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Analyse céphalométrique A. Lambert, O. Setbon, B. Salmon, V. Sebban En orthodontie, la céphalométrie consiste à appliquer des mesures sur des documents radiographiques du crâne. Elle repose sur la reconnaissance d’une radiographie de l’image des structures squelettiques, dentai den taires res,, muq muqueu ueuses ses et cuta cutanée née.. Par Partie tie int intégr égrant antee du dos dossie sierr ini initia tiall actu actuel, el, l’a l’anal nalyse yse cép céphal halomé ométri trique que est un examen complémentaire qui aide au diagnostic, pronostic et plan de traitement de tout orthodontiste. Il faut bien sûr privilégier l’examen et le sens cliniques, et garder un esprit critique sur les valeurs céphalométriques au moment des décisions thérapeutiques. Comme le conclut très bien le texte de la Haute Autorité de santé (HAS), « quelle que soit la multiplicité des mesures, l’analyse céphalométrique reste le fruit d’un consensus a indispensable ensable pour l’orthodon l’orthodontiste, tiste, le chirurgi chirurgien en maxill maxillofacial, ofacial, a minima indisp l’étudiant ou le chercheur ; chacun y trouve l’outil clinique, métrique, didactique ou prospectif qui lui convient à la condition de l’utiliser avec l’œil critique du scientifique empreint de doute en l’absence de tout autre instrument équivalent ». Le recours à une céphalométrie que l’on pourrait qualifier de volumique, qui s’appuierait sur des acquisitions de la tomodensitométrie, devrait permettre de lever certains facteurs limitant de la céphalométrie bidimensionnelle en proposant des méthodes davantage reproductibles basées sur des références anatomiques précisément identifiées et non sur leurs projections radiologiques. À l’image de la navigation chirurgicale, l’imagerie tridimensionnelle est la base du développement dévelop pement des futures perspectives perspectives de traitemen traitements ts en orthopédi orthopédiee dentofac dentofaciale iale : simulations et planification plani ficationss orthodon orthodontiques tiques assistées assistées par ordina ordinateur, teur, conception robotisée de fils préformés et de brackets individuels, etc. © 2010 Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
Mots clés : Analyse céphalométrique ; Téléradiographie ; Scanner ; Céphalométrie 3D ; Orthodontie
Plan ¶
Introduction
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Historique de la céphalométrie
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Principe de formation de l’image radiologique et techniques radiographiques bi- et tridimensionnelle Formation de l’image radiologique Différentes incidences téléradiographiques Technique de tracé et identification des points Techniques d’imagerie tridimensionnelle : scanner à rayon X et CBCT (« cone beam computer tomography ») Aspects dosimétriques et principes de radioprotection
Intérêt de la céphalométrie dans l’évaluation des effets d’un tr d’un trai aite teme ment nt et de la cr croi oiss ssan ance ce : le less su supe perp rpos osit itio ions ns Définitions et principes Intérêts Méthodes de superposition ¶
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Différentes analyses Analyses typologiques (Björk, Sassouni) Analyses dimensionnelles (Tweed, Steiner, Ricketts, Downs) Analyses architecturales (Coben, Delaire)
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Intérê Inté rêtt de la cé céph phal alom omét étri rie e da dans ns l’ l’ai aide de au di diag agno nost stic ic Diagnostic squelettique Diagnostic dentoalvéolaire Diagnostic esthétique
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Intérê Inté rêtt de la cé céph phal alom omét étri rie e da dans ns l’ l’ai aide de au pr pron onos osti ticc Rotations de Björk Types de croissance de Tweed Tw eed Analyse craniofaciale de TweedT weed-M Merrifield « Vi Visu suali alisa sati tion on of tr trea eatm tmen entt ob obje jecti ctive ve » (V (VTO TO)) de Ri Ricke cketts tts Catégories auxologiques de Petrovic
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Médecine buccale
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Analyse céphalométrique informatisée Analyse bidimensionnelle : 2D Analyse céphalométrique scanographique 3D
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Limites de la céphalométrie Prob Pr oblè lème mess li liés és à l’ l’in inte terp rpré réta tatio tion n de l’i l’ima mage ge ra radi diol olog ogiq ique ue Problèmes liés au repérage de points Problèmes Prob lèmes de la la fiabilité fiabilité des plans d’orie d’orientatio ntation n et de référ référence ence Problèmes de l’utilisation de moyennes, de constitution d’une popu po pula latio tion n de ré référ féren ence ce et de dé défin finit itio ion n de la no norm rmal alit itéé
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Conclusion
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■ Introduction
La céphalométrie céphalométrie est une méthode de biométr biométrie ie appliquée au crâne. Elle dérive de l’anthropométrie qui consiste à effectuer des mesures sur le vivant ou sur des pièces anatomiques actuelles ou disparues (fossiles). En orthodontie, la céphalométrie consiste à appliquer des mesures sur des documents radi ra diog ogra raph phiq ique uess du cr crân âne. e. El Elle le re repo pose se su surr l’ l’an anat atom omie ie 1
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Analyse céphalométrique
céphalométrique, c’est-à-dire la reconnaissance sur une radiographie de l’image des structures squelettiques, dentaires, muqueuses et cutanée. Cette méthode a permis à l’orthodontie de faire de nombreux progrès tant sur le plan clinique (diagnostic, évaluation) que sur celui de la recherche appliquée. Partie intégrante du dossier initial actuel, l’étude céphalométrique accompagne l’orthodontiste dès sa formation et suscite de nombreuses discussions sur son intérêt et ses évolutions [1] . ■ Historique de la céphalométrie Avant l’apparition de la téléradiographie, le diagnostic était proposé après un examen clinique aussi complet que possible, l’étude des moulages et l’étude de la face et du profil en direct ou sur support photographique [2] . La téléradiographie est née de deux découvertes : • Carrea, en 1922, imagine la première technique téléradiographique. En éloignant la source de l’objet et en rapprochant l’objet du film, on obtient un faisceau de rayons X moins divergent, quasi parallèle, permettant de se rapprocher de la projection orthogonale et de minimiser le phénomène d’agrandissement. Classiquement la distance foyer-objet est de 4 mètres ; • Broadbent, en 1931, perfectionne la technique en la standardisant grâce à l’emploi d’un céphalostat, qui sert d’une part à orienter la tête grâce à des viseurs lumineux et d’autre part à la stabiliser dans une position identique reproductible pour chaque cliché, grâce à deux tiges portant deux olives auriculaires. En 1920, Angle avait orienté Broadbent vers un projet d’étude de la croissance de la face [3] . En 1922, Broadbent eu l’idée que les superpositions sur la ligne sous-nasale (SN) ou sur la ligne canal auditif-orbite montreraient plus clairement les changements des dents et des mâchoires pendant le traitement orthodontique. Mais l’utilisation de ses clichés montra que sa technique n’était pas suffisamment standardisée pour avoir deux films identiques avec la même distance film-source de rayons X. Ceci amena en 1925 à la fabrication du radiographic craniometer pour obtenir des clichés standardisés à partir de crânes secs. Cet instrument montra que des profils radiologiques pouvaient être obtenus de manière tellement précise que différents opérateurs pouvaient produire des radiographies identiques. On avait une vue en deux dimensions. La machine a été redessinée pour permettre aussi la production d’un film frontal complémentaire au film latéral. On obtenait des enregistrements en trois dimensions (3D) pour permettre des mesures de changements orthodontiques et du développement facial pendant la croissance. En 1926, l’expérience sur le premier céphalostat de Broadbent confirma que des radiographies correctement orientées de la tête et de la face peuvent être réalisées, et que les résultats sont les mêmes que ceux obtenus avec le radiographic craniometer . Les expériences ont continué et les céphalostats ont été perfectionnés pour obtenir une technique fiable pour des études longitudinales à long terme de la croissance de l’enfant, grâce à la fondation Bolton et au financement apporté par Mme France Bolton, naît, en 1928. L’étude Bolton est l’une des plus larges études longitudinales menées sur la croissance faciale. Entre 1930 et 1973, 5 000 enfants vont être radiographiés tous les 6 mois jusqu’à l’âge de 4 ans puis tous les ans jusqu’à l’âge adulte ; ainsi 22 000 enregistrements ont ainsi été répertoriés. Cette étude visait à utiliser la céphalométrie pour l’étude de la croissance individuelle et la production de standards fiables. Les méthodes de superposition ont ainsi débuté avec l’étude de Bolton qui est fondée sur Bo-Na avec R enregistré. Mais les auteurs vont ensuite faire des superpositions générales et locales dérivées des constructions de leur analyse (Tweed, Down, etc.). La céphalométrie orthodontique va réellement s’étendre à partir de l’après-guerre avec le développement des techniques orthodontiques et les méthodes de traitement des différents auteurs [4] . Certaines analyses vont simplement mesurer des variables et les comparer à des moyennes, ce sont les analyses dimensionnelles et d’autres vont comparer le sujet à lui-même, ce sont les analyses architecturales : • Tweed (1946) met au point une analyse pour servir sa technique de traitement ; 2
• Björk (1947) à partir de l’étude de 600 enfants et adultes fait un diagnostic des anomalies antéropostérieures du prognathisme facial et dentoalvéolaire ; • Riedel, Thompson et Graber mettent au point l’analyse de Northwestern University (Chicago) en 1948 avec l’utilisation de la ligne SN et des angles SNA-SNB ; • Ballard (1948-1951) croise les avis des différents auteurs et expose une philosophie de la croissance. Il définit des rapports de classe squelettique (I-II-III) avec l’analyse de Northwestern en y rajoutant l’ANB (angle NB). Il analyse les dents par les inclinaisons des incisives selon Tweed et parle de compensations dentoalvéolaires qui permettent aux dents de s’adapter à un type squelettique génétiquement déterminé. • Downs (1948-1956) a le souci d’associer l’analyse céphalométrique à l’examen clinique, en particulier du profil, en déterminant un type facial squelettique (angle facial, angle de convexité, etc.) et en analysant les dents par rapport au squelette. L’influence des méthodes céphalométriques américaines a été longtemps prépondérante. Ces nombreuses études ont proposé des analyses céphalométriques rapportant les mesures individuelles à la norme, ces critères variant avec les auteurs en fonction de leur choix esthétique et de leur conception de la croissance. Si Ricketts écrit qu’une analyse scientifique de la beauté faciale doit être abordée sur une base mathématique, en France, Julien Philippe critique, en 1970, l’emploi systématique de la céphalométrie et préfère la clinique. Burstone l’accuse même d’avoir « stérilisé la pensée orthodontique » et « d’avoir retardé les progrès de l’ODF (orthopédie dentofaciale) ». En 1971, au congrès de Lyon, Delaire présente une analyse architecturale dans laquelle les moyennes n’apparaissent plus. Pour Charron, globalement, on assiste à un retour raisonnable et réaliste d’une céphalométrie dont la place est au niveau des examens complémentaires, cédant le pas s’il le faut aux exigences de l’esthétique et de la fonction. Après un rappel de la technique téléradiographique, nous aborderons dans un premier temps les différents types d’analyses céphalométriques en deux dimensions (2D), puis nous étudierons les analyses assistées par ordinateur et les analyses 3D, et enfin les intérêts et limites de ces différentes analyses. ■ Principe
de formation de l’image radiologique et techniques radiographiques bi- et tridimensionnelle Formation de l’image radiologique De même nature électromagnétique que la lumière visible, mais d’une longueur d’onde 1 000 à 10 000 fois inférieure (de l’ordre du nanomètre), les rayons X sont des rayonnements ionisants produits en bombardant une anode de tungstène par un faisceau d’électrons accélérés par une forte différence de potentiel au sein d’un tube à rayon X. Les interactions entre électrons et noyaux lourds de tungstène sont à l’origine de l’émission d’un rayonnement de freinage, autrement dit du faisceau incident de rayons X. L’exposition est réglée par trois constantes : • l’intensité qui conditionne le nombre de photons X produits (aspect quantitatif), donc l’exposition du détecteur (film ou capteur) matérialisé par un noircissement global (densité optique) de l’image ; • le temps d’exposition qui est généralement relié à l’intensité ; • la tension dont l’augmentation permet de délivrer des photons X plus énergétiques et donc plus pénétrants (en fonction de la corpulence du patient) et diminue le contraste global de l’image (aspect qualitatif). La formation de l’image repose sur l’atténuation du faisceau de RX (rayons X) incident de façon variable en fonction de l’épaisseur, de la densité et du coefficient d’atténuation massique (c’est-à-dire de la minéralisation) des tissus traversés dans le corps exposé. Ces différences d’absorption sont à l’origine du Médecine buccale
