Использование данных телерентгенографии для количественной оценки зубочелюстно-лицевых нарушений

Р. А. Фадеев
д. м. н., профессор, ректор, заведующий кафедрой ортодонтии СПбИНСТОМ

А. Н. Ланина
аспирантка кафедры стоматологии НовГУ им. Я. Мудрого

А. Р. Андреищев
к. м. н., ассистент кафедры хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии СПбГМУ им. акад. И. П. Павлова

В статье представлены результаты анализа рентгеноцефалометрических параметров, характеризующих морфологию и эстетику лица, полученные в результате исследования 135 боковых и 44 фасных телерентгенограмм черепа пациентов c различными формами зубочелюстно-лицевых аномалий. Выявлены сильные, умеренные и слабые связи между отдельными параметрами.

На основании полученных данных определены группы параметров, рекомендованные для оценки нарушений строения лица в сагиттальном и вертикальном направлениях. В статье представлен способ количественной оценки зубочелюстно-лицевых аномалий. Определены степени выраженности нарушений морфологии, окклюзии, эстетики в сагиттальном, вертикальном, трансверсальном направлениях. Предложены степени выраженности нарушений функции, ретенции зубов, адентии.

Введение

По различным данным, распространенность зубочелюстно-лицевых аномалий (ЗЧЛА) составляет более 50 % у детей и 30 % у взрослых (Ю. Л. Образцов, 1991; З. Раад., 1994; P. Falconi e. а., 1987). Исследования, проведенные в 2003 году среди подросткового и взрослого населения Санкт-Петербурга, указывают на рост встречаемости зубочелюстных аномалий. Так, по данным В. Н. Трезубова, Р. А. Фадеева и О. В. Барчуковой, она составляет 79 % среди данного контингента обследованных [11].

Заметную роль в диагностике аномалий играет телерентгенография. Телерентгенография (гр. tele — вдаль, далеко, grapho — пишу) — рентгенологический метод исследования, принцип которого заключается в увеличении расстояния между рентгеновской трубкой и пленкой (1,5 м) при расположении кассеты с пленкой вплотную к голове обследуемого. За счет этого снижается поглощенная доза рентгенологического излучения и сводятся к минимуму пространственные искажения получаемого изображения. Первым такие снимки начал выполнять Pacini, в 1922 году он предложил проводить съемку с расстояния 2 м, максимально приближая рентгеновскую пленку к снимаемому объекту [2].

В 1931 г. B. Broadbent в США и H. Hofraph в Германии одновременно и независимо друг от друга предложили стандартизированную методику получения боковых снимков головы с использованием рентгеновского аппарата и штатива для головы, названного цефалостатом [2].

Телерентгенография является дополнительным методом исследования в ортодонтии, ортопедической стоматологии, челюстно-лицевой хирургии, который необходим для уточнения диагностических сведений, полученных с помощью осмотра и изучения диагностических моделей челюстей.

С помощью указанного метода детализируются сведения о форме и строении лицевого скелета, различных вариантах расположения в нем челюстей, их величине, определяется преобладающее направление роста лицевого скелета [14]. Данный метод помогает дифференцировать анатомические варианты и различные формы зубочелюстных аномалий, выявлять локализацию аномалий, изучать соотношение мягких тканей лица с лицевым скелетом [12, 13].

Рентгеноцефалометрический анализ лица включает в себя следующие элементы:

• визуальную оценку ТРГ;
• идентификацию антропометрических точек и построение цефалометрических плоскостей;
• рентгенограмметрию;
• постановку диагноза.

ЗЧЛА характеризуются нарушениями морфологии, зубных соотношений, эстетики лица, а также функциональными нарушениями. Выраженность признаков ЗЧЛА может быть неодинаковой. Так, выраженные нарушения окклюзии могут сочетаться со значительными изменениями эстетики лица (рис. 1) и, наоборот, на фоне значительных окклюзионных нарушений у пациента могут быть лишь незначительные изменения лицевой эстетики (рис. 2).

