С введением в 1934 г. Hofrath в Германии и Broadbent в США рентгенологической цефалометрии в руках ученых появился клинический инструмент для исследования аномалий окклюзии и скелетных диспропорций (рис. 6-26). Основной целью цефалометрии было исследование модели роста черепно-лицевого комплекса. Концепция нормального развития, рассмотренная в главах 2 и 3, была сформулирована на основе данных цефалометрических исследований.
Рис. 6-27. Функциональные компоненты лица, наложенные на анатомический рисунок. Черепная коробка и основание черепа (1), скелетный верхнечелюстной и носоверхнечелюстной комплекс (2), а также скелетная часть нижней челюсти (3) представляют собой участки лица, существующие независимо от прикуса. Зубы верхней челюсти и альвеолярный отросток (4) и зубы нижней челюсти и альвеолярный отросток (5) являются независимыми функциональными единицами, которые могут быть смещены относительно основания нижней и верхней челюстей соответственно. Целью цефалометрического анализа является определение соотношения этих функциональных компонентов в сагиттальной и вертикальной плоскостях.
Однако вскоре стало ясно, что цефалометрические снимки могут использоваться для оценки зубно-лицевых пропорций и для прояснения анатомической основы аномалий окклюзии. Ортодонту необходимо знать, как соотносятся друг с другом основные функциональные компоненты лица (основание черепа, челюсти, зубы) (рис. 6-27). Любая аномалия является результатом взаимодействия положения челюсти и положения зубов после прорезывания, на которое оказывает влияние челюстное соотношение (см. описание зубной компенсации или адаптации в главе 4). По этой причине одинаковые на моделях аномалии окклюзии могут оказаться довольно разными после более полной оценки с использованием цефалометрического анализа для выявления различий в зубно-лицевых пропорциях.
Рис. 6-28. Три основных цефалометрических сопоставления схематично изображены для одного и того же пациента на ранней (черный цвет) и поздней (красный цвет) стадиях. А — сопоставление основания черепа вдоль линии CN. Это сопоставление отражает общую модель лицевых изменений в результате комбинации роста и ортодонтического лечения у детей. Обратите внимание, что у данного пациента нижняя челюсть развивалась вперед и книзу, а верхняя челюсть — строго вниз. Это позволило скорректировать у пациента аномалию класса II. В — сопоставление верхней челюсти. Здесь видны изменения положения верхних зубов относительно верхней челюсти. У данного пациента наблюдается минимум изменений, где наиболее значительным является переднее перемещение верхнего первого моляра после потери второго молочного моляра. С — сопоставление на нижней челюсти; обратите внимание на внутреннюю поверхность нижнечелюстного симфиза, изображение нижнечелюстного канала и лакунарные пространства развивающихся третьих моляров. Данное сопоставление демонстрирует изменение положения нижних зубов относительно нижнечелюстного базиса. Необходимо отметить увеличение длины ветви нижней челюсти в заднем направлении одновременно с ростом мыщелка вверх и назад. Как и ожидалось, нижние моляры сместились кпереди в период перехода от смешанного к раннему постоянному прикусу.
С другой стороны, цефалометрия может быть использована в клинических условиях для распознавания и оценки изменений, производимых ортодонтическим лечением. Для ретроспективного изучения изменений положения челюстей и зубов цефалометрические снимки, сделанные до, во время и после лечения можно сопоставлять друг с другом (рис. 6-28). Изменения могут быть обусловлены комбинацией естественного роста и эффектом лечения (у растущих пациентов). Без сопоставления цефалометрических снимков практически невозможно узнать, что в действительности происходит в процессе лечения растущего пациента, поэтому цефалометрические рентгенограммы необходимы при ортодонтическом лечении детей и подростков.
Рис. 6-29. Цефалометрическая рентгенограмма пациентки с ревматоидным артритом, который привел к дегенеративным изменениям в мыщелковом отростке нижней челюсти и шейных отделах позвоночника. Обратите внимание на коллапс первого шейного позвонка. Цефалометрические снимки должны регулярно пересматриваться на предмет патологических изменений головы и шеи.
