Studio clinico comparativo fra una metodica cefalometrica radiation free e la cefalometria tradizionale

In ortognatodonzia si trattano spesso pazienti nel corso dell’infanzia e dell’adolescenza, durante fasi attive di crescita. Risulta quindi evidente l’importanza di evitare la loro esposizione agli effetti potenzialmente dannosi delle radiazioni ionizzanti. In questo studio è stato valutato se la scansione 3D del volto, effettuata su soggetti in crescita, associata a una valutazione estetica dei tessuti molli possa essere una valida alternativa diagnostica “radiation free” rispetto al protocollo diagnostico tradizionale, che prevede l’utilizzo di teleradiografie del cranio sulle quali viene effettuata l’analisi cefalometrica.

 

Giovanna Perrotti1, Teresa Oliviero2, Giulia Baccaglione3
1Specialista in ortognatodonzia, libero professionista, Lake Como Institute, Como
2Specialista in ortognatodonzia, libero professionista, Milano
3Odontoiatra, libero professionista, Milano

 

Riassunto
Scopo del presente studio è quello di valutare se la scansione 3D del volto, effettuata su soggetti in crescita, associata a una valutazione estetica dei tessuti molli possa essere una valida alternativa diagnostica “radiation free” rispetto al protocollo diagnostico tradizionale che prevede l’utilizzo di teleradiografie del cranio sulle quali viene effettuata l’analisi cefalometrica.
Materiali e metodi. È stato analizzato un campione di 30 soggetti di razza caucasica (17 femmine e 13 maschi) di età compresa tra i 5 e i 12 anni. Criteri di inclusione nello studio erano: affollamento arcata superiore, Overjet> 3 mm, Overbite>3mm, Openbite, interposizione linguale, deglutizione atipica, respirazione orale, suzione non nutritiva. Per ogni soggetto incluso nello studio si è provveduto a effettuare teleradiografie  in proiezione latero-laterale a tempo 0 e a 12 mesi; foto cliniche extraorali a tempo 0, a 6 e a 12 mesi; scansione 3D del volto a tempo 0, a 6 e a 12 mesi. Tutte le teleradiografie sono state analizzate applicando l’analisi cefalometrica tradizionale comprendente la previsione di crescita. Tutte le fotografie sono state valutate secondo i parametri dell’analisi estetica di Farkas. Tutte le scansioni 3D del volto sono state analizzate utilizzando l’analisi cefalometrica proposta in questo studio basata sull’identificazione di 11 punti di repere. Tutti i soggetti sono stati sottoposti a terapia elastomerica per il periodo in esame (12 mesi).
I dati ottenuti sono stati analizzati con test t di Student per dati appaiati per i valori coon distribuzione normale, mentre per i valori con distribuzione non normale è stato applicato il test non parametrico di Wilcoxon per dati appaiati. È stato effettuato il test di correlazione per dati non parametrici di Spearman per i dati derivati dall’analisi cefalometrica classica e dall’analisi cefalometrica 3D.
Risultati. Non esistono differenze statisticamente significative tra i valori ottenuti dall’analisi cefalometrica effettuata su teleradiografie latero-laterali a tempo 0 e a 12 mesi di osservazione. Per quanto riguarda i valori derivati dall’analisi cefalometrica 3D effettuata sulle scansioni del volto esiste una differenza statisticamente significativa (P<0.05) fra i valori di dimensione verticale superiore a tempo 0 e a 6 mesi di osservazione; tra tali valori di dimensione verticale totale osservati a tempo 0 e a 12 mesi di osservazione; tra i valori di proiezione mascellare osservati a tempo 0 e a 6 mesi di osservazione. Esiste una correlazione positiva tra i valori dell’angolo goniaco inferiore rilevati dall’analisi cefalometrica 2D e quelli rilevati dall’analisi cefalometrica 3D.
Discussione. L’utilizzo della scansione 3D del volto come mezzo diagnostico non invasivo per la valutazione dei tessuti molli e, sulla base di questa, per la formulazione di diagnosi scheletrica potrebbe ridurre notevolmente il ricorso a radiografie tradizionali.
Conclusioni. L’analisi cefalometrica basata su scansioni 3D del volto può rappresentare una valida alternativa diagnostica “radiation free” in campo ortodontico, in quanto è una metodica semplice, con un tempo di acquisizione dei dati molto breve, come si conviene quando si ha a che fare con pazienti la cui compliance può essere limitata, a costo biologico zero che consente al clinico di valutare e monitorare nel tempo la direzionalità di crescita.