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contraste de l’image radiante qui est révélée par un film argentique ou un détecteur numérique. Ainsi, le faisceau émergent, porteur de l’image transmise, impressionne, dans le cas d’un film, une émulsion de bromure d’argent sur laquelle se forme l’image latente, invisible. L’image visible est alors obtenue par le processus de développement de l’émulsion. Selon la modulation du faisceau incident par les tissus traversés, l’image présente, sous la forme d’une gamme de gris, la projection bidimensionnelle des structures explorées. La densité de gris est fonction de la radio-opacité des tissus, allant du noir pour les structures peu ou pas radioclaires au blanc pour les structures les plus atténuantes. Dans le cas d’un système numérisé, l’atténuation du faisceau de RX déterminée dans chaque pixel (élément élémentaire) du capteur est informatiquement convertie en niveaux de gris. La performance des détecteurs numériques s’évalue notamment par la sensibilité et le pouvoir de résolution, c’est-à-dire la capacité de distinguer des éléments très fins avec un contraste suffisant. On distingue les méthodes de numérisation directes et indirectes : • les procédés indirects font appel à des plaques photostimulables qui se présentent sous la forme d’un support de même format que les cassettes analogiques. Ces plaques radioluminescentes (ERLM) ont la propriété de conserver l’énergie acquise lors de l’exposition aux rayons X et de ne la restituer sous forme de photons lumineux qu’après stimulation par un faisceau laser. Lors de l’exposition, l’énergie du rayonnement incident est stockée dans le film sous forme d’une image dite « latente ». Des molécules de terres rares absorbent les RX et passent dans un état énergétique supérieur dit « métastable ». Lors de la lecture, la plaque est placée dans un lecteur laser. Un faisceau He-Ne balaye la surface de l’écran. Physiquement, les molécules de terres rares reviennent à leur état fondamental en émettant de la lumière visible proportionnellement à l’énergie préalablement reçue. Un capteur associé à un intensificateur de luminance compte l’énergie lumineuse réémise pour chaque pixel stimulé. Un dispositif de traitement d’images permet l’obtention de clichés de bonne tonalité et une dynamique élevée qui pourront alors être imprimés sur un support transparent et/ou archivés sur support numérique ; • les procédés de numérisation directes recourent à des capteurs plans convertissant directement les photons X en signaux électriques (couche de semi-conducteurs à base de sélénium couplé à une électronique de lecture) ou via une étape supplémentaire de conversion des photons X en photons lumineux avant le comptage (scintillateur d’iodure de césium couplé à une matrice de photodiodes à base de silicium amorphe). Les images radiologiques classiques présentent : • un agrandissement qui diminue quand les distances sourceobjet et objet-récepteur sont réduites ; • une déformation consécutive à la géométrie de projection conique ; • un manque de netteté, du fait de la granulation du film argentique, du bruit de l’image numérique, et des flous géométrique (pénombre de la source non ponctuelle), physique (voile du rayonnement diffusé), cinétique (mobilité du patient lors de l’examen) et anatomique (épaisseurs et densités variables des structures traversées). Le recours à la téléradiographie à longue distance afin de diminuer les déformations et à l’agrandissement de l’image a nécessité l’utilisation de la haute tension, impliquant des appareillages puissants. L’image s’est enrichie en détails : les structures osseuses sont parfaitement visibles, les tissus mous mieux rendus, en particulier au niveau du cavum, de la base de la langue, du pharynx et du larynx. Mais la haute tension reste insuffisante pour une bonne visualisation du contour peaucier. L’utilisation de filtres généralement en aluminium (ou en laiton) placés soit à la sortie du tube, soit entre le sujet et le film, ont permis une lisibilité concomitante du contour cutané et des tissus durs sur le même document radiographique [5] . Médecine buccale
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Différentes incidences téléradiographiques Téléradiographie de profil en occlusion Elle constitue, avec le cliché panoramique, le dossier radiologique de base de l’orthodontiste. L’incidence de profil peut aussi être réalisée bouche ouverte, pour dégager l’image condylienne (travaux de Ricketts), au repos physiologique, pour apprécier l’espace d’inocclusion ou en RC (relation centrée), en cas de décalage important avec l’ICM (intercuspidie maximale). On positionne le patient dans un céphalostat (pour garantir la reproductibilité des clichés) avec le profil gauche du coté du capteur numérique, le plan de Francfort cutané étant à l’horizontale. Le rayon directeur est perpendiculaire au plan sagittal médian et passe par le centre des olives auriculaires. Cette radiographie de profil renseigne sur les rapports dentoalvéolaires (déjà appréciés lors de l’examen clinique), dentosquelettiques et squelettosquelettiques dans les sens sagittal et vertical. Elle permet aussi la visualisation des structures environnantes, selle turcique, vertèbres cervicales, malformations osseuses éventuelles et les tissus mous telles que les tonsilles et le profil cutané. L’exploitation de ces clichés avec le tracé de points (du profil gauche, le moins déformé), de lignes et de plans aboutit à l’élaboration d’analyses céphalométriques représentant une part importante du diagnostic [6] . Largement utilisé en ODF, le cliché téléradiographique présente néanmoins, outre les flous géométriques, physiques, morphologique et cinétiques communs à toute image radiologique, une difficulté de lecture de certaines zones du fait de la superposition sur un seul plan d’une structure tridimensionnelle (loi de confusion des plans). Le repérage des points céphalométriques est donc source d’imprécision et pose le problème de la valeur du tracé, des structures de référence et des mesures. De plus, il faut tenir compte de la tendance fréquente à la propulsion lors de la réalisation de des clichés. Un premier cliché d’étude peut être intéressant pour évaluer le type de croissance par superposition à un second cliché réalisé avant le début de traitement (cliché dominant) qui sera le document d’élaboration des analyses céphalométriques. Un autre cliché de contrôle intermédiaire peut être utile pour visualiser l’orientation des axes dentaires en cours de traitement. Enfin, un dernier cliché en fin de traitement actif permet de vérifier l’obtention des objectifs de traitement. La stabilité du traitement est évaluée grâce à l’analyse céphalométrique en contention. Téléradiographie de face Elle est réalisée en plaçant le patient dans le céphalostat face au capteur, le plan de Francfort étant horizontal et le rayon directeur perpendiculaire à l’axe joignant les olives auriculaires en passant par le plan sagittal médian. Ce cliché permet l’étude de la symétrie faciale, des rapports transversaux des maxillaires et complète la céphalométrie 2D par l’apport de la dimension manquante [7] . En effet, il constitue une aide au diagnostic différentiel des latérognathies ainsi qu’à celui des endo- ou exognathies. Il fournit aussi des renseignements complémentaires quant à la ventilation du patient, à la déviation éventuelle de la cloison nasale et au développement des sinus. Les incidences axiales sont rarement pratiquées mais représentent le troisième élément de l’examen céphalométrique tridimensionnel pratiqué selon le plan de Francfort. Le sujet est en position menton-vertex-plaque, le rayon directeur est perpendiculaire au plan de Francfort et passe par l’axe biolivaire. De même que l’incidence de face, l’incidence axiale peut être utile à déceler une anomalie du sens transversal ; elle permet de plus d’apprécier la forme crânienne dans un plan horizontal, les sinus, la symétrie mandibulaire et son implantation dans les cavités glénoïdes.
Technique de tracé et identification des points Pour réaliser un tracé céphalométrique, le clinicien doit connaître l’anatomie du crâne et de la face [8] . Il est important 3
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de garder à l’esprit que le cliché radiographique en deux dimensions représente la projection d’un objet en trois dimensions. Il faut savoir distinguer et tracer les structures bilatérales qui ne sont pas toujours superposées en raison des asymétries faciales, de l’agrandissement de l’image et des erreurs de positionnement du patient dans le céphalostat [9] . Par convention, la téléradiographie de profil est placée avec l’image du patient regardant à droite. Le tracé et l’identification des points céphalométriques peut être réalisé manuellement au crayon sur papier calque, le rapporteur ou, de plus en plus, l’informatique permettant la mesure des angles. Chaque analyse a défini ses propres points et lignes mais de nombreux points sont communément utilisés par les auteurs. Il est important de connaître la définition et l’abréviation des points utilisés. Par exemple, le pogonion, dit « Pog » est le point le plus antérieur de la symphyse mentonnière.
Techniques d’imagerie tridimensionnelle : scanner à rayon X et CBCT (« cone beam computer tomography ») La tomodensitométrie X (TDM) ou scanographie, appelée CT-scan pour computed tomography par les Anglo-Saxons, est une imagerie tomographique qui permet d’obtenir des coupes anatomiques reconstruites dans tous les plans à partir de l’acquisition radiologique d’un volume. Les premiers bilans tomodensitométriques odontostomatologiques n’utilisaient pas de logiciels spécifiques et seules des coupes axiales et transversales directes étaient réalisées. Depuis, les constructeurs proposent des programmes spécifiquement adaptés à l’étude des maxillaires (type DentaScan®). Le principe consiste à obtenir, à partir des données numériques enregistrées durant une acquisition dans le plan axial, des coupes reconstruites, c’est-à-dire recalculées par l’ordinateur dans différents plans de l’espace. L’acquisition des coupes natives repose sur la rotation continue d’un tube radiogène autour du patient en déplacement à vitesse constante décrivant ainsi une géométrie dite « hélicoïdale » ou « spiralée ». L’atténuation d’un faisceau de rayons X est mesurée dans de multiples incidences. Le tube et les détecteurs tournent en continu autour de l’objet étudié, permettant d’obtenir des profils d’atténuation ou projections à des angles de rotation différents. Ces projections sont échantillonnées et numérisées, puis mathématiquement « rétroprojetées » dans une matrice de reconstruction. Le volume exploré est virtuellement découpé en unités de volume élémentaires nommées voxels. L’atténuation du faisceau de RX réalisée par chacun de ces voxels est ensuite traduite en valeurs de densité et enregistrée. La densité des différents tissus est exprimée en unités Hounsfield (UH) dont l’échelle arbitraire s’échelonne de -1 000 pour l’air à +4 000 pour l’os compact. Par convention, la valeur 0 correspond à l’eau. Une gamme de densités doit alors être sélectionnée par fenêtrage pour que l’image soit analysable par l’œil humain. Cette fenêtre se définit par sa largeur (nombre de niveaux de densité) et son niveau (valeur centrale des densités visualisées) et est adaptée à la nature des tissus étudiés (par exemple, fenêtre tissus durs). Une fois ces coupes axiales obtenues, l’acquisition, qui n’excède plus une dizaine de secondes, est à proprement parler terminée. L’obtention des images finales relève d’un traitement informatique des données par un ou des logiciels spécifiques de reconstruction multiplanaire (MPR). Réalisées aux prix de lourds calculs informatiques, les reconstructions 3D sont des représentations de l’objet anatomique dans sa dimension volumique. L’objet peut être mobilisé directement sur l’écran de l’ordinateur. Une multitude de vues peuvent être réalisées. Les structures anatomiques, à l’aide d’outils informatiques de segmentation et de seuillages, peuvent être représentées de manière isolée. Par exemple, il est possible de ne visualiser que les dents en ne conservant à l’écran que l’affichage des densités dentaires. On peut également attribuer telle couleur à telle gamme de densité afin de proposer des représentations en couleur par des techniques de volume rendering ou de transparence. Ces représentations 3D, cosmétiques, n’ont néanmoins pas systématiquement un intérêt clinique évident [10] . De récents logiciels de céphalométrie permettent aujourd’hui d’exploiter les données issues de ces acquisitions pour travailler 4
Tableau 1. Dose efficace des différents clichés radiographiques .
Modalité d’imagerie
Dose efficace moyenne (µSv)
Équivalence en jours d’exposition naturelle
Cliché rétroalvéolaire Téléradiographie de profil Panoramique dentaire CBCT TDM optimisée (par a rcade)
5 2,5 10-30 20-200 200-300
<1 <1 2à5 9 à 30 30 à 4 5
CBCT : conebeam computer tomography ; TDM : tomodensitométrie.
directement en volume sur un modèle tridimensionnel du patient. Les appareils CBCT réalisent l’acquisition radiologique d’un volume généralement plus restreint et selon un concept différent de la tomodensitométrie [11] . Un faisceau conique de rayons X pulsé et un détecteur bidimensionnel opposé (intensificateur couplé à une caméra CDD ou capteur plan) effectuent, selon un axe fixe, une seule rotation complète, simultanée et couplée autour de la tête du patient. Pour chaque angle de cette rotation, le détecteur enregistre l’atténuation du rayonnement X sous la forme d’une matrice selon une image comparable à celle d’une radioscopie numérisée. Le traitement informatique par des algorithmes de reconstruction des données brutes numériques permet des reconstructions d’images dans tous les plans de l’espace. En orthodontie, seuls les dispositifs à grands champs, c’est-à-dire capables d’explorer l’ensemble du volume maxillofacial, peuvent fournir les informations nécessaires à une analyse céphalométrique. En outre, de récentes études tendent à montrer qu’il serait possible de recréer informatiquement des pseudoprofils en occlusion à partir de ces acquisitions et que les mesures effectuées sur les tracés céphalométriques en question seraient aussi fiables qu’à partir des clichés conventionnels [12, 13] . Cependant, le praticien doit être averti de l’incidence dosimétrique qu’impliquerait un recours systématique aux imageries tridimensionnelles qui doivent demeurer des techniques d’exploration de seconde intention [14].
Aspects dosimétriques et principes de radioprotection Les directives européennes Euratom 96/29 et 97/43 transposées dans le droit français introduisent les principes de justification et d’optimisation correspondant à l’obtention de l’information avec le minimum de dose (principe ALARA : as low as reasonably achievable ). Toutefois, rappelons que le radiodiagnostic utilise des rayonnements ionisants de faibles énergies et travaille à des niveaux de doses largement en dessous du seuil où des effets cancérigènes ont pu être rapportés (200 mSv). Retenons que le principe de précaution prime, mais que la dose efficace, qui tient compte de la radiosensibilité des tissus irradiés et permet la comparaison des procédures d’imagerie, devrait systématiquement être rapportée à l’exposition naturelle qui est en moyenne de 6,5 µSv par jour en France (2,4 mSv par an). L’optimisation des constantes et des volumes explorés en scanographie (protocole low dose ) ont ainsi permis de réduire la dosimétrie des examens à visées odontostomatologiques, notamment lors des explorations pédiatriques [15] (Tableau 1). Une collimation adéquate doit limiter l’exposition des organes radiosensibles, notamment l’œil (risque de cataracte) et surtout la thyroïde chez l’enfant (tablier de plomb). Le champ d’acquisition en TDM ou CBCT doit donc être strictement ajusté à la région d’intérêt. L’équipement radiographique est installé selon des normes bien précises et doit être contrôlé régulièrement par des organismes agréés et indépendants du cabinet. Les praticiens et manipulateurs ont obligation de formation à la radioprotection des patients (cf. Commission des dispositifs médicaux de l’Association dentaire française). Médecine buccale
Analyse céphalométrique
■ Différentes
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analyses
Selon Muller [16], les différents types d’analyses céphalométriques se divisent en trois catégories : • les analyses typologiques (Björk, Sassouni) ; • les analyses dimensionnelles (Tweed, Steiner, Ricketts, Downs, etc.), basées sur des données statistiques (mesures linéaires et angulaires) ; • les analyses architecturales (ou structurales) qui analysent des proportions afin de comparer le sujet à lui-même (Coben, Delaire). D’autres analyses sont citées et enseignées : Wylie, Enlow, de Coster, Johnson, Muller, École dentaire de Paris, analyse en z, Burstone, Wits, etc.
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A
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Analyses typologiques (Björk, Sassouni) Les analyses typologiques ne font pas appel à des normes chiffrées, mais tiennent compte des caractéristiques morphologiques et déterminent pour un individu un type facial d’équilibre par comparaison avec des standards. Elles trouvent leur origine en Europe dans les années 1950, les traitements étaient conduits dans une optique fonctionnaliste qui privilégiait les problèmes de croissance et d’équilibre neuromusculaire.
