Цефалометрический анализ — это клиническое применение цефалометрии . Это анализ зубных и скелетных взаимоотношений человеческого черепа. [1] Он часто используется стоматологами, ортодонтами , а также челюстно-лицевыми хирургами в качестве инструмента планирования лечения. [2] Два наиболее популярных метода анализа, используемых в ортодонтии, — это анализ Штайнера (названный в честь Сесила К. Штайнера ) и анализ Даунса (названный в честь Уильяма Б. Даунса ). [3] Существуют и другие методы, которые перечислены ниже. [4]
Цефалометрический анализ основан на цефалометрической рентгенографии для изучения взаимосвязей между костными и мягкотканными ориентирами и может использоваться для диагностики аномалий роста лица до начала лечения, в середине лечения для оценки прогресса или по завершении лечения для подтверждения того, что цели лечения достигнуты. [5] Цефалометрическая рентгенограмма — это рентгенограмма головы, сделанная с помощью цефалостата (цефалостата), который представляет собой устройство для удержания головы, представленное в 1931 году Холли Бродбент-старшим в США. [6] Цефалометр используется для получения стандартизированных и сопоставимых краниофациальных изображений на рентгеновских снимках.
Для проведения цефалометрии источник рентгеновского излучения размещается на расстоянии пяти футов от средней сагиттальной плоскости, а пленка располагается всего в 15 см от нее. Это позволяет проводить точные измерения и записывать их. [7] Расстояние напрямую влияет на увеличение цефалометрического изображения. При интервале между объектом и пленкой 15 см и расстоянии между источником и объектом 5 футов увеличение анатомических ориентиров будет уменьшено во всех трех измерениях. При попытке проанализировать анатомию пациента с помощью боковых и фронтальных цефалограмм возникает проблема, поскольку эти изображения представляют собой двумерные проекции трехмерных структур. Увеличение и искажение, являющиеся результатом традиционной рентгенографии, еще больше усложняют процесс, размывая важные детали. [8]
Боковая цефалометрическая рентгенограмма — это рентгенограмма головы, сделанная с рентгеновским лучом, перпендикулярным сагиттальной плоскости пациента. Естественное положение головы — это стандартизированная ориентация головы, которая воспроизводится для каждого человека и используется в качестве средства стандартизации при анализе дентофациальной морфологии как для фотографий, так и для рентгенограмм. Концепция естественного положения головы была введена Коэнрадом Муррисом и М. Р. Кином в 1958 году [9] [10] и в настоящее время является общепринятым методом ориентации головы для цефалометрической рентгенографии. [11] [12]
Регистрация головы в ее естественном положении при получении цефалограммы имеет то преимущество, что экстракраниальная линия (истинная вертикаль или линия, перпендикулярная ей) может использоваться в качестве линии отсчета для цефалометрического анализа, тем самым обходя трудности, налагаемые биологической изменчивостью внутричерепных линий отсчета. Истинная вертикаль — это внешняя линия отсчета, обычно обеспечиваемая изображением свободно висящей металлической цепи на цефалостате, регистрируемой на пленке или цифровой кассете во время экспозиции. Истинная вертикальная линия имеет то преимущество, что не имеет изменений (так как она создается под действием силы тяжести) и используется с рентгенограммами, полученными в естественном положении головы.
Рентгенограмма головы, сделанная с рентгеновским пучком, перпендикулярным коронарной плоскости пациента, с источником рентгеновского излучения позади головы и кассетой с пленкой перед лицом пациента. [13] PA ceph можно оценить с помощью следующих анализов, которые были разработаны на протяжении многих лет:
Цефалометрическая трассировка — это наложенный рисунок, созданный с цефалометрической рентгенограммы с помощью цифровых средств и компьютерной программы или путем копирования определенных контуров с нее свинцовым карандашом на ацетатную бумагу с использованием освещенного смотрового окна. Трассировки используются для облегчения цефалометрического анализа, а также в суперпозициях для оценки лечения и изменений роста. Исторически трассировки цефалометрических рентгенограмм выполняются на матовой ацетатной бумаге толщиной 0,003 дюйма с помощью карандаша № 3. Процесс начинается с маркировки трех регистрационных крестов на рентгенограмме, которые затем переносятся на ацетатную бумагу.
Сначала прослеживаются анатомические структуры, а некоторые структуры являются двусторонними и имеют тенденцию отображаться в виде двух отдельных линий, следует провести «среднюю» линию, представленную в виде ломаной линии. Эти ориентиры могут включать нижнюю границу нижней челюсти.
Ниже приведены важные цефалометрические ориентиры, которые являются точками отсчета, служащими исходными данными при измерении и анализе. (Источники: Проффит; [14] и др.)
