Методика проведения и оценки результатов компьютерной томографии пациентов с аномалиями зубочелюстной системы до хирургического лечения

Размещено на http://www.allbest.ru/

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ И ОЦЕНКИ РЕЗУЛЬТАТОВ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТОМОГРАФИИ ПАЦИЕНТОВ С АНОМАЛИЯМИ ЗУБОЧЕЛЮСТНОЙ СИСТЕМЫ ДО ХИРУРГИЧЕСКОГО ЛЕЧЕНИЯ

Гордина Г.С., Серова Н.С., Дробышев А.Ю., Глушко А.В.

Первый Московский государственный медицинский

университет им. И.М. Сеченова

Московский государственный

медико-стоматологический университет им. А.И. Евдокимова

томография компьютерный аномалия зубочелюстной

Введение. Аномалии зубочелюстной системы являются распространенной патологией как среди детского, так и взрослого населения. По данным литературы они занимают третье место среди всех стоматологических заболеваний [1, 2], а по некоторым источникам даже второе [3]. Частота встречаемости зубочелюстных аномалий у детей - до 60%, у подростков и взрослых - до 30% [4] и в 5-15% случаев данная патология требует хирургического вмешательства [5].

Лечение аномалий зубочелюстной системы зависит от возраста и степени выраженности. При патологии зубной системы часто коррекция возможна при помощи ортодонтического лечения, при сочетанных зубочелюстных поражениях показано комбинированное хирургическое и ортодонтическое лечение [3, 5]. Лечение взрослых пациентов имеет свои особенности, связанные с наличием сопутствующей патологии (поражение височно-нижнечелюстных суставов, пародонта и др.), а также с невозможностью коррекции ряда патологии только посредством ортодонтического лечения, в отличие от детей [3].

Хирургическое лечение пациентов с аномалиями зубочелюстной системы направлено на получение правильного окклюзионного соотношения, для этого проводят остеотомии челюстей и их перемещение в необходимых направлениях с последующей их фиксацией [3, 5]. До и после хирургического этапа проводят ортодонтическое лечение.

На начальном этапе диагностика аномалий зубочелюстной системы базируется на оценке внешних параметров лица и стоматологическом осмотре. Дальнейшая детальная оценка патологии и составление плана ортодонтического и хирургического лечения не возможна без применения лучевых методов исследования [3-5]. Из лучевых методов исследования применяют телерентгенографию головы, ортопантомографию, компьютерную томографию, внутриротовую контактную рентгенографию твердого неба [4, 6] (у пациентов с сужением верхней челюсти после проведения небного расширения), магнитно-резонансную томографию (при патологии височно-нижнечелюстных суставов) [3, 4, 7].

Телерентгенография головы (ТРГ) в прямой и боковой проекциях на сегодняшний день является стандартным и наиболее часто применяемым методом исследования у данной группы пациентов. На основании данных ТРГ оценивают анатомию лицевого скелета (диагностика аномалий зубочелюстной системы) [4, 8, 9], проводят планирование и оценку ортодонтического и хирургического лечения [4, 8-10]. Для планирования используют цефалометрический анализ (расчет линейных и угловых соотношений между различными твердотканными и мягкотканными ориентирами). Разработаны специальные программные обеспечения для автоматического цефалометрического анализа. ТРГ имеет ограничения: изображение является суммационным и дает картину лишь в двухмерном виде, также правильность цефалометрического анализа во многом зависит от качества выполненного снимка.

Ортопантомография (ОПТГ) также широко применяется у данной группы пациентов. Ее применяют для оценки состояния костной ткани челюстей, состояния зубов, периодонта, парадонта, каналов нижнечелюстных нервов, элементов височно-нижнечелюстных суставов, состояния верхнечелюстных пазух [3, 4, 7]. ОПТГ имеет ограничения: изображение является двухмерным и увеличенным, резкость некоторых деталеи? снижена, возможны артефакты, важно правильное положение пациента во время исследования [7, 11].

Компьютерная томография (КТ) занимает все более прочное место у пациентов с врожденными аномалиями зубочелюстной системы. Она дает возможность визуализировать костные и мягкотканные структуры головы в реальном размере, в двух- и трехмерном видах [7, 12]. Важное преимущество компьютерной томографии - это возможность количественнои? и качественнои? оценки различных анатомических структур: линейные, объемные, угловые величины, рентгенологическая плотность [13, 14]. Все больше научных работ, посвященных применению КТ для цефалометрического анализа вместо ТРГ [8-10, 14, 15], по результатам которых данные КТ и ТРГ в определении выбранных критериев либо сопоставимы, либо КТ превосходит ТРГ. В качестве недостатков КТ выделяют высокую стоимость исследования и высокую лучевую нагрузку (с появлением томографов с возможностью объемного томографирования, она значительно снизилась).