 

Fin dallo sviluppo della radiologia cefalometrica, numerose analisi sono state proposte per essere d’aiuto nella descrizione di come il paziente differisca dai valori norma, assunti a loro volta da altri studi e anche per poter stabilire un linguaggio comune tra i clinici. Nonostante la stupefacente natura delle immagini CBCT, le cefalometrie 3D non sono ampiamente utilizzate come quelle in 2D. L’analisi della letteratura degli ultimi 5 anni dimostra come lo studio cefalometrico 3D abbia suscitato l’interesse di molte scuole di Ortodonzia e Chirurgia Maxillo-facciale. Nel 2012 Farronato et al.1 hanno pubblicato uno studio in cui da un pool di 65 TC Cone-Beam di pazienti con I classe scheletrica secondo Ricketts, grazie a un software dedicato è stata calcolata una nuvola di punti, per ogni singolo landmark, che potrebbe rappresentare il range di normalità; nel 2014 Perrotti et al. hanno pubblicato un nuovo sistema di analisi cefalometrica multiplanare che ha individuato dei nuovi algoritmi di valutazione sul piano verticale e sagittale, e un modulo di valutazione della simmetria del soggetto, così da formulare un nuovo inquadramento nosologico su base tridimensionale2

Nell’analisi cefalometrica 3D la maggior sorgente d’errore è la precisione nella definizione dei landmark. Questo tipo di errore è influenzato da molti fattori come la qualità dell’immagine radiografica, la precisione nella definizione del landmark, la riproducibilità del suo posizionamento, l’operatore e le procedure di registrazione. Risulta quindi evidente che sia le metodiche 3D utilizzate per indagare i tessuti molli, che quelle utilizzate per indagare i tessuti duri non siano scevre da inconvenienti e limitazioni ed è per questo che si rendono necessari ulteriori studi nell’ambito della diagnostica per immagini, soprattutto in quella radiation free.

Materiali e metodi

Nel presente studio sono stati inclusi i pazienti che soddisfacevano almeno uno dei seguenti requisiti: affollamento arcata superiore, Overjet>3 mm, Overbite>3mm, Openbite, interposizione linguale, deglutizione atipica, respirazione orale, suzione non nutritiva. Tutti i 30 pazienti (17 femmine e 13 maschi) hanno età compresa tra i 5 e i 12 anni. Di questi 30 pazienti, 6 hanno interrotto la terapia nel corso del periodo di osservazione di 12 mesi.

Tutti i pazienti sono stati visitati presso il reparto di Ortodonzia dell’IRCCS Istituto Ortopedico Galeazzi, Milano. Per ogni soggetto incluso nello studio si è provveduto ad avere: teleradiografia in proiezione latero-laterale, foto cliniche ed extraorali e scansione 3D del volto. Sulla teleradiografia in proiezione latero-laterale è stata effettuata l’analisi cefalometrica con previsione di crescita; è stata effettuata una analisi estetica delle fotografie extraorali, basandosi sui principi dell’analisi estetica di Farkas; la scansione 3D del volto è stata valutata applicando l’analisi cefalometrica proposta in questo lavoro basata su 11 punti di repere collocati a livello dei tessuti molli.

Per quanto riguarda l’analisi cefalometrica 2D i parametri ricercati sono stati: la classe scheletrica, basata sui valori degli angoli SNA, SNB e ANB secondo l’analisi cefalometrica di Giannì e la previsione di crescita basata sugli angoli ArGoMe, ArGoN e NGoMe secondo l’analisi cefalometrica di Jabarak. Tali valori sono stati individuati utilizzando il software Delta Dent, (Outside format, Milano) (Figura 1).

Fig. 1 Analisi cefalometrica secondo Giannì

Per ogni caso analizzato è stata prevista una suddivisione nelle seguenti categorie:

  • prima classe scheletrica (ANB=2°±2);
  • seconda classe scheletrica (ANB ≥4°);
  • terza classe scheletrica (ANB≤0).

