3D-технологии в ортодонтии

43
3D-технологии в ортодонтии
Новомодных Л. C., практикующий врач-ортодонт, член профессионального общества
ортодонтов России, компания «Пикассо» (г. Москва)
trg2010picasso@gmail.com
3D-цефалометрические плоскости
Протокол ортодонтической диагностики в последнее
время претерпел некоторые изменения ввиду того,
что многие доктора поняли необходимость проведения телерентгенологического обследования пациента
при составлении и корректировке плана лечения. Неоценимо важная информация может быть получена
при телерентгенографии, которая в дальнейшем повлияет на выбор плана и метода лечения. В связи
с наличием у традиционной телерентгенографии таких
недостатков, как преувеличение истинных размеров
анатомических структур, геометрические искажения,
пространственное наложение исследуемых структур, использование ее при диагностике вызывает у докторов
обоснованные сомнения. К тому же явной проблемой
при проведениии телерентгенографии является невозможность расположения головы пациента в идентичном
положении во время каждого исследования, что существенно снижает точность измерений. Таким образом,
появляются определенные погрешности, которые нужно учитывать при интерпретации цефалометрических
данных, а при планировании ортодонтического лечения
предельно критично рассматривать результаты двухмерного цефалометрического анализа.
С появлением КЛКТ многих проблем подобного рода
удалось избежать. КЛКТ позволяет оценивать и анализировать истинные анатомические размеры. А благодаря своим значительным преимуществам по сравнению
с традиционной рентгенографией этот метод стал активно
использоваться многими докторами при ортодонтической
диагностике.
Улучшение качества диагностики и планирования лечения позволяет повысить процент его успешности.
Обычно диагностика проводится по двухмерным
данным. Но, к сожалению, различные средства двухмерного изображения, такие как фотографии, рентгенограммы, цефалометрические обрисовки и проводимые на основе этого цефалометрические анализы,
дают недостаточно точное представление об истинной
(трехмерной) анатомии.
Новейшие технологии, которые очень активно применяются в ортодонтии, позволяют поднять уровень
диагностики и планирования лечения на более высокую
ступень и получить прекрасные результаты лечения, которыми, несомненно, будут довольны и пациент, и доктор.
Ортодонтическое лечение напрямую связано с изменением внешности пациента. А любая попытка изменения внешности — это большая ответственность, которая
требует тщательного изучения и анализа. Трехмерная
томография черепно-лицевых структур позволяет доктору проводить более точные измерения и гарантирует
надежность при диагностике и прогнозировании результатов лечения.
Программное обеспечение для 3D-визуализации может создавать двухмерные изображения головы в любой
проекции, используя данные трехмерного исследования.
Так как эти изображения созданы на основе трехмерных
изображений, то они лишены недостатков, присущих
обычным рентгенограммам. Впоследствии эти изображения можно импортировать в программы для проведения расчета и анализа ТРГ. Трехмерное изображение
головы, получаемое в результате компьютерной томографии, можно ориентировать по сагиттальной, трансверзальной и аксиальной референтным плоскостям,
что позволяет в дальнейшем рассматривать изображение в любой проекции.
Трехмерный цефалометрический анализ был создан в 1994 году Якобсоном и Геребом. Лемхен, Энгель
и Якобсон, работая с Долфин Имэйджинг, использовали
3D-диджиграф (рис. 1), способный делать точные измерения точек на поверхности лица и в полости рта в трех
плоскостях. Диджиграф определял расстояния и углы
между анатомическими точками в системе координат X,
Y, и Z. Полный цефалометрический анализ осуществлялся за 45 с, просчитывая 29 точек на лице и в полости рта.
Рис. 1
Проведение 3D-цефалометрических измерений
с помощью диджиграфа
X-Ray Art № 2 (01), февраль 2013
44
В настоящее время трехмерный цефалометрический
анализ проводят в цифровом виде, он включает в себя
анализ мягких тканей и анализ костных структур. Трехмерное изображение импортируется на компьютер, после чего в специальной программе можно проводить необходимые измерения.
Для проведения 3D-цефалометрического анализа
используются 4 основных референтных плоскости.
Передняя лицевая плоскость. Она проходит через
точку назион (N) и представляет собой истинную вертикаль (рис. 2).
Рис. 4
Рис. 2
Передняя лицевая плоскость
Нижняя передняя лицевая плоскость. Проходит через точку А и является истинной вертикалью для нижней
трети лица. Эта плоскость позволяет оценить по сагиттали расположение носа, губ и щек относительно мягкотканной точки А.
Верхняя лицевая плоскость. Эта плоскость проводится через точку назион (N) параллельно орбитальной плоскости и перпендикулярно передней лицевой
плоскости (рис. 3).
Рис. 3
Верхняя лицевая плоскость
Срединносагиттальная плоскость. Это срединная
линия, разделяющая голову по сагиттали, если смотреть
на пациента анфас (рис. 4).
X-Ray Art № 2 (01), февраль 2013
Срединносагиттальная плоскость
В качестве дополнительных геометрических линий
могут использоваться:
• Нижняя лицевая плоскость ― проводится параллельно
верхней лицевой плоскости через точку гнатион (Gn).
• Задняя лицевая плоскость — проводится перпендикулярно верхней лицевой плоскости через точку порион (Po).