Analyse de Björk Dans les années 1960, Björk a étudié la croissance de la mandibule sur des sujets porteurs d’implants métalliques indicateurs [17]. La méthode structurale, fondée sur la technique d’implants, permet de prévoir le type de croissance d’après une seule téléradiographie. C’est une approche diagnostique non métrique sur l’évolution probable de la mandibule au cours de la croissance à l’aide d’une téléradiographie de profil. On dégage une tendance à partir de sept signes structuraux. Il y a deux types extrêmes de rotation. Le mot « rotation » de croissance doit être compris comme la modification de forme de la mandibule au cours de la croissance. C’est une rotation de forme et non un mouvement. Il est important pour l’orthodontiste de connaître le type de croissance du patient avant l’élaboration du plan de traitement, tant il est évident qu’il existe une relation directe entre le type du sujet et les indications ou contre-indications de divers appareillages possibles. Il permet d’orienter la thérapeutique vers la recherche d’un traitement sans extraction dentaire (rotation antérieure) ou s’accommodant d’extraction (rotation postérieure) (Fig. 1). Elle donne une idée de pronostic ; plus le type de rotation est accusé et plus les problèmes cliniques sont importants. Selon Loreille, « il est primordial d’essayer de définir les rotations qu’il y ait ou non des malocclusions déjà constituées » [5] . Ayant regardé la radiographie et éventuellement fait le tracé des structures anatomiques en notant ses particularités, nous pouvons déjà avoir une idée de la typologie du sujet si celle-ci est marquée. Mais ces typologies fortement marquées sont rares et plus nombreux sont les cas moyens. Analyse de Sassouni L’analyse de Sassouni utilise deux incidences (face et profil), ce qui permet d’étudier les trois sens de l’espace. Les structures faciales sont étudiées par rapport à des arcs de cercle centrés sur le point de convergence d’un plan tangent à la base du crâne et du plan mandibulaire [16]. Sur la téléradiographie de profil, on trace 4 plans : crânien, palatin, occlusal et mandibulaire. Le plus souvent, 3 plans, sur les 4, se rencontrent en O. Celui des 4 plans qui ne converge pas, représente la région dans laquelle l’équilibre facial a été rompu. Le point O est le centre d’un cercle de 15 mm de diamètre dans lequel passent les 4 plans. On trace 4 arcs de cercle à partir du point O, un arc antérieur passant par le nasion, un arc basal passant par A (point alvéolaire maxillaire), un arc médian par le point « temporal » et l’arc postérieur par le point le plus postérieur de la selle turcique. On finit par le tracé des grands axes des dents. L’intersection des 4 plans en 1 point constitue la définition même de la face bien équilibrée et bien proportionnée. Le plan Médecine buccale
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B
Figure 1. Signes caractérisant les deux types de rotation de croissance, selon Björk (d’après Muller). 1. Orientation du col du condyle ; 2. canal mandibulaire ; 3. angle mandibulaire ; 4. échancrure préangulaire ; 5. angle interincisif ; 6. symphyse mandibulaire ; 7. axe des molaires ; 8. hauteur de l’étage inférieur. A. Rotation antérieure. B. Rotation postérieure.
palatin (axe de symétrie dans le sens vertical) coupe normalement l’angle (plan base du crâne-plan mandibulaire) en 2 angles égaux. L’arc antérieur passant par Na doit également passer par ENA, le bord incisif de l’incisive supérieure et le pogonion. L’arc basal passant par A passe par B (point alvéolaire mandibulaire). L’arc médian passant par Te passe par la face mésiale de la 6 supérieure et l’arc postérieur passe par le point « gonion » (point dans l’angle de la mandibule) (Fig. 2).
Analyses dimensionnelles (Tweed, Steiner, Ricketts, Downs) Les analyses dimensionnelles mesurent la position des différentes structures de la face par rapport à un plan ou une ligne de référence. Les différentes mesures linéaires et angulaires obtenues sont comparées à des moyennes. Ces moyennes sont obtenues à partir d’un échantillon sélectionné qui représente des individus soit exempts de toute malocclusion pour Downs, soit pris au hasard pour Ricketts. Elles datent des années 19401950 et sont plus nombreuses et plus populaires, car elles répondent d’avantage aux besoins cliniques de diagnostic et de pronostic. Leurs principales différences concernent le choix des systèmes de référence (plan de Francfort ou Sn) et la nature des mesures effectuées (linéaires ou angulaires). La plupart des auteurs mesurent des angles. Ainsi, Ricketts mesure 10 angles dont les valeurs sont interdépendantes. Son plan d’orientation est le plan de Francfort [16] (Fig. 3, 4). La ligne de référence choisie par Tweed est également le plan de Francfort qui constitue, avec l’axe de l’incisive mandibulaire et le plan mandibulaire, un des cotés du « triangle de Tweed ». Les valeurs céphalométriques reflétant les relations antéropostérieures et verticales du squelette et les dimensions des tissus mous doivent être corrélées au diagnostic du triangle facial. S-Na est la ligne de référence de Steiner. Elle matérialise la partie antérieure de la base du crâne. Elle est indépendante des structures faciales. Les chevrons de Steiner schématisent l’axe des incisives. À partir de ces chevrons, les arrangements possibles sont prévus en fonction de la valeur de l’angle ANB. 5
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Analyse céphalométrique
G
D NC
r â n e d u c e s l a b a n t à e g t a n P l a n
Centre de convergence
P l a n m a n d i bu l a i r e
Figure 2. L’analyse dans les trois dimensions des céphalogrammes de face et de profil (d’après Sassouni, American Journal of Orthodontics , juin 1958). G : gauche ; D : droite ; NC : base de la crista galli.
3
Na
ZG
ZD
C C P t
4
FH B a
D C
ZA
1 6 9
5 Xi
FH
NC
1 JG
2
AZ
CN JD
5
4
2
7 10
3
GA
AG
P
8 G
Figure 3. Les dix facteurs de l’analyse simplifiée de Ricketts. 1. Axe facial ; 2. angle fa cial ; 3. angle mandibulaire ; 4. hauteur étage inférieur ; 5. arc mandibulaire ; 6. distance A-plan facial (NaPo) ; 7. distance du bord incisive mandibulaire à la ligne Apo (moyenne + 0,5 mm) ; 8. inclinaison de l’incisive mandibulaire par rapport à Apo (moyenne 22°) ; 9. position de la molaire supérieure ; 10. variation de la position de la lèvre inférieure par rapport à la ligne esthétique de Ricketts (pointe du nez-point du menton). FH : plan de Francfort ; Ba : point basion ; DC : milieu du col du condyle sur la ligne basion-nasion ; Xi ; centre géométrique de la branche montante ; Pt ; point ptérygoïdien ; CC : intersection axe facial et ligne basion-nasion (centre géométrique de croissance selon Ricketts) ; Na : point nasion ; P : point pogonion.
Cette analyse prend en considérations les compensations dentoalvéolaires dans le sens vertical. Les analyses angulaires sont plus précises que les analyses linéaires, néanmoins, plus le plan de référence est éloigné plus la mesure est imprécise (Fig. 5). 6
D
Figure 4. Lignes et plans de l’analyse de face de Ricketts (d’après Muller). 1. Ligne frontofaciale ; 2. ligne jugale ; 3. plan sagittalmédian ; 4. horizon bizygomatique ; 5. plan occlusal. G : gauche ; D : droite ; ZG : point zygomatico-orbitaire sur le contour orbitaire à la suture frontomalaire gauche ; ZD : point zygomatico-orbitaire sur le contour orbitaire à la suture frontomalaire droite ; ZA : point zygomatique au centre de l’image de l’arcade gauche ; ZD : point zygomatique au centre de l’image de l’arcade droite ; NC : point nasal, au niveau de la plus grande largeur de l’orifice nasal gauche ; CN : point nasal, au niveau de la plus grande largeur de l’orifice nasal droit ; JG : point jugal gauchesitué à l’intersection du contour de la tubérosité du maxillaire avec l’image du processus pyramidal ; JD : point jugal droit situé à l’intersection du contour de la tubérosité du maxillaire avec l’image du processus pyramidal ; AG : point antégonial gauche, au fond de l’échancrure préangulaire ; GA : point antégonial droite, au fond de l’échancrure préangulaire.
Les mesures linéaires sont des mesures millimétriques directes ou projetées sur un plan de référence. En 1948, Wylie a publié Médecine buccale
Analyse céphalométrique
E 22 S
51
L
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Na
82° 80° 2° 76°
M
D
14°
22°
A
C
32° 131°
Go
3 à 5 m m
4 4
20 B Pog
Z
m
Gn
Figure 5. Points, plans et valeurs idéales de l’analyse de Steiner (exemple d’après Muller). S-NA : 82° ; S-NB : 80° ; ANB : 2° ; GoGn-SN : 32°. Le point le plus antérieur du menton est projeté en L sur plan SN ; le point le plus distal du condyle en E. Distance SL : 51 mm ; distance SE : 22 mm. Ange SND : 76° (D : centre de la symphyse). Angle incisive supérieureNA : 22° ; distance incisive supérieure NA : 4 mm ; angle incisive inférieure-NB : 25° ; distance incisive inférieur-NB : 4 mm ; angle interincisif : 131° ; plan d’occlusion : 14°. Point E : projection orthogonale, sur la ligne S-Na, du point le plus distal de la tête du condyle ; S : centre de la selle turcique ; Na : point nasion ; point L : projection orthogonale, sur la ligne S-Na, du pogonion ; A : point le plus déclive de l’image de la concavité antérieure du maxillaire ; B : point le plus déclive de l’image de la concavité antérieure de la symphyse mandibulaire ; Go point gonion : Gn : point gnathion ; Pog : point pogonion.
17
17
16
52
1 0 1
Figure6. Mensurations utiliséesdans la méthode d’analyse de W. Wylie (d’après Muller).
une première analyse par projections orthogonales sur le plan de Francfort. Il s’agit d’une méthode purement métrique, liée au taux d’agrandissement de l’installation radiologique utilisée. Coben a repris le même système de projections, mais a utilisé des pourcentages par rapport à une longueur propre au sujet, échappant ainsi au problème (Fig. 6). Les analyses positionnelles de Steiner, Margolis, Coutand, etc., étudient des angles mais également des rapports de position entre structures anatomiques étudiées, points, lignes ou plans construits. Les constructions géométriques dans ces analyses sont propres à l’auteur. L’analyse de Coutand utilise la bissectrice de l’angle formé par les plans palatin et mandibulaire. Le point C est à l’intersection des perpendiculaires au plan palatin et au plan mandibulaire tangentes aux procès alvéolaires supérieur et inférieur. Coutand étudie la position de ce point C [16] (Fig. 7). Médecine buccale
Figure 7. Analyse de Coutand. Point C : intersection des perpendiculaires au plan palatin et au plan mandibulaire tangentes aux procès alvéolaires supérieur et inférieur ; D : intersection du plan bispinal et du plan mandibulaire ; DZ :bissectrice de l’angle formé par le plan bispinal et le plan mandibulaire. Les perpendiculaires à ces droites tangentes à la concavité des procès maxillaire (M)et mandibulaire(m) se rencontrent en C.
Analyses architecturales (Coben, Delaire) Puisque les normes classiques sont critiquées (cf. infra, Limites de la céphalométrie ), on comprend la préférence de certains pour
l’interprétation des radiographies par des règles de proportions individuelles qui traduisent un équilibre physiologique. Les proportions des différentes structures du massif craniofacial d’un individu sont comparées les unes aux autres et situées dans le cadre d’une typologie faciale et mandibulaire. Le sujet n’est plus comparé à des moyennes mais à lui-même et la structure responsable du déséquilibre dans l’architecture du profil individuel est mise en évidence. Les chirurgiens choisissent souvent une analyse architecturale pour la chirurgie orthognathique.
Analyse de Coben Publiée en 1955, l’analyse de Coben présente plusieurs particularités intéressantes liées à l’utilisation d’une « boîte », rectangle orienté, qui constitue un système de coordonnées rectangulaires et l’utilisation de « pourcentages » qui traduisent la participation d’un segment anatomique à la structure prise globalement. La boite comporte 5 lignes : deux lignes parallèles à Francfort passant par Na et par Me, 3 lignes perpendiculaires passant par l’articulaire, le basion et une ligne antérieur au profil. On projette les points sur les lignes. L’étude de la face et de la base du crâne s’effectue en calculant la part que prend chaque segment par rapport à l’ensemble. Il appelle profondeur la mesure de la projection horizontale d’une structure et hauteur la projection verticale. La participation de chaque projection à la profondeur faciale est calculée en pourcentage de Ba-Na. La participation de chaque projection à la hauteur faciale est calculée en pourcentage de Na-Me. On reporte les pourcentages du sujet examiné sur le diagramme de déviation standard de Coben et on trace les segments joignant les valeurs. D’un simple coup d’oeil, il est possible de vérifier si le sujet s’inscrit dans la variabilité normale ou s’il en diffère, et dans quelle région il s’en écarte le plus. Il est intéressant de visualiser sur le diagramme les moyennes d’un sujet par rapport aux normes entourées de leur écart-type. On voit si le sujet dévie de la normale et, si oui, la région responsable [16] (Fig. 8, 9) Analyse de Delaire architecturale et structurale Delaire a mis au point son analyse pour pallier les inconvénients des méthodes classiques qui ne se réfèrent qu’à des normes appréciées essentiellement au niveau des éléments dentoalvéolaires et de la partie antérieure du squelette facial. Celles-ci sont insuffisantes pour juger de la normalité de l’ensemble du squelette facial et ne conviennent pas à l’étude de grandes malformations squelettiques et à la chirurgie 7
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Analyse céphalométrique
Na
Na-S
S-Ba
S-Ar
Na-ENA
ENA-I Na-Me
Ar-Go
M-i. Me
Figure 8. Projections verticales : hauteur. Les participations de chaque projection à la hauteur faciale sont calculées en pourcentage de NM (analyse de Coben). Na : point nasion ; S : centre de la selle turcique ; Ba : basion ; Ar : point articulare ; Go : gonion ; ENA : épine nasaleantérieure ; Me : menton ; I : incisive supérieure ; i : incisive inférieure.