Le fotografie dei pazienti sono state analizzate basandosi sull’analisi estetica di Farkas3
La scansione 3D del volto è stata effettuata con lo scanner Artec 3D modello EVA (Abacus sistemi CAD CAM).

Lo scanner 3D funziona a luce strutturata senza contatto e consente di scansionare il volto di un paziente in meno di un minuto. Questa tipologia di scanner proietta un pattern di luce sul modello, analizza la deformazione del pattern di luce proiettato sulla superficie dell’oggetto e grazie a questa ricava la geometria dell’oggetto. L’utilizzo di dispositivi a luce strutturata permette di accedere facilmente a zone in sottosquadro, maggiore velocità di esecuzione, accuratezza e sicurezza per il paziente, evitando potenziali danni alla retina. Lo scanner si comporta sostanzialmente come una videocamera 3D che permette di scansionare il volume richiesto, in questo caso il volto del paziente, che viene visualizzato in tempo reale sul computer.

I pazienti sono stati sottoposti a scansione in posizione seduta, con i capelli raccolti in modo da evidenziare il sottogola e le orecchie, e il capo in natural head position (NHP)4, in quanto questa posizione si è rivelata essere un orientamento del capo nello spazio standardizzato e riproducibile in radiografie successive con una variabilità di 2°5 ottenuto chiedendo al paziente di fare oscillare il capo in avanti e indietro, fino a trovare il proprio equilibrio, e di mettere a fuoco un punto lontano a livello degli occhi, immaginando, per esempio, di guardare la propria immagine riflessa in uno specchio o di osservare un tramonto6.

I file .STL provenienti dalle scansioni sono stati elaborati dal software Delta Dent; il software è stato dotato di una metodica originale di analisi estetica dei tessuti molli. La metodica è costituita da una cefalometria multiplanare, comparabile a quella che viene utilizzata nel rendering 3D dei tessuti molli ottenuto dall’utilizzo di misurazioni lineari e angolari tra piani e lineari punto-piano.

Fig. 2 Punti di repere scelti per l’analisi cefalometrica

L’analisi estetica utilizzata nel presente lavoro è di tipo 3D multiplanare7 e prevede l’utilizzo dei seguenti 11 punti, che sono individuati direttamente a livello del rendering 3D ottenuto dalla scansione del volto (Figura 2):

  • Nasion: proiezione sui tessuti molli del nasion scheletrico;
  • Subnasale: punto mediano situato tra la base della columella e il labbro superiore;
  • Nasale medio: punto intermedio tra la punta del naso e il punto subnasale;
  • Labbro superiore: punto più alto e prominente del vermiglio del labbro superiore;
  • Interlabiale: punto posto a metà della distanza tra labbro superiore e labbro inferiore;
  • Menton: proiezione sui tessuti molli del menton scheletrico;
  • Gnathion: proiezione sui tessuti molli dello gnathion scheletrico;
  • Pogonion: proiezione sui tessuti molli del pogonion scheletrico;
  • Tiroideo;
  • Gonion destro e sinistro: proiezione sui tessuti molli del punto gonion;
  • Trago destro e sinistro: punto collocato a livello del margine del trago.

Utilizzando i punti di repere individuati si sono costruiti i piani PFS (piano passante per N e parallelo al piano assiale di riferimento), PSn (piano passante per sub nasale e parallelo al piano di riferimento), PMe (piano passante per Me e parallelo al piano di riferimento), PIn (piano passante per Sm e parallelo al piano assiale di riferimento), PFA (piano passante per Sn e parallelo al piano coronale di riferimento), PTr (piano passante per il punto Tiroideo e passante per il piano assiale di riferimento), PMe (piano passante per Me e parallelo al piano assiale di riferimento), PIn (piano passante per In parallelo al piano assiale di riferimento), PMb (piano passante per Gom, Gn e perpendicolare al piano sagittale di riferimento), PTg-Go (piano passante per Tgm, Gom e perpendicolare al piano sagittale di riferimento), PGo-N (piano passante per Gom, N e perpendicolare al piano sagittale di riferimento) (Figure 3 e 4).

