Le analisi di studio radiografiche in ortodonzia con metodica digitale. F.Garino. G.B.Garino. E.Barina INTRODUZIONE

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1 Le analisi di studio radiografiche in ortodonzia con metodica digitale. F.Garino. G.B.Garino. E.Barina INTRODUZIONE L introduzione dell informatica nello studio ortodontico ha fornito, da tempo, notevoli vantaggi nella gestione dei dati riferentisi alla cartella clinica dei pazienti, alla distribuzione quotidiana degli appuntamenti ed a tutti i compiti amministrativi e gestionali a seconda dei tipi di software adottati. In un epoca più recente, la fotografia digitale ha permesso una documentazione fotografica di una qualità molto vicina a quella tradizionalmente eseguita con la normale macchina fotografica, sia a riguardo dei profili che a riguardo delle proiezioni intraorali, fornendo una grande capacità ed efficienza tanto nella loro memorizzazione, quanto nella visualizzazione e soprattutto nella loro archiviazione. Risultano così superate le pellicole fotografiche, gli sviluppi fotografici, i vari sistemi di archiviazione delle diapositive e le modalità del loro impiego. In quest ultimo periodo, sin dal 1980, il diffondersi progressivo della radiologia digitale, anche ad uso ambulatoriale, l affinamento delle metodiche di memorizzazione e di stampa delle immagini, superando, in questo modo, i vincoli legati allo sviluppo radiografico tradizionale, hanno permesso il raggiungimento di risultati qualitativamente notevoli per le tre documentazioni di base utilizzate per la diagnosi ortodontica nel paziente giovane e nell adulto, e cioè la Rx panoramica, la teleradiografia latero-laterale e la postero-anteriore le quali hanno acquisito sempre maggior diffusione (1,2). Anche in questo tipo di documentazione risultano superate le fasi dello sviluppo radiografico, senza la necessità di una camera oscura, con grande vantaggio di tempo e di spazio, mentre sono sempre più utili le più recenti metodiche di memorizzazione e di archiviazione dei dati e delle immagini su supporto Jaz, Dat o masterizzatore con facilità di accesso e recupero degli stessi dati(8,9,10). Tanto il caricamento delle immagini fotografiche a mezzo di scheda che di quelle radiografiche attraverso la loro lettura con scanner specifico per radiografie richiede la disponibilità di una unità centrale con una ben definita configurazione. Pertanto, l avvento della radiologia digitale, con la possibilità di eseguire tutte queste immagini radiografiche con una sufficiente definizione e con metodiche che hanno consentito anche di memorizzare queste immagini e stamparle su pellicola, senza richiesta di sviluppo, ottenendo, in questo modo, una documentazione identica alle comuni radiografie, ha permesso il diffondersi della sistematica(3,7). La flessibilità della metodica dentale digitale consente anche di eseguire ed ottenere con le stesse procedure quelle proiezioni più specifiche e non di base per una diagnosi ortodontica(4,5,6). In presenza di asimmetria mandibolare, la proiezione sub-mento vertice sembra la più valida per una diagnosi differenziale, malgrado le difficoltà legate alla sua realizzazione e alla identificazione dei punti cefalometrici (11). Nel trattamento ortodontico del paziente adulto in cui sia prevista una finalizzazione protesica, oltre alla documentazione ortodontica radiologica tradizionale, sempre indicata seppure non più in presenza di fattori legati alla crescita, appare anche più rilevante poter associare, nel piano di trattamento ortodontico preprotesico, informazioni mirate sulla possibilità di prospettare, per le zone edentule o parzialmente edentule, una soluzione con impianti. La stessa importanza, almeno indicativa, trova anche nel piano di trattamento ortodontico di un paziente in crescita in cui siano presenti agenesie, singole o di più elementi indipendentemente dalla presenza o meno, nelle zone interessate, dei decidui corrispettivi. 1

2 L opzione Transcan, realizzata utilizzando la stessa lastra al fosforo impiegata per la panoramica, associata all impiego di un posizionatore specifico, consente di eseguire immagini di strati, a spessore selezionabile, situati su piani perpendicolari all arcata stessa. Allo scopo di poter meglio definire i rapporti di contiguità con le strutture anatomiche della zona interessata all analisi, l opzione consente di realizzare, con la stessa immagine digitale, una emipanoramica ortogonale associata alla proiezione trasversale. SCOPO DEL LAVORO Lo scopo del lavoro è di presentare la documentazione radiografica di base e quella complementare utilizzate, a scopo diagnostico, in ortodonzia. ed eseguite con una sistematica digitale. Essa comprende : Rx panoramica, teleradiografia latero-laterale e postero-anteriore, la radiografia della mano per l indice carpale, le transcraniali laterali oblique dell ATM, le radiografie di entrambe le articolazioni temporo-mandibolari, eseguite su una stessa panoramica, con proiezioni lungo l asse maggiore dei condili rispettivamente a bocca aperta e chiusa; la stessa panoramica viene altresì usata per una visione frontale di entrambi i seni mascellari, per una visione laterale di un seno e, infine, per una proiezione frontale di entrambe le articolazioni temporo-mandibolari. L opzione transcan viene realizzata rispettivamente su quadranti dell arcata superiore e dell arcata inferiore e fornisce delle proiezioni trasversali di sezioni delle arcate. MATERIALI La casistica presentata nella documentazione proviene da pazienti con tipi differenti di malocclusione allo scopo di evidenziare le differenti applicazioni. METODI Tutta la documentazione radiografica (panoramica, latero-laterale, postero-anteriore, submentovertice) è stata ottenuta utilizzando l ortopantomografo Orthoralix (Gendex Dental System). Invece delle normali pellicole radiografiche sono utilizzate lastre ai fosfori fotostimolabili che, per mezzo della strumentazione denominata commercialmente DenOptix (Gendex Dental System) permettono la memorizzazione diretta della immagine radiografica con gestione totalmente informatizzata della stessa. Tutte le immagini sono state visualizzate attraverso l uso del software VixWin 2000 che permette di archiviare e visualizzare immagini utilizzando trattamenti specifici per l ottimizzazione delle stesse nelle diverse proiezioni. Nelle cassette radiografiche,al posto delle comuni pellicole radiografiche, sono pertanto piazzate le pellicole al fosforo Le pellicole ai fosfori, una volta letta l immagine con DenOptix, possono essere riutilizzate previa cancellazione da effettuarsi tramite esposizione a sorgenti di luce bianca intensa (negatoscopio) per circa 2 minuti. I fattori tecnici sono differenti a seconda del tipo di proiezione (Tab.1,2,3). 2

3 I tempi di esposizione sono stati, rispettivamente, per la Rx panoramica : 74 Kv, 6 ma, 12 sec. Per le teleradiografie latero-laterali di 74 Kv,6 ma 0.80 sec.; per la postero-anteriore di 82 Kv,10 ma, 2 sec. Per l indice carpale, il paziente era stato disposto con il palmo della mano, compreso il polso, sulla stessa cassetta usata per le teleradiografie, e con le dita divaricate; tempi di esposizione : 62 Kv. 6 ma,0.8 sec. Per le transcraniali laterali oblique, è stata adottata una cassetta 12x30 e sono state eseguite tre proiezioni, rispettivamente in massima intercuspidazione, in posizione di riposo ed in massima apertura, per entrambe le articolazioni. La sorgente radiogena è rappresentata, in questo caso, da un apparecchio endorale e la cassetta e il paziente collocati in un craniostato specifico. La proiezione sub-mento vertice, è stata eseguita in condizione di massima intercuspidazione, con il paziente in posizione iperestesa con il piano di Francoforte perpendicolare al pavimento e parallelo alla stessa cassetta usata per le teleradiografie. I tempi di esposizione sono di 84 Kv, 15 ma, 2,5sec.. Per l opzione transcan, dopo avere eseguito l impronta dell arcata interessata dall agenesia o dalla zona edentula, sono collocati nella zona interessata uno o più reperi. Risulta determinante per la buona riuscita dell immagine e soprattutto una lettura affidabile, orientare l impronta stessa utilizzando un posizionatore specifico che consente di orientare in maniera opportuna il cucchiaio dell impronta.tale orientamento, ottenuto al banco, viene trasferito all apparecchio radiografico, collocando il posizionatore stesso sullo stativo dell apparecchiatura radiografica in cui normalmente viene piazzato il posizionatore per il morso del paziente utilizzato per la panoramica e ricollocando l impronta in bocca al paziente che, a sua volta, è stato piazzato con il capo nello stativo dell apparecchiatura. Di grande importanza, oltre all orientamento dell impronta nello stativo al banco, sono l orientamento orizzontale del piano mandibolare o del piano di Francoforte a seconda che la zona interessata sia inferiore o superiore. Per la stampa delle immagini radiografiche digitali su supporto di pellicola, è stata utilizzata una stampante a sublimazione, senza alcuna penalizzazione dell ingrandimento dell immagine. RISULTATI Le Figg. 1,2,3,4 rappresentano radiografie panoramiche digitali di quattro diversi pazienti eseguite con la sistematica Gendex. DenOptix. Oltre ai rilievi che si riferiscono ai denti quali il numero, il momento e la direzione di eruzione, sono evidenti, circa la asimmetria mandibolare, informazioni scheletriche riguardanti: - differente altezza delle branche verticali. - differente lunghezza delle branche orizzontali. - configurazione dei condili. - configurazione dei processi coronoidi. - diverso andamento delle incisure sigmoidea ed antegoniale. La Fig.5, rappresenta la teleradiografia, digitale, scattata in posizione di massima intercuspidazione. Questa immagine può essere utilizzata, successivamente, per una valutazione cefalometrica con il rispettivo tracciato.sono evidenti i rilievi dei tessuti molli. Il repere di due punti di riferimento, costanti nelle loro posizione, su una sequenza di teleradiografie, dello stesso caso, ma eseguite in epoche successive, ne consente la loro sovrapposizione. 3

4 La Fig. 6 raccoglie una sequenza di radiografie endorali. La Fig. 7 presenta una teleradiografia in proiezione postero-anteriore, in cui sono rilevabili le strutture della base cranica, del mascellare, della mandibola comunemente utilizzati nella diagnosi differenziale delle asimmetrie. Le Figg. 8,9 presentano delle proiezioni frontali ed assiali a bocca aperta e chiusa di entrambe le articolazioni temporo-mandibolari su una panoramica. Per queste proiezioni è necessario posizionare il paziente in un apposito craniostato. Le Figg.10,11 rappresentano due differenti proiezioni dei seni mascellari. La Fig. 12 rappresenta una proiezione sub-mento vertice eseguita con il paziente disposto con il capo in posizione iperestesa con il piano di Francoforte perpendicolare al piano del pavimento. La Fig.13 rappresenta una radiografia della mano utilizzata per la valutazione dell età scheletrica del paziente analizzando la forma e il diametro della epifisi e delle diafisi delle falangi del terzo dito, la comparsa del sesamoide. La Fig. 14 rappresenta una ulteriore documentazione dell articolazione temporo mandibolare, eseguita rispettivamente a bocca chiusa, in posizione di riposo ed aperta, per il riscontro della posizione del condilo nelle tre differenti condizioni. Questa proiezione presuppone la disponibilità di un craniostato e viene eseguita con un tradizionale apparecchio endorale. Le Figg. 15 e 16 rappresentano due immagini realizzate su pazienti diversi, entrambe finalizzate a definire un protocollo chirurgico implantologico. DISCUSSIONE La sistematica radiografica digitale Den Optix (Gendex) usa supporti radiografici al fosforo invece delle pellicole radiografiche allo scopo di catturare ed immagazzinare le immagini; questa procedura è applicata da lunga data in medicina ma ha sempre richiesto uno scanner dai costi elevati che ne aveva precluso l utilizzo in odontoiatria; ultimamente la messa a punto di questo scanner dai costi meno alti ne ha reso possibile la diffusione. La tecnica di cattura delle immagini al fosforo consente anche di scattare le radiografie con le procedure identiche a quelle utilizzate con la metodica standard poiché i fogli delle lastre fosforo sono sottili e flessibili come le pellicole tradizionali e dalle dimensioni comunemente usate. Per le sistematiche endorali, i supporti radiografici sono delle dimensioni standard, con l intera superficie utilizzabile nella sua estensione per catturare l immagine mentre sono disponibili dei contenitori alle dimensioni corrispondenti, monouso per motivi igienici. La sequenza radiografica viene eseguita con la stessa procedura utilizzata per le radiografie tradizionali, con tempi di esposizione ridotti e le immagini possono essere visualizzate e conservate a lungo. Per le radiografie panoramiche e quelle proiezioni che utilizzano cassette 18x24 possono essere impiegate le medesime delle radiografie tradizionali eliminando gli schermi di rinforzo e sostituendoli con le lastre al fosforo ponendo attenzione al loro giusto orientamento. Le lastre al fosforo allorché sono sollecitate dalle radiazioni, catturano e trattengono energia. Durante le fasi di scansione, un laser stimola le pellicole al fosforo alloggiate in un apposito tamburo provocando lo restituzione dell energia immagazzinata sotto forma di fotoni che vanno a costituire l immagine latente. 4

5 I fotoni vengono convertiti dapprima in segnali elettrici e quindi in forma digitale. Poiché le lastre al fosforo sono, al contrario, poco sensibili alla luce diurna, sono in grado di essere trasferite dalla cassetta al tamburo manovrando in condizioni normali senza la necessità della camera oscura. Una scannerizzazione della panoramica richiede circa tre minuti, una lastra al fosforo 18x24, indipendentemente dal tipo di proiezione per cui è impiegata e, di conseguenza, indipendentemente dal voltaggio, dall amperaggio e dai tempi di esposizioni impiegati, viene processata in circa 3 minuti. Una lastrina endorale digitale, sino ad otto caricate sullo stesso tamburo,vengono scannerizzate in 90 secondi. Completata la scannerizzazione, il programma invia l immagine digitale al computer. Le lastre al fosforo possono essere riutilizzate dopo l esposizione alla luce del negatoscopio per circa due minuti allo scopo di cancellare le immagini residue. Questo per migliaia di volte;in caso di danno può essere sostituito, al costo dei soli sensori. Le immagini digitali possono offrire dei vantaggi anche diagnostici rispetto alle pellicole tradizionali grazie al loro potenziale attivo di visualizzazione dei dati. Il potenziale attivo di visualizzazione è legato al rapporto tra entità delle radiazioni che arrivano alla lastra tradizionale o al fosforo e la densità ottica, cioè all entità di variazioni dalla luce al chiaro. Poiché le pellicole radiografiche tradizionali hanno un potenziale attivo di visualizzazione modesto, le procedure di sviluppo e di fissaggio richiedono un grande controllo per raggiungere uno standard di immagine sufficiente. Essendo parecchi i fattori che concorrono alla buona qualità dell immagine, quali le caratteristiche dei bagni di sviluppo, di fissaggio, la loro temperatura, il grado del loro utilizzo e la loro frequenza allo scopo di integrarli, ogni errore nella loro gestione può penalizzare la qualità dell immagine. Il potenziale attivo di visualizzazione delle lastre al fosforo, al contrario, risulta molto elevato nonché il sistema di lettura e di trasferimento dell immagine, per cui è possibile selezionare, da parte dell operatore, il valore di visualizzazione più adatto per quel tipo di informazione. Questo potenziale di visualizzazione può essere adattato in maniera automatica e controllato nell immediato, evitando così la possibilità di una immagine sotto esposta o esposta in eccesso. Nella teleradiografia latero-laterale, postero-anteriore, submento-vertice si è in grado di operare sull immagine privilegiando i tessuti molli in modo che il loro spessore, nonché il tessuto cartilagineo possa essere visualizzato al meglio. Per i tessuti duri e per la definizione delle componenti delle articolazioni temporo-mandibolari si può ottimizzare il potenziale di visualizzazione operando sulle sue caratteristiche allo scopo di ottenere delle immagini dettagliate. L opzione transcan consente un esame completo delle arcate dentali e della corrispondente zona scheletrica dei quadranti posteriori, destro e sinistro, estesi da molare a canino e dei due quadranti anteriori destro e sinistro che comprendono la zona incisiva. Lo spessore dello strato a fuoco distribuito simmetricamente in direzione mesio-distale attorno al piano centrale dell immagine è di 6 mm mentre per ogni programma sono fatte 3 scansioni poste su piani paralleli distanti tra loro 7 millimetri e riprodotti sulla stessa immagine. La funzione del posizionatore è quella di definire l orientamento dell impronta e, in particolare della zona che si intende valutare rispetto ai riferimenti riportati sulle guide di centratura. Queste, infatti, consentono di stabilire il miglior posizionamento dell impronta rispettivamente per il mascellare e per la mandibola. Pertanto una immagine digitale può contenere molte più informazioni al contrario della radiografia tradizionale, le quali inoltre possono essere messe in rilievo e visualizzate allo stesso tempo. 5

6 CONCLUSIONI Sebbene l ortodontista sia sempre sensibile all informatizzazione ed alla sua applicazione nella documentazione di base e nelle analisi di studio in cui sono richiesti calcoli e tracciati, la mancata disponibilità di lastra al fosforo di dimensioni eguali a quelle utilizzate per la normale radiologia ortodontica e cioè 18x24 e 15x30 ne aveva sempre precluso l impiego nella radiologia digitale. Il sistema DenOptix (Gendex)offre una alternativa alla pellicola radiografica tradizionale su dimensioni identiche alla normale radiografia ed a parità di qualità. Appare importante sottolineare come l uso della radiologia digitale ( DenOptix, Gendex Dental System) e dei programmi per l automatizzazione dei calcoli nei tracciati cefalometric Vix Win, Dolphin Imaging, SmartCeph) di immagini digitali, abbia un effetto importante e positivo per la pratica ortodontica, sia per la qualità delle analisi che tali mezzi consentono di ottenere sia per la velocità e semplicità della gestione, visualizzazione ed archiviazione di tutti i dati(tracciati ed immagini). La possibilità di trasmettere immagini digitali di alta qualità via Internet, rappresenta un altro aspetto fortemente interessante per l immediato futuro: queste immagini, eguali come standard, al contrario delle normali copie o fotocopie, attualmente in uso, possono essere inviate a più indirizzi con possibilità di visualizzare ed archiviare in tempi rapidi e con minimo ingombro di spazio. Le immagini digitali possono,d altronde essere stampate su lucidi con possibilità di ingrandire e visualizzare zone specifiche. E possibile inoltre supporre che strumenti di analisi e previsione, basati sullo studio delle immagini radiografiche digitali, sempre più sofisticati e potenti saranno disponibili per migliorare e supportare il lavoro quotidiano,consentendo all ortodontista di dedicarsi maggiormente alla parte diagnostica, condizione indispensabile per formulare un corretto piano di trattamento. 6

7 BIBLIOGRAFIA 1.Abdel-Kader H.M. (1998) The reliability of using dental X-ray film in assessment of MP3 Stages of the pubertal growth spurt. Am J. Of Orthod. And Dent. Orthop. 114, El-Mangoury, E.H., Shaheen, S.I. and Mostafa, Y.A. (1987) Landmark identification in computerized posterior-anterior cephalometrics, American Journal Orthod. And Dentofacial Orthop. 91, Hagg,U,Tranger J. Skeletal stages of the hand and wrist as indicators of the pubertal growth spurt. Acta Odontologica Scandinavia 1988,38: Lew K. The reliability of computerized cephalometric soft tissue prediction following bimaxillar anterior subapical osteotomy. Int J Adult Orthod Orthognath Surg 1992; 7: Phillips C,Greer J.VigP.Matteson S.Photocephalometry: Errors of projection and landmark location.am. J.Orthod ;86: Phillips C, Hill B, Cannac C. Video imaging and patients expectations. Angle Orthod 1995; 65: Ricketts R.M., Bench R.W., Hilgers J.J. and Schulhof R. (1972) an overview of computerized cephalometrics, Am. J. Orthod. 61, Sarver DM, Johnston MW, Maturas VJ. Video-imaging for planning and counseling in orthosurgery. J Oral Maxfac Surg 1988;46: Sarver DM, Johnston MW. Video imaging : technique for superimposition of cephalometric radiography and profile images. Int J Adult Ortho Orthognath Surg 1990; 5: Turpin D. The need for video imaging. Angle Orthod 1995;65: Woodside D.G. Cephalometric roentgenography.in: James W.,Clark s Clinical Dentistry. Harper Row Pub,Hagerstrown. Maryland Sommario L informatica e la radiologia digitale diventano sempre più diffusi nello studio ortodontico. Le radiografie digitali riescono a produrre immagini ad alta definizione consentendo un notevole salto di qualità nella loro realizzazione, superando le fasi di sviluppo nella camera oscura e rivoluzionando i sistemi di memorizzazione, trasmissione e archiviazione di tutta questa documentazione. Sono presentati differenti esempi di documentazione radiografica riferentisi alle analisi di studio di uso più frequente in ortognatodonzia. Particolare rilievo viene dato alla proiezione sub-mento vertice e viene prospettata, a tale scopo, una scheda cefalometrica per l impiego nelle asimmetrie mandibolari. 7

8 SUMMARY Computer technology and digital dental radiography are in more common use in the orthodontic practice. They offer high quality digital radiographs producing instant and correctable images and permit long-term storage and computer- archive patient records. The more useful radiographic images are presented to be used in daily orthodontic practice for diagnosis and treatment planning. PAROLE CHIAVE. Diagnosi ortodontica. Radiologia digitale. Analisi cefalometrica KEY WORDS Orthodontic diagnosis. Digital radiology.cephalometric analysis. DIDASCALIE Fig.1 Radiografia panoramica standard di paziente in fase di permuta(zuccone)37 Fig.2. Radiografia panoramica standard di paziente adulto con proiezione ortogonale.27 Fig.3 Radiografia panoramica infantile.26 Fig.4 Emipanoramica ortogonale in dentizione permanente con canino superiore incluso27 Fig.5 Teleradiografia latero-laterale di paziente con latero-deviazione in dentizione mista 3. Fig.6 Tre differenti roiezioni endorali 36 Fig.7 Teleradiografia in proiezione postero-anteriore. 39 Fig.8 ATM:visione frontale Dx esx 30 Fig.9 ATM:visone assiale Dx e Sx a bocca aperta e chiusa.42 Fig.10 Seni mascellari: visione frontale 28 Fig.11 Seno mascellare :visione laterale 29 Fig.12 Proiezione sub-mento-vertice di un caso con asimmetria mandibolare.40 Fig.13 Radiografia della mano:indice carpale.35 Fig.14 ATM:transcraniale laterale obliqua a bocca chiusa,a riposo ed aperta.. Fig.15. Fig.16. Tab 1,2,3. Fattori tecnici. 8

9 OPM Fattori tecnici : Tempi di esposizione Tele L-L Tele P-A SW Kv = 74 Kv = 74 Kv = 82 Kv = 84 m.a. = 10 m.a. = 6 m.a. = 10 m.a. = 15 sec. = 12 sec. = 0.80 sec = 2 sec = 2.50 Fattori tecnici : Tempi di sviluppo Lastra 15 x 30 e 12 x 30 = 2 minuti Lastra 18 x 24 = 3 minuti 9

10 Fattori tecnici : Tempo di ricarica 10

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