Ba-N
Ba-S
S-Ptm
Ptm-A
Ri Go
G o - P og Ba Ar
Go
Pog
Figure 9. Projections horizontales : profondeurs. Les participations de chaque projection à la profondeur faciale sont calculées en pourcentage de Ba-N (analyse de Coben d’après Muller). Na : point nasion ; S : centre de la selle turcique ; Ba : point basion ; Go : point gonion ; Pog : point pogonion ; Ptm : sommet de la fosse ptérygomaxillaire ; Ar : point articulare ; A : point le plus déclive de l’image de la concavité alvéolaire supérieure ; Ri : angle entre le basion vertical et le planramal. Il représente l’inclinaison du ramus. Le basion horizontal est parallèle au plan de Francfort ; le basion vertical est perpendiculaire au basion horizontal.
maxillofaciale. Delaire constate « l’absence complète de documents céphalométriques dans les ouvrages les plus récents et les plus complets consacrés aux syndromes malformatifs craniofaciaux, preuve de leur inutilité dans le diagnostic différentiel de ces affections ». Selon lui, il est nécessaire de se référer à d’autres « critères de normalité » basés sur les conditions physiologiques de l’équilibre du squelette céphalique (critères architecturaux) et sur l’aspect des pièces osseuses et leurs rapports avec les parties molles avoisinantes (critères structuraux). Il existe des constantes en ce qui concerne l’alignement normal de certains éléments squelettiques sur des lignes dites d’« équilibre ». L’analyse de Delaire apparaît complexe mais est rapidement maîtrisée. L’analyse architecturale craniofaciale comporte le tracé de 12 « lignes d’équilibre » squelettiques (4 lignes crâniennes [C1-C4)] et 8 craniofaciales [CF1-CF8]) et de 2 lignes dentaires (incisives) par rapport auxquelles la position de différents éléments anatomiques du sujet est étudiée. Ces lignes permettent une analyse du crâne, une analyse faciale de l’équilibre antéropostérieur (CF1 à CF3) et vertical (CF4 à CF8) de la face par rapport 8
Figure 10. Analyse de Delaire.
au crâne et une analyse dentaire. La situation des différents points de repère par rapport aux lignes renseigne sur la nature et l’importance des anomalies squelettiques, basales, alvéolaires et dentaires (décalage des bases, degré de pro- ou rétromaxillie ou mandibulie, mésio- ou rétroposition canine, etc.). Par exemple, CF1 passe normalement par le sinus frontal, FM, le versant antérieur de l’orifice d’entrée du canal nasopalatin, l’apex de l’incisive centrale inférieure et le point menton de Delaire. Cette analyse met en évidence des déséquilibres qui peuvent être locorégionaux (secondaires à une dysfonction orofaciale), généraux entrant dans le cadre de « grands syndromes architecturaux » (syndromes des faces courtes, faces longues, syndrome prognatique, etc.) ou malformatifs spécifiques (cranio-facio-sténose, achondroplasie, dysostose cléïdocraniennes, etc.) L’étude directe sur la téléradiographie ou étude structurale porte plus particulièrement sur l’état des corticales osseuses, des travées de renforcement, des sinus, etc., et sur celui de toutes les parties molles superficielles (contours cutanés et muscles faciaux) et profondes (système glosso-vélo-pharyngé). Cette étude structurale donne des renseignements sur les influences fonctionnelles subies par le squelette. Les différents éléments du rachis cervical sont également étudiés : vertèbres, articulations, courbure du rachis (Fig. 10).
Orientation vestibulaire du crâne Bien avant les orthodontistes, les anthropologistes se sont intéressés à la nécessité de définir des plans de référence pour analyser, mesurer et comparer des crânes. Les plans anatomiques classiques présentent l’inconvénient d’être déterminés par des points osseux situés sur des os soumis eux-mêmes à la croissance ou à la sénescence, donc mobiles tout au long de la vie [18]. Girard et Perez, en 1922, ont émis l’hypothèse que le labyrinthe de l’oreille interne possède une relation constante avec le vecteur pesanteur. En position d’alerte, en position « d’éveil maximal », la tête est orientée de telle sorte que le canal semicirculaire externe de l’oreille interne soit horizontal. L’orientation vestibulaire du crâne consiste dans un premier temps à obtenir une image radiologique de ce canal grâce à une tomographie parasagittale du canal semi-circulaire externe, une tomographie sagittale de la tête et une téléradiographie de profil orientée grâce à la tomographie sagittale (Fig. 11). La méthode vestibulaire s’applique à tous les vertébrés, car les mâchoires et les labyrinthes apparaissent ensemble au cours de l’évolution. Elle est donc plus générale que les analyses métriques ou structurales puisqu’elle permet aussi de comparer les lignées animales, les primates et les Hommes. Ce système de référence est fiable comme plan de superposition car il est identifiable du fœtus à l’adulte, utilisable sur crâne sec comme sur le vivant, non soumis à la croissance, et il Médecine buccale
Analyse céphalométrique
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Figure 11. A. Téléradiographies et crâne orienté selon lesaxes vestibulaires. B. Principaux points utilisés au laboratoire de craniologie comparée de Lille du Pr R. Fenart (d’après Muller). Ba : basion ; x : abscisses ; y : ordonnées.
y
x Ba
B
permet de déterminer les structures avec des coordonnées tridimensionnelles. En raison des difficultés inhérentes au mode opératoire, la méthode vestibulaire est essentiellement réservée à la recherche, mais citons Delatre et Fenart [18] qui ont travaillé sur cette céphalométrie. ■ Intérêt
de la céphalométrie dans l’aide au diagnostic La téléradiographie et la céphalométrie permettent de quantifier les caractéristiques squelettiques, dentaires et l’épaisseur des tissus mous du patient. Cette quantification permet de mesurer la gravité d’un cas, de le comparer à d’autres cas ou à lui-même au fur et à mesure du temps, et elle permet aussi de communiquer avec d’autres confrères au sujet du patient. La céphalométrie a une valeur didactique pour expliquer un diagnostic à des étudiants (dont la formation passe par son apprentissage) ou à un patient et à sa famille lors du rendezvous de « bilan diagnostic ». La réalisation du tracé céphalométrique conduit à l’observation plus approfondie de la radiographie. Cette observation du cliché permet aussi une approche qualitative de la typologie faciale, de l’épaisseur des corticales, de la forme et de l’orientation de la mandibule, ou plus particulièrement de la symphyse, et également des tissus mous. Le profil qui comprend le revêtement cutané du front au menton (dont l’état de contraction en dit long) est évalué esthétiquement. L’œil et les paupières sont également visibles sur les clichés. D’un point de vue fonctionnel, à partir du nez, on repère le trajet des voies aérifères, on recherche la présence des tonsilles linguales, palatines, pharyngiennes qui constituent des obstacles ventilatoires. Le voile du palais, la langue, l’épiglotte et le repli susépiglottique sont bien visibles. Beaucoup de renseignements sont apportés par la simple lecture du cliché sans qu’il soit nécessaire d’effectuer des tracés ou des mesures. Selon les recommandations de l’HAS. Indication de l’orthopédie dentofaciale et dento-maxillofaciale chez l’enfant et l’adolescent, juin 2002) les téléradiographies de profil et de face appartiennent aux « documents nécessaires en fonction des besoins » et non « constamment nécessaires » à l’établissement du diagnostic.
Diagnostic squelettique Nous allons développer les valeurs céphalométriques principales qui permettent d’apprécier les décalages squelettiques dans les trois sens de l’espace. Le décalage sagittal des bases est évalué grâce à plusieurs valeurs qui diffèrent légèrement selon les auteurs : L’angle ANB = SNA-SNB de Riedel est utilisé par Tweed et Steiner. La normalité se situe entre 0° et 4°. Elle correspond à la Médecine buccale
classe I de Ballard, au-dessus, on parle de classe II squelettique, au-dessous de classe III. Les angles SNA et SNB permettent de détecter la position des bases osseuses maxillaire et mandibulaire par rapport à la base du crâne et leur responsabilité dans un éventuel décalage (classes II ou III). L’angle Facial de Downs = S-Na-Pog (angle inféropostérieur) a une valeur moyenne de 88° ± 6°, il détermine la position mandibulaire par rapport la base du crâne. Il présente sur le « SNB » l’avantage de s’appuyer sur un point réellement basilaire : le pogonion (point le plus antérieur de la symphyse mentonnière). La mesure linéaire de la convexité squelettique de Ricketts est la distance entre A et la ligne reliant le nasion au pogonion. Sa norme et de 2 mm ± 2 et diminue de 1 mm en 3 ans à partir de 9 ans. Cette valeur donne également une appréciation du décalage des bases sans précision de la partie responsable ; elle est à corréler avec l’angle facial et l’axe facial. Si elle est supérieure à 4 mm, on est face à une classe II, si elle est inférieure à 0, c’est une classe III. Pour compléter la position, dans le sens antéropostérieur de la mandibule, Steiner utilise son « SND » dont la normalité est de 76° en plus de SNB. Le point D, centre de la symphyse, présente l’avantage de ne pas être affecté par les mouvements dentaires lors du traitement orthodontique. L’étude de la position mandibulaire est complétée par deux autres mensurations linéaires : SE et SL ; E et L étant respectivement les projections orthogonales de la partie postérieure du condyle et du pogonion sur SN. La distance SE, dont la normalité est de 22 mm, représente la position de la partie postérieure de la mandibule, et SL (51 mm) la position de la partie antérieure en intercuspidie maximale. Si SE augmente au cours de traitement, il y a proglissement d’où risque de récidive. Le Wits publié par Jacobson (1975) est la dimension du segment (AO-BO), perpendiculaire au plan d’occlusion à partir des points A et B. Le sujet de classe I a un AO-BO se situant entre -2 et 2 mm, au-delà, il s’agit d’une classe II. Au-dessous, c’est une classe III. Cette valeur ajoute une valeur pronostique à l’ANB auquel il doit être corrélé [8] . L’angle de convexité de Downs, A-Na-Pog, décrit la convexité du profil ; il mesure entre 0 et 2°, plus il augmente, plus le profil est convexe. L’angle entre AB et le plan facial (Na-Pog) de Downs, dont la normalité est de -4,6°, représente la limite antérieure des bases osseuses l’une par rapport à l’autre. Le sens vertical traduit des typologies dont la terminologie diffère en fonction des auteurs. Sassouni parle d’open ou de deep bite ; Schudy, d’hypo- et d’hyperdivergent ; Muller, d’excès vertical antérieur ou postérieur ; Ricketts, de dolicho-mésobrachy faciaux ; Björk, de rotation postérieure ou antérieure ; Opdebeeck, de face courte, face longue, etc. Encore une fois les 9
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Analyse céphalométrique
moyens d’évaluation sont variés, ils donnent des indications sur la divergence faciale et une idée du pronostic : • l’angle FMA de Tweed représente l’angle entre le plan de Francfort et le plan mandibulaire, il se situe normalement entre 20 et 30°. En dessous, il s’agit d’un hypodivergent, au-dessus, d’un hyperdivergent. L’objectif de repositionnement de l’incisive mandibulaire au cours du traitement orthodontique varie en fonction de cet angle ; • Steiner utilise la ligne SN comme référence de la base du crâne, l’angle SN/Go-Gn se situe entre 28 et 32°. Plusieurs cas peuvent donner le même Go-Gn/SN et le même FMA, comme par exemple une insuffisance verticale postérieure ou un excès vertical antérieur ; • Wendel Wylie mesure le pourcentage de l’étage inférieur de la face sur la hauteur totale : ENA’-Me = 55 % Na-Me (ENA’ = projection de ENA sur Na-Me) ; • La mesure de l’angle inféroantérieur formé par S-Gn et le plan de Francfort représentent l’axe Y de Downs. Sa normalité se situe entre 53° à 66°, et il augmente avec l’hyperdivergence. Pour Brodie, l’axe Y représenterait l’axe de croissance ; • Enfin, Ricketts utilise cinq mesures interactives et dépendantes les unes des autres pour traduire la divergence faciale : C 1/5. L’axe facial : Ba-Na/CC-Gn (= angle inféropostérieur) = 90 ± 3,5° (Pt est le milieu du 1/4 supéropostérieur de la fente ptérygomaxillaire, Pt-Gn coupe Ba-Na en CC) donne la direction générale de la croissance, 2/5. L’angle facial : plan de Francfort/Na-Pog (= angle C inféropostérieur) = 87° ± 3° donne la position du menton dans le sens antéropostérieur et renseigne sur le sens vertical. Il diminue chez les sujets dolichofaciaux, C 3/5. L’angle mandibulaire : plan de Francfort/plan mandibulaire est l’équivalent du FMA de Tweed = 26° ± 4°. Si cet angle (comme le premier) diminue le sujet est plutôt brachyfacial, dans le cas contraire, dolichofacial, C 4/5. La hauteur de l’étage inférieur : ENA Xi Pm= 47° ± 4° donne la divergence entre les mâchoires, C 5/5. Enfin, l’arc mandibulaire = DC Xi Pm (= angle postérosupérieur) = 26° ± 3,5° met en évidence la morphologie mandibulaire (DC est le centre du condyle). L’étude des asymétries implique une téléradiographie de face : • l’analyse de Sassouni 3D utilise ces deux radiographies. Sur la téléradiographie de profil, les structures faciales sont étudiées par rapport à des arcs de cercle centrés sur le point de convergence d’un plan tangent à la base du crâne et du plan mandibulaire. Sur la téléradiographie de face, on trace quatre lignes. La ligne Lo-Lo (intersections des lignes orbitaires obliques et des orbites), une perpendiculaire à Lo-Lo passant par Nc (base du processus crista galli) qui permet d’évaluer la symétrie transversale de part et d’autre de cette ligne. Enfin, des deux cotés, les lignes : Lo-Mx (Mx est le point le plus déclive de la concavité de la partie latérale du maxillaire). La face vestibulaire de la première molaire supérieure doit être tangente (+1 à 2 mm) à la ligne Lo-Mx, sinon on diagnostique une exo- ou une endognathie. Dans la classe II division 1, on a une tendance à la réduction du diamètre transversal ; • l’analyse du film de face de Ricketts comporte le tracé de lignes et de plans : C 1/4. Le plan sagittal médian : perpendiculaire à la ligne bizygomatique et passant par le processus crista galli passe par les points interincisifs et le point menton s’il n’y a pas d’asymétrie ou de latérodéviation, C 2/4. Le plan d’occlusion : milieu d’intercuspidation des premières molaires droite et gauche, C 3/4. Les lignes jugales (JL-AG et JR-GA) permettent de situer les molaires par rapport aux mâchoires (les points J étant sur les tubérosités maxillaires et les points G étant les points antégoniaux mandibulaires), C 4/4. Les lignes frontofaciales (ZL-AG et ZR-GA) permettent de situer les bases maxillaires et la détermination de leur largeur (ZL et ZR étant les points zygomato-orbitaires, sur les contours orbitaires aux sutures frontozygomatiques). Par exemple : si la distance JL à ZL-AG est petite, le maxillaire 10
est large à gauche. Il est donc possible de diagnostiquer une endo- ou une exognathie et de préciser si elle est symétrique ou non. Pour l’analyse de face effectuée manuellement, on se réfère à un tableau simplifié comportant seulement 12 facteurs (non détaillé ici).