Fig. 3 Piani per la valutazione delle dimensioni verticali (PFs, PSn, PMe, PIn)
Fig. 4 Piani per la valutazione delle dimensioni sagittali (PFA, PTr, PMe, PIn)

Sulla base del tracciato cosi ottenuto è possibile ottenere valori relativi a dimensioni verticali quali la dimensione verticale superiore (distanza tra i piani PFS e PSN), la dimensione verticale inferiore (distanza tra piano PSn e PMe), la dimensione verticale totale (distanza tra i piani PFS e PMe), la dimensione verticale del labbro superiore (distanza tra i piani PSn e PIn) e dimensione verticale del labbro inferiore (distanza tra i piani PSn e PMe); l’analisi sagittale si suddivide per le due ossa mascellari: per il mascellare superiore è stato calcolato l’angolo naso-labiale dato dalla rette passanti per Nm e Sn e da Sn a LS, mentre per la mandibola viene invece calcolata la distanza tra piano PFA e punto Pogonion e la profondità del sottogola intesa come distanza tra piano PTr e punto Pogonion; la previsione di crescita viene effettuata valutando l’angolo goniaco totale (angolo tra PTg-Go e PMb), l’angolo goniaco superiore (angolo tra PTg-Go e PGo-N) e l’angolo goniaco inferiore (angolo tra PGo-N e PMb) (Figura 5).

Fig. 5 Piani per la valutazione della previsione di crescita: piano Trm-Gom, piano Mb, piano Gom-N (1= angolo goniaco superiore; 2= angolo goniaco inferiore)

Per ogni soggetto in esame si è provveduto a raccogliere records diagnostici a tempo 0, a 6 mesi di terapia e a 12 mesi di terapia. Tali record comprendevano: fotografie extraorali e scan 3D del volto.
A 12 mesi veniva effettuata anche una teleradiografia in proiezione latero-laterale del volto.
I dati sono stati raccolti tutti dallo stesso operatore. Tutti i soggetti compresi in questo studio clinico sono stati sottoposti a terapia ortodontica intercettiva mediante l’utilizzo di dispositivi elastomerici.

Analisi statistica

L’analisi dei dati è stata effettuata con il software GraphPad Prism 5 (7825 Fay Avenue,Suite230 La Jolla, CA 92037 USA).

Per prima cosa si è verificato che i dati avessero una distribuzione normale, in seguito è stato applicato il t test di Student per dati appaiati per i dati che avevano una distribuzione normale ed il test non parametrico di Wilcoxon per i dati che non avevano una distribuzione nomale.

Sono stati confrontati fra di loro i dati relativi all’analisi cefalometrica 2d effettuata su teleradiografie a tempo 0 e a 12 mesi; i valori relativi alle scansioni facciali 3D eseguite a tempo 0, a 6 e a 12 mesi. È stato eseguito il test di correlazione per dati non parametrici di Spearman tra i valori della previsione di crescita calcolati con l’analisi cefalometrica classica e i valori calcolati con l’analisi cefalometrica 3D.

Risultati

Non esistono differenze statisticamente significative (P<0.05) tra i valori ottenuti dall’analisi cefalometrica effettuata su teleradiografie latero-laterali a tempo 0 e a 12 mesi di osservazione.

Le figure 6 e 7 dimostrano come, sebbene sia presente una certa variabilità tra i valori di SNA e SNB riscontrati a tempo 0 e a 12 mesi di osservazione, le differenze tra tali valori non risultino essere statisticamente significative. Nelle tabelle 1, 2 e 3 sono riportati i valori medi osservati. Nelle figure 8 e 9 risulta evidente come, nonostante sia possibile apprezzare una variazione dei valori relativi, al tempo 0 e a 12 mesi, all’angolo goniaco superiore e all’angolo goniaco inferiore, questa non risulti essere statisticamente significativa. Per quanto riguarda i valori derivati dall’analisi cefalometrica 3D effettuata sulle scansioni del volto esiste una differenza statisticamente significativa (P<0.05) fra i valori di dimensione verticale superiore a tempo 0 e a 6 mesi di osservazione (Figura 10), in tabella 4 sono riportati i valori medi osservati. Esiste una differenza tra i valori di dimensione verticale totale osservati a tempo 0 e a 12 mesi di osservazione (Figura 11), in tabella 5 i valori medi osservati. Esiste una differenza statisticamente significativa tra i valori di proiezione mascellare osservati a tempo 0 e a 6 mesi di osservazione (Figura 12 e tabella 6). 