Цефалометрические снимки не являются инструментом демонстрации патологий, однако не следует упускать возможность обнаружения патологических изменений на этих снимках. Иногда изначально не выявленные дегенеративные изменения или аномалии шейных отделов позвоночника обнаруживаются на цефалометрических снимках (см. рис. 6-29 и главу 22). Также могут быть обнаружены другие патологические изменения в челюстях или черепе15.
Рис. 6-30. Определение цефалометрических ориентиров на срезе черепа: точка А, самая глубокая точка на переднем контуре верхней челюсти между передней носовой остью и резцом. ANS (передняя носовая ость), кончик передней носовой ости (иногда модифицированный в точку верхнего или нижнего контура ости, где толщина составляет 3 мм: см. анализ Гарвольда); точка В, самая глубокая точка на контуре нижней челюсти между резцом и костной массой подбородка; Ba (базион), самая нижняя точка переднего края большого затылочного отверстия у основания ската мозжечка; Gn (гна-тион), центр внешнего контура подбородка; Go (гонион), центр внешнего контура нижнечелюстного угла; Me (ментон), самая внешняя точка нижнечелюстного симфиза (нижняя краниометрическая точка подбородка); Na (назион), передняя точка носолобного шва; PNS (задняя носовая ость), кончик задней ости небной кости в месте соединения твердого и мягкого неба; Pog (погонион), самая передняя точка контура подбородка.
В диагностических целях рентгенографическая цефалометрия широко используется для характеристики зубных и скелетных соотношений пациента. В данном разделе мы уделяем основное внимание использованию цефалометрического анализа для сравнения лицевых и зубных параметров пациента с общими стандартами данной группы населения. Использование цефалометрии для оценки величины и направления будущего роста, а также техника разработки задач ортодонтического лечения в комбинации с прогнозами роста и эффектами ортодонтического лечения описаны в главе 8.
Разработка цефалометрического анализа.Цефалометрический анализ в основном проводится не на основе самих рентгенограмм, а на основе полученных по ним параметров, характеризующих соотношение выбранных точек. Общие цефалометрические ориентиры и наиболее употребимые параметры показаны на рисунках 6-30 и 6-31.
Рис. 6-31. Определение цефалометрических ориентиров (как показано на боковой цефалометрической схеме): 1. Во (точка Болтона), самая высокая точка верхнего изгиба заднемыщелковой ямки затылочной кости; 2. Ba (базион), самая нижняя точка переднего края большого затылочного отверстия у основания ската мозжечка; 3. Ar (артикуляре), точка пересечения тени скуловой дуги и задней границы ветви нижней челюсти; 4. Po (порион), средняя точка верхнего контура наружного слухового канала (анатомический порион), или средняя точка верхнего контура металлического ушного стержня цефалометра (аппаратный порион); 5. SO (клиновидно-затылочный синхондроз), соединение затылочной и клиновидной костей (при большой ширине верхняя граница); 6. S (селле), средняя точка углубления турецкого седла; 7. Ptm (крыловидно-верхнечелюстная щель), точка у основания крыловидно-верхнечелюстной щели; 8. Or (орбитале), нижняя точка внешней границы глазницы; 9. ANS (передняя носовая ость), кончик передней носовой ости (иногда модифицированный в точку верхнего или нижнего контура ости, где толщина составляет 3 мм: см. анализ Harvold); 10. Точка А, самая глубокая точка на переднем контуре верхней челюсти между передней носовой остью и резцом; 11. Точка В, самая глубокая точка на контуре нижней челюсти между резцом и костной массой подбородка; 12. Роg (погонион), самая передняя точка контура подбородка; 13. Me (ментон), самая внешняя точка нижнечелюстного симфиза (нижняя краниометрическая точка подбородка).