Diagnostic dentoalvéolaire La version de l’incisive inférieure intervient dans le calcul de la dysharmonie dentomaxillaire et sa normalité varie beaucoup selon les auteurs de même que leurs objectifs de traitement. Tweed mesure la version de l’incisive sur le plan mandibulaire. Selon lui l’IMPA (incisive mandibular plane angle ) est de 92° quand le FMA est inférieur à 20°, en revanche il diminue chez les hyperdivergents : si 30° > FMA > 20°, FMIA = 68° et si FMA > 30°, FMIA = 65°, en découle l’IMPA. Steiner mesure la distance et l’angle entre l’axe de l’incisive et Na-B : [i-Na-B] = 4 mm, â i-NaB = 25°. Ricketts mesure lui aussi une distance et un angle mais cette fois-ci entre l’incisive et A-Pog : [i-A-Pog] = +1 mm ± 2, â i-APog = 22° ± 4. Dans l’analyse de Vaugeois, on trace un axe perpendiculaire au plan mandibulaire et passant par le centre de la symphyse. On mesure la distance de cette ligne au bord libre de l’incisive mandibulaire et on la multiplie par 2 pour trouver le nombre de millimètres nécessaires sur l’arcade. La version de l’incisive supérieure se mesure par rapport au plan de Francfort dans l’analyse de Tweed (107°). Pour Steiner, la distance i-Na-A = 4 mm, l’angle i-NaA = 22°. Pour Ricketts, l’axe de l’incisive maxillaire doit être tangent au rebord postérieur de l’orbite. L’angle interincisif de Tweed est de 135° et se situe entre 125° et 130° en fonction du type facial dans l’analyse de Ricketts. Les chevrons de Steiner permettent de prévoir les axes des incisives en fonction de l’angle ANB. Le plan d’occlusion est différent selon les auteurs. Pour Downs, il équivaut à la ligne joignant les milieux des recouvrements incisif et molaire. L’angle entre le plan d’occlusion et le plan de Francfort varie entre 1,5° et 14,3° dans les cas normaux. Pour Jacobson, c’est la ligne joignant le milieu du recouvrement incisif et la cuspide mésiovestibulaire de la première molaire maxillaire (et non le milieu de l’intercuspidation molaire). Pour Ricketts, c’est la ligne joignant les milieux des recouvrements des prémolaires et des molaires. L’évaluation de l’encombrement postérieur dans l’analyse de Tweed se fait sur le calque en mesurant sur le plan occlusal la distance entre la face distale de la dent de 6 ans et le rebord antérieur de la branche montante à l’endroit où son image coupe le plan occlusal. Si cette image est simple la distance est doublée. La croissance de la mandibule est estimée par la Fondation Tweed à 1 mm par an et par côté jusqu’à 17 ans pour les garçons et 15 ans pour les filles. Ricketts mesure la distance comprise entre la limite postérieure de la fente ptérygomaxillaire (PTV) et la face distale de la première molaire inférieure, projetées sur le plan de Francfort. Cette distance doit être égale à l’âge +3 mm ± 3. Une distance inférieure à cette norme moyenne contre-indique la distalisation des molaires, sauf cas d’agénésie des 18 et 28 [19].
Diagnostic esthétique Grâce au filtrage des rayons X, les contours peauciers sont visibles sur la téléradiographie de profil. Pour l’évaluation esthétique du profil, afin de se dégager de la subjectivité de son propre sens de l’esthétique, des lignes de références ont été proposées par certains auteurs : • l’angle Z de Merrifield est l’angle formé par le plan de Francfort et la tangente au pogonion cutané et la lèvre la plus proéminente, sa norme est de 78°. La ligne Z caractérise la position antéropostérieure de la mandibule. De plus, l’équilibre des tissus mous est évalué grâce aux mesures des épaisseurs de la lèvre supérieure et du menton cutané ; upper lip = total chin ; • pour Steiner, les lèvres doivent affleurer la ligne S, tangente au pogonion cutané et au milieu du S formé par le contour inférieur du nez ; Médecine buccale
Analyse céphalométrique
• la ligne esthétique E de Ricketts relie le pogonion cutané et la pointe du nez, la lèvre supérieure doit être à 2 mm en retrait de cette ligne et la lèvre inférieure est légèrement en arrière ; • l’angle H de Holdaway se mesure entre la ligne Na-B et la ligne reliant le pogonion cutané et la lèvre supérieure, sa norme se situant entre 7 et 9° si l’ANB est normal ; • Burstone utilise le plan palatin (bispinal) comme référence et 7 mesures horizontales et 3 verticales pour décrire le profil [16]. Néanmoins, comme l’indique Philippe [20], les tissus mous des lèvres et du menton sont très rarement au repos au moment de la prise de clichés en occlusion, la « téléradiographie au repos » est difficile à réaliser. Pour Bassigny [19], « il faut même abandonner l’évaluation des structures cutanées sur les téléradiographies qui sont fausses si le patient présente une classe II ou III squelettique ou un excès vertical antérieur ; outre le fait que l’on ne puisse être en position habituelle de repos en intercuspidie maximale ». ■ Intérêt
de la céphalométrie dans l’aide au pronostic Dans les années 1940, Broadbent et Brodie proposent la téléradiographie comme moyen d’étude des prévisions de croissance. Ils font des superpositions et concluent à une croissance régulière et uniforme, quasi homothétique à partir d’un point R proche de la selle turcique, les différents points faciaux s’en éloignant dans le temps en ligne droite. Cette notion est aujourd’hui largement contestée. La prévision de croissance est intéressante lors de l’établissement du diagnostic et du pronostic de traitement du patient qui grandit encore, dans la mesure où la thérapeutique peut modifier la direction de la croissance et/ou la croissance peut modifier l’action et le résultat thérapeutiques. La comparaison de clichés standards, pris à différents stades du développement craniofacial, a permis à différents auteurs d’avancer avec un risque calculé des pronostics sur la croissance des sujets étudiés. Il en est ainsi des rotations de Björk, des types de croissance de Tweed, de l’analyse craniofaciale de Tweed-Merrifield, des VTO de Ricketts et des catégories auxologiques de Petrovic [17].
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Rotations de Björk C’est une méthode qualitative de prévision de croissance qui renseigne sur l’évolution probable de la mandibule au cours de la croissance et permet de déterminer les moyens thérapeutiques en fonction de ces informations. Grâce aux méthodes de superpositions implantaires, Björk a décrit sept signes structuraux (auxquels on peut ajouter l’angle mandibulaire) qui permettent sur un seul cliché de classer l’individu et de prédire le sens de la rotation. Ces sept signes ne sont pas systématiquement tous retrouvés pour un cas donné, mais c’est l’accumulation de ces signes qui est révélateur d’un type particulier de rotation de croissance. Par ailleurs, Björk souligne que ces signes structuraux ne sont pas aussi marqués avant la puberté. Le clinicien doit connaître le type de croissance du patient avant d’élaborer son plan de traitement car il existe une relation directe entre le type du sujet et les indications ou contreindications des divers appareillages possibles. Plus le type de rotation est accusé, plus les problèmes cliniques seront importants. Par exemple, les appareils qui surélèvent l’occlusion aggravent une rotation postérieure, les extractions aggravent une rotation antérieure [17] (Tableaux 1, 2). Leiba et Charron [21], en 1973, ont établi l’échelle ELCE : il s’agit d’attribuer une valeur chiffrée (entre -2 et +2) aux signes téléradiographiques de rotation de Björk (Tableau 3) : • on note 0 si le signe utilisé ne s’écarte pas de la moyenne ; • on note -2 si le signe semble traduire une rotation postérieure marquée ; • on note -1 si le signe semble traduire une rotation postérieure faible ; • on note +2 si le signe semble traduire une rotation antérieure marquée ; • on note +1 si le signe semble traduire une rotation antérieure faible. Ensuite, on fait la somme algébrique des valeurs attribuées à chaque signe pour déterminer le type de rotation et son degré d’accentuation. Ces valeurs vont de -16 (rotation postérieure très marquée) à +14 (rotation antérieure très marquée). La valeur 0 correspond à une rotation moyenne. D’une manière générale, on peut considérer que du côté négatif de l’axe, il y a tendance à la rotation postérieure tandis que du côté positif, il y a tendance à la rotation antérieure. Plus la valeur trouvée se rapproche d’une extrémité de l’axe, plus cette rotation est
Tableau 2. Signes structuraux de Björk .
Caractères Direction du col du condyle Image du canal dentaire inférieur Angle mandibulaire Échancrure préangulaire Angle interincisif Symphyse mentonnière Corticale osseuse Angle postérieur entre les axes des dents de 6 ans Hauteur de l’étage inférieur
Rotation antérieure Trapu et dirigé en avant Courbe Fermé Bord inférieur de la mandibuleenrocking-chair Ouvert Épaisse Épaisse > 180° Diminuée
Rotation postérieure Allongé, grêle et incliné en arrière Rectiligne Ouvert Existence d’une échancrure préangulaire Fermé Peu épaisse Mince < 180° Augmentée
Tableau 3. Valeurs chiffrées des signes de Björk (Leiba et Charron) .
Valeur
-2
-1
0
+1
+2
Orientation col du condyle Rapport coroné/condyle Largeur branche montante Angle mandibulaire Échancrure mandibulaire Forme de la symphyse Corticale sous symphysaire Angle interincisif Courbure canal mandibulaire
Très en arrière
En arrière Peu important Étroite Ouvert Marquée Effacée Fine Fermé Droit
Normal Normal Normale Normal Normale Normale Normale Normal Normal
En avant Important Large Fermé Peu marquée Marquée
Très en avant Très large Très fermé Bord arrondi Très marquée
Ouvert
Ouvert/supra
Médecine buccale
Très ouvert Très marquée Très effacée Fermé/béance
11
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Analyse céphalométrique
accentuée dans un sens ou dans l’autre. Il semble donc que cette méthode permette d’éliminer les causes d’erreur classique de tracé et de prise de mesure sur ce tracé. Elle confirme qu’un seul ou même deux signes très marqués ne peuvent suffire à affirmer le type de rotation mais que c’est bien l’ensemble des signes qui y contribue. En effet, il existe peu de cas où la rotation est pure et la plupart des clichés montrent un amalgame de signes traduisant soit une rotation antérieure, soit une rotation postérieure [22]. En 1984, Björk, Skieller et Linde-Hansen ont montré que les quatre variables céphalométriques les plus étroitement liées au sens de la rotation sont par ordre décroissant : l’index de hauteur faciale (HFP/HFA), l’angle goniaque, l’angle de la ligne mandibulaire (ML1) et l’angle de la ligne palatine (ENA-ENP) avec la ligne SN.
Types de croissance de Tweed Il s’agit de déterminer la direction ou le type de croissance d’un patient sans traitement et en période de croissance. Deux téléradiographies séparées d’au moins 12 mois sont nécessaires. La superposition se fait sur SN, avec S enregistré. Tweed décrit trois types de croissance : • le type A représente 25 % de la population pour laquelle la face se développe en bas et en avant d’une manière harmonieuse, sans modification de la valeur de l’angle ANB. Dans ce type de croissance, le pronostic est généralement bon ; • dans le type B, 15 % de la population, la croissance s’effectue vers le bas et en avant, avec un étage moyen se déplaçant vers l’avant plus rapidement que l’étage inférieur. Les difficultés augmentent et croissent avec la valeur de l’angle ANB ; • dans le type C, 60 % de la population, l’étage inférieur de la face croît en bas et en avant plus rapidement que l’étage moyen, avec diminution de la valeur de l’angle ANB. Ce type peut sembler favorable dans les cas de classe II, mais si la croissance se manifeste d’une manière trop marquée et trop longtemps, il y a risque de perturbation dans les zones inférieures avec des risques de récidives d’encombrement ou de version qui nécessitent une contention longue. Si les clichés de prétraitement n’ont pas été faits, la valeur de l’angle FMA nous renseigne sur les directions de croissance et Tweed donne pour un FMA inférieur à 20° une croissance surtout horizontale, pour un FMA compris entre 20 et 30° une croissance harmonieuse et pour un FMA supérieur à 30° une dominante verticale qui assombrit le pronostic.
Analyse craniofaciale de Tweed-Merrifield À partir de données céphalométriques de nombreux cas traités, la Fondation Tweed a créé un « index de difficulté » de traitement pour évaluer un cas : • si 22° ≤ FMA ≤ 28° : il n’y a pas de handicap. En revanche, chaque degré en plus ou en mois est multiplié par 5 points ; • pour 1° ≤ ANB ≤ 5° : il n’y a pas de handicap. Chaque degré de différence augmente le handicap de 15 points ; • pour 78° ≤ SNB ≤ 82° : il n’y a pas de handicap. Chaque degré de différence augmente le handicap de 5 points ; • pour 70° ≤ angle Z ≤ 80° : il n’y a pas de handicap. Chaque degré de différence augmente le handicap de 2 points ; • pour 8° ≤ plan d’occlusion ≤ 12° : il n’y a pas de handicap. Chaque degré de différence augmente le handicap de 3 points ; • pour 0,65 ≤ hauteur faciale ≤ 0,75 : il n’y a pas de handicap. Chaque centième de différence augmente le handicap de 300 points. De ces observations, le Dr Gramling (directeur de recherche à la Fondation) a établi une échelle de difficulté des traitements des classes II. C’est le pronostic en fonction du handicap facial : • handicap supérieur à 120 : pronostic impossible ; • handicap de 100 à 119 : pronostic très réservé ; • handicap de 90 à 99 : pronostic réservé ; • handicap de 80 à 89 : pronostic favorable ; • handicap de 70 à 79 : pronostic bon ; • handicap de 60 à 69 : pronostic excellent. En fonction du handicap, il faudra informer le patient sur la difficulté du traitement, la nécessité d’extractions et sur le besoin essentiel de sa coopération. 12
N.N N.OB N.DB N.DB D.OB N.OB D.DB N.N D.N M.N N.N M.OB N.DB M.DB N.OB R A D.DB M.DB
P
D.N
M.N
D.OB
M.OB
D.DB
1
A
M.DB
A
D.N
M.N
R
D.OB
2
D.DB D.N
R
P
M.OB
3
M.DB
P
D.OB
M.N M.OB
Figure 12. Arborisation de Lavergne et Gasson (1982) modifié par Petrovic (1987) citée par Lautrou. A : rotation antérieure ; R : rotation neutre ; P : rotation postérieure ; OB : open bite ; N : normal ; DB : deep bite . 1, 2 et 3 indiquent la différence de potentiel de croissance maxillomandibulaire : mandibule = maxillaire = 1, mandibule < maxillaire = 2, mandibule > maxillaire = 3. D, N, M indiquent la relation squelettique sagittale : mandibule classe II = D, mandibule classe I = N, mandibule classe III = M.
« Visualisation of treatment objective » (VTO) de Ricketts La prévision de croissance selon Ricketts est la construction graphique de l’image de ce que sera le céphalogramme de profil d’un sujet dans un certain nombre d’années. Cette prévision peut tenir compte de la croissance uniquement ou des effets du traitement projeté ajoutés à ceux de la croissance. Il s’agit alors d’une visualisation des objectifs de traitement. Son intérêt se trouve dans la possibilité d’envisager différentes solutions thérapeutiques, d’en établir la prévision et de juger de la faisabilité de chaque solution. La solution optimum est retenue. Les différentes séquences mécaniques capables de provoquer ces déplacements sont alors déterminées. L’examen de la VTO permet aussi de noter les mécaniques contre-indiquées pour le cas étudié. En cours de traitement, la comparaison des clichés avec la VTO permet de contrôler la réalisation des objectifs fixés.
