Fin dallo sviluppo della radiologia cefalometrica, numerose analisi sono state proposte per essere d’aiuto nella descrizione di come il paziente differisca dai valori norma, assunti a loro volta da altri studi e anche per poter stabilire un linguaggio comune tra i clinici. Lo scopo, infatti, è quello di confrontare un paziente con una popolazione normale di controllo, in modo da rilevare differenze tra i rapporti dentofacciali del paziente e quelli dei soggetti della sua razza o del suo gruppo etnico.
La cefalometria è una tecnica radiografica che fornisce immagini dettagliate della struttura cranio-facciale. La cefalometria non è limitata alla diagnosi iniziale. È decisiva per monitorare il progresso dei trattamenti ortodontici e valutare i risultati finali.
Per l’analisi cefalometrica vengono presi in considerazione dei particolari punti anatomici: tra questi, il porion corrisponde al punto del condotto uditivo esterno più alto, il basion corrisponde al punto di passaggio tra la superficie endocranica e quella esocranica del corpo dell’occipitale e l’orion corrisponde al punto più basso del bordo esterno della cavità orbitaria che tocca il piano di Francoforte. Dalla cefalometria si ottiene un tracciato cefalometrico che fornisce all’ortodonzista una descrizione morfologica, patologica, fisiologica e anatomica del paziente.
Qual è la differenza tra telecranio e cefalometria? Quando si parla di teleradiografia cefalometrica si fa riferimento a un esame che viene prescritto dai dentisti allo scopo di verificare le eventuali anomalie relative ai denti per ciò che riguarda la loro posizione, il loro sviluppo e la loro costituzione. La radiografia permette di rappresentare le strutture ossee e i punti che il dentista deve essere in grado di riconoscere per riuscire a definire le linee del tracciato cefalometrico con la massima precisione.
Con il telecranio è possibile programmare degli interventi correttivi qualora vengano riscontrati il morso inverso, una malocclusione o altri problemi. Se si utilizza la proiezione postero-anteriore, si può ottenere una visione frontale di tutta la testa, utile per la rilevazione di possibili asimmetrie.
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La radiografia cefalometrica, invece, restituisce una vista laterale del visto mettendo in luce la relazione della mascella per ogni lato e il resto delle strutture e dando modo al professionista di definire le linee del tracciato avendo ben chiare le strutture ossee. Per questo motivo è utile sapere dove sono collocati i punti usati in cefalometria, così come le strutture anatomiche definite da essi.
Con l’evoluzione digitale e la diffusione sempre più comune dell’utilizzo della CBCT in odontoiatria anche in campo ortodontico si è oramai sempre più diffusa la prescrizione di esami 3D per la diagnostica di elementi inclusi e sovranumerari. Esistono in letteratura alcuni esempi di cefalometrie tridimensionali il cui obbiettivo è di fornire dei nuovi standard di valutazione delle malocclusioni scheletriche partendo da una visione tridimensionale del cranio.
Il sistema cefalometrico 3D si avvale di una serie di punti cefalometrici (landmarks), piani di riferimento e piani di costruzione, è perciò un sistema cosiddetto multi planare. I landmark utilizzati nell’analisi 3D sono identificati grazie al sistema MPR (MultiPlanar Recostruction). I landmark utilizzati nel sistema cefalomentrico 3D sono i medesimi utlizzati in cefalometria 2D ma visualizzati nei 3 punti dello spazio.
Due problemi di base sono stati associati alla cefalometria 2D tradizionale. Primo, molti parametri importanti non possono essere misurati in 2D, secondo, le misurazioni cefalometriche sono distorte in presenza di asimmetria facciale. La cefalometria tridimensionale ha la sua collocazione ideale nelle progettazioni chirurgiche digitali dei casi ortognatici, maxillo facciali semplici e complessi.