Esiste una correlazione statisticamente significativa (r=0.7857) tra i valori dell’angolo goniaco inferiore individuato con l’analisi cefalometrica tradizionale 2D e quelli individuati con l’analisi cefalometrica 3D. 8 (Figura 13).

 

Discussione

In ortognatodonzia si trattano spesso i pazienti durante l’infanzia e l’adolescenza, durante fasi attive di crescita. Risulta quindi evidente l’importanza di evitare l’esposizione di tali soggetti a radiazioni ionizzanti e ai loro effetti potenzialmente dannosi. In questo studio ci è proposti di valutare se la scansione 3D del volto, effettuata su soggetti in crescita, associata a una valutazione estetica dei tessuti molli possa essere una valida alternativa diagnostica radiation free rispetto al protocollo diagnostico tradizionale che prevede l’utilizzo di teleradiografie del cranio sulle quali viene effettuata l’analisi cefalometrica. L’utilizzo della scansione 3D del volto come mezzo diagnostico non invasivo per la valutazione dei tessuti molli e, sulla base di questa, per la formulazione di diagnosi scheletrica potrebbe ridurre notevolmente il ricorso a radiografie tradizionali.

In osservazione dei principi etici della deontologia professionale i pazienti inseriti in questo studio erano pazienti che si sottoponevano all’iter diagnostico tradizionale, che prevede l’esecuzione di fotografie extraorali e intraorali, modelli studio e teleradiografia in posizione latero-laterale, in funzione di intraprendere una terapia intercettiva con dispositivi elastomerici. Non sono state osservate differenze statisticamente significative tra i valori cefalometrici osservati (SNA, SNB, ANB, angolo goniaco superiore,  angolo goniaco inferiore, angolo goniaco totale, dimensione verticale superiore e dimensione verticale inferiore) a terapia e dopo un anno di terapia.

Oggi vi è una maggiore attenzione da parte dei genitori nei confronti dell’esposizione dei propri figli a radiazioni ionizzanti: alcuni genitori si sono mostrati poco propensi a sottoporre i propri figli a una nuova irradiazione a soli 12 mesi dalla prima teleradiografia in proiezione latero-laterale. 

Risulta tuttavia evidente, come mostrato nella figura 7, che vi sia stato un aumento del valore medio di SNB per i pazienti che presentavano una malocclusione di seconda classe scheletrica in virtù della propulsione mandibolare provvista dai dispositivi elastomerici utilizzati; anche la dimensione verticale totale risulta essere aumentata nei pazienti di tutte e tre le classi scheletriche, come ci si aspetta in soggetti in crescita, durante il periodo di osservazione, ma tale dato non ha potenza statistica (Tabella 6) Questo può essere indicativo del fatto che tali dispositivi non variano la morfologia facciale agendo sulla porzione anteriore della  mandibola e che il mascellare superiore non è influenzato nella sua crescita se il dispositivo indossato viene indossato in maniera passiva (per esempio, durante il sonno).

Sicuramente tale dato è da mettere in correlazione sia con la brevità del periodo di osservazione, sia con lo stadio di crescita dei pazienti in esame: essendo infatti tutti i pazienti in età compresa tra i 5 e i 12 anni, questi si trovano in una epoca di sviluppo, eccetto le bambine di età pari a 12 anni, lontana dal picco di crescita. Vista l’età, è possibile anche prendere in considerazione la compliance dei pazienti come punto critico: i dispositivi miofunzionali esplicano la loro azione al meglio se indossati correttamente per 12-14 ore al giorno e questo raramente avviene con costanza, visto il crescente numero di attività in cui i piccoli pazienti sono impegnati quotidianamente. È stato dimostrato che i dispositivi rimovibili vengono indossati in media la metà delle ore dichiarate dai pazienti8.

La compliance è risultata scarsa, fino a portare all’esclusione dallo studio clinico, nei pazienti iperdivergenti a causa di una eccessiva tensione muscolare lamentata in seguito all’utilizzo del dispositivo durante le ore notturne.
Questi risultati sono in accordo con gli studi presentati da Janson e coll.9 e Pourrhaimi10 condotti su pazienti che presentavano una malocclusione di seconda classe, prima divisione, trattati per un anno con dispositivi elastomerici e dimostrano come tali dispositivi non siano in grado di agire sulla crescita del mascellare superiore. Per quanto riguarda la non significatività delle variazioni relative agli angoli goniaci superiore e inferiore, questo dato si trova in accordo con lo studio di Janson e coll.