Catégories auxologiques de Petrovic À partir d’une étude faite sur des patients auxquels on a placé des implants pour réaliser des superpositions fiables, Lavergne et Gasson ont dégagé 11 groupes rotationnels et ont proposé un schéma sous forme d’arborisation qui représente l’influence des rotations des mâchoires sur la morphogenèse des malocclusions. Ces 11 groupes résultent de deux étapes dans l’arborisation, l’une fait référence aux vitesses relatives des croissances maxillaire et mandibulaire, l’autre est une étape d’harmonisation, de compensation ou de surcompensation des rotations de croissance. En rajoutant à chacun de ces groupes les notions d’open bite (OB), deep bite (DB) et normal (N), on obtient les 33 types rotationnels de l’arborisation à 3 niveaux de Petrovic. Lavergne et Gasson ont ensuite défini 6 catégories auxologiques ou catégories biologiques de potentiel de croissance et de potentiel de réponse à la thérapeutique. Elles sont classées en fonction de la vitesse d’apposition sous-périostée et de la vitesse de renouvellement de l’os alvéolaire mandibulaire. Il existe des relations étroites entre les 6 catégories auxologiques de potentiel de croissance et les 11 groupes rotationnels. L’identification d’un type rotationnel donné permet en fait une identification indirecte de la catégorie auxologique à laquelle le sujet appartient. L’objectif est de définir le groupe rotationnel du patient à partir d’une téléradiographie de profil initiale afin de définir le potentiel de croissance et de réponse qu’on peut attendre au cours de la thérapeutique [17] (Fig. 12). Cette étude compliquée a été critiqué par Lautrou [17] car elle ne prend pas en compte le sens de la rotation du patient avant traitement, et par le fait que les variables qui servent à classer Médecine buccale
Analyse céphalométrique
les patients sont toutes matricielles donc soumises aux modelages de surfaces et ne font jamais appel aux structures stables du squelette. La prévision de croissance apparaît comme une nécessité. Elle porte un intérêt tant clinique que pédagogique, diagnostique et pronostique. Cependant, elle présente des limites liées à la céphalométrie (repérage des points, choix du référentiel, etc. énumérés ci-après) et aux prévisions elles-mêmes. Toutefois, cette démarche ne peut se traduire que par une amélioration du plan de traitement, de la thérapeutique et finalement du savoir en raison du concept intellectuel qu’elle implique notamment dans le domaine des interactions possibles entre croissance et thérapeutique. ■ Intérêt
de la céphalométrie dans l’évaluation des effets d’un traitement et de la croissance : les superpositions Définitions et principes La superposition consiste, comme son nom l’indique, à superposer deux tracés téléradiographiques d’un même sujet, effectués à un certain intervalle de temps. À l’origine, elle a été rendue possible grâce à la standardisation des clichés. Actuellement, un logiciel comme Procuste (Penin X, Rev Orthop Dento Faciale , 1999) superpose les tracés grâce à la mise à l’échelle informatique. Qu’elle soit manuelle ou informatique, une superposition ne peut être fiable que si l’opérateur effectue les deux tracés en même temps et qu’il a une bonne connaissance de l’anatomie radiologique. Les clichés doivent être de bonne qualité avec un intervalle de temps suffisant. Elle permet de mettre en évidence des changements de forme du squelette ou des mouvements dentaires dans le temps du fait de la croissance ou suite à une thérapeutique. « La comparaison des tracés donne un aspect dynamique à la céphalométrie en intégrant les facteurs espace et temps. » [5] Il existe deux grands types de superposition qui fournissent des renseignements complémentaires : • les superpositions d’ensemble, qui permettent de suivre le mouvement de structures à distance de la zone superposée du fait de la croissance des structures adjacentes ; • les superpositions locales, qui mettent en évidence les variations de taille et de forme d’une pièce osseuse donnée ainsi que les mouvements dentaires en superposant au niveau de la zone étudiée. La superposition s’effectue sur une zone devenue fixe et par rapport à laquelle les différents points de repère se déplacent. Pour effectuer une superposition, il est nécessaire de définir un point d’enregistrement sur lequel les deux tracés sont superposés et un plan (ou une ligne) de superposition qui doit être, si possible, indépendant des zones de croissance et facilement repérable (appartenant au plan sagittal médian pour moins de déformation). Le choix d’une ligne horizontale met en évidence des déplacements antéropostérieurs, tandis qu’une ligne verticale indique ceux qui sont verticaux. Il existe des repères anatomiques périostés instables car susceptibles d’être modifiés par un processus d’appositionrésorption à l’interface os-matrice (immense majorité des points et lignes utilisés en céphalométrie conventionnelle) mais d’autres sont stables comme les lignes basicrâniennes de De Coster et de Björk et Skieller pour les superpositions d’ensemble. Pour les superpositions locales, Björk et Skieller démontrent qu’il existe des zones anatomiques stables comme le contour antérieur du processus zygomatique au maxillaire et le contour interne de la corticale du bord inférieur de la symphyse, le canal dentaire inférieur et la limite inférieure des germes minéralisés des molaires et prémolaires permanentes avant le début de l’édification radiculaire à la mandibule. Les repères peuvent aussi être créés artificiellement grâce à l’implantation d’éléments métalliques dans des zones non susceptibles d’être atteintes par les processus de remodelage. Médecine buccale
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Intérêts Les superpositions sont utiles à la recherche. L’étude à grande échelle de Bolton (1930-1973) a d’ailleurs permis de mieux comprendre la croissance et a servi de référence de base à de nombreux travaux scientifiques. L’analyse informatisée Procuste se base sur les résultats de cette étude. Comme l’écrit Chabre, « de nombreuses recherches fondamentales (croissance) et cliniques (effets thérapeutiques) ont démontré la valeur irremplaçable de la céphalométrie en tant qu’instrument de recherche ». Mais les superpositions réalisées quotidiennement au sein du cabinet d’orthodontie ont pour objectif principal l’amélioration des protocoles de traitement. Selon Cristol, « avant traitement, les superpositions structurales donnent une indication sur la quantité de croissance à venir (potentiel de croissance). Elles permettent d’interpréter au mieux la thérapeutique dans un contexte de croissance ». Pendant le traitement, comme après le traitement, cette démarche permet de vérifier l’atteinte des objectifs et les effets de la mécanique orthodontique. Selon Chabre, « la céphalométrie est donc une aide à notre autoévaluation, puisque par l’étude des superpositions elle permettra au praticien d’affiner son “sens clinique”, d’analyser l’effet de sa mécanique et de déterminer ses possibilités thérapeutiques ainsi que ses limites ». Les superpositions locales objectivent les mouvements dentoalvéolaires. En contention, la croissance résiduelle est observée en vue d’analyser la stabilité ou la récidive du traitement.
Méthodes de superposition Méthodes classiques de superposition Elles font intervenir des points et des lignes choisis sur des surfaces anatomiques matricielles. Selon Loreille [5], l’examen d’un même sujet nécessite trois superpositions : la superposition d’ensemble sur SN avec S enregistré, la superposition locale maxillaire sur le plan palatin ou sur le plancher des fosses nasales pour mettre en évidence les déplacements dentoalvéolaires de l’arcade maxillaire et la superposition mandibulaire. Or, Björk et Skieller (1977) ont montré que la superposition sur SN masque en partie le déplacement vertical de la symphyse car le point N se déplace en bas et en avant au cours de la croissance, et la superposition locale maxillaire masque une partie du déplacement dentaire vertical car le plancher des fosses nasales a tendance à s’abaisser. Enfin, la superposition locale mandibulaire est celle qui montre les plus grandes variations dans les interprétations que l’on peut en faire car la mandibule effectue un déplacement primaire (changement de forme et de taille), un déplacement secondaire à la fois en postérieur (positionnement de la cavité glénoïde) et en antérieur (croissance suturale de la face et dentoalvéolaire du maxillaire), de plus elle est le siège d’importants modelages de son enveloppe périostée [23, 24]. Méthode implantaire Elle nécessite la mise en place préalable d’implants métalliques dans des zones du squelette facial non susceptibles d’être atteintes par un processus de modelage périosté ou sutural. En superposant sur les implants, Björk (1966) met en évidence qu’il existe des contours périostés momentanément au repos contrairement aux zones actives et des rotations maxillaire et mandibulaire en observant le déplacement de la ligne basicrânienne. Tout cela a débouché sur la définition de nouvelles méthodes de superposition. Méthodes anatomiques structurales Elles utilisent comme repères des structures anatomiques stables. Ces repères anatomiques stables deviennent des témoins de la permanence de l’os, au même titre que des implants [23, 24]. Les superpositions d’ensemble utilisent les lignes basicrâniennes de De Coster et de Björk. Au maxillaire, Björk et Skieller (1977), Nielsen (1989) puis Doppel (1994) utilisent le contour antérieur du processus zygomatique pour superposer leur tracé en tenant compte dans le sens vertical de l’abaissement du plancher des fosses nasales deux fois plus faible que l’élévation du plancher de l’orbite. À la mandibule, Björk et Skieller 13
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Analyse céphalométrique
Correction du surplomb
Participation squelettique
Maxillaire
Mandibule
Correction de la classe II molaire
Participation dentaire
Maxillaire
Mandibule
Participation squelettique
Maxillaire
Mandibule
Participation dentaire
Maxillaire
Mandibule
Figure 13. Participations squelettiques et dentaires dans les corrections du surplomb et de la classe II molaire.
proposent d’utiliser les structures stables déjà citées pour définir une ligne de référence d’une longueur précisée qui part du point le plus antérieur du menton et tangente le bord inférieur d’un germe molaire ou du canal dentaire inférieur. Les téléradiographies sont superposées sur les structures stables et la ligne de référence est reportée. Pancherz, en 1998, décrit une superposition générale sur la fosse cérébrale antérieure sur la ligne de Björk. Il passe d’une analyse linéaire à une analyse structurale. Dibbets (1990) a publié une technique originale de superposition structurale mandibulaire basée sur l’utilisation d’un guide de transfert, constitué de deux points marqués sur le tracé de référence devenant ainsi des implants fictifs, qui sont reportés sur les autres tracés. Il faut dessiner les tracés conventionnels sur tous les clichés de la série sauf les structures anatomiques stables qui, elles, sont tracées sur un guide de transfert percé de 2 trous de 0,5 mm de diamètre à 5 cm de distance dans les limites du corps mandibulaire. Ces 2 points implantaires fictifs sont reportés sur chacun des tracés en superposant au mieux les structures anatomiques stables mandibulaires. Les 2 points sont reliés sur chaque tracé pour obtenir un trait implantaire fictif qui permet d’effectuer des superpositions structurales mandibulaires ou basicrâniennes. Selon Dibbets, la croissance du condyle mandibulaire a une composante linéaire qui allonge la diagonale (proportion contrebalançante) et une composante circulaire qui la fait tourner (rotation contrebalançante). La proportion contrebalançante est le pourcentage de la croissance du condyle qui participe à l’allongement de la diagonale mandibulaire. Elle se réduit d’autant plus que la direction de croissance du condyle alimente la rotation, et inversement. L’intérêt d’examiner sa valeur est par exemple de mettre en évidence un déficit éventuel d’allongement de la diagonale dans les classes II 2 ou un excès dans les classes III ou encore la modification possible par un traitement orthodontique de la proportion contrebalançante dans le sens de l’étirement de la diagonale dans les classes II en réduisant la rotation contrebalançante [23, 24]. En reprenant les idées de Dibbets et en les combinant aux techniques de Björk, Lautrou [23, 24] a défini une technique complète de superpositions structurales d’ensemble et locales maxillaire et mandibulaire basée sur le même principe du guide de transfert. Ce guide comprend le tracé de référence des structures anatomiques stables basicrâniennes, maxillaires et mandibulaires du cliché le plus net de la série et les lignes de référence qui simulent les lignes implantaires. À la mandibule, on utilise la ligne implantaire de Dibbets, au maxillaire, on dessine une croix dont l’un des segments est tangent à la crête de l’apophyse zygomatique et l’autre perpendiculaire en son milieu ; sur la base du crâne, on trace une croix centrée sur S, dont la branche horizontale (3 cm) se confond avec SN et la branche verticale (3 cm) est perpendiculaire en S. Ces lignes implantaires sont ensuite transférées sur tous les tracés de la série par une superposition au mieux des structures stables de la base du crâne, du maxillaire et de la mandibule : • la superposition d’ensemble sur la croix basicrânienne permet de mettre en évidence les rotations squelettiques (totales) du maxillaire et de la mandibule, les déplacements des structures instables (plan palatin, systèmes dentoalvéolaires) et les rotations matricielles (rotation du plan bispinal au maxillaire et de la ligne ML1 de Björk à la mandibule) ; 14
• la superposition locale maxillaire met en évidence le déplacement de la croissance primaire du maxillaire et éventuellement la bascule du plan palatin, les déplacements dentoalvéolaires et le sens de rotation du maxillaire (en regardant la rotation de la croix basicranienne) ; • la superposition locale mandibulaire révèle les phénomènes de modelage par apposition et résorption de l’enveloppe périostée, le sens et l’intensité de la rotation intramatricielle (rotation de la ligne ML1), la direction et la quantité de croissance du condyle, la direction et la quantité de déplacement du système dentoalvéolaire et le type de rotation totale.