La grande sfida dell’odontoiatria digitale è quella di rendere le procedure sempre più semplici e lineari anche avvalendosi dell’intelligenza artificiale che permette di accelerare alcuni passaggi nei workflow progettuali come per esempio le fasi di segmentazione dei tessuti o la scelta dei punti cefalometrici. Inoltre passaggio cruciale è quello di poter rendere sempre più ridotta la dose radiogena necessaria per acquisire immagini che sono poi elaborate da software in grado di garantire qualità della risoluzione veramente incredibile.
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In ortognatodonzia si trattano spesso pazienti nel corso dell’infanzia e dell’adolescenza, durante fasi attive di crescita. Risulta quindi evidente l’importanza di evitare la loro esposizione agli effetti potenzialmente dannosi delle radiazioni ionizzanti.
Scopo del presente studio è quello di valutare se la scansione 3D del volto, effettuata su soggetti in crescita, associata a una valutazione estetica dei tessuti molli possa essere una valida alternativa diagnostica “radiation free” rispetto al protocollo diagnostico tradizionale che prevede l’utilizzo di teleradiografie del cranio sulle quali viene effettuata l’analisi cefalometrica.
È stato analizzato un campione di 30 soggetti di razza caucasica (17 femmine e 13 maschi) di età compresa tra i 5 e i 12 anni. Criteri di inclusione nello studio erano: affollamento arcata superiore, Overjet> 3 mm, Overbite>3mm, Openbite, interposizione linguale, deglutizione atipica, respirazione orale, suzione non nutritiva.
Per ogni soggetto incluso nello studio si è provveduto a effettuare teleradiografie in proiezione latero-laterale a tempo 0 e a 12 mesi; foto cliniche extraorali a tempo 0, a 6 e a 12 mesi; scansione 3D del volto a tempo 0, a 6 e a 12 mesi. Tutte le teleradiografie sono state analizzate applicando l’analisi cefalometrica tradizionale comprendente la previsione di crescita.
Tutte le scansioni 3D del volto sono state analizzate utilizzando l’analisi cefalometrica proposta in questo studio basata sull’identificazione di 11 punti di repere collocati a livello dei tessuti molli. Tutti i soggetti sono stati sottoposti a terapia elastomerica per il periodo in esame (12 mesi).
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La scansione 3D del volto è stata effettuata con lo scanner Artec 3D modello EVA (Abacus sistemi CAD CAM). Lo scanner 3D funziona a luce strutturata senza contatto e consente di scansionare il volto di un paziente in meno di un minuto. Questa tipologia di scanner proietta un pattern di luce sul modello, analizza la deformazione del pattern di luce proiettato sulla superficie dell’oggetto e grazie a questa ricava la geometria dell’oggetto.
I pazienti sono stati sottoposti a scansione in posizione seduta, con i capelli raccolti in modo da evidenziare il sottogola e le orecchie, e il capo in natural head position (NHP), in quanto questa posizione si è rivelata essere un orientamento del capo nello spazio standardizzato e riproducibile in radiografie successive con una variabilità di 2° ottenuto chiedendo al paziente di fare oscillare il capo in avanti e indietro, fino a trovare il proprio equilibrio, e di mettere a fuoco un punto lontano a livello degli occhi.
I file .STL provenienti dalle scansioni sono stati elaborati dal software Delta Dent; il software è stato dotato di una metodica originale di analisi estetica dei tessuti molli. La metodica è costituita da una cefalometria multiplanare, comparabile a quella che viene utilizzata nel rendering 3D dei tessuti molli ottenuto dall’utilizzo di misurazioni lineari e angolari tra piani e lineari punto-piano.
L’analisi estetica utilizzata nel presente lavoro è di tipo 3D multiplanare e prevede l’utilizzo dei seguenti 11 punti, che sono individuati direttamente a livello del rendering 3D ottenuto dalla scansione del volto: Nasion; Subnasale; Nasale medio; Labbro superiore; Interlabiale; Menton; Gnathion; Pogonion; Tiroideo; Gonion destro e sinistro; Trago destro e sinistro.