Несмотря на наличие множества публикаций (в иностранной литературе) касательно применения КТ у пациентов с аномалиями зубочелюстной системы, данный вопрос, по мнению ряда авторов, до конца не изучен [15, 16]. В отечественных источниках эта проблема мало затронут и на сегодняшний день не существует единого подхода ни у хирургов, ни у ортодонтов к применению КТ у пациентов с врожденными аномалиями зубочелюстной системы. На сегодняшний день также не разработаны единые КТ-протоколы обследования данной группы пациентов и у рентгенологов.

Цель исследования. Разработать методику проведения компьютерной томографии и протокол обработки данных КТ пациентов с врожденными аномалиями зубочелюстной системы до хирургического лечения.

Материалы и методы исследования. С 2010 по 2013 г. нами было обследовано 84 пациента с врожденными аномалиями зубочелюстной системы. Возраст пациентов составлял от 16 до 45 лет, средний возраст составил 25 лет. В зависимости от класса развития зубочелюстной аномалии по Энглю пациенты разделились следующим образом: со II классом - 20 человек (24%), с III классом - 64 человека (76%). У 16 пациентов (19%) из обеих групп наблюдалась несимметричная деформация челюстей. Большинству пациентов (n=78; 93%) проводился стандартный протокол лечения, включающий следующие этапы (ортодонтическое лечение, предоперационная подготовка, ортогнатическая операция, послеоперационное ортодонтическое лечение). Пациентам с сужением верхней челюсти (n=8; 10%) перед основным ортогнатическим лечением проводили хирургическое расширение верхней челюсти. Всем пациентам (n=84; 100%) в последствие были выполнены двучелюстные операции (остеотомия верхней челюсти по типу Ле Фор I, межкортикальная остеотомия нижней челюсти). Части пациентов по эстетическим показания выполнялась гениопластика (n=12; 14%), некоторым пациентам в связи с эстетическими и функциональными нарушениями проводили риносептопластику (n=12; 14%).

Всем пациентам (n=84; 100%) до хирургического лечения была проведена компьютерная томография лицевого скелета. Компьютерная томография выполнялась на аппарате Toshiba Aquilion ONE с количеством рядов детекторов 320. Исследование выполнялось в положении пациента лежа на спине, плоскость физиологическои? горизонтали располагалась параллельно плоскости томографии. Для правильного положения головы использовался специальный головной фиксатор и предварительная световая разметка (недостаточно ровное положение головы в последствие корректировалось рентгенологом на рабочей станции). Исследование проводилось в положении закрытого рта.

Технические характеристики томографирования: mAs - 100-120, kV - 120. Толщина среза - 0,5 мм. КТ выполняли в спиральном (неограниченная зона исследования) и в объемном режимах (зона исследования не более 16 см за один оборот трубки) с костной (толщина среза 0,5 мм) и мягкотканной (толщина среза 1 мм) реконструкциями.

На рабочей станции проводилась обработка полученных данных.

Построение трехмерных изображений проводили в следующих режимах:

1. режим мягких тканей (для анализа пропорций и профиля лица, оценки симметричности жевательных мышц) (рис. 1а).

2. костный режим (для оценки костных структур, оценки особенностей зубочелюстной аномалии, височно-нижнечелюстных суставов, определяли нижнечелюстные и подбородочные отверстия каналов нижнечелюстных нервов) (рис. 1б).

3. режим «зубная система» (оценивали форму, размеры и положение зубов) (рис. 1в).

4. режим «воздухоносные пути» (визуальная оценка верхних дыхательных путей, околоносовых пазух, использовали, если планировалась одномоментная ортогнатическая операция и риносептопластика) (рис. 1г).