Analyse LDV (Lautrou Dunglas Vermelin) [25] Elle associe les principes des superpositions structurales de Björk, Nielsen et Dibbets à un système de coordonnées rectangulaires structurales permettant d’apprécier les déplacements de points dentaires et squelettiques dans les dimensions antéropostérieure et verticale. Au cours de la construction du guide de transfert de la base du crâne, intervient une modification de la procédure de Lautrou : on rajoute un système de coordonnées rectangulaires structurales qui permet d’apprécier les déplacements des points dentaires et squelettiques. L’axe horizontal des « x » est le plan de Francfort horizontal de la radio initiale. En étant transféré en même temps que la croix basicrânienne, il devient plan de Francfort structural (FHs). L’axe vertical des « y » est la ligne du nasion vertical (perpendiculaire à Francfort en Na). En étant transférée en même temps que la croix basicrânienne, elle devient ligne du nasion vertical structurale (Na-Vs). Cette technique permet la mesure des déplacements par rapport aux axes des coordonnées rectangulaires. Johnston et Pancherz sont responsables du chiffrage de l’analyse LDV. Dans toute correction orthodontique d’une dysmorphose du sens antéropostérieur, il est important de connaître la part qui revient au squelette et au système dentoalvéolaire dans la réduction du décalage. En projection sur FHs, tout déplacement qui tend à corriger la classe II est affecté d’un signe positif (recul dentaire ou squelettique au maxillaire, avancée dentaire ou squelettique à la mandibule) et inversement pour les déplacements qui tendent à l’aggraver. La correction du décalage antéropostérieur de la classe II peut être analysé au niveau des molaires (correction de la classe II molaire) et au niveau des incisives (correction du surplomb). On peut ainsi en déduire des pourcentages de participation du squelette ou de la denture à la correction, et même préciser le site maxillaire ou mandibulaire de la correction. La pérennité des résultats est mieux assurée par les dispositifs qui entraînent plus de participation squelettique que dentaire (Fig. 13). Les déplacements verticaux des 10 points squelettiques et dentaires sont appréciés en projection sur Na-Vs. Cette analyse est complétée par le calcul des rotations et proportion contrebalançantes et l’inclinaison de la diagonale qui joue un rôle majeur dans l’avancée symphysaire dans la face. Toute composante d’allongement de la diagonale peut être potentialisée, stabilisée ou anéantie par une diminution, une stabilité ou une augmentation de la divergence de celle-ci par rapport à la base du crâne. Médecine buccale
Analyse céphalométrique
■ Analyse
céphalométrique informatisée Analyse bidimensionnelle : 2D À ce jour, plusieurs logiciels offrent la possibilité de réaliser rapidement et automatiquement une analyse céphalométrique 2D [26] . À partir de la saisie de points céphalométriques, plusieurs analyses sont disponibles. Le gain de temps est évident et l’on peut oublier les calques, la règle rapporteur, etc. Le fonctionnement est très simple. Il faut dans un premier temps procéder à l’acquisition de la radiographie. Cette étape est automatique pour les radiographies numériques (réalisées au cabinet ou récupérées sur DVD ou Cd-rom ou nécessite de scanner ou de prendre en photographie une radiographie argentique à l’échelle ou non si les mesures ne sont qu’angulaires). L’identification des repères se fait ensuite à la souris avec parfois annonce vocale des points à saisir. Certains logiciels proposent même une fonction de reconnaissance automatique du profil cutané. On trouve aussi des outils pour faciliter la saisie comme des loupes ou encore la possibilité de modifier la luminosité ou le contraste. Chaque éditeur de logiciels a programmé différentes analyses qui existaient déjà (Steiner, Tweed, Ricketts, Delaire, Sassouni, TTD, etc.). On obtient après cliquage des points, une lecture immédiate des résultats. Il est même possible de personnaliser sa propre analyse céphalométrique et de faire des simulations de traitement. L’informatisation de la céphalométrie a surtout apporté la rapidité, la facilité, le confort d’utilisation et le stockage, mais pour l’instant peu d’innovations en termes d’analyses proprement dites. Une des méthodes céphalométriques qui utilise la puissance informatique et qui ne peut être réalisée à la main est la méthode Procuste qui permet de visualiser rapidement le tracé du patient superposé à un équilibre squelettique issu des données de Bolton par minimisation de la somme des carrés des écarts entre les points.
Analyse céphalométrique scanographique 3D
.
.
Le bilan d’imagerie avant traitement orthodontique repose sur la téléradiographie du crâne de profil complétée par un cliché panoramique dentaire. Bien qu’indispensables, ces techniques sont imparfaites en raison de l’écrasement des structures anatomiques tridimensionnelles sur un plan par définition bidimensionnel. L’imagerie tridimensionnelle permet, à partir d’une acquisition volumique unique, la réalisation de reconstructions bi- et tridimensionnelles de bonne qualité (voxels isotropiques) [27]. L’imagerie médicale moderne donne ainsi accès à la troisième dimension avec des applications spécifiques à l’orthodontie grâce à l’utilisation de logiciels dédiés (imagerie et céphalométrie 3D). Parmi les logiciels d’analyse céphalométrique 3D [ 2 8, 2 9 ], C2 000 et Cepha 3 DT permettent de réaliser de façon quasi exhaustive l’analyse céphalométrique du patient dans les 3 dimensions de l’espace à partir d’un document unique. La méthode proposée par Faure [30] combine les données d’acquisition tomodensitométriques ou CBCT avec des repères anatomiques afin d’élaborer un modèle tridimensionnel de l’architecture craniofaciale des patients à l’aide des logiciels informatiques C2 000 et Cepha 3 DT. Le modèle tridimensionnel obtenu met en évidence les asymétries au niveau de la charpente maxillofaciale mais aussi au niveau des arcades dentaires. La normalité de l’architecture craniofaciale est également définie. Afin de créer un modèle anatomique, des repères anatomiques et les dents sont relevés sur les reconstructions d’acquisition scanner et sont tous situés sur les axes trigéminaux de la croissance neuromatricielle de la face retenus par Moss dans son hypothèse des matrices fonctionnelles. Sont ainsi identifiés huit repères : les foramens supraorbitaires, infraorbitaires, mentonniers et les têtes des marteaux. Les dents sont également indexées. Le modèle tridimensionnel ainsi obtenu est composé d’un étage osseux et d’un étage alvéolodentaire. L’étage osseux ou « charpente maxillofaciale » est calculé à partir des coordonnées des repères anatomiques. L’étage alvéolodentaire Médecine buccale
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est représenté par les axes de chacune des dents et des groupes de dents. Le modèle tridimensionnel hiérarchise les éléments depuis la dent unitaire, les quatre hémiarcades, les deux arcades maxillaire et mandibulaire prises isolément ou ensemble jusqu’à la charpente maxillofaciale. Cette analyse céphalométrique tridimensionnelle utilise des paramètres conventionnels comme les angles, les distances et les aires. Chaque structure a ses propres coordonnées et des calculs d’orientation dans l’espace de n’importe quelle structure par rapport à une autre est donc possible. Par exemple, un ensemble de dents par rapport à son arcade, par rapport à l’arcade antagoniste ou une arcade par rapport à l’autre ou par rapport à la charpente maxillofaciale. Le logiciel permet de montrer la forte corrélation existante entre les paramètres 2D et 3D (au niveau squelettique, dentoalvéolaire et dentaire). Cette analyse 3D s’avère surtout intéressante dans les dysmorphoses complexes. L’inconvénient de cette méthode est d’avoir une quantité d’informations trop lourde à analyser. Par exemple, le torque incisif 2D est donné par le tracé moyen de la superposition des 4 incisives ou de l’incisive la plus proéminente. Ces logiciels donnent le torque, l’angulation et le volume de chacune des dents. Charge à l’orthodontiste de n’extraire que les informations les plus pertinentes. L’avantage est en outre l’analyse dans les moindres détails de dysmorphose en général (analyse d’une population de classes I, II ou III) ou en particulier (étude d’un cas pour rechercher l’origine du problème). Ainsi, Faure et al. ont pu analyser, à travers un échantillon de 134 sujets, la compensation alvéolaire du décalage des arcades : les torques incisifs maxillaires et mandibulaires ne sont pas ou faiblement liés à la position de l’arcade dentaire. En revanche, il existe une corrélation entre torque incisif et décalage antéropostérieur, à l’exclusion des malocclusions de classe II1. Force est de constater que cette malocclusion est à part et plus facilement soumise à l’environnement fonctionnel. Toujours pour ce même échantillon, les auteurs en déduisent qu’un fort décalage squelettique n’induit pas systématiquement une compensation dentoalvéolaire au niveau incisif. L’analyse du sens vertical confirme que l’excès vertical squelettique est fortement lié à une « descente » des arcades dentaires ainsi qu’à une bascule du plan d’occlusion. Enfin, les auteurs prouvent la corrélation existant entre occlusion de classe II et excès alvéolaire maxillaire transversal par des torques latéraux radiculovestibulaires, ce qu’ils appellent le syndrome du « grand maxillaire ». Pour conclure, le logiciel nous permet, quand c’est nécessaire, d’aller plus loin et d’être plus précis dans notre analyse et finalement d’ajouter une nouvelle dimension à nos classiques analyses céphalométriques bidimensionnelles. Cette technique assure une analyse globale, non plus d’une projection dans un plan, mais directe des volumes dento-maxillo-faciaux. C’est un outil intéressant pour le chirurgien maxillofacial pour guider son geste et élaborer la stratégie thérapeutique la plus juste. C’est une aide pour l’orthodontiste pour ce qui est de la forme des arcades maxillaire et mandibulaire mais aussi leur intégration dans la face. On attend, pour le futur, une synergie entre ce type d’analyse céphalométrique tridimensionnelle et les autres outils numériques qui malheureusement ne travaillent pas en synergie. Concrètement, à partir d’une acquisition volumique, on aimerait obtenir dans le futur l’analyse céphalométrique 3D du patient, ses modèles d’études numériques, un set-up numérique intégré dans la charpente maxillofaciale et le positionnement virtuel des attaches en vue de la réalisation d’un collage indirect précis avec en bonus le dessin des arcs. ■ Limites de la céphalométrie Historiquement l’apport de la céphalométrie a fait considérablement progresser l’orthodontie, tant au niveau de la recherche que des objectifs thérapeutiques. La sécurité apparente donnée par ces mesures chiffrées ne doit pas masquer les limites et les insuffisances de ce procédé d’évaluation. L’HAS dans ses recommandations pour la pratique clinique rédigées en juin 2002, concernant le sujet des indications de l’orthopédie 15
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dentofaciale et dento-maxillo-faciale chez l’enfant et l’adolescent, spécifie que malgré sa rigueur méthodologique, l’analyse céphalométrique repose sur : • une image radiologique de sommation en deux dimensions de structures tridimensionnelles ; • un repérage des points qui n’est pas forcément indiscutable ; • le tracé de points ou de plans de référence dont la fiabilité n’est pas assurée ; • la mesure d’angles ou de distances dont un seul paramètre est supposé varier comparé à des normes statistiques ; • la notion de croissance à variabilité prévisible entre les individus d’une même population ; • l’absence d’échantillons statistiques témoins ; • parfois une confusion entre lien de causalité et lien statistique. Le texte spécifie d’autre part qu’« on ne traite pas une anomalie, c’est-à-dire une variation par rapport à la moyenne, pour elle-même mais on traite les anomalies qui entraînent des handicaps. »
Problèmes liés à l’interprétation de l’image radiologique Selon Houston [31], l’imprécision du repérage des points est due à la qualité des clichés, aux conditions dans lesquelles sont réalisées puis relevées les mesures et à l’habileté de l’opérateur. Selon Quintero [32], la première erreur réalisée en céphalométrie téléradiographique réside dans le fait que le film en 2D représente des structures en 3D ; il en résulte des distorsions de représentation des structures dans les sens vertical et horizontal. La qualité des clichés peut être affectée par des erreurs lors de leur prise qui s’ajoute aux erreurs de « projection » lors de la formation de l’image radiologique. Major et al. [33] ont mesuré qu’une erreur de positionnement de la tête dans le céphalostat de 5° affecte certaines valeurs et notamment la position de l’orbital. Le flou cinétique se produit lorsque le sujet oscille de la tête (en dépit du céphalostat) ; la tête est en effet animée de faibles mouvements (rythmes cardiaque et respiratoire). Pour y remédier, il faut que le temps d’exposition soit le plus court possible [34]. D’autre part la formation de l’image radiologique obéit à certains principes comme la loi des teintes, la loi de confusion des plans et la loi de projection conique. Le flou géométrique est une zone de pénombre lié à la nonponctualité de la source, se formant autour d’une image lors de la réalisation d’un cliché. Pour le minimiser, le foyer doit être le plus loin et le plus fin possible. Lorsque les rayons incidents ne sont pas strictement perpendiculaires au film, la projection de l’objet n’est pas homogène, d’où la distorsion de l’image. Pour Major et al. [35], la précision d’identification des points dépend de nombreux facteurs : • les points se situant sur une arête vive ou à l’intersection de deux courbes sont plus aisés à identifier que ceux qui sont situés sur une courbe plate ou large (les points comme le nasion et le menton, qui sont placés sur des arêtes ou des structures prises en enfilade, sont plus précisément identifiables) ; • les points situés dans des régions de fort contraste sont plus faciles à identifier ; • les superpositions d’autres structures telles que les tissus mous sur la région d’identification du point rendent l’identification moins aisée (point A masqué par l’image de la convexité des joues). Il est également admis que les points latéraux sont moins constants que les points médians [36].
Problèmes liés au repérage de points Selon Carlsson [36], la plus grande source d’erreur en céphalométrie est l’erreur de repérage des points. Tout d’abord, chaque point doit avoir une définition écrite exacte pour ne pas donner de place aux interprétations et certains points sont parfois extrapolés. Il a été démontré par Gravely, cité par Garnault [37], que les erreurs de repérage dépendent étroitement de l’expérience des examinateurs. Il apparaît, d’après toutes les études, que la précision de localisation des points céphalométriques est liée au type de point. C’est l’ « effet point ». 16
Cousin [38] fut un des premiers à étudier cette dispersion : • les points médians, y compris les points construits (S-Gn) sont les plus constants ; ce sont eux qui entraînent les écarts angulaires les plus faibles. Le point A est cependant moins bon que les autres ; • les points latéraux sont toujours plus variables, et toutes les lignes qui s’y rapportent ont des écarts angulaires importants. Les études menées par Cousin, Midtgård, Björk et LinderAronson [ 3 9, 4 0 ] et par Baumrind et Frantz [6] sur ce sujet aboutissent à la conclusion qu’il existe trois types de points : • un premier groupe de points très reproductibles dont l’écart moyen entre deux repérages n’excède pas 0,7 mm. Ce sont les points S suivi de bord libre des incisives mandibulaires, bord libre des incisives maxillaires et nasion ; • un deuxième groupe de points dont la reproductibilité est comprise entre 1 et 2 mm. Ce sont les points A, EN A, B, apex des incisives supérieures et inférieures, Po, Pog ; • enfin, un troisième groupe constitué par ENP, basion et orbital qui est le moins reproductible de tous. Ces conclusions ont basé leur principe sur l’étude de l’enveloppe d’erreurs. Mais certains points ont une grande variabilité dans le sens vertical et peu dans le sens horizontal et inversement ; ces mesures des dispersions verticales et horizontales ont été étudiées par Turner et Weerakone [41] , Stathopoulos et Poulton [42]. Il est important d’étudier les variations des mesures angulaires et linéaires réalisées sur des lignes ou plans utilisant ces points (Björk, Brown, Solow, cités par Benauwt et Charron [43]). Le point B, par exemple, varie peu dans le sens sagittal et plus dans le sens vertical, la ligne SNB est donc peu affectée par la variabilité d’un point dont la reproductibilité globale est qualifiée de moyenne. Ces études quittent le strict domaine de l’étude de la reproductibilité des points pour une critique de l’analyse céphalométrique en validant ou rejetant des lignes et des plans utilisés. C’est par une étude mesurant les variations d’angles que Cousin [38] conseille de rejeter le plan de Francfort du point de vue de sa précision de repérage et lui préfère la ligne SNa. Plusieurs travaux ont d’autre part comparé les méthodes de tracé entre elles pour la précision et la reproductibilité de la localisation des points. La digitalisation directe des points est aujourd’hui la méthode la plus reproductible et même la plus précise (Richardson, Sandler, cité par [42]). Mais la forme du curseur est importante et ne doit pas masquer les structures périphériques. Néanmoins, le tracé seul a montré des performances supérieures dans le repérage de points construits comme l’articulare et le gonion ; ils sont réellement construits sur le tracé et seulement estimés sur l’ordinateur. La céphalométrie « numérisée » permet donc d’automatiser ces étapes sans risque d’erreur [44]. En ce qui concerne la radiographie tridimensionnelle, il s’avère que l’image fournie par CBCT est d’une qualité inconstante selon les dispositifs, ce qui ne facilite pas le repérage des points. D’autant plus que l’immense quantité d’informations fournies par ces tomographies volumiques est difficile à gérer. Enfin, il s’agit de points anatomiques et non radiologiques qui nécessitent de l’entraînement pour être repérés car la démarche est complètement différente.
