Analisi di parametri lineari, angolari e volumetrici su TC Cone Beam

1. Visione assiale del cranio che evidenzia la differenza fra la lunghezza mandibolare rilevata in 3D e quella rilevata in 2D.

Riassunto

Lo scopo del presente lavoro è il confronto fra misurazioni lineari e angolari ricavabili attraverso la cefalometria classica e quella tridimensionale e l’analisi delle rappresentazioni volumetriche dei due mascellari. Da un archivio di circa 500 pazienti sottoposti a TC Cone Beam (i-CAT, Imaging Sciences International, Hatfield, Pa, USA) sono stati selezionati 47 pazienti in prima classe scheletrica secondo la tradizionale cefalometria di Steiner. Mediante il software Mimics (Materialise Group, Leuven, Belgium) sono stati identificati 10 punti cefalometrici grazie ai quali sono state effettuate una serie di misurazioni lineari e angolari; sono stati inoltre costruiti due solidi rappresentativi dei mascellari dei quali è stato calcolato il volume. I risultati ottenuti evidenziano importanti differenze tra alcuni valori ricavati dall’analisi cefalometrica su radiografie proiettive e quelli rilevati invece su TC tridimensionali. Sarà dunque necessario condurre studi più approfonditi volti a confermare l’efficacia e le potenzialità della nuova analisi cefalometrica 3D.

1. Visione assiale del cranio che evidenzia la differenza fra la lunghezza mandibolare rilevata in 3D e quella rilevata in 2D.
1. Visione assiale del cranio che evidenzia la differenza fra la lunghezza mandibolare rilevata in 3D e quella rilevata in 2D.

L’introduzione della TC Cone Beam a basso dosaggio in ambito ortognatodontico ha permesso di ampliare il panorama diagnostico ed effettuare una precisa e fedele analisi cefalometrica.1-15 Al contrario di quelle effettuate su radiografie proiettive, le grandezze lineari e angolari ricavate in tre dimensioni diventano reali e possono pertanto generarsi delle differenze tra le due tecniche di rilevazione.16 Questo studio si propone di effettuare misurazioni bidimensionali e tridimensionali su TC di pazienti in I classe scheletrica secondo la tradizionale cefalometria di Steiner17-19. I valori lineari e angolari, ottenuti con le acquisizioni 3D, verranno confrontati con quelli ottenuti tramite l’analisi cefalometrica 2D. I valori volumetrici, rappresentanti i due mascellari, saranno rapportati tra loro.

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Materiali e metodi

Per l’acquisizione delle immagini radiografiche tridimensionali di questo studio è stata adottata la TC Cone Beam a basso dosaggio con tecnologia iCat (Imaging Sciences International, Hatfield, Pa). Da un archivio di circa 500 casi, sono state selezionate le prime classi scheletriche a seguito di un’accurata analisi cefalometrica 2D tradizionale secondo Steiner. Tra queste, sono stati selezionati in maniera casuale 47 pazienti, appartenenti a un range di età compreso tra i 7 e i 76 anni, divisi in 28 femmine e 19 maschi. Ogni caso è stato studiato grazie all’ausilio del software Materialise Mimics (Materialise Group, Leuven, Belgium), effettuando un’analisi cefalometrica 3D secondo il protocollo “dei 10 punti”.20

2. Rappresentazione grafica dell’angolo ANB su visione sagittale del cranio.
2. Rappresentazione grafica dell’angolo ANB su visione sagittale del cranio.

Quest’analisi considera 5 punti rappresentanti il mascellare superiore, ovvero Nasion, Maxillare destro, Maxillare sinistro, Spina Nasale Posteriore, A, e 5 punti rappresentanti la mandibola, ovvero Menton, Condilion destro, Condilion sinistro, Gonion destro, Gonion sinistro. Tali punti sono stati scelti per la loro semplice individuazione e ripetibilità e definiscono due figure solide che rappresentano nello spazio le variazioni volumetriche dei mascellari. L’analisi cefalometrica è stata effettuata da tre operatori ripetendo le misure tre volte a distanza di 15 giorni e dopo aver partecipato a un calibration meeting con lo scopo di rendere sovrapponibili e ripetibili le misurazioni.21-22 A seguito dell’identificazione dei suddetti punti cefalometrici, sono state rilevate le seguenti misurazioni:

• lunghezza mandibolare, calcolata come distanza tra Gonion e Menton in 2D e in 3D (figura 1);

• larghezza mandibolare, calcolata come distanza tra Gonion dx e Gonion sx;

• rapporto sul piano sagittale tra mascellare e mandibola calcolato come angolo ANB sia in 2D che in 3D (figura 2);

volumi dei solidi di costruzione dei mascellari (figura 3).

Ciascun punto è stato identificato su una sezione TC dei tessuti duri (coronale, assiale, sagittale) e successivamente verificato sulle due rimanenti.

Un ulteriore controllo è stato effettuato sul rendering del volume generato dal programma (figura 4).

