Цефалометрия - Cephalometry

Краниометрия черепа, 1902 год

Цефалометрия изучение и измерение голова, обычно человеческая голова, особенно медицинская визуализация такие как рентгенография. Краниометрия, измерение черепа (череп ), представляет собой большой набор цефалометрии. Цефалометрия также имеет историю френология, который является изучением личности и характера, а также физиогномика, которая представляет собой изучение черт лица. Цефалометрия, применяемая в сравнительная анатомия контекст сообщает биологическая антропология. В клинических условиях, таких как стоматология и челюстно-лицевая хирургия, цефалометрический анализ помогает в лечении и исследованиях; цефалометрические ориентиры направлять хирургов в планировании и операциях.

История

История цефалометрии (цефало- + -метрия, «измерение головы») можно проследить через искусство, науку и антропологию. Истоки важного метода измерения уходят корнями в эпоху Возрождения. Леонардо да Винчи, пожалуй, самый известный ученый и художник, изучавший пропорции лица в эпоху Возрождения. Да Винчи и другие использовали сетки, чтобы изучить пропорции лица и сделать выводы о них. Да Винчи искал божественные пропорции в своем стремлении понять пропорции лица. С тех пор было обнаружено, что божественная пропорция существует в пропорциях лица 20 века, поскольку они связаны с эстетикой. Начиная с Петруса Кампера в 18 веке для измерения формы лица стали использовать углы. Кампер также начал практику этнографических группировок по форме лица.[1] Андерс Ретциус определил головной указатель и классифицировал разные формы головы. Брахицефал означает маленькую округлую голову. Долихоцефал означает длинную голову. Мезоцефальный относится к голове среднего размера, обычно между брахицефальным и долихоцефальным размером.

График

  • Андерс Ретциус (1796–1860) Определил головной указатель как средство классификации древних человеческих останков в Европе.
  • 1931 год, ортодонты освятили эру цефалометрии.
  • 1960-е годы начали эпоху компьютерной цефалометрической радиологии.
  • 1961 г. Дональд и Браун опубликовали статью об использовании ультразвука для измерения корреляции диаметра головки плода и веса плода.

Приложения

Стоматология

Цефалометрический анализ используется в стоматология, и особенно в ортодонтия, чтобы оценить размер и пространственные отношения зубы, челюсти, и череп. Этот анализ дает информацию для планирования лечения, дает количественную оценку изменений во время лечения и предоставляет данные для клинические исследования. Цефалометрия фокусируется на линейных и угловых размерах, установленных на основе измерений костей, зубов и лица. Он также использовался для измерения твердых и мягких тканей черепно-лицевого комплекса.

Акушерство

УЗИ цефалометрия полезна для определения роста ребенка в утробе матери. Цефалометрия также может определить, пройдет ли еще не родившийся ребенок через родовые пути. Определенный 3D приложения для визуализации теперь используются в акушерской цефалометрии. В 1961 году Дональд и Браун применили ультразвуковую технику для измерения головки плода. Другие ученые попробовали этот метод и обнаружили, что метод ультразвукового исследования на 3 мм отличается от послеродового измерения с помощью штангенциркуля. Этот метод требует, чтобы транспондер располагался на животе матери над областью головы плода. Транспондер перемещается, пока пара эхо-сигналов не станет сильной и одинаковой. Это указывает на то, что теменные кости перпендикулярны передающему лучу. Расстояние отражений равно бипариетальному диаметру. Отсюда с невероятной точностью можно определить размер головы и вес плода. Ультразвуковая цефалометрия должна использоваться в дополнение к другим рентгенографическим методам. До сих пор не сообщалось о каких-либо побочных эффектах для плода или матери с помощью ультразвуковой цефалометрии плода.[2]

Криминалистика

Цефалометрия может использоваться в судебно-медицинских исследованиях. Исследователи работают над составлением баз данных краниометрических данных на популяционном уровне. Из-за различий в размерах черепа в зависимости от населения эти типы баз данных могут помочь исследователям, работающим в известном регионе.

Одна такая база данных использовалась для проверки возможности использования краниометрических измерений для измерения роста, когда доступны только фрагментарные останки. Исследователи создали базу данных черепных измерений, используя цефалограммы женщин Гаро, живущих в Бангладеш. Окружность головы, длина головы, высота лица от 'назион 'to' gnathion ', были измерены и задокументированы бизигоматическая ширина и рост. Измерения женщин были помещены в базу данных, а затем было дано нормативное значение для каждого измерения в этой популяции. Результаты показали, что единственная окружность головы статистически положительно коррелировала с ростом.[3]

Один из способов использования цефалограмм - это точная оценка возраста, но не оценка пола. Одно исследование подтвердило, что нижнечелюстная ветвь Длина тесно связана с хронологическим возрастом и может использоваться для прогнозирования того, является ли человек старше 18 лет или старше, с очень значительной степенью точности (95% доверительный интервал). Если длина ветви 7,0 см или больше, то вероятность того, что человеку исполнилось 18 лет, составляет 81,25%. Кроме того, исследование подтвердило, что не существует сильной степени полового диморфизма между длиной ветви нижней челюсти, пока человек не достигнет 16-летнего возраста. Точность прогнозирования пола по длине ветви нижней челюсти составляет всего 54%, что делает ее ненадежным показателем пола в судебно-медицинском контексте. Исследование также имеет значение для оценки возраста живых людей. Это может быть применимо в иммиграционных, уголовных и гражданских расследованиях, усыновлении детей или запросах на пенсию по старости. Для проведения исследования использовались сканированные цефалометрические рентгенограммы.[4] Цефалометрия остается наиболее популярным и полезным методом исследования морфологии черепно-лицевого скелета. Размеры черепа также важны для реконструкции лица в случаях оспаривания личности. В исследовании, проведенном в Пенджабе, наиболее распространенным краниотипом был мезоцефальный, за ним в тропических регионах следовал доликоцефальный. Брахицефал чаще встречается в регионах с умеренным климатом. Генетические факторы и факторы окружающей среды были предложены для наличия вариаций головных индексов среди групп населения. Также было показано, что пищевые привычки влияют на черепно-лицевую форму людей. Данные, собранные в этом исследовании, действительны только для взрослого населения и могут быть полезны в контексте судебной экспертизы в будущем.[5]

Апноэ во сне

Азиатское исследование было проведено с участием детей в возрасте от 3 до 13 лет с синдромом обструктивного апноэ во сне. В исследовании сделан вывод, что четыре цефалометрических антропоморфных параметра были связаны с индексом апноэ-гипопноэ. Три из них указали на важность положения подъязычной кости при апноэ во сне у детей. В этой области необходимы дальнейшие исследования.[6] В шотландском исследовании использовались цефалометрические рентгенограммы, чтобы определить причину апноэ во сне. Это было выполнено на взрослых мужчинах и женщинах, и было обнаружено, что расположение подъязычной кости также коррелирует с синдромом обструктивного апноэ / гипопноэ во сне (OSAHS). Было выявлено, что большее расстояние от подъязычной кости до плоскости нижней челюсти вместе с более коротким телом нижней челюсти в значительной степени связано с OSAHS. По сравнению с контрольной группой у пациентов с OSAHS подъязычная кость была ниже по отношению к плоскости нижней челюсти.[7] Используя программу цефалометрического анализа, в ходе исследования был сделан вывод о том, что у людей с уменьшенной средней длиной лица и расположенной ниже подъязычной кости дыхательные пути меньше, что может привести к обструктивному апноэ во сне. Боковая цефалография полезна для анализа характеристик скелета и мягких тканей. Они записали 22 измерения с боковых цефалограмм, и краниометрические ориентиры были оцифрованы. В других исследованиях были отмечены различия в характеристиках в сагиттальной и вертикальной плоскостях у больных апноэ по сравнению с контрольной группой. Это исследование не обнаружило этих различий между их группами. Они действительно обнаружили, что с помощью цефалометрии существует разница в черепно-лицевой морфологии людей с обструктивным апноэ во сне по сравнению со здоровым населением.[8] На недавних открытых публичных соревнованиях алгоритмы машинного обучения и анализа формы продемонстрировали среднюю ошибку 1,92 мм для автоматического определения координат и до 93,2% согласия между автоматизированной и ручной цефалометрией.[9][10]

Технологии

Достижения в области технологий позволили ученым и антропологам использовать статистические программы для оценки происхождения черепа путем измерения различных краниометрических точек. CRANID - это статистическая программа, которая используется, когда источник черепа неизвестного происхождения. Черепные измерения производятся и вводятся во всемирную краниометрическую базу данных, которая сравнивается с другими известными черепными метриками. Эта информация позволяет пользователю оценить родословную в контексте археологических и криминалистических исследований, а также репатриации. Он имеет высочайшую точность, когда можно определить пол.[11] Программное обеспечение Dolphin Imaging Cephalometric and Tracing - это цефалометрический анализ, позволяющий измерять размеры дыхательных путей и зубочелюстные параметры. Он использовался для исследований при обструктивном апноэ во сне. Поскольку цефалометрия становится все более оцифрованной за счет использования различных программ и сканеров, следует соблюдать осторожность при интерпретации данных. Объекты, измеренные с помощью компьютерных методов, могут не совпадать с оригиналом. Сканирование и реконструкция поверхности могут вызвать некоторую погрешность измерения данных. Известны случаи, когда разные программы производили разные данные, даже когда один и тот же череп использовался в одинаковых условиях. Программные пакеты AMIRA и TIVMI использовались для реконструкции поверхности. Средняя разница между измерениями была ниже для TIVMI. AMIRA может давать ошибку до 4% в известных измерениях и 5% в измерениях сухого черепа. При использовании для этой цели оцифрованного программного обеспечения следует учитывать коэффициент ошибок.[12]

Другие применения цефалометрии

  • Изучение и прогнозирование роста лица путем наложения старых изображений для сравнения роста.
    • Были разработаны компьютерные программы, способные использовать боковые цефалограммы и сравнивать их с алгоритмами роста для проверки надежности алгоритмов. Были обнаружены достоверные результаты при использовании алгоритмов выращивания Болтона и Рикетса в пределах 1,5 мм. Двухлетние прогнозы оказались наиболее верными.[13]
  • Диагностика особых патологий
  • Диагностика черепно-лицевых аномалий
  • Оценка носоглоточного прохода

Смотрите также

Библиография

  • Харрис, Дж. Э. и др. «Полевой метод цефалометрического рентгеновского исследования черепов на ранних нубийских кладбищах». Американский журнал физической антропологии 24, вып. 2 (март 1966 г.): 265–273.
  • Houlton MC (май 1977 г.). «Расходящиеся темпы роста бипариетального диаметра при беременности двойней». Акушер Гинеколь. 49 (5): 542–5. PMID  850566.
  • Littlefield TR, Kelly KM, Cherney JC, Beals SP, Pomatto JK (январь 2004 г.). «Разработка новой системы трехмерной визуализации черепа». J Craniofac Surg. 15 (1): 175–81. Дои:10.1097/00001665-200401000-00042. PMID  14704586.
  • MW Определение (В архиве 2009-10-31)

Рекомендации

  1. ^ Валь, Норман (2006). «Ортодонтия за 3 тысячелетия. Глава 7: Анализ лица до появления цефалометра». Американский журнал ортодонтии и челюстно-лицевой ортопедии. 129 (2): 293–298. Дои:10.1016 / j.ajodo.2005.12.011.
  2. ^ Гольдберг; и другие. (1966). «Ультразвуковая цефалометрия плода». Радиология. 87 (2): 328–332. Дои:10.1148/87.2.328. ЧВК  1785849.
  3. ^ Ахтер, З (2012). «Оценка роста по черепно-лицевой антропометрии у взрослых женщин Бангладеш Гаро». Mymensingh Medical Journal.
  4. ^ Толедо де Оливейра, Фернандо (2014). «Длина ветви нижней челюсти как показатель хронологического возраста и пола». Международный журнал судебной медицины. 129 (1): 195–201. Дои:10.1007 / s00414-014-1077-у. PMID  25270589.
  5. ^ Хан М; и другие. (2015). «Цефалометрическое исследование в южном Пенджабе». Профессиональный медицинский журнал.
  6. ^ Пин-Инь; и другие. (2012). «Систематический анализ цефалометрии при обструктивном апноэ сна у азиатских детей». Ларингоскоп. 122 (8): 1867–1872. Дои:10.1002 / lary.23297. PMID  22753016.
  7. ^ Риха; и другие. (2005). «АСфалометрическое сравнение пациентов с синдромом апноэ / гипопноэ во сне и их братьев и сестер». Спать.
  8. ^ Гунгор; и другие. (2013). «Цефалометрическое сравнение пациентов с обструктивным апноэ сна и здоровых людей». Европейский журнал стоматологии.
  9. ^ Линднер, Ван (2016). «Эталон для сравнения алгоритмов анализа стоматологической рентгенографии». Анализ медицинских изображений. 31: 63–76. Дои:10.1016 / j.media.2016.02.004.
  10. ^ Ибрагимов, Ван (2015). «Оценка и сравнение методов обнаружения анатомических ориентиров для цефалометрических рентгеновских изображений: большая проблема». IEEE Transactions по медицинской визуализации. 34 (9): 1890–1900. Дои:10.1109 / TMI.2015.2412951. PMID  25794388.
  11. ^ Калленбергер, Л. (ноябрь 2012 г.). «Использование CRANID для проверки популяционной принадлежности известных черепов». Журнал анатомии. 221 (5): 459–464. Дои:10.1111 / j.1469-7580.2012.01558.x. ЧВК  3482354. PMID  22924771.
  12. ^ Guyomarc'h, Пьер; и другие. (Июнь 2012 г.). «Трехмерная компьютерная краниометрия: сравнение неопределенности измерения, вызванной реконструкцией поверхности, выполненной двумя компьютерными программами». Международная криминалистическая экспертиза. 219 (1–3): 221–227. Дои:10.1016 / j.forsciint.2012.01.008. PMID  22297143.
  13. ^ Сагун, Мэтью (2015). «Оценка алгоритмов прогнозирования роста Рикеттса и Болтона, встроенных в два диагностических программного обеспечения для визуализации и цефалометрии». Журнал Всемирной федерации ортодонтов.