In contrasto con questi risultati, una recente metanalisi di Nucera e coll.11 sull’influenza, nel breve periodo, di dispositivi miofunzionali differenti (Herbst, Twin block, Bionator) sulla crescita delle basi mascellari nei soggetti con malocclusione di seconda classe ha dimostrato l’azione di tali dispositivi sul mascellare superiore, evidenziata dalla variazione dell’angolo SNA pari a -0,6° nei pazienti che avevano intrapreso terapia intercettiva rispetto a un gruppo controllo che non aveva intrapreso nessuna terapia; tale variazione, purché statisticamente significativa, non è risultata clinicamente rilevante. Anche considerando l’azione stimolante esplicata da tali dispositivi sulla crescita mandibolare, come riportato da Marsico e altri12, la correzione ottenuta non risulta essere clinicamente rilevante.

In contrasto con queste valutazioni, in uno studio del 2006 Quintao ha analizzato le variazioni di tessuti molli e tessuti duri in pazienti sottoposti a terapia miofunzionale per un anno e ha rilevato un aumento significativo dell’altezza facciale inferiore e della divergenza, valutata con l’angolo SN-GoMe, e una variazione della proiezione del labbro superiore legata alla correzione dell’inclinazione degli incisivi superiori prodotta dalla terapia13. Uno studio condotto dall’Università di Detroit, volto a indagare le variazioni scheletriche indotte dall’utilizzo di apparecchiature miofunzionali a lungo termine, ha invece dimostrato come gli effetti di questi dispositivi si fossero dimostrati di tipo dentoaveolare e non scheletrico14.

Il confronto tra i valori cefalometrici rilevati a tempo 0 a 6 e a 12 mesi di terapia ottenuti dall’analisi cefalometrica 3D ha evidenziato come vi sia una differenza statisticamente significativa tra i valori di dimensione verticale superiore osservati a tempo 0 e a 6 mesi di terapia e tra i valori di dimensione verticale totale misurati a tempo 0 e a 12 mesi di terapia. Il valore di dimensione verticale superiore non è influenzato dalla terapia miofunzionale a cui sono sottoposti i pazienti inseriti nello studio, poiché riguarda il terzo medio del volto e la sua variazione è quindi dovuta alla crescita dei soggetti in questione. Come conseguenza, anche la variazione del valore di dimensione verticale totale, che subisce un aumento significativo tra tempo 0 e 12 mesi, è da imputarsi alla crescita dei pazienti in esame in quanto i valori di dimensione verticale inferiore, che sono quelli maggiormente influenzati dalla terapia mio funzionale, non mostrano variazioni significative nel periodo di osservazione. Il fatto che con la scansione 3D siano rilevabili delle variazioni della dimensione verticale non rilevate dalla analisi cefalometrica tradizionale potrebbe essere significativo di una maggiore sensibilità della scansione 3D per quel tipo di parametri.

La variazione significativa dei valori di proiezione maxillare osservata a tempo 0 e a 6 mesi di terapia è da imputarsi all’azione del dispositivo elastomerico: a livello dentale la sua azione determina una correzione dell’asse incisale e la posizione spaziale degli incisivi superiori è fra i principali determinanti della morfologia e della prominenza del labbro superiore che è il riferimento per il calcolo di tale valore.

Si rendono necessarie ulteriori indagini al fine di valutare variazioni dei tessuti molli nel tempo in pazienti in crescita. Un punto discusso delle metodiche 3D è il posizionamento di punti di repere: alcuni autori, come Fink15, hanno marcato i punti di repere utilizzati nei loro tracciati cefalometrici sul volto dei pazienti prima di procedere con la scansione; Aynechi16 ha invece dimostrato che la precisione dell’identificazione del punto di repere non varia se questo viene marcato prima della scansione; inoltre, con i software utilizzati per l’analisi cefalometrica è sempre possibile modificare la posizione del punto e correggerla con una più corretta. Nel presente studio non si è provveduto al posizionamento preventivo dei punti cefalometrici in quanto si sarebbe inutilmente prolungata la procedura di rilevamento della scansione e si sarebbe rischiato di perdere la già labile collaborazione dei piccoli pazienti. Affinché vi sia un corretto posizionamento dei punti di repere è importante che vi sia una buona qualità della superficie digitale da analizzare e che il perimetro degli angoli di registrazione dell’immagine offerti dall’unita di scansione sia sufficiente a comprendere anche le regioni anatomiche laterali come le orecchie. Numerosi studi hanno riportato problemi nella registrazione delle immagini relative al padiglione auricolare e al trago e nel riprodurre i punti di repere relativi a quell’area17,18,19. Nel nostro studio non si sono riscontrati problemi relativi all’acquisizione delle aree anatomiche laterali del volto.

