CORRELATION ENTRE LES MENSURATIONS TELERADIOGRAPHIQUES ET LES CARACTERISTIQUES PHOTOGRAMMETRIQUES DES TISSUS CUTANES FACIAUX

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Analyses dimensionnelles

Elles s’appuient sur des mesures linéaires et angulaires.
Elles datent des années 1940- 1950 et sont de loin les plus nombreuses et les plus populaires parmi les orthodontistes car elles répondent plus directement aux besoins cliniques de diagnostic et de pronostic. Fondamentalement, toutes ces analyses reposent sur un principe commun : définir la position spatiale des mâchoires et de la denture par rapport à des plans ou à des lignes de référence. Les mesures réalisées à partir des constructions géométriques proposées par les auteurs sont ensuite comparées à des normes établies, et présentées sous forme de chartes. Leurs différences ne concernent en fait que le choix des systèmes de référence (plan de Francfort ou la ligne SNa) et la nature des mesures effectuées (linéaires ou angulaires).

Analyse de Downs

Présenté par Downs en 1948 [31], c’est l’une des analyses céphalométriques les plus fréquemment utilisées. Elle est basée sur les résultats de 20 individus caucasiens âgés de 17 à 21 ans, des deux sexes, tous ces individus ayant des occlusions idéales et aucun traitement orthodontique antérieur. Le plan horizontal de Francfort a été utilisé comme référence en raison de sa visibilité clinique et de sa familiarité avec les cliniciens. L’analyse de Downs fournit des informations permettant de déterminer si l’anomalie est d’origine squelettique ou dentaire. Elle n’a pas été présentée comme la base d’un objectif de traitement mais plutôt une méthode pour examiner et quantifier les relations des composantes squelettiques du visage, c’est-à-dire le maxillaire, mandibule et la dentition. Elle consiste en 10 paramètres dont 5 squelettiques et 5 dentaires.

Les intérêts de la céphalométrie

• Aide à la recherche : Elle permet de faire la comparaison de clichés d’un même sujet à des temps différents (étude longitudinale) ou les clichés de sujets différents (étude transversale).
• Outil pédagogique : Elle représente un outil important d’enseignement pour les étudiants et les praticiens débutants. L’utilisation de mesures, chiffrées avec précision, va apporter une apparente sécurité en donnant un cadre directeur plus strict pour le suivi de l’évolution du traitement. La céphalométrie va permettre d’analyser plus finement ses propres cas finis et d’en tirer des enseignements pour l’avenir.
• Outil de communication : elle permet de communiquer avec d’autres confrères au sujet du patient. La céphalométrie a une valeur didactique pour expliquer un diagnostic à des étudiants ou à un patient et à sa famille lors du rendez-vous de « bilan diagnostic ». D’un point de vue médico-légal, dans le cadre d’un litige, la présentation d’un dossier sans céphalométrie pourrait être contestable.
• Une aide au diagnostic : elle permet d’apprécier l’importance des dysmorphoses, de regrouper les dysmorphoses par catégories et de permettre un langage commun et universel. Exemples : 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 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.
– L’angle facial de Downs= SNPog a une valeur moyenne de 88°±6°, il détermine la position mandibulaire par rapport à la base du crâne. Il présente sur le « SNB » l’avantage de s’appuyer sur un point réellement basilaire : le pogonion.
• Une aide lors de l’établissement du plan de traitement : certaines analyses définissent un plan de traitement (STEINER, TWEED, RICKETTS (VTO : Visual treatment objectives). Pour certains l’analyse céphalométrique est le pilier de la prise de décision thérapeutique, en fixant des objectifs de traitement rigoureux comme le repositionnement de l’incisive inférieure selon TWEED (/FMA), STEINER (/chevrons idéaux). Pour d’autre la place de la céphalométrie est beaucoup plus relative lors de la prise de décision thérapeutique, et même accessoire. BURSTONE (position en accord avec l’environnement tissulaire), ALEXANDER (laisser l’incisive mandibulaire là où elle est) CETLIN, « l’incisive est stable, là où elle est placée si le profil est acceptable ». Après un engouement important pour la céphalométrie dans l’établissement du plan de traitement par la rigueur qu’elle a pu apporter, la tendance actuelle s’oriente vers une place plus relative de l’analyse céphalométrique dans la décision thérapeutique en favorisant l’étude des données cliniques et l’examen de l’équilibre esthétique et neuromusculaire du patient.
• Une prévision des résultats après une intervention chirurgicale : les analyses de COBEN et DELAIRE vont apporter des informations précieuses en indiquant avec précision quelle partie du squelette cranio-facial présente des dimensions ou une position anormale. Ces analyses vont aider à décider à quel niveau va porter le geste chirurgical.
• Un contrôle de la mécanique et des objectifs de traitement au cours du traitement et en fin de traitement. La céphalométrie 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.

Les 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.

Problèmes liés à l’interprétation de l’image radiologique

Selon Houston [47], 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 [66], la première erreur réalisée en céphalométrie téléradiographique réside dans le fait que le film en 2D représente des structures en 3D (figure 10). Il en résulte des distorsions de représentation des structures dans le 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. [51] 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. Le flou géométrique est une zone de pénombre lié à la non- ponctualité 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.

Problèmes liés au repérage des points

Selon Carlsson [18], 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.
Pour Major et al. [52] 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 les 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.
Il est également admis que les points latéraux sont moins constants que les points médians. Cousin [22] 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 entrainent 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, Baumrind et Frantz [10] et par Midtgard et al. [54] 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 0,7mm. Ce sont les points S suivi de bord libre des incisives mandibulaires, bord libre des incisives maxillaire et nasion ;
• un deuxième groupe de points dont la reproductibilité est comprise entre 1 et 2mm. Ce sont les points A, ENA, B, apex des incisives supérieures et inférieures, Po, Pog ;
• enfin, un troisième groupe constitué par ENP, basion, orbital qui est le moins reproductible de tous.

Le nouveau paradigme des tissus mous

Un point