Mięsień skroniowy

prawy (xp1) / Right

temporal muscle 22,00 0,06 0,02 0,17 0,04 1,10 0,64

Mięsień skroniowy lewy (xl1) / Left

temporal muscle 22,00 0,07 0,01 0,18 0,05 0,83 0,64

Mięsień żwacz prawy (yp1) / Right

masseter muscle 22,00 0,06 0,01 0,24 0,05 2,23 0,80

Mięsień żwacz lewy (yl1) / Left masseter

muscle 22,00 0,07 0,01 0,38 0,09 2,69 1,17

Mięsień okrężny ust (z1) / Orbicular

muscle of mouth 22,00 0,08 0,03 0,20 0,05 1,37 0,67

BADANIe NAPIĘcIA MIĘśNI MIMIcZNYcH U PAcJeNTÓW Z ZeSPOŁeM DOWNA 101

nych w badaniu klinicznym i dotyczy najczęściej mięśni warg i języka. W przypadku innych grup mięśni: żwaczy, skroniowych, skrzydłowych, objawy kliniczne nie są już tak jednoznaczne, a w przypadkach często występującego bruksizmu klinicznie zaobserwowano wyraźną hipertonię mięśni żwaczy. Podobnie brak wyraźnych różnic w zapisie eMG u osobników zdrowych i z zespołem Downa, zaob-serwowali Pecyna i Sadowska [13], przy czym badanie tych autorek dotyczyło innej grupy mięśni – pokrywających czaszkę. Spostrzeżenie o braku różnic w średniej wartości parametru RMS nie dotyczyło jednak mięśnia okrężnego ust. Badanie napięcia mięśniowego mięśnia okrężnego ust w przeprowadzonych badaniach wykazało istotnie staty-stycznie różnice w amplitudzie sygnału pomiędzy grupą z zespołem Downa a grupą porównawczą – pomiar RMS w grupie z zespołem Downa był istotnie statystycznie wyższy. Jednocześnie w subiektywnym badaniu przed-miotowym niewydolność mięśnia okrężnego ust była zdecydowanie wyraźniej wyrażona w grupie z zespołem Downa, a zwiększone napięcie, zarejestrowane w eMG, obserwowane było przy poleceniu wykonania ćwiczenia ułożenia ust do gwizdania, co wymagało świadomego na-pięcia mięśni przez pacjenta. Wyniki te nawiązują do spo-strzeżenia, że niewydolność warg występuje wówczas, gdy w położeniu spoczynkowym brak jest kontaktu między nimi, a świadome zwarcie warg prowadzi do dodatkowego skurczu wargi dolnej, co znajduje swoje odzwierciedle-nie w zapisie sygnału eMG [14, 15]. Planowane są dalsze badania porównawcze z grupy o prawidłowym napięciu mięśni twarzy.

Wnioski

Badanie elektromiograficzne jest obiektywną i użytecz-ną metodą badania napięcia mięśni twarzy. Wyraźna niewy-dolność warg u pacjentów z zespołem Downa obserwowana w wizualnym badaniu klinicznym została potwierdzona w badaniu elektromiograficznym.

T a b e l a 3. Porównanie istotności różnic parametru RMS dla mięśnia okrężnego ust między grupą pacjentów z zespołem Downa i grupą porównawczą za pomocą testu t-Studenta dla pomiarów niezależnych

T a b l e 3. Comparison of the significance of differences of the RMS parameter for the orbicular muscle of mouth among the group of patients with Down’s syndrome and the comparison group using t-Student test for independent measurements

Zmienne istotności p w teście

jednostronnym Observed significance level p in one sided test z1:z1 – musculus

orbicularis oris 0,12 0,08 2,16 39,00 0,04

Piśmiennictwo

Pancherz H.

1. : Temporal and masseter muscle activity in children and adults with normal occlusion. An electromyographic investigation.

Acta Odontol. Scand. 1980, 38, 343–348.

Papargyriou G., Kjelberg H., Kiliaridis S.

2. : changes in masticatory

mandibular movements in growing individuals: a six-year follow-up.

Acta Odontol. Scand. 2000, 58, 129–134.

Takahashi S., Ono T., Ishiwata Y., Kuroda T.

3. : effect of changes in

the breathing mode and body position on tongue pressure with respi-ratory-related oscillation. Am. J. Orthod. Dentofacial Orthop. 1999, 115, 239–246.

Lowe A.A.

4. : correlation between orofacial muscle activity and cranio-facial morphology in sample of control and anterior open-bite subjects.

Am. J. Orthod. 1980, 78, 89–98.

Kiliaridis S.

5. : Masticatory muscle influence on craniofacial growth.

Acta Odontol. Scand. 1995, 53, 196–202.

Ueda HM., Ishizuka Y., Miyamoto K., Morimoto N., Tanne K.

6. :

Rela-tionship between masticatory muscle activity and vertical craniofacial morphology. Angle Orthod. 1997, 68, 233–238.

Cheng C.F., Peng C.L., Chiou H.Y., Tsai C.Y.

7. : Dentofacial morphology

and tongue function during swallowing. Am. J. Orthod. Dentofacial Orthop. 2002, 122, 491–499.

Takahashi S., Kuribayashi G., Ono T., Ishiwata Y., Kuroda T.

8. :

Modula-tion of masticatory muscle activity by tongue posiModula-tion. Angle Orthod.

2004, 75, 35–39.

Lewandowski L.

9. : Badanie czynności bioelektrycznej mięśni przed i po operacji progenii. czas. Stomatol. 1996, 49, 2, 103–107.

Yashiro K., Takada K.

10. : Tongue muscle activity after orthodontic treat-ment of anterior open bite: a case report. Am. J. Orthod. Dentofacial Orthop. 1999, 115, 660–666.

Takahashi S., Ono T., Ishiwata Y., Kuroda T.

11. : effect of wearing cervical

headgear on tongue pressure. J. Orthod. 2000, 27, 163–167.

Throckmorton G.S., Buschang P.H., Hayasaki H., Pinto A.S.

12. : changes

in the masticatory cycle following treatment of posterior unilateral crossbite in children. Am. J. Orthod. Dentofacial Orthop. 2001, 120, 521–529.

Pecyna M.B., Sadowska L.

13. : Ocena psychofizjologiczna dzieci z zespołem Downa stymulowanych od urodzenia metodą odruchowej lokomocji.

Zdr. Pub. 2000, 6, 205–210.

Tosello D.O., Vitti M., Berzin F.

14. : eMG activity of the orbicularis oris

and mentalis muscles in children with malocclusion, incompetent lips and atypical swallowing – part I. J. Oral Rehabil. 1998, 25, 838–846.

Tosello D.O., Vitti M., Berzin F.

15. : eMG activity of the orbicularis oris and mentalis muscles in children with malocclusion, incompetent lips and atypical swallowing – part II. J. Oral Rehabil. 1999, 26, 644–649.

A N N A L E S A C A D E M I A E M E D I C A E S T E T I N E N S I S

R O C Z N I K I P O M O R S K I E J A K A D E M I I M E D Y C Z N E J W S Z C Z E C I N I E 2007, 53, SUPPL. 3, 102–105

MAŁGORZATA PIETRUSKA, BEATA ŻELAZOWSKA-RUTKOWSKA1, ANNA SKURSKA, JANUSZ ŻAK1, JAN PIETRUSKI2, JOLANTA WYSOCKA1, EWA DOLIŃSKA, AGNIESZKA PANICZKO

OCENA STĘŻEŃ WYBRANYCH ROZPUSZCZALNYCH MOLEKUŁ

Powiązane dokumenty