Рис. 1. КТ. Варианты трехмерных реконструкций у пациентов с врожденными аномалиями зубочелюстной системы: а - режим мягких тканей, б - костный режим, в - режим «зубная система», г - режим «воздухоносные пути». Пациентка А., 44 года. Диагноз: Несимметричная деформация челюстей, II класс скелетной аномалии развития челюстей, чрезмерное развитие верхней челюсти. Врожденная деформация костного и хрящевого отделов носа

Трехмерные реконструкции дают возможность оценить строение лицевого скелета в целом, что крайне важно при данной патологии, особенно у пациентов с несимметричными деформациями. На основании трехмерных реконструкций с помощью специальных компьютерных программ можно проводить виртуальные операции для планирования предполагаемых твердотканных и мягкотканных перемещений.

Построение двухмерных изображений проводили в следующих режимах:

1. MPR - мультипланарные реконструкции (в аксиальной, коронарной, сагиттальной и косых плоскостях) височно-нижнечелюстных суставов (ВНЧС), околоносовых пазух, полости носа, отдельных зубов (оценивали особенности их строения, наличие патологических изменений) (рис. 2).

2. curved-MPR - криволинейные реконструкции каналов нижнечелюстных нервов (оценивали их ход, дополнительные ветви, отношение корней зубов к каналам), верхней и нижней челюстей (изображение схожее с ортопантомограммой - панорамная картина всей зубной системы) (рис. 3).

Двухмерные реконструкции дают возможность оценить структуру костной ткани челюстей, состояние зубов, периодонта, парадонта, анатомию хода каналов нижнечелюстных нервов, височно-нижнечелюстные суставы, околоносовые пазухи, полость носа.

Ключевые изображения (трехмерные, двухмерные реконструкции) выносились на снимки (использовались хирургом на этапе повторной консультации для оценки патологии и во время хирургического вмешательства), все исследование записывалось на диск в формате DICOM (использовалось хирургом для уточнения интересующих его областей, планирования ортогнатической операции и проведения виртуальных операций).

Рис. 2. КТ. Мультипланарные реконструкции (MPR) височно-нижнечелюстных суставов. Косо-сагиттальные проекции правого (в положении закрытого и открытого рта) (а, б) и левого суставов (в положении закрытого и открытого рта) (в, г). Пациентка Д., 37 лет. Диагноз: Гиперплазия правого височно-нижнечелюстного сустава

Рис. 3. КТ. а - криволинейная реконструкция (curved-MPR) верхней челюсти. Пациентка Э., 24 года с врожденной зубочелюстной аномалией. Определяется дистопированный ретенированный зуб у корней 21-24 зубов. б - криволинейная реконструкции (curved-MPR) нижней челюсти. Пациентка М., 25 лет, с врожденной зубочелюстной аномалией. Определяется частичная вторичная адентия

В работе также оценивалось влияние артефактов на качество получаемого изображения и возможности его интерпретации.

Результаты исследования. Исследование всем пациентам (n=84, 100%) было выполнено до хирургического лечения. Всем пациентам было выполнено построение трехмерных реконструкций в мягкотканном, костном режимах, режиме «зубная система», 3D-MIP. Построение изображений в режиме «воздухоносные пути» было выполнено только пациентам, у которых планировалось проведение одномоментной ортогнатической операции и риносептопластики (n=12, 14%).

Построение двухмерных изображений в режиме мультипланарных реконструкций было выполнено у всех пациентов.

Мультипланарные реконструкции височно-нижнечелюстных суставов строились у всех пациентов, количество изображений варьировало в зависимости от патологии. При нормальных ВНЧС проводили построение по 3 изображения в косо-сагиттальной плоскости правого и левого суставов (в латеральных, центральных и медиальных отделах) и 3 в косо-коронарной плоскости (в задних, центральных и передних отделах). При выявлении патологических изменений проводили построение по 5 изображений в косо-сагиттальной (правый и левый суставы), косо-коронарной и аксиальной плоскостях. Обязательно проводилась маркировка стороны обследования (right, left).

Мультипланарные реконструкции околоносовых пазух и полости носа строились только у пациентов с выявленными изменениями (n=60, 71%), количество изображений варьировало в зависимости от патологии.

Мультипланарные реконструкции зубов строились только у пациентов с выявленными изменениями (n=70, 83%), количество изображений варьировало в зависимости от патологии. Строили изображения при выявлении следующих изменений зубов: аномалии (положения, формы, размера, прорезывания), наличие кистозных изменений у корней зубов и др. Обязательно проводилась нумерация выведенного зуба (например, 23).

Построение криволинейных реконструкций каналов нижнечелюстных нервов (проводилась маркировка стороны обследования - right, left), верхней и нижней челюстей проводилось у всех пациентов.