Utilizzando i punti di repere individuati si sono costruiti i piani PFS, PSn, PMe, PIn, PFA, PTr, PMb, PTg-Go, PGo-N per la valutazione delle dimensioni verticali, sagittali e per la previsione di crescita. Sulla base del tracciato così ottenuto è possibile ottenere valori relativi a dimensioni verticali quali la dimensione verticale superiore, la dimensione verticale inferiore, la dimensione verticale totale, la dimensione verticale del labbro superiore e del labbro inferiore.
L’analisi sagittale prevede per il mascellare superiore il calcolo dell’angolo naso-labiale e per la mandibola la distanza tra piano PFA e punto Pogonion e la profondità del sottogola intesa come distanza tra piano PTr e punto Pogonion; la previsione di crescita viene effettuata valutando l’angolo goniaco totale, l’angolo goniaco superiore e l’angolo goniaco inferiore.
L’analisi dei dati è stata effettuata con il software GraphPad Prism 5. Per prima cosa si è verificato che i dati avessero una distribuzione normale, in seguito è stato applicato il t test di Student per dati appaiati per i dati che avevano una distribuzione normale ed il test non parametrico di Wilcoxon per i dati che non avevano una distribuzione normale. È stato eseguito il test di correlazione per dati non parametrici di Spearman tra i valori della previsione di crescita calcolati con l’analisi cefalometrica classica e i valori calcolati con l’analisi cefalometrica 3D.
Non esistono differenze statisticamente significative tra i valori ottenuti dall’analisi cefalometrica effettuata su teleradiografie latero-laterali a tempo 0 e a 12 mesi di osservazione. Per quanto riguarda i valori derivati dall’analisi cefalometrica 3D effettuata sulle scansioni del volto esiste una differenza statisticamente significativa (P<0.05) fra i valori di dimensione verticale superiore a tempo 0 e a 6 mesi di osservazione; tra tali valori di dimensione verticale totale osservati a tempo 0 e a 12 mesi di osservazione; tra i valori di proiezione mascellare osservati a tempo 0 e a 6 mesi di osservazione.
Esiste una correlazione positiva tra i valori dell’angolo goniaco inferiore rilevati dall’analisi cefalometrica 2D e quelli rilevati dall’analisi cefalometrica 3D. L’analisi è svolta attraverso l’individuazione di punti di répere anatomici (punti cefalometrici) e la creazione di assi, piani, linee, realizzando dei tracciati cefalometrici.
L’utilizzo della scansione 3D del volto come mezzo diagnostico non invasivo per la valutazione dei tessuti molli e, sulla base di questa, per la formulazione di diagnosi scheletrica potrebbe ridurre notevolmente il ricorso a radiografie tradizionali. L’analisi cefalometrica basata su scansioni 3D del volto può rappresentare una valida alternativa diagnostica “radiation free” in campo ortodontico, in quanto è una metodica semplice, con un tempo di acquisizione dei dati molto breve, come si conviene quando si ha a che fare con pazienti la cui compliance può essere limitata, a costo biologico zero che consente al clinico di valutare e monitorare nel tempo la direzionalità di crescita.
Nell’analisi cefalometrica 3D la maggior sorgente d’errore è la precisione nella definizione dei landmark. Questo tipo di errore è influenzato da molti fattori come la qualità dell’immagine radiografica, la precisione nella definizione del landmark, la riproducibilità del suo posizionamento, l’operatore e le procedure di registrazione. Risulta quindi evidente che sia le metodiche 3D utilizzate per indagare i tessuti molli, che quelle utilizzate per indagare i tessuti duri non siano scevre da inconvenienti e limitazioni ed è per questo che si rendono necessari ulteriori studi nell’ambito della diagnostica per immagini, soprattutto in quella radiation free.