Problèmes de la fiabilité des plans d’orientation et de référence Les analyses dimensionnelles postulent que le plan de référence est comparable pour tous les individus. Or, la base du crâne est liée à la forme faciale ce qui crée un biais sur la fiabilité des mesures. Par exemple, la ligne SN n’est plus valable dans les malocclusions de la classe III, du type prognathie inférieure. La position de référence de l’incisive inférieure est appréciée, pour certaines analyses, par rapport à un plan mandibulaire qui, physiologiquement, ne présente pas de relation avec l’inclinaison de ces dents. De plus, en fonction des typologies variées et de considérations purement géométriques, un même décalage des bases peut correspondre à des valeurs différentes de ANB. Dans le chapitre des superpositions, nous avons vu que les zones stables sont rares, étant donné l’importance et la variété du modelage périosté. Ceci est surtout très important pour les Médecine buccale
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études longitudinales où le praticien cherche une zone de référence pour les superpositions, mais également pour les études transversales où le praticien recherche une zone de référence pour ses mesures. La limite d’interprétation des superpositions a été étudiée, entre autres, par Fenart, Sved et Cousin [38] . De nombreux paramètres sont à considérer si on veut pouvoir donner un sens à l’interprétation de celles-ci. L’avènement de méthodes rigoureuses de superpositions structurales depuis une dizaine d’années le permet.
Problèmes de l’utilisation de moyennes, de constitution d’une population de référence et de définition de la normalité En orthodontie en général et en céphalométrie en particulier, le praticien est appelé à comparer la variabilité d’un caractère par rapport à ce qui est considéré comme « normal », afin d’en déduire des conséquences thérapeutiques. Or la normalité d’un caractère est définie à partir d’un échantillon représentatif d’une population. Cette sélection prend en compte des individus normaux et anormaux, pour un échantillon pris au hasard dans la population et des individus présentant un ou des caractères normaux ou anormaux pour un échantillon sélectionné. Elle dépend pour une part de la subjectivité de l’auteur estimant tel ou tel profil plus satisfaisant que d’autres. Les standards céphalométriques ne tiennent compte ni de l’âge, ni du sexe, ni de l’ethnie, ni du volume des tissus mous. Ils sont basées sur l’étude d’individu sans pathologie, avec un état facial et dentomaxillaire satisfaisant. Les échantillons sont-ils représentatifs des patients ? D’autre part, il n’existe pas un type normal mais une multiplicité de types normaux. Pour Deblock, il est important de ne pas considérer les moyennes céphalométriques comme des objectifs de traitement car « vouloir s’approcher de la moyenne, c’est souvent s’éloigner de l’équilibre proportionnel du patient ». Pour Philippe [20], la notion d’optimum individuel s’oppose à celle de « normalité ». Les critères esthétiques sont variables selon le lieu, le temps et l’ethnie. Pour Salzmann, cité par Bassigny [19] , « l’utilisation de standards céphalométriques tirés d’individus avec d’excellentes occlusions comme un moyen de décider des objectifs de traitement n’a aucune justification scientifique. » Dans le rapport de la HAS de juin 2002 précédemment cité, il est précisé que « les analyses céphalométriques restent un tuteur pour l’orthodontiste plus fiable lorsque le patient est comparé à lui-même, elles ne seront au mieux qu’un instrument de classification dès qu’elles se réfèrent à l’échantillon de population de référence. » ■ Conclusion
La céphalométrie est un examen complémentaire qui aide au diagnostic, pronostic, et plan de traitement de tout orthodontiste. Elle permet d’apprécier aussi exactement que possible, avant, pendant et après celui-ci, la position de nombreuses structures squelettiques et dentaires. Il faut bien sûr privilégier l’examen et le sens cliniques et garder un esprit critique sur les valeurs céphalométriques au moment des décisions thérapeutiques. La céphalométrie a également une utilité statistique, didactique et permet la communication entre les praticiens. Comme le conclut très bien le texte de l’Anaes, « quelle que soit la multiplicité des mesures, l’analyse céphalométrique reste le fruit d’un consensus a minima indispensable pour l’orthodontiste, le chirurgien maxillofacial, l’étudiant ou le chercheur ; chacun y trouve l’outil clinique, métrique, didactique ou prospectif qui lui convient à la condition de l’utiliser avec l’œil critique du scientifique empreint de doute en l’absence de tout autre instrument équivalent ». Dans l’ensemble des disciplines médicales, on assiste à un engouement pour la radiologie tridimensionnelle et l’orthodontie devra s’adapter à ce changement en mettant au point des Médecine buccale
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analyses 3D réalisables par tous. Le recours à une céphalométrie que l’on pourrait qualifier de volumique, qui s’appuierait sur des acquisitions TDM, devrait permettre de lever certains facteurs limitants de la céphalométrie bidimensionnelle en proposant des méthodes plus reproductibles basées sur des références anatomiques précisément identifiées et non sur leurs projections radiologiques. À l’image de la navigation chirurgicale, l’imagerie tridimensionnelle est la base du développement des futures perspectives de traitements en ODF : simulations et planifications orthodontiques assistées par ordinateur, conception robotisée de fils préformés et de brackets individuels, etc. En outre, l’impact dosimétrique de ces méthodes ne devra pas être perdu de vue et l’indication justifiée par un contexte clinique complexe. .
■ Bibliographie [1] Château M. Orthopédie dento-faciale. Paris: Édition CdP; 1992. [2] Lejoyeux E. Analyse céphalométrique. EMC (Elsevier Masson SAS, Paris), Odontologie, 23-455-E-20, 1987 : 12p. [3] BroadbentSr.BH, BroadbentJr.BH, GoldenWH. Bolton Standards of dentofacial, developmental growth. St Louis: CV Mosby; 1975. [4] Gola R, Cheynet F, Guyot L, Bellot-Samson V. Une nouvelle analyse céphalométrique de profil. Orthod Fr 2002;73:439-50. [5] Loreille JP, Delaire J, Caillard P, Sarazin J. Céphalométrie et orthodontie. Paris: Édition SNMPD; 1992. [6] Baumrind S, Frantz RC. The reliability of head film measurements. 1. Landmark identification. Am J Orthod 1971;60:111-27. [7] Moorrees C. Évaluation céphalométrique de la face : de l’analyse bidimensionnelle à la reconstruction en trois dimensions. Rev Orthop Dentofac 2000; 34:291-310. [8] Jacobson A, Jacobson RL. Radiographic cephalometry, from basics to 3-D imaging. Chicago: Quintessence Publishing Co; 2006. [9] Foucart JM, Hermann P, Jouan E, Loreille JP, Pajoni D. Dix questions d’imagerie. Paris: Éditions SID; 2005. [10] Katada K. Current status andfuture prospects of multislice CT: moving toward the ideal X-ray CT system. Med Rev 2000;71:1-1. [11] Bellaiche N. Tomographies à faisceau conique (cone beam) : les différents systèmes actuels, leurs caractéristiques principales et indications en odonto-stomatologie. Lettre Stomatol 2007;33:10-5. [12] Kumar V, Ludlow JB, Mol A, Cevidanes L. Comparison of conventional and cone beam CT synthesized cephalograms. Dentomaxillofac Radiol 2007;36:263-9. [13] Moshiri M, Scarfe WC, Hilgers ML, Scheetz JP, Silveira AM, Farman AG. Accuracy of linear measurements from imaging plate and lateral cephalometric images derived from cone-beam computed tomography. Am J Orthod Dentofac Orthop 2007; 132:550-60. [14] Salmon B, Le Denmat D. Le point sur l’imagerie: Cone Beam ComputedTomography (CBCT) (1 partie). Chir Dent Fr 2008; 1364: 45-51. [15] Jouan E, Pajoni D, Beauvais-March H. Le scanner dentaire, quel prix, quelle irradiation? Rev Orthop Dentofac 2003; 37:23-36. [16] MullerL. Céphalométrieet orthodontie. Paris: SNPMD Éditeur;1983. [17] Lautrou A. Les rotations de croissance. J Edgewise 1994;30:7-32. [18] Delatre A, Fenart R. La méthode vestibulaire. Orthod Fr 1974;45: 421-5. [19] Bassigny F. In: Manuel d’orthopédie dento-faciale. Paris: Masson; 1991. p. 62-4. [20] Philippe J, Loreille JP. Analyse céphalométrique simplifiée. EMC (Elsevier Masson SAS, Paris), Odontologie, 23-455-D-10, 2000. [21] Leiba JM, Charron C. La direction de croissance mandibulaire estimée par un score à partir de signes qualitatifs sur téléradiographie. Rev Odontostomatol (Paris) 1976; 5:47-57. [22] Bricout-Mollot C. Prévision de la rotation totale mandibulaire. Application de la méthode des groupes rotationnelsde Lavergne et Gasson et de la méthode Leiba-Charron à une population témoin. [mémoire de CECSMO], Paris V, 2002. [23] Lautrou A. Les méthodes de superposition en céphalométrie orthodontique sagittale. J Edgewise 1994; 29:7-24. [24] Le Goff C, Lautrou A. Modifications dento-squelettiques après traitement par activateur monobloc associé à une force extra-orale. Rev Orthop Dentofac 2003; 37:407-27. [25] Lautrou A, Dunglas C, Vermelin L. L’analyse structurale LDV. J Edgewise 1999;39:35-51. [26] BuuDamy.Analyse céphalométrique informatisée : étude comparative de 4 logiciels. [mémoire de CECSMO], Toulouse III, 2002. [27] Kalender WA. Thin-section three-dimensional spiral CT: is isotropic imaging possible? Radiology 1995; 197:578-80. re
17
28-600-A-10 ¶
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[28] Treil J, Cateigt J, Faure J, Horn A, Labadie MP. Orthodontie et tomodensitométrie. Rev Orthop Dentofac 2003;37:9-21. [29] Treil J, Cateigt J, Borianne P, Faure J. Cépahlométrie 3D. Orthod Fr 2000; 71:153-4. [30] Faure J, Baron P, Treil J.Analyse céphalométrique tridimensionnelle : diagnostic des dysmorphies antéro-postérieures et verticales. Orthod Fr 2005; 76:91-110. [31] Houston WJ. The analysis of errors in orthodontic measurement. Am J Orthod 1983;83:382-90. [32] Quintero JC, Trosien A, Hatcher D, Kapila S. Craniofacial imaging in orthodontics: historical perspective, current status, and future developments. Angle Orthod 1999;69:491-506. [33] Major PW, Johnson DE, Hesse KL, Glover KE. Effect of head orientationon posterior anteriorcephalometric landmark identification. Angle Orthod 1996; 66:51-60. [34] KantorML, PhillipsCL, ProffitWR. Subtraction radiography to assess reproducibility of patient positioning in cephalometrics. Am J Orthod Dentofacial Orthop 1993;104:350-4. [35] Major PW, Johnson DE, Hesse KL, Glover KE. Landmark identification error in posterior anterior cephalometrics. Am J Orthod 1998; 94: 447-54. [36] Carlsson GE. Error in x-ray cephalometry. A method study and a longitudinal investigation of the facial skeletonon series withand without natural teeth over a 5-year period. Odontol Tidskr 1967; 75:99-129. [37] Garnault G. Effets de la numérisation des téléradiographies craniofaciales de profil sur la reproductibilité de la localisation de 14 points céphalométriques. [mémoire de CECSMO chirurgie dentaire], Toulouse III, 1996. [38] Cousin RP. À propos de la valeur de certains points utilisés en céphalométrie téléradiographique. Orthod Fr 1965; 36:167-83.
[39] Cousin RP. À propos de la valeur de certains points utilisés en céphalométrie téléradiographique. Orthod Fr 1966;37:387-403. [40] Midtgârd J, Bjôrk G, Linder-Aronson S. Reproducibility of cephalometric landmarksand errors of measurements of cephalometric cranial distances. Angle Orthod 1974;44:56-61. [41] Turner PJ, Weerakone S. An evaluation of the reproducibility of landmarkidentification using scanned cephalometric images. J Orthod 2001; 28:221-2. [42] Stathopoulos V, Poulton DR. Evaluation of rare earth intensifying screens in cephalometric radiography. Angle Orthod 1990; 60:9-16. [43] Benauwt A, Charron C. Céphalométrie et méthodologie : erreur totale et erreur de position. Orthod Fr 1974; 45:81-91. [44] Stirrups DR.A comparison of the accuracy of céphalométrie landmark location between two screen/fïlm combinations. Angle Orthod 1989; 59:211-5.
Pour en savoir plus Carels C, Willems G. The future of Orthodontics. Leuven University Press; 1998. Lautrou A. Effet de version des incisives dans le traitement de la classe II, division 1, par activateur monobloc rigide associé à une force extraorale : possibilités de contrôle. Rev Orthop Dent Fac 2003; 37(4): 377-93. Commission des dispositifs médicaux de l’Association dentaire française : Guide de la radiologie dentaire en cabinet dentaire. HAS. Recommandations de bonnes pratiques. Site Internet : www.hassante.fr. Recherche : céphalométrie.
A. La mbert, Docteur en chirurgie dentaire, spécialiste qualifié en ODF, a ncienne assistante hospitalo-universitaire Paris V. 11, rue du 19 janvier, 92380 Garches, France. O. Setbon, Docteur en chirurgie dentaire, spécialiste qualifié en ODF, ancien assistant hospitalo-universitaire Paris V (
[email protected]). 228, boulevard Robert Ballanger, 93420 Villepinte, France. B. Salmon, Docteur en chirurgie dentaire, DESCB, assistant hospitalo-universitaire Paris 5. Hôpital Bretonneau, Assistance publique - Hôpitaux de Paris, 2, rue Carpeaux, 75018 Paris, France. V. Sebban, Docteur en médecine, radiologue. 13, rue Beaurepère, 75010 Paris, France. Toute référence à cet article doit porter la mention : Lambert A., Setbon O., SalmonB., Sebban V. Analyse céphalométrique. EMC (Elsevier MassonSAS, Paris), Médecine buccale, 28-600-A-10, 2010.
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