У большинства пациентов (n=61, 72%) на момент обследования были установлены брекет-системы на верхнюю и нижнюю челюсти. Брекет-система дает артефакты в 100% случаев, но визуализация при этом окружающих структур, самой системы не затруднена. При построение трехмерных реконструкций артефакты снижали качество полученного изображения: незначительно (не требовалось коррекции на рабочей станции) у 23 человек (38%), умеренно (требовалось проводить специальную обработку полученного изображения для удаления артефактов) у 31 человека (50%), сильно (выраженные искажения изображения, полностью не корректируемые на рабочей станции) в 7 случаях (12%).

Практически у всех пациентов (n=81, 96%) в некоторых зубах (в каналах, полости зубов) определялся пломбировочный материал. Артефакты не определялись у 10 человек (12%), незначительные артефакты, не затрудняющие визуализацию самого зуба и окружающих структур, определялись у 71 пациентов (88%). При построении трехмерных реконструкций артефакты не снижали качество полученного изображения, либо снижали его крайне незначительно.

У 11 пациентов (13%) определялись коронки зубов, мостовидные конструкции. При этом у 4 пациентов (36%) наблюдались значительные артефакты, затрудняющие визуализацию окружающих структур. У остальных 7 пациентов (64%) артефакты не усложняли интерпретацию данных. При построение трехмерных реконструкций артефакты в 10 случаях (91%) снижали качество полученного изображения, при этом умеренное снижение наблюдалось в 4 случаях (40%), значительное - в 6 случаях (60%) (рис. 4).

У 4 пациентов (5%) на момент исследования были установлены минивинты, имплантаты. Незначительные артефакты, не затрудняющие визуализацию окружающих структур, определялись у всех 4 пациентов (100%). При построение трехмерных реконструкций артефакты в 1 случае (25%) умеренно снижали качество полученного изображения.

Артефакты от движения (глотание во время исследования) встречались у 1 пациента (1%). Данные артефакты сильно усложняют интерпретацию КТ-данных, если они попадают на зону интереса. Нужно помнить, что особенно это важно в случае необходимости проведения измерений, которые в данном случае являются недостоверными. Случай требовал проведения повторного КТ-исследования (рис. 5).

Рис. 4. КТ. а - аксиальная плоскость изображения. Артефакты от брекет-системы, мостовидной конструкции. б - трехмерная реконструкция в костном режим. Качество реконструкции снижено за счет артефактов от мостовидных конструкций

Рис. 5. КТ. Аксиальные срезы на различных уровнях верхней челюсти (а, б). Артефакты от движения

Данные по оценке наличия артефактных изображений обобщены в табл. 1.

Обсуждение полученных результатов. На основании проведенного исследования, мы пришли к выводу, что компьютерная томография на сегодняшний день является наиболее полным методом обследования пациентов с врожденными аномалиями зубочелюстной системы. Компьютерная томография в отличие от телерентгенографии головы и ортопантомографии дает возможность оценить всю комплексную картину имеющейся патологии. На основании данных КТ возможно визуализировать структуры лицевого скелета в трехмерном объемном виде, что дает возможность хирургу не только оценить саму зубочелюстную аномалию (особенности формы челюстей, симметричность поражения, тип окклюзии зубных рядов, расположение, форма зубов, состояние височно-нижнечелюстных суставов), но и спланировать хирургическое вмешательство (цефалометрический анализ, оценка положения каналов нижнечелюстных нервов, виртуальные ортогнатические операции).

Таблица 1. Влияние различных артефактов на интерпретацию КТ-изображения

Двухмерные реконструкции также являются незаменимыми в протоколе обследования пациентов с врожденными зубочелюстными аномалиями. На их основании возможно детально оценить структуру костной ткани челюстей, зубов, состояние височно-нижнечелюстных суставов, околоносовых синусов, полости носа, а также проследить ход каналов нижнечелюстных нервов на всем протяжении, что принципиально при оперативном вмешательстве на нижней челюсти.

Единственными ограничениями для оценки КТ-изображений являются артефакты. Брекет-системы являются наиболее часто определяемыми конструкциями, установленными у данной группы пациентов. Они дают артефакты, которые хоть в большом проценте случаев и влияют на качество построения трехмерных реконструкций, но не затрудняют оценку самой патологии. Артефакты от пломбировочного материала не сказываются на обработке и анализе окружающих костных и мягкотканных структур. Несъемные мостовидные конструкции (особенно) и коронки затрудняют визуализацию зубов в области артефактов и значительно снижают качество проводимых трехмерных реконструкций. В случае необходимости детального исследования зубов, костной структуры данной зоны преимущество имеет ортопантомография или прицельная рентгенография.