Рис. 1а. Пациентка имеет выраженные нарушения окклюзии

Рис. 1б. Пациентка имеет выраженные изменения профиля лица

Рис. 2а. Пациентка имеет выраженные нарушения окклюзии

Рис. 2б. Пациентка имеет выраженные нарушения окклюзии на фоне незначительных изменений лицевого профиля

На всем протяжении развития ортодонтии было предложено большое количество классификаций ЗЧЛА. Первая морфологическая классификация окклюзии принадлежит Э. Энглю (1898). В ее основе лежит принцип смыкания первых постоянных моляров. Энгль исходил из того, что первый постоянный моляр верхней челюсти занимает определенное место в зубном ряду, прорезываясь вслед за вторым молочным моляром. В зависимости от характера смыкания первых постоянных моляров автор выделил три класса зубочелюстных аномалий (рис. 3) [3].

Рис. 3а. Классификация Энгля: первый класс

Рис. 3б. Классификация Энгля: второй класс, первый подкласс

Рис. 3в. Классификация Энгля: второй класс, второй подкласс

Рис. 3г. Классификация Энгля: третий класс

В последующем было предложено большое количество классификаций, таких как классификация П. Симона (1919), этиопатогенетическая классификация Канторовича (1932), классификация А. И. Бетельмана (1956), клинико-морфологическая классификация Д. А. Калвелиса (1957), классификация аномалий окклюзии зубных рядов Л. С. Персина (1989).

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) рекомендует следующую классификацию ЗЧЛА: аномалии челюстно-черепных соотношений, аномалии соотношения зубных дуг, аномалии положения зубов, аномалия прикуса неуточненная, челюстно-лицевые аномалии функционального происхождения. Следует заметить, что ни одна из представленных классификаций не дает возможности оценивать зубочелюстные аномалии количественно, т. е. ответить на вопрос, в какой степени выражен тот или иной признак ЗЧЛА.

В связи с этим нами была поставлена цель: используя данные телерентгенографии, разработать систему количественной оценки ЗЧЛА. Для ее достижения были сформулированы следующие задачи:

• Используя результаты рентгеноцефалометрического анализа боковых ТРГ, выявить корреляционные связи между рентгеноцефалометрическими параметрами, характеризующими морфологию лицевого черепа в сагиттальном и вертикальном направлениях и эстетику лица в сагиттальном направлении.
• Определить параметры, более всего подходящие для оценки признаков ЗЧЛА.
• Определить степени выраженности признаков ЗЧЛА в сагиттальном, вертикальном и трансверсальном направлениях.
• Разработать систему количественной оценки ЗЧЛА.
• На базе метода количественной оценки ЗЧЛА разработать компьютерную программу для автоматизированной оценки признаков ЗЧЛА.

Клинический контингент и методы исследования

Нами было обследовано 265 пациентов с различными формами зубочелюстных аномалий: 115 мужчин и 150 женщин (рис. 4) в возрасте от 9 до 59 лет, средний возраст обследованных составил 21±8,60.

Рис. 4. Распределение обследованных по полу

Проанализировано 135 боковых ТРГ черепа, 44 ТРГ в прямой проекции, 135 фасных и профильных фотографий лица и 86 пар моделей челюстей. Из обследования исключались лица, ранее получавшие ортодонтическое лечение.

Среди обследованных было выявлено 155 человек с мезиальным соотношением зубных рядов и 114 с дистальным. Открытый прикус сочетался с мезиальным соотношением зубных рядов у 123 обследованных, с дистальным — у 54. Глубокое резцовое перекрытие в сочетании с дистальным соотношением зубных рядов отмечено в 38 случаях, с мезиальным — в 17. Среди обследованных 22 человека имели нормальное резцовое перекрытие в сочетании с дистальным соотношением зубных рядов, 15 — с мезиальным (рис. 5).