Рис. 6-32. Стандартные боковая и фронтальная цифровые цефалограммы, используемые в современном цефалометрическом анализе (Программа зубо-лицевого планирования — DFP). Как и другие программы, DFP позволяет модифицировать цифровые цефалограммы. Каждая цефалограмма имеет до 180 точек, что более чем достаточно для обеспечения удовлетворительной точности анализа и сопоставления.
Цефалометрические ориентиры могут быть представлены в виде серии точек с определенными координатами, что позволяет вводить цефалометрические данные в компьютер. Наблюдается растущая тенденция использования компьютерного цефалометрического анализа. Растущие возможности, снижающаяся стоимость небольших компьютерных систем дает основание полагать, что компьютерный анализ получит всеобщее распространение в ближайшем будущем. Для составления адекватной цифровой модели требуется ввести 50—100 ориентирных точек (рис. 6-32).
Принцип цефалометрического анализа с использованием компьютеров не меняется. Целью является сравнение параметров пациента с нормальными параметрами, чтобы выявить отличия между фактическими зубно-лицевыми соотношениями у пациента и соотношениями, характерными для его расовой или этнической группы. Данный тип цефалометрического анализа был впервые широко применен на практике после Второй мировой войны в виде анализа Доунса, разработанного в Университете штата Иллинойс и основанного на скелетных и лицевых пропорциях группы из 25 белых подростков с нормальной окклюзией, не проходивших ортодонтическое лечение16.
С самого начала было непросто определить нормальный стандарт. Вполне очевидно, что пациенты с серьезными черепными диспропорциями должны быть исключены из нормального образца. Поскольку нормальная окклюзия нетипична для случайно отобранной группы населения, то производить дальнейший отбор идеальной группы следует либо исключая только индивидуумов с очевидными деформациями и включая большинство аномалий окклюзии, либо исключая всех пациентов с аномалиями для получения идеального образца. Сначала был выбран второй метод. Сравнения производились только с пациентами с идеальной окклюзией, как у 25 отобранных для стандарта Downs. Экстремальная избирательность формирования идеального стандарта была возведена в пример Steiner, чьи оригинальные измерения основывались на идеалах звезд Голливуда. У доктора Steiner был действительно наметанный глаз, поскольку в результате перепроверки его оригинальных величин на основе гораздо большего числа примеров было обнаружено очень мало расхождений.
Разработанные Downs стандарты все еще используются в анализах, но они уже в большой степени заменены новыми стандартами, основанными на менее жестко отобранных группах. Наиболее обширная база данных была составлена в результате Мичиганского исследования роста Ann Arbor, где была исследована группа детей, включая случаи легких и умеренных аномалий окклюзии17. Другими важными источниками информации являются исследование роста в Берлингтоне (Онтарио)18, исследование Bolton в Кливленде19 и несколько менее значимых исследований роста наряду с многочисленными специфическими примерами из университетских проектов по разработке стандартов для отдельных расовых и этнических групп20.
Цефалометрический анализ определяют как оценку соотношений в горизонтальной и вертикальной плоскостях пяти основных функциональных компонентов лица (см. рис. 6-27): череп и основание черепа, скелетная часть верхней челюсти (описанная как часть челюсти без зубов и альвеолярных отростков), скелетная часть нижней челюсти (описанная подобным же образом), зубной ряд верхней челюсти и альвеолярный отросток, а также зубной ряд нижней челюсти и альвеолярный отросток. В этом смысле любой цефалометрический анализ представляет собой процедуру получения описания соотношений между этими функциональными единицами.
Существует два основных способа цефалометрического анализа. Один способ изначально выбран в анализе Downs, которому с тех пор следуют многие, работающие в данной области. Здесь подразумевается использование отобранных линейных и угловых параметров для проведения необходимых сравнений, а также графическое изображение нормативных данных для сравнения зубно-лицевой формы пациента непосредственно с графическим стандартом (обычно называемым образцом). При этом будут видны все различия, без проведения измерений.
Оба этих метода используются в современном цефалометрическом анализе. В следующем разделе сначала описывается современный метод измерения, а затем представлен цефалометрический анализ посредством прямого сравнения со стандартным образцом.