• Правая и левая боковые лицевые плоскости определяют латеральные границы лица и проходят перпендикулярно верхней лицевой плоскости через точку зигион (Zy) справа и слева соответственно.
Любая точка на черепе и лице может быть измерена
и оценена относительно данных референтных линий.
Также как и двухмерный анализ, трехмерный цефалометрический анализ содержит линейные и угловые параметры. Он также позволяет проводить объемные измерения.
Трехмерный цефалометрический анализ начинается с определения типа лица и его пропорций. Для этого
измеряются такие параметры, как общая высота лица
(N-Gn), верхняя и нижняя лицевые высоты (N-Apoint,
A-point-Gn), а также ширина лица, которая измеряется
между точками зигион (Zy) справа и слева соответственно. После данных измерений можно определить антропологический тип строения черепа человека (брахи-,
мезио- или долихоцефалический тип строения черепа).
Положение челюстей в передне-заднем направлении
оценивают относительно передней лицевой плоскости.
Положение верхней челюсти определяется путем измерения расстояния от точки А до передней лицевой
плоскости. Положение нижней челюсти оценивают после
определения расстояния от точки погонион (Pog) до вышеназванной плоскости (рис. 5).
Рис. 5
Оценка положения верхней и нижней челюстей
Вертикальное положение верхней и нижней челюстей
может быть измерено как расстояние от точек А и Pog
cоответственно до верхней лицевой плоскости.
45
Расстояние между точками джоу (J) справа и слева
позволяет определить ширину верхней челюсти. Ширина нижней челюсти определяется по расстоянию между
правой и левой точками гонион (Go).
А для оценки ротации челюстей необходимо измерить
расстояние от точки джоу (J) или точки гонион (Go) до верхней лицевой плоскости справа и слева соответственно.
Различия в расположении точки А на верхней челюсти
и точки погонион (Pog) на нижней челюсти относительно
передней лицевой плоскости позволяют судить о скелетном классе аномалии.
Оценить симметричность расположения черепных
структур можно путем измерения расстояния до срединной сагиттальной плоскости (рис. 6).
Точная интеграция КЛКТ и трехмерных лицевых изображений позволяет ортодонту быстро создавать виртуальные индивидуальные 3D-модели пациентов, которые
используются для диагностики, планирования лечения,
симуляции лечения и его оценки (рис. 8).
Рис. 8
Рис. 6
Оценка симметричности расположения черепнолицевых структур
Пропорциональное отношение различных параметров черепа друг к другу позволяет определить лицевую
гармонию и баланс. Это важно при оценке результатов
лечения, а также для анализа изменений, происходящих
в результате роста и развития.
Верхнечелюстную лицевую гармонию оценивают путем
определения пропорционального отношения верхней лицевой высоты лица к остальным частям лица: общей лицевой
высоте, нижней лицевой высоте, ширине лица. Для оценки
верхней челюстной лицевой гармонии также важно определить пропорциональное отношение ширины верхней челюсти (J-J) к ширине и общей высоте лица, а также отношение ширины верхней челюсти к ширине нижней челюсти.
Нижнечелюстную лицевую гармонию оценивают по
той же схеме, что и верхнечелюстную.
Угловые измерения проводятся относительно верхней
лицевой референтной плоскости.
Можно построить любую плоскость и оценить область
интереса или изменения, происходящие в результате
проводимого лечения или роста и развития (рис.7).
Создание трехмерных индивидуальных моделей
Трехмерное виртуальное планирование лечения может быть создано и показано, чтобы помочь клиницисту
общаться с коллегами, а также с пациентами о возможных структурных и лицевых изменениях.
Трехмерная цефалометрия обеспечивает клинициста более точной и полезной информацией и позволяет
сделать значительный скачок в диагностике, планировании и лечении проблем, которые проявляются на лице.
А лицо человека — это зеркало, которое отражает нашу
индивидуальность и определяет, кто мы есть. Поэтому
подходить к лечению таких пациентов нужно со всей ответственностью, а тщательная диагностика с использованием новейших технологий помогает нам в этом вопросе и позволяет добиваться блестящих результатов.
Рис. 9
3D-цефалометрия
Литература
Рис. 7
Основные плоскости для измерения угловых параметров
1.
Персин Л. С. Ортодонтия. Современные методы диагностики зубочелюстно-лицевых аномалий. ― М.: Медицина, 2007.
2.
Проффит У. Р. Современная ортодонтия. Под редакцией Персина
Л. С. ― М.: МЕДпресс-информ, 2006.
3.
Solov B. Computers in cephalometric research// 1991.-Vol. 21,
Issues 1-2.-P. 23-33.
4.
Ж. А. Ленденгольц, Е. А. Картон, Л. С. Персин, З. И. Вагапов. Ортодонтия. 3D-цефалометрия — диагностика 21 века. 2010, № 3,
с. 12―16
5.
Alexander Jacobson, Richard L. Jacobson. Radiographic
Cephalometry. From Basics to 3D Imaging. Second Edition,
Chikago: Quintessence, 2006.
6.
G.R.J. Swennen. Three Dimensional Cephalometry. Springer, 2005.
X-Ray Art № 2 (01), февраль 2013