Ludlow et al. hanno pubblicato i dati della sperimentazione su phantom delle dosi radiogene emesse da diversi macchinari CBCT in molteplici situazioni di campo di esposizione FOV e quantità di energia. I dati suggeriscono che in ogni caso l’esposizione alla fonte radiogena deve essere sempre motivata e prescritta secondo le reali indicazioni cliniche.
La dose effettiva utilizzata per le radiografie 2D digitali tradizionali realizzate presso gli studi ortodontici è generalmente di 26-35 µSv (ICRP 2007). Le immagini CBCT convenzionali della testa ottenute con le moderne apparecchiature CBCT sono realizzate con una dose effettiva di 49-90 µSv. Le macchine CBCT di più moderna tecnologia permettono di regolare i parametri di imaging singolarmente, sulla base delle esigenze mediche di ciascun caso.
Alla luce delle conoscenze attuali sull’utilizzo della CBCT in ortodonzia e nel rispetto del principio ALADA a slow as diagnostically reasonable si consiglia di utilizzare la cefalometria TFA nei pazienti adulti candidati a trattamenti ortodontici complessi e trattamenti che implicano una preparazione ortodontica in previsione di un intervento di chirurgia ortognatica.
Il modulo software Planmeca Romexis® 3D Cephalometry è lo strumento all'avanguardia per eseguire analisi ortodontiche utilizzando le immagini CBCT. Planmeca Romexis® rileva automaticamente i punti di riferimento cefalometrici dalle immagini 3D. Se necessario, gli utenti possono facilmente regolare questi punti di riferimento manualmente.
Le misurazioni delle analisi cefalometriche 3D possono essere visualizzate dinamicamente durante il posizionamento del punto di riferimento. Romexis permette un’integrazione e una visualizzazione fluide delle foto 3D del viso assieme alle immagini CBCT e alle impronte digitali, per un’analisi cefalometrica 3D dettagliata.
Risulta quindi evidente che sia le metodiche 3D utilizzate per indagare i tessuti molli, che quelle utilizzate per indagare i tessuti duri non siano scevre da inconvenienti e limitazioni ed è per questo che si rendono necessari ulteriori studi nell’ambito della diagnostica per immagini, soprattutto in quella radiation free. Esistono in letteratura alcuni esempi di cefalometrie tridimensionali il cui obbiettivo è di fornire dei nuovi standard di valutazione delle malocclusioni scheletriche partendo da una visione tridimensionale del cranio.
La cefalometria 3D è dotata di valori norma che, messi a confronto con i dati che si ottengono dalla singola analisi, forniscono un risultato diagnostico e una valutazione classificativa chiara e intuitiva. Nessuno dei tracciati fino ad ora conosciuti è, infatti, del tutto esente da critiche e limiti più o meno rilevanti, anche se adeguati alle esigenze della comune pratica clinica.
| Metodica | Acquisizione | Vantaggi | Limiti |
|---|---|---|---|
| Teleradiografia L-L (2D) | Radiografia latero-laterale | Standard consolidato; bassa dose | Bidimensionalità; distorsioni per asimmetrie |
| Scansione 3D del volto | Scanner luce strutturata, file STL | Radiation free; rapido; analisi tessuti molli | Limiti nella previsione diretta dei tessuti duri; dipende da landmark |
| CBCT con analisi 3D | Tomografia cone beam | Visone tridimensionale dei tessuti duri | Dose radiogena maggiore; indicazioni cliniche mirate |
Lo studio clinico riportato dimostra che la scansione 3D del volto, analizzata con una cefalometria basata su 11 punti di repere dei tessuti molli, è in grado di rilevare cambiamenti significativi in alcune dimensioni verticali e sagittali nel corso di 6-12 mesi e mostra correlazioni positive con alcuni parametri 2D (angolo goniaco inferiore). Tale metodica può rappresentare un complemento utile alla diagnostica ortodontica, con il vantaggio di essere “radiation free”.
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