Ориентиры могут быть соединены линиями для формирования осей , векторов , углов и плоскостей (линия между двумя точками может определять плоскость с помощью проекции ). Например, турецкое седло (S) и назион (N) являются точками , которые вместе образуют линию турецкое седло-назион (SN или SN), которая может быть спроецирована в плоскость SN. Символ штриха (′) обычно указывает на точку на поверхности кожи, которая соответствует данному костному ориентиру (например, назион (N) против кожного назиона (N′).
Ниже приведен список цефалометрических плоскостей, которые обычно используются в различных цефалометрических анализах.
Базовыми элементами анализа являются углы и расстояния. Измерения (в градусах или миллиметрах) могут рассматриваться как абсолютные или относительные, или они могут быть связаны друг с другом для выражения пропорциональных корреляций. Различные анализы можно сгруппировать следующим образом:
Их, в свою очередь, можно сгруппировать в соответствии со следующими концепциями, на которых основаны нормальные значения:
Согласно анализу Штайнера:
SNA и SNB важны для определения того, какой тип вмешательства (на верхней челюсти, нижней челюсти или на обеих) является подходящим. Однако на эти углы также влияют вертикальная высота лица и возможное аномальное расположение назиона. [14] Используя сравнительный набор углов и расстояний, измерения можно связать друг с другом и с нормативными значениями для определения изменений в структуре лица пациента. [15]
Сесил К. Штайнер разработал анализ Штайнера в 1953 году. Он использовал плоскость S–N в качестве своей референтной линии по сравнению с плоскостью FH из-за сложности идентификации орбитали и пориона. Некоторые из недостатков анализа Штайнера включают его надежность на точке назиона. Назион как точка, как известно, нестабилен из-за своего роста в раннем возрасте. Поэтому назион, расположенный сзади, увеличит ANB, а назион, расположенный более спереди, может уменьшить ANB. Кроме того, короткая плоскость S–N или более крутая плоскость S–N также могут привести к большему количеству SNA, SNB и ANB, которые могут не отражать истинное положение челюстей по сравнению с основанием черепа. Кроме того, вращение обеих челюстей по часовой стрелке может увеличить ANB, а вращение челюстей против часовой стрелки может уменьшить ANB.
Название Wits является сокращением от Witwatersrand , университета в Южной Африке. В 1975 году Якобсен опубликовал статью под названием « Оценка дисгармонии челюсти Wits ». [16] Этот анализ был создан в качестве диагностического средства для измерения дисгармонии между степенью AP. На угол ANB может влиять множество факторов окружающей среды, таких как:
Поэтому он измерил AP-позиции челюстей друг относительно друга. Этот анализ требует 1. Проведения окклюзионной плоскости через перекрывающиеся бугры моляров и премоляров. 2. Проведения перпендикулярных линий, соединяющих точку A и точку B с окклюзионной плоскостью. 3. Обозначения точек как AO и BO. [17]
В своем исследовании Якобсен упомянул, что среднее соотношение челюстей составляет -1 мм у мужчин (AO отстает от BO на 1 мм) и 0 мм у женщин (AO и BO совпадают) . Клиническое значение этого заключается в том, что у скелетного пациента класса 2 AO расположен впереди BO. У скелетного пациента класса 3 BO расположен впереди AO. Следовательно, чем больше показания остроумия, тем больше несоответствие челюстей.
Недостатки анализа Wits включают в себя: [18]
Профессор Жан Делэр начал разрабатывать свой анализ вместе с доктором М. Саланьяком еще в 70-х годах. [ необходима цитата ] Этот анализ все еще разрабатывается и совершенствуется его учениками. Этот анализ основан на обратных пропорциях и балансе и не использует стандартное отклонение. Он дает идеальную архитектуру, которую должен иметь пациент, на основе его формы черепа, осанки и функций. [19]
Этот анализ Арне Бьорка был разработан в 1947 году на основе 322 шведских мальчиков и 281 призывника. Он ввел лицевой многоугольник, который был основан на 5 углах и перечислен ниже. Бьорк также разработал 7 структурных признаков, которые указывают на тип ротатора нижней челюсти. [20]
Чарльз Х. Твид разработал свой анализ в 1966 году. [21] В этом анализе он попытался описать положение нижнего резца по отношению к базальной кости и лицу. Это описывается тремя плоскостями. Он использовал Франкфуртскую горизонтальную плоскость в качестве линии отсчета. [22] [23]
Анализ, разработанный Джозефом Джарабаком в 1972 году. [24] Анализ интерпретирует, как краниофациальный рост может повлиять на зубной ряд до и после лечения. Анализ основан на 5 точках: Nasion (Na), Sella (S), Menton (Me), Go (Gonion) и Articulare (Ar) . Вместе они образуют многоугольник на лице, когда соединены линиями. Эти точки используются для изучения соотношений передней/задней высоты лица и прогнозирования модели роста в нижней половине лица. Три важных угла, используемых в его анализе: 1. Угол седла - Na, S, Ar 2. Артикулярный угол - S-Ar-Go, 3. Угол гониальной кости - Ar-Go-Me.
