МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ И ОЦЕНКИ РЕЗУЛЬТАТОВ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТОМОГРАФИИ ПАЦИЕНТОВ С АНОМАЛИЯМИ ЗУБОЧЕЛЮСТНОЙ СИСТЕМЫ ДО ХИРУРГИЧЕСКОГО ЛЕЧЕНИЯ
Гордина Г.С., Серова Н.С., Дробышев А.Ю., Глушко А.В.
Первый Московский государственный медицинский
университет им. И.М. Сеченова
Московский государственный
медико-стоматологический университет им. А.И. Евдокимова
томография компьютерный аномалия зубочелюстной
Введение. Аномалии зубочелюстной системы являются распространенной патологией как среди детского, так и взрослого населения. По данным литературы они занимают третье место среди всех стоматологических заболеваний [1, 2], а по некоторым источникам даже второе [3]. Частота встречаемости зубочелюстных аномалий у детей - до 60%, у подростков и взрослых - до 30% [4] и в 5-15% случаев данная патология требует хирургического вмешательства [5].
Лечение аномалий зубочелюстной системы зависит от возраста и степени выраженности. При патологии зубной системы часто коррекция возможна при помощи ортодонтического лечения, при сочетанных зубочелюстных поражениях показано комбинированное хирургическое и ортодонтическое лечение [3, 5]. Лечение взрослых пациентов имеет свои особенности, связанные с наличием сопутствующей патологии (поражение височно-нижнечелюстных суставов, пародонта и др.), а также с невозможностью коррекции ряда патологии только посредством ортодонтического лечения, в отличие от детей [3].
Хирургическое лечение пациентов с аномалиями зубочелюстной системы направлено на получение правильного окклюзионного соотношения, для этого проводят остеотомии челюстей и их перемещение в необходимых направлениях с последующей их фиксацией [3, 5]. До и после хирургического этапа проводят ортодонтическое лечение.
На начальном этапе диагностика аномалий зубочелюстной системы базируется на оценке внешних параметров лица и стоматологическом осмотре. Дальнейшая детальная оценка патологии и составление плана ортодонтического и хирургического лечения не возможна без применения лучевых методов исследования [3-5]. Из лучевых методов исследования применяют телерентгенографию головы, ортопантомографию, компьютерную томографию, внутриротовую контактную рентгенографию твердого неба [4, 6] (у пациентов с сужением верхней челюсти после проведения небного расширения), магнитно-резонансную томографию (при патологии височно-нижнечелюстных суставов) [3, 4, 7].
Телерентгенография головы (ТРГ) в прямой и боковой проекциях на сегодняшний день является стандартным и наиболее часто применяемым методом исследования у данной группы пациентов. На основании данных ТРГ оценивают анатомию лицевого скелета (диагностика аномалий зубочелюстной системы) [4, 8, 9], проводят планирование и оценку ортодонтического и хирургического лечения [4, 8-10]. Для планирования используют цефалометрический анализ (расчет линейных и угловых соотношений между различными твердотканными и мягкотканными ориентирами). Разработаны специальные программные обеспечения для автоматического цефалометрического анализа. ТРГ имеет ограничения: изображение является суммационным и дает картину лишь в двухмерном виде, также правильность цефалометрического анализа во многом зависит от качества выполненного снимка.
Ортопантомография (ОПТГ) также широко применяется у данной группы пациентов. Ее применяют для оценки состояния костной ткани челюстей, состояния зубов, периодонта, парадонта, каналов нижнечелюстных нервов, элементов височно-нижнечелюстных суставов, состояния верхнечелюстных пазух [3, 4, 7]. ОПТГ имеет ограничения: изображение является двухмерным и увеличенным, резкость некоторых деталеи? снижена, возможны артефакты, важно правильное положение пациента во время исследования [7, 11].
Компьютерная томография (КТ) занимает все более прочное место у пациентов с врожденными аномалиями зубочелюстной системы. Она дает возможность визуализировать костные и мягкотканные структуры головы в реальном размере, в двух- и трехмерном видах [7, 12]. Важное преимущество компьютерной томографии - это возможность количественнои? и качественнои? оценки различных анатомических структур: линейные, объемные, угловые величины, рентгенологическая плотность [13, 14]. Все больше научных работ, посвященных применению КТ для цефалометрического анализа вместо ТРГ [8-10, 14, 15], по результатам которых данные КТ и ТРГ в определении выбранных критериев либо сопоставимы, либо КТ превосходит ТРГ. В качестве недостатков КТ выделяют высокую стоимость исследования и высокую лучевую нагрузку (с появлением томографов с возможностью объемного томографирования, она значительно снизилась).