Un limite della scansione effettuata con scanner a luce strutturata è quello di rendere necessaria, in alcuni casi, una lieve estensione del capo del paziente all’indietro per poter rilevare con più definizione la zona del sottogola, andando così potenzialmente ad alterare la posizione naturale del capo (Natural Head Position) di riferimento. I punti Gonion destro e sinistro sono sicuramente i più indaginosi da identificare all’interno della analisi cefalometrica proposta in questo studio, che non mostra altre difficoltà nel riconoscimento dei punti di repere, in quanto i pazienti analizzati, vista l’età, presentavano dei tessuti molli abbondanti nella regione dell’angolo mandibolare.

Esiste una correlazione statistica rilevante tra i valori osservati per l’angolo goniaco inferiore misurati con la cefalometria tradizionale e i valori di tale angolo ricavati dalle scansioni 3D del volto, mentre non esiste tale correlazione per i valori relativi all’angolo goniaco superiore. Tale dato può essere giustificato dal fatto che nella analisi cefalometrica 2D tale angolo viene calcolato identificando i punti cefalometrici Articolare, Gonion e Nasion, mentre nell’analisi cefalometrica effettuata sulle scansioni 3D tale angolo è individuato dai punti Trago, Gonion cutaneo e Nasion cutaneo: risulta quindi evidente come vi sia una differenza fra il punto Articolare che è un punto non reale dato dall’intersezione del condilo mandibolare con il profilo del basi cranio e il Trago che è un punto reale ed è posto inferiormente rispetto al punto articolare.

La non correlazione tra i valori di angolo goniaco superiore e totale misurati su cefalometria tradizionale e su cefalometria 3D può anche essere imputata al fatto che i tessuti molli, i quali influenzano notevolmente il profilo del viso, si comportano in maniera indipendente dalla struttura scheletrica sottostante  a causa della variabilità individuale dello spessore degli stessi. Inoltre, come riportato in letteratura20, l’errore può interessare l’identificazione del punto Menton: quando questo viene posizionato su un rendering tridimensionale del volto, in genere si trova in posizione anteriore e inferiore rispetto alla localizzazione dello stesso nella cefalometria tradizionale.

In letteratura è riportata la presenza di una correlazione media per i parametri verticali21,22 che non è stata osservata nel presente studio. Il punti di riferimento per la valutazione della dimensione verticale anteriore nell’analisi cefalometrica 2D utilizzata in questo studio sono il punto sovra orbitario e il punto Menton, mentre nella analisi cefalometrica 3D i punti di riferimento sono il punto Nasion cutaneo (che si trova inferiormente rispetto al punto sovraorbitario) e il punto Menton. In generale valori più significativi per quel che riguarda la diagnosi scheletrica e la previsione di crescita potranno essere osservati estendendo il campione di osservazione.

Purtroppo le teleradiografie latero-laterali non sono state effettuate tutte con lo stesso apparecchio e questo può influire sulla qualità delle immagini ottenute e sulla validità dello studio.