Con l’ausilio del programma di calcolo Minitab sono state misurate:

media dei valori Go-Me dx e Go-Me sx sul 2D (M2D) poiché nella cefalometria classica le strutture simmetriche sono identificate con linee intermedie all’immagine di sovrapposizione dei due lati;

• differenza tra Godx-Me calcolato sul 3D e M2D (∆ 3Ddx-M2D);

• differenza tra Gosx-Me calcolato sul 3D e M2D (∆ 3Dsx-M2D);

• media e deviazione standard delle due suddette differenze;

• relazione tra distanza bigoniaca e ∆ 3D(dx e sx)-M2D;

• media e deviazione standard di ANB in 3D e 2D;

• rapporto tra i volumi della mandibola e del mascellare.

3. Rappresentazione grafica  dei volumi dei solidi di costruzione  dei mascellari.
3. Rappresentazione grafica
dei volumi dei solidi di costruzione
dei mascellari.

Risultati

Nella tabella 1 sono riportati i valori cefalometrici ottenuti dalle misurazioni 3D confrontate con quelle 2D. La differenza media tra le misurazioni lineari (Go-Me) 3D e 2D effettuate sulla mandibola è risultata di 12,59 mm ± 2,11 mm per il lato sinistro e di 12,76 mm ± 1,65 mm per il lato destro. Secondo il test di Pearson la correlazione tra la differenza ∆ 3Dsx-M2D e l’aumento della distanza bigoniaca risulta 0,672 (P-Value = 0,001); per il lato destro invece risulta 0,666 (P-Value = 0,001). Esiste quindi una relazione lineare tra l’aumento della distanza bigoniaca e l’aumento di ∆ 3D(dx e sx)-M2D. La differenza tra le misurazioni angolari (ANB) 3D e 2D è risultata 0,28° ± 0,55° (P-Value = 0,256). La media dei rapporti tra i volumi dei solidi rappresentanti i due mascellari (mandibola/mascellare superiore) è di 3,96 ± 0,97.

Discussione

Da sempre la diagnosi ortognatodontica ha la pretesa di valutare tridimensionalmente il soggetto, in quanto la crescita e il rimodellamento delle strutture craniche si manifestano nei tre piani dello spazio. Le indagini radiologiche tradizionali hanno il limite di permettere valutazioni unidirezionali del cranio. Infatti le teleradiografie in proiezione latero-laterale, postero-anteriore e assiale consentono di indagare i rapporti sagittali, trasversali e verticali separatamente, nonostante qualsiasi disgnazia si manifesti nei tre piani dello spazio. Per di più, i dati ottenibili con queste indagini forniscono misurazioni prospettiche e non reali. La TC Cone Beam, al contrario, offre l’opportunità di generare rendering volumetrici sui quali effettuare misurazioni effettive e reali, sottoponendo i pazienti a esami meno invasivi e costosi di una TAC tradizionale.

4, Punti cefalometrici individuati su rendering volumetrico del cranio.
4, Punti cefalometrici individuati su rendering volumetrico del cranio.

Lo scopo dello studio è stato quello di evidenziare le differenze esistenti fra misurazioni lineari e angolari ricavabili attraverso la cefalometria classica e quella tridimensionale e di fornire rappresentazioni volumetriche dei due mascellari. Dall’analisi statistica effettuata sui dati riportati in tabella 1 è possibile desumere che:

• la differenza tra la distanza Go-Me calcolata sul 3D e sul 2D risulta statisticamente significativa (p<0,001) sia per il lato sinistro che per il destro;

• le lunghezze bidimensionali, rappresentando delle proiezioni sul piano sagittale mediano, risultano sempre inferiori a quelle ricavate dalle tre dimensioni;

• secondo il test di Paerson esiste una correlazione lineare tra l’aumentare della distanza bigoniaca e l’aumentare della differenza di Go-Me tra 3D e 2D. All’allargarsi della mandibola corrisponde quindi una maggiore differenza tra i valori rilevati in tre dimensioni e quelli proiettivi. Tale correlazione è attribuibile alle proprietà geometriche dei triangoli rettangoli (figura 1);

• l’esigua differenza tra le misurazioni 3D e 2D dell’angolo ANB è dovuta alla distanza estremamente ridotta dei punti A, N, B dal piano sagittale mediano, non sufficiente a determinare una differenza significativa tra misurazione reale e proiettiva;

• esiste un rapporto costante tra i volumi dei solidi costruiti mediante il protocollo dei “10 punti” rappresentanti i due mascellari.

tabella 1

Conclusioni

L’analisi cefalometrica tridimensionale rispetto a quella tradizionale ci permette di integrare una valutazione puramente geometrica (valutazione di angoli, misure lineari proiettive) con l’immediatezza della ricostruzione volumetrica. La metodica di acquisizione ha l’ulteriore vantaggio di fornire grandezze reali e non prospettiche. I risultati evidenziano importanti differenze tra alcuni valori ricavati da un’analisi cefalometrica su radiografie proiettive e quelli rilevati invece su TC tridimensionali. Il presente studio amplia il panorama dei metodi diagnostici e apre la strada a studi più approfonditi volti a confermare l’efficacia e le potenzialità della nuova analisi cefalometrica 3D.

Corrispondenza
Università di Milano, via Commenda 10 – 20100 Milano
Tel. 02.50320240 – Fax 02.50320239
lucio-t@hotmail.it

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