Несмотря на наличие множества публикаций (в иностранной литературе) касательно применения КТ у пациентов с аномалиями зубочелюстной системы, данный вопрос, по мнению ряда авторов, до конца не изучен [15, 16]. В отечественных источниках эта проблема мало затронут и на сегодняшний день не существует единого подхода ни у хирургов, ни у ортодонтов к применению КТ у пациентов с врожденными аномалиями зубочелюстной системы. На сегодняшний день также не разработаны единые КТ-протоколы обследования данной группы пациентов и у рентгенологов.
Цель исследования. Разработать методику проведения компьютерной томографии и протокол обработки данных КТ пациентов с врожденными аномалиями зубочелюстной системы до хирургического лечения.
Материалы и методы исследования. С 2010 по 2013 г. нами было обследовано 84 пациента с врожденными аномалиями зубочелюстной системы. Возраст пациентов составлял от 16 до 45 лет, средний возраст составил 25 лет. В зависимости от класса развития зубочелюстной аномалии по Энглю пациенты разделились следующим образом: со II классом - 20 человек (24%), с III классом - 64 человека (76%). У 16 пациентов (19%) из обеих групп наблюдалась несимметричная деформация челюстей. Большинству пациентов (n=78; 93%) проводился стандартный протокол лечения, включающий следующие этапы (ортодонтическое лечение, предоперационная подготовка, ортогнатическая операция, послеоперационное ортодонтическое лечение). Пациентам с сужением верхней челюсти (n=8; 10%) перед основным ортогнатическим лечением проводили хирургическое расширение верхней челюсти. Всем пациентам (n=84; 100%) в последствие были выполнены двучелюстные операции (остеотомия верхней челюсти по типу Ле Фор I, межкортикальная остеотомия нижней челюсти). Части пациентов по эстетическим показания выполнялась гениопластика (n=12; 14%), некоторым пациентам в связи с эстетическими и функциональными нарушениями проводили риносептопластику (n=12; 14%).
Всем пациентам (n=84; 100%) до хирургического лечения была проведена компьютерная томография лицевого скелета. Компьютерная томография выполнялась на аппарате Toshiba Aquilion ONE с количеством рядов детекторов 320. Исследование выполнялось в положении пациента лежа на спине, плоскость физиологическои? горизонтали располагалась параллельно плоскости томографии. Для правильного положения головы использовался специальный головной фиксатор и предварительная световая разметка (недостаточно ровное положение головы в последствие корректировалось рентгенологом на рабочей станции). Исследование проводилось в положении закрытого рта.
Технические характеристики томографирования: mAs - 100-120, kV - 120. Толщина среза - 0,5 мм. КТ выполняли в спиральном (неограниченная зона исследования) и в объемном режимах (зона исследования не более 16 см за один оборот трубки) с костной (толщина среза 0,5 мм) и мягкотканной (толщина среза 1 мм) реконструкциями.
На рабочей станции проводилась обработка полученных данных.
Построение трехмерных изображений проводили в следующих режимах:
1. режим мягких тканей (для анализа пропорций и профиля лица, оценки симметричности жевательных мышц) (рис. 1а).
2. костный режим (для оценки костных структур, оценки особенностей зубочелюстной аномалии, височно-нижнечелюстных суставов, определяли нижнечелюстные и подбородочные отверстия каналов нижнечелюстных нервов) (рис. 1б).
3. режим «зубная система» (оценивали форму, размеры и положение зубов) (рис. 1в).
4. режим «воздухоносные пути» (визуальная оценка верхних дыхательных путей, околоносовых пазух, использовали, если планировалась одномоментная ортогнатическая операция и риносептопластика) (рис. 1г).