У пациента с часовой стрелкой роста сумма 3 углов будет выше 396 градусов. Соотношение задней высоты (S-Go) к передней высоте (N-Me) составляет 56% к 44%. Поэтому будет наблюдаться тенденция к открытому прикусу и будет наблюдаться нисходящий, обратный рост нижней челюсти. [25]
Анализ Рикетта также состоит из следующих измерений:
Этот анализ, разработанный Викеном Сассуни в 1955 году, [26] [27] утверждает, что в пропорциональном лице следующие четыре плоскости встречаются в точке O. Точка O расположена в заднем основании черепа. Этот метод классифицировал вертикальные и горизонтальные отношения и взаимодействие между вертикальными пропорциями лица. Созданные им плоскости:
Чем более параллельны плоскости, тем больше тенденция к глубокому прикусу, и чем более они непараллельны, тем больше тенденция к открытому прикусу. Используя O в качестве центра, Сассуни создал следующие дуги
Этот анализ был разработан Эгилом Питером Харволдом в 1974 году. [28] Этот анализ разработал стандарты для единичной длины верхней и нижней челюсти. Разница между единичной длиной описывает дисгармонию между челюстями. Важно знать, что расположение зубов не принимается во внимание в этом анализе.
Длина верхней челюсти измеряется от заднего края мыщелка нижней челюсти (Co) до ANS. Длина нижней челюсти измеряется от заднего края мыщелка нижней челюсти (Co) до Pogonion. Этот анализ также учитывает нижнюю высоту лица, которая находится от верхнего ANS до Menton. [29]
Этот анализ был разработан Чарльзом Дж. Берстоуном , когда он был представлен в 1978 году в выпуске AJODO. [30] За ним последовал анализ мягких тканей цефалометрии для ортогнатической хирургии в 1980 году Арнеттом и др. [31] В этом анализе Берстоун и др. использовали плоскость, называемую горизонтальной плоскостью, которая была построена на основе франкфуртской горизонтальной плоскости.
Компьютерная цефалометрия — это процесс ввода цефалометрических данных в цифровом формате в компьютер для цефалометрического анализа. Оцифровка (рентгенограмм) — это преобразование ориентиров на рентгенограмме или трассировке в числовые значения в двух- (или трех-) мерной системе координат, обычно для целей компьютерного цефалометрического анализа. Процесс позволяет автоматически измерять отношения ориентиров. В зависимости от имеющегося программного и аппаратного обеспечения включение данных может быть выполнено путем оцифровки точек на трассировке, путем сканирования трассировки или обычной рентгенограммы или путем первоначального получения компьютерных рентгенографических изображений, которые уже находятся в цифровом формате, вместо обычных рентгенограмм. Компьютерная цефалометрия предлагает преимущества мгновенного анализа; легкодоступные нормы, связанные с расой, полом и возрастом, для сравнения; а также простоту изменения мягких тканей и хирургических прогнозов. Компьютерная цефалометрия также помогла устранить любые несоответствия хирурга, а также сделать процесс менее трудоемким.
Первый сертифицированный с медицинской точки зрения автоматизированный цефалометрический анализ двухмерных боковых цефалометрических рентгенограмм с использованием искусственного интеллекта был выведен на рынок в ноябре 2019 года. [32]
Компьютерная обработка цефалометрических рентгенограмм использует дигитайзер. Оцифровка относится к процессу выражения аналоговой информации в цифровой форме. Дигитайзер — это компьютерное устройство ввода, которое преобразует аналоговую информацию в электронный эквивалент в памяти компьютера. В этом трактате и его применении к компьютерной цефалометрии оцифровка относится к разрешению ориентиров головной пленки на две числовые или цифровые сущности — координаты X и Y. 3D-анализ будет иметь третью величину — координату Z.
Цефалометрические рентгенограммы можно накладывать друг на друга, чтобы увидеть объем роста, который произошел у человека, или визуализировать объем перемещения зубов, который произошел в ходе ортодонтического лечения. Важно наложить рентгенограмму на стабильные анатомические структуры. Традиционно этот процесс выполнялся путем отслеживания и наложения на краниальные ориентиры. Один из наиболее распространенных методов наложения называется структурным методом.
Согласно Американскому совету по ортодонтии , этот метод основан на серии исследований, проведенных Арне Бьорком , [33] [34] Бирте Мелсен [35] и Дональдом Энлоу . [36] Этот метод делит суперналожение на три категории: суперналожение основания черепа, суперналожение верхней челюсти и суперналожение нижней челюсти. Некоторые из важных ориентиров в каждой категории перечислены ниже в соответствии со структурным методом.