Conclusioni

L’analisi cefalometrica basata su scansioni 3D del volto può rappresentare una valida alternativa diagnostica radiation free in campo ortodontico, in quanto è una metodica semplice, con un tempo di acquisizione dei dati molto breve, come si conviene quando si ha a che fare con pazienti la cui compliance può essere limitata, a costo biologico zero che consente al clinico di valutare e monitorare nel tempo la direzionalità di crescita. Gli svantaggi di questa metodica sono rappresentati fondamentalmente dai costi delle apparecchiature che risultano essere quindi destinate a centri medici piuttosto che ad ambulatori privati. Questa tipologia di scanner è più adatta, rispetto a quella laser, alla rilevazione dei volti in quanto la luce emessa da un dispositivo laser possiede una forte intensità ed è molto concentrata, rappresentando una certa pericolosità, in particolar modo per la retina. Risulta necessaria una nuova definizione dei valori standard per le misure angolari e lineari rilevate dal tracciato cefalometrico 3D in base alla fascia di età dei pazienti analizzati. Le prospettive future di tale metodica sono quelle di poter proporre un nuovo algoritmo diagnostico, soprattutto per i piccoli pazienti, basato sulla valutazione di fotografie, modelli studio, scansione 3D del volto e una ortopantomografia, qualora si sospettino anomalie della permuta dentaria.

L’ortopantomografia viene richiesta ripetutamente durante la vita di un paziente odontoiatrico perché resta ancora, secondo i principi di giustificazione e ottimizzazione, l’esame di routine che può fornire un numero di informazioni utili ai fini diagnostici.

Corrispondenza
giovanna.perrotti@lakecomoinstitute.com

 

Comparative study between a radiation free protocol and traditional cephalometric analysis

Summary
The aim of the present study is to evaluate if the 3D scan of the face, carried out on growing subjects, associated with a soft tissue esthetic evaluation can be a valid diagnostic alternative radiation free with respect to the traditional diagnostic protocol which involves the use of cranial teleradiography. on which the cephalometric analysis is carried out
Materials and methods. A sample of 30 Caucasian subjects (17 females and 13 males) aged between 5 and 12 years was analyzed. Criteria for inclusion in the study were: upper arch crowding, overjet> 3 mm, overbite> 3mm, openbite, lingual interposition, atypical deglutition, oral respiration, non-nutritive suction. For each subject included in the study, a latheral-lateral projection was performed at time 0 and 12 months; extraoral clinical photos at time 0, 6 and 12 months; 3D scan of the face at time 0, at 6 and at 12 months. All the teleradiographs were analyzed by applying the traditional cephalometric analysis including the growth forecast. All the photographs have been evaluated according to the parameters of Farkas’ aesthetic analysis. All 3D scans of the face were analyzed using the cephalometric analysis proposed in this study based on the identification of 11 landmarks. All subjects underwent elastomeric therapy for the period considered (12 months). The data obtained were analyzed with Student’s t test for paired data for the values with the normal distribution, while for the values ​​with non-normal distribution the non parametric Wilcoxon test for paired data was applied. The correlation test was performed for non-parametric Spearman data for data derived from classical cephalometric analysis and 3D cephalometric analysis.
Results . There are no statistically significant differences between the values obtained from the cephalometric analysis performed on latero-lateral teleradiographies at time 0 and at 12 months of observation. As regards the values derived from the 3D cephalometric analysis performed on facial scans there is a statistically significant difference (P <0.05) between the values of vertical dimension superior to time 0 and to 6 months of observation; between these total vertical dimension values observed at time 0 and 12 months of observation; between the maxillary projection values observed at time 0 and at 6 months of observation. There is a positive correlation between the lower gonium angle values detected by the 2D cephalometric analysis and those detected by the 3D cephalometric analysis.
Discussion. The use of 3D facial scanning as a non-invasive diagnostic means for soft tissue evaluation and, based on this, for the formulation of skeletal diagnosis could greatly reduce the use of traditional radiographs.
Conclusions. The cephalometric analysis based on 3D scans of the face can represent a valid radiation free diagnostic alternative in the orthodontic field, as it is a simple method, with a very short data acquisition time, as it is convenient when dealing with patients whose compliance can be limited, at zero biological cost that allows the clinician to evaluate and monitor growth direction over time.

 

Bibliografia
  1. Farronato G, Garagiola U, Dominici A, et al. Ten point 3D cephalometric analysisusing low-dosage cone beam computed tomography. Prog Orthod. 2010;11(1):2-12. doi: 10.1016/j.pio.2010.04.007.
  2. Perrotti G, Testori T, Politi M. Imaging  3D e Odontoiatria. Dalla cefalometria multiplanare alla navigazione guidata in implantologia. Quintessenza Edizioni 2014.
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Studio clinico comparativo fra una metodica cefalometrica radiation free e la cefalometria tradizionale - Ultima modifica: 2019-01-19T11:25:24+00:00 da Redazione

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