Рис. 1. КТ. Варианты трехмерных реконструкций у пациентов с врожденными аномалиями зубочелюстной системы: а - режим мягких тканей, б - костный режим, в - режим «зубная система», г - режим «воздухоносные пути». Пациентка А., 44 года. Диагноз: Несимметричная деформация челюстей, II класс скелетной аномалии развития челюстей, чрезмерное развитие верхней челюсти. Врожденная деформация костного и хрящевого отделов носа
Трехмерные реконструкции дают возможность оценить строение лицевого скелета в целом, что крайне важно при данной патологии, особенно у пациентов с несимметричными деформациями. На основании трехмерных реконструкций с помощью специальных компьютерных программ можно проводить виртуальные операции для планирования предполагаемых твердотканных и мягкотканных перемещений.
Построение двухмерных изображений проводили в следующих режимах:
1. MPR - мультипланарные реконструкции (в аксиальной, коронарной, сагиттальной и косых плоскостях) височно-нижнечелюстных суставов (ВНЧС), околоносовых пазух, полости носа, отдельных зубов (оценивали особенности их строения, наличие патологических изменений) (рис. 2).
2. curved-MPR - криволинейные реконструкции каналов нижнечелюстных нервов (оценивали их ход, дополнительные ветви, отношение корней зубов к каналам), верхней и нижней челюстей (изображение схожее с ортопантомограммой - панорамная картина всей зубной системы) (рис. 3).
Двухмерные реконструкции дают возможность оценить структуру костной ткани челюстей, состояние зубов, периодонта, парадонта, анатомию хода каналов нижнечелюстных нервов, височно-нижнечелюстные суставы, околоносовые пазухи, полость носа.
Ключевые изображения (трехмерные, двухмерные реконструкции) выносились на снимки (использовались хирургом на этапе повторной консультации для оценки патологии и во время хирургического вмешательства), все исследование записывалось на диск в формате DICOM (использовалось хирургом для уточнения интересующих его областей, планирования ортогнатической операции и проведения виртуальных операций).
Рис. 2. КТ. Мультипланарные реконструкции (MPR) височно-нижнечелюстных суставов. Косо-сагиттальные проекции правого (в положении закрытого и открытого рта) (а, б) и левого суставов (в положении закрытого и открытого рта) (в, г). Пациентка Д., 37 лет. Диагноз: Гиперплазия правого височно-нижнечелюстного сустава
Рис. 3. КТ. а - криволинейная реконструкция (curved-MPR) верхней челюсти. Пациентка Э., 24 года с врожденной зубочелюстной аномалией. Определяется дистопированный ретенированный зуб у корней 21-24 зубов. б - криволинейная реконструкции (curved-MPR) нижней челюсти. Пациентка М., 25 лет, с врожденной зубочелюстной аномалией. Определяется частичная вторичная адентия
В работе также оценивалось влияние артефактов на качество получаемого изображения и возможности его интерпретации.
Результаты исследования. Исследование всем пациентам (n=84, 100%) было выполнено до хирургического лечения. Всем пациентам было выполнено построение трехмерных реконструкций в мягкотканном, костном режимах, режиме «зубная система», 3D-MIP. Построение изображений в режиме «воздухоносные пути» было выполнено только пациентам, у которых планировалось проведение одномоментной ортогнатической операции и риносептопластики (n=12, 14%).
Построение двухмерных изображений в режиме мультипланарных реконструкций было выполнено у всех пациентов.
Мультипланарные реконструкции височно-нижнечелюстных суставов строились у всех пациентов, количество изображений варьировало в зависимости от патологии. При нормальных ВНЧС проводили построение по 3 изображения в косо-сагиттальной плоскости правого и левого суставов (в латеральных, центральных и медиальных отделах) и 3 в косо-коронарной плоскости (в задних, центральных и передних отделах). При выявлении патологических изменений проводили построение по 5 изображений в косо-сагиттальной (правый и левый суставы), косо-коронарной и аксиальной плоскостях. Обязательно проводилась маркировка стороны обследования (right, left).
Мультипланарные реконструкции околоносовых пазух и полости носа строились только у пациентов с выявленными изменениями (n=60, 71%), количество изображений варьировало в зависимости от патологии.
Мультипланарные реконструкции зубов строились только у пациентов с выявленными изменениями (n=70, 83%), количество изображений варьировало в зависимости от патологии. Строили изображения при выявлении следующих изменений зубов: аномалии (положения, формы, размера, прорезывания), наличие кистозных изменений у корней зубов и др. Обязательно проводилась нумерация выведенного зуба (например, 23).