Также крайне важным моментом является неподвижность пациента во время исследования. При движении пациента возникшие артефакты могут привести к ошибкам интерпретации изображения, и это требует повторного исследования. Во избежание этого, необходима прочная фиксация головы при помощи специальных ремней, а также информирование пациента о правилах поведения во время исследования (пациент должен не дышать и не глотать). При соблюдении данных правил артефакты от движения не встречаются.

Выводы. Компьютерная томография является самым информативным методом исследования у пациентов с врожденными аномалиями зубочелюстной системы и должна проводится всем пациентам на этапе предоперационной подготовки и планирования. Для полной оценки патологии важно использование как трехмерных, так и двухмерных реконструкций.

Затруднение визуализации, влияющее на интерпретацию КТ-изображений, встречается только при наличии мостовидных металлических конструкций или при неадекватно выполненном исследовании (движение пациента во время исследования).

Список использованных источников

1. Алимский A.B., Алиева Р.К. Частота аномалий зубочелюстной системы у школьников в различных регионах Азербайджана// Ортодент инфо. - 1999. - №2. - С. 36-37.

2. Вакушина Е.А. Распространенность, диагностика и лечение зубочелюстных аномалий и деформаций в подростковом и юношеском возрасте: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. - Воронеж, 1999. - 18 с.

3. Проффит У.Р. Современная ортодонтия. - М.: МЕДпресс-информ, 2006. - 559 с.

4. Персин Л.С. Ортодонтия. Современные методы диагностики зубочелюстно-лицевых аномалий. - М.: ООО «ИЗПЦ «Информкнига», 2007. - 248 с.

5. Дробышев А.Ю., Анастассов Г. Основы ортогнатической хирургии. - М.: Печатный город, 2007. - 55 с.

6. Клипа И. А. Клиника, диагностика и комбинированное лечение взрослых пациентов с аномалиями и деформациями челюстно-лицевой области, сопровождающимися сужением верхней челюсти: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. - М., 2012. - 20 с.

7. Паслер А.Ф., Виссер Х. Рентгенодиагностика в практике стоматолога. - М.: МЕД-пресс-информ, 2007. - 352 с.

8. Yэldэrэm E., Цlmez H., Gцrgьlь S.,Gцkзe S., Sag?dэз D., Karaзay S. Evaluation of differences between two and three dimensional cephalometric measurements// Gьlhane Tэp Derg. - 2011. - Vol. 53. - P. 43-49.

9. Quintero J.C., Trosien A., Hatcher D., Kapila S. Craniofacial imaging in orthodontics: historical pespective, current status, and future developments// Angle orthod. - 1999. - Vol. 69. - P. 491-506.

10. Nalзaci R., Цztьrk F., Sцkьcь O. A comparison of two-dimensional radiography and three-dimensional computed tomography in angular cephalometric measurements// Dentomaxillofacial Radiology - 2010. - Vol. 39. - N. 75-94. - P. 100-106.

11. Аржанцев А.П. Диагностические возможности компьютерной ортопантомографии. Учебно-методические рекомендации. - М.: “Перемена”, 2006. - 21 с.

12. Larheim T.A., Westesson P.-L. Maxillofacial imaging. - Springer, 2008. - 400 p.

13. Druelinger I., Guenther M., Marshand E.G. Radiographic evaluation of the facial complex// Emerg Med Clin North Am. - 2000. - Vol. 18. - P. 393-410.

14. Cavalcanti M.G.P., Rocha S.S., Vannier M.V. Craniofacial measurements based on 3D-CT volume rendering: implications for clinical applications// Dentomaxillofacial Radiology. - 2004. - Vol. 33. - P. 170-176.

15. Rossini G., Cavallini C., Cassetta M., Barbato E.. 3D cephalometric analysis obtained from computed tomography. Review of the literature// Ann Stomatol (Roma). - 2011. - Vol. 2. - P. 31-39.

16. Park J.-W., Kim N., Chang Y.-I. Comparison of landmark position between conventional cephalometric radiography and CT scans projected to midsagittal plane// Korean J Orthod. - 2008. - Vol. 38. - P. 427-436.

Размещено на Allbest.ru