43 3D-технологии в ортодонтии Новомодных Л. C., практикующий врач-ортодонт, член профессионального общества ортодонтов России, компания «Пикассо» (г. Москва) [email protected] 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