Рис. 5. Распределение обследованных по глубине резцового перекрытия

Среди обследованных с мезиальным соотношением зубных рядов у 36 была нижняя прогнатия, у 24 — верхняя микрогнатия, у 20 — верхняя микро- и ретрогнатия, у 16 — нижняя макро- и прогнатия, у 16 — нижняя макрогнатия, у 14 — верхняя ретрогнатия, у 4 — верхняя ретро- и нижняя макро- и прогнатия, у 3 — верхняя ретро- и нижняя прогнатия, у 2 — верхняя и микро- и нижняя прогнатия, у 20 аномалия была локализована на уровне зубных рядов.

Среди пациентов с дистальным соотношением зубных рядов у 38 человек выявлена нижняя микрогнатия, у 37 — нижняя ретрогнатия, у 22 — нижняя микро- и ретрогнатия, у 2 — верхняя макрогнатия, у 2 — верхняя макро- и нижняя микро- и ретрогнатия, у 13 аномалия была локализована на уровне зубных рядов (рис. 6).

Рис. 6. Распределение обследованных в зависимости от выявленной патологии: а) с мезиальным соотношением зубных рядов; б) с дистальным соотношением зубных рядов

В ходе исследования использовались следующие методы:

• Анализ телерентгенограмм по предложенной модифицированной методике (Фадеев Р. А., Кузакова А. В., 2009) [11]. Метод включает 16 групп параметров, позволяющих провести оценку нарушений морфологии лицевого черепа в сагиттальном и вертикальном направлениях, а также эстетики лица в сагиттальном направлении. Применялась автоматизированная версия методики Cephalo simplex.
• Анализ фотографий и ТРГ в прямой проекции осуществлялся по методике Трезубова В. Н., Фадеева Р. А., Дмитриевой О. В., 2002 [1], использовалась автоматизированная версия методики «Гармония».
• Метод экспертной оценки.
• Метод ретроспективной оценки результатов лечения пациентов с ЗЧЛА.
• Анализ литературных данных.
• Корреляционный анализ проводился в программе STATISTICA 6.
• Статистическая обработка данных в программе Matlab 2009.

На копиях боковых ТРГ в компьютерной программе Cephalo simplex были идентифицированы костные, зубные и кожные точки. Далее были произведены расчеты и получены диагнозы обследуемых (рис. 7).

Рис. 7. Экранная форма автоматизированной версии модифицированной методики анализа боковых ТРГ Cephalo simplex: идентификация костных, кожных и зубных точек

Результаты исследования

Проведенный корреляционный анализ позволил выявить сильную отрицательную корреляционную связь между параметрами Wits и межапикальным углом ss-n-spm (ANB) (r = -0,82) (рис. 8), сильную положительную связь между углом наклона основания нижней челюсти к плоскости основания черепа Pm/Pb и углом роста лицевого черепа n-s-gn (r = 0,84) (рис. 9).

Рис. 8а

Рис. 8б

Рис. 9а

Рис. 9б

Получена сильная положительная связь между углом выпуклости лица Kn-prn-Kspm и углом выпуклости лицевого профиля Kn-sn-Kspm (r = 0,77), сильные отрицательные связи между углом выпуклости лицевого профиля Kn-sn-Kspm и эстетическим углом Pe/Pn (r = -0,83), углом выпуклости лица Kn-prn-Kspm и эстетическим углом Pe/Pn (r = -0,73) (рис. 10) [4].

Рис. 10. Угол выпуклости лицевого профиля Kn-sn-Kspm. Угол выпуклости лица Kn-prn-Kspm. Эстетический угол Pe/Pn. Pe/Pn и Kn-sn-Kspm (r = -0,83), Pe/Pn и Kn-prn-Kspm (r = -0,73), Kn-sn-Kspm и Kn-prn-Kspm (r = 0,77)

Таким образом, для оценки нарушений морфологии в сагиттальном направлении можно рекомендовать параметр Wits и межапикальный угол ss-n-spm, в вертикальном — угол наклона основания нижней челюсти к плоскости основания черепа Pm/Pb и угол роста лицевого черепа n-s-gn. Для оценки эстетических нарушений в сагиттальном направлении можно использовать угол выпуклости лица Kn-prn-Kspm, эстетический угол Pe/Pn, угол выпуклости лицевого профиля Kn-sn-Kspm [4].

На основании проведенного анализа ТРГ в боковой и прямой проекциях и вышеперечисленных методов исследования нам удалось выделить 3 степени выраженности нарушений морфологии в сагиттальном направлении для пациентов с дистальным и мезиальным соотношением зубных рядов (рис. 11); в вертикальном направлении для пациентов с вертикальным и горизонтальным типом роста лицевого отдела черепа (рис. 12); в трансверсальном направлении (рис. 13) [6—10].

Рис. 11а. Степени выраженности морфологических признаков ЗЧЛА в сагиттальном направлении для пациентов с дистальным соотношением зубных рядов: 1-я степень, 2-я степень, 3-я степень

Рис. 11б. Степени выраженности морфологических признаков ЗЧЛА в сагиттальном направлении для пациентов с дистальным  соотношением зубных рядов: 1-я степень, 2-я степень, 3-я степень

Рис. 11в. Степени выраженности морфологических признаков ЗЧЛА в сагиттальном направлении для пациентов с дистальным соотношением зубных рядов: 1-я степень, 2-я степень, 3-я степень

Рис. 11г. Степени выраженности морфологических признаков ЗЧЛА в сагиттальном направлении для пациентов с мезиальным соотношением зубных рядов: 1-я степень, 2-я степень, 3-я степень

Рис. 11д. Степени выраженности морфологических признаков ЗЧЛА в сагиттальном направлении для пациентов с мезиальным соотношением зубных рядов: 1-я степень, 2-я степень, 3-я степень

Рис. 11е. Степени выраженности морфологических признаков ЗЧЛА в сагиттальном направлении для пациентов с и мезиальным соотношением зубных рядов: 1-я степень, 2-я степень, 3-я степень

Рис. 12а. Степени выраженности морфологических признаков ЗЧЛА в вертикальном направлении для пациентов с вертикальным типом роста лицевого отдела черепа: 1-я степень, 2-я степень, 3-я степень

Рис. 12б. Степени выраженности морфологических признаков ЗЧЛА в вертикальном направлении для пациентов с вертикальным типом роста лицевого отдела черепа: 1-я степень, 2-я степень, 3-я степень

Рис. 12в. Степени выраженности морфологических признаков ЗЧЛА в вертикальном направлении для пациентов с вертикальным типом роста лицевого отдела черепа: 1-я степень, 2-я степень, 3-я степень

Рис. 12г. Степени выраженности морфологических признаков ЗЧЛА в вертикальном направлении для пациентов с горизонтальным типом роста лицевого отдела черепа: 1-я степень, 2-я степень, 3-я степень

Рис. 12д. Степени выраженности морфологических признаков ЗЧЛА в вертикальном направлении для пациентов с горизонтальным типом роста лицевого отдела черепа: 1-я степень, 2-я степень, 3-я степень

Рис. 12е. Степени выраженности морфологических признаков ЗЧЛА в вертикальном направлении для пациентов с горизонтальным типом роста лицевого отдела черепа: 1-я степень, 2-я степень, 3-я степень

Также нами определены 3 степени выраженности нарушений эстетики лица в сагиттальном направлении для пациентов с выпуклым, а также прямым либо вогнутым типом лицевого профиля (рис. 14); в вертикальном направлении для пациентов с увеличением нижней / уменьшением верхней или уменьшением нижней / увеличением верхней высоты лица (рис. 15); в трансверсальном направлении (рис. 16) [5—10].

Рис. 13а. Степени выраженности морфологических признаков ЗЧЛА в трансверсальном направлении: 1-я степень

Рис. 13б. Степени выраженности морфологических признаков ЗЧЛА в трансверсальном направлении: 2-я степень

Рис. 13в. Степени выраженности морфологических признаков ЗЧЛА в трансверсальном направлении: 3-я степень

Рис. 14а. Степени выраженности нарушений эстетики лица в сагиттальном направлении для пациентов с выпуклым типом лицевого профиля: 1-я степень, 2-я степень, 3-я степень

Рис. 14б. Степени выраженности нарушений эстетики лица в сагиттальном направлении для пациентов с выпуклым типом лицевого профиля: 1-я степень, 2-я степень, 3-я степень

Рис. 14в. Степени выраженности нарушений эстетики лица в сагиттальном направлении для пациентов с выпуклым типом лицевого профиля: 1-я степень, 2-я степень, 3-я степень

Рис. 14г. Степени выраженности нарушений эстетики лица в сагиттальном направлении для пациентов с прямым либо вогнутым типом лицевого профиля: 1-я степень, 2-я степень, 3-я степень

Рис. 14д. Степени выраженности нарушений эстетики лица в сагиттальном направлении для пациентов с прямым либо вогнутым типом лицевого профиля: 1-я степень, 2-я степень, 3-я степень

Рис. 14е. Степени выраженности нарушений эстетики лица в сагиттальном направлении для пациентов с прямым либо вогнутым типом лицевого профиля: 1-я степень, 2-я степень, 3-я степень

Рис. 15а. Степени выраженности нарушений эстетики лица в вертикальном направлении у пациентов с увеличением нижней / уменьшением верхней высоты лица: 1-я степень, 2-я степень, 3-я степень

Рис. 15б. Степени выраженности нарушений эстетики лица в вертикальном направлении у пациентов с увеличением нижней / уменьшением верхней высоты лица: 1-я степень, 2-я степень, 3-я степень

Рис. 15в. Степени выраженности нарушений эстетики лица в вертикальном направлении у пациентов с увеличением нижней / уменьшением верхней высоты лица: 1-я степень, 2-я степень, 3-я степень

Рис. 15г. Степени выраженности нарушений эстетики лица в вертикальном направлении у пациентов с уменьшением нижней / увеличением верхней высоты лица: 1-я степень, 2-я степень, 3-я степень

Рис. 15д. Степени выраженности нарушений эстетики лица в вертикальном направлении у пациентов с уменьшением нижней / увеличением верхней высоты лица: 1-я степень, 2-я степень, 3-я степень

Рис. 15е. Степени выраженности нарушений эстетики лица в вертикальном направлении у пациентов с уменьшением нижней / увеличением верхней высоты лица: 1-я степень, 2-я степень, 3-я степень

Рис. 16а. Степени выраженности нарушений эстетики лица в трансверсальном направлении: 1-я степень

Рис. 16б. Степени выраженности нарушений эстетики лица в трансверсальном направлении: 2-я степень

Рис. 16в. Степени выраженности нарушений эстетики лица в трансверсальном направлении: 3-я степень

Система количественной оценки ЗЧЛА дополнена тремя степенями выраженности нарушений соотношения зубных рядов в сагиттальном направлении для дистального и мезиального соотношения зубных рядов, в вертикальном направлении для открытого и глубокого прикуса, в трансверсальном направлении в переднем и боковом отделах зубного ряда. Система также включает 3 степени тесного положения и 3 степени ретенции зубов, 2 степени адентии и 3 степени функциональных нарушений [6—10].

На базе системы количественной оценки признаков ЗЧЛА была создана компьютерная программа «Орто-Эксперт» (свидетельство Роспатента о государственной регистации программы для ЭВМ № 2011615185 от 01. 07. 2011), позволяющая автоматизировать работу с сиситемой (рис. 17).

Рис. 17. Экранная форма программы «Орто-эксперт»

Выводы

1. Выявлены корреляционные связи между рентгеноцефалометрическими параметрами, характеризующими морфологию лицевого черепа в сагиттальном и вертикальном направлениях и эстетику лица в сагиттальном направлении.
2. Определены параметры для оценки признаков ЗЧЛА.
3. На основании анализа боковых ТРГ, ТРГ в прямой проекции, фотографий лица и диагностики моделей, а также с использованием методов экспертной оценки результатов лечения и анализа литературных данных предложена систематизация ЗЧЛА, позволяющая дать количественную оценку симптомов аномалии в сагиттальном, вертикальном и трансверсальном направлениях.
4. На базе системы количественной оценки признаков ЗЧЛА разработана компьютерная программа для автоматизированной оценки признаков ЗЧЛА «Орто-Эксперт».
5. Объективная оценка признаков ЗЧЛА поможет определить степень сложности предполагаемого лечения, выбрать тактику исправления ЗЧЛА, по изменению степени выраженности признаков судить об эффективности проведенного лечения.

Обсуждение и практические рекомендации

Все данные, полученные при обследовании пациента, можно занести в следующие таблицы (табл. № 1, 2).

Таким образом, получив характеристику зубочелюстной аномалии по всем признакам, можно составить план лечения пациента, учитывающий степень выраженности всех составляющих конкретной ЗЧЛА.

Для иллюстрации работы с системой количественной оценки ЗЧЛА приводим выписку из истории болезни. Пациент Н., 47 лет, прибыл в хирургический стационар с целью выполнения хирургического этапа ортодонтического лечения. Фотографии лица пациента, его зубных рядов, а также боковая ТРГ и ОПТГ представлены на рис. 18—20.

Рис. 18а. Фотографии лица пациента Н., 47 лет, в дооперационном периоде: фасная фотография лица

Рис. 18б. Фотографии лица пациента Н., 47 лет, в дооперационном периоде: фасная фотография лица с улыбкой

Рис. 18в. Фотографии лица пациента Н., 47 лет, в дооперационном периоде: профильная фотография лица

Рис. 19а. Фотографии зубных рядов пациента Н., 47 лет, в дооперационном периоде: зубные ряды в правой проекции

Рис. 19б. Фотографии зубных рядов пациента Н., 47 лет, в дооперационном периоде: зубные ряды в прямой проекции

Рис. 19в. Фотографии зубных рядов пациента Н., 47 лет, в дооперационном периоде: зубные ряды в левой проекции

Рис. 20а. Боковая ТРГ пациента Н., 47 лет, в дооперационном периоде

Рис. 20б. ОПТГ пациента Н., 47 лет, в дооперационном периоде

Отмечалось дистальное соотношение зубных рядов, нижняя ретро- и микрогнатия, протрузия верхних и нижних резцов, уменьшение угла нижней челюсти, увеличение межрезцового перекрытия (более 8 мм), увеличение межрезцового расстояния по сагиттали (6 мм). Таблицы № 3 и 4 содержат информацию о степени выраженности признаков ЗЧЛА пациента.

Таблица № 3. Результаты количественной оценки ЗЧЛА пациента Н., 47 лет, в дооперационном периоде: морфология, окклюзия, эстетика, функция

Таблица № 4. Результаты количественной оценки ЗЧЛА пациента П., 47 лет, в дооперационном периоде: тесное положение зубов, ретенция, адентия

План лечения включал исправление формы зубных дуг и положения зубов, остеотомию нижней челюсти и создание плотных окклюзионных контактов. На рис. 21—23 представлены фотографии лица, зубных рядов пациента, а также боковая ТРГ и ОПТГ в послеоперационном периоде.

Рис. 21. Фотографии лица пациента Н., 47 лет, в послеоперационном периоде: фасная фотография лица

Рис. 22а. Фотографии зубных рядов пациента Н., 47 лет, в после-операционном периоде: зубные ряды в правой проекции

Рис. 22б. Фотографии зубных рядов пациента Н., 47 лет, в после-операционном периоде: зубные ряды в прямой проекции

Рис. 22в. Фотографии зубных рядов пациента Н., 47 лет, в после-операционном периоде: зубные ряды в левой проекции

Рис. 23а. Боковая ТРГ пациента Н., 47 лет, в послеоперационном периоде

Рис. 23. ОПТГ пациента Н., 47 лет, в послеоперационном периоде

Из таблиц № 5 и 6 видно, что многие признаки ЗЧЛА стали менее выраженны, а некоторые параметры приняли нормальные значения, что говорит об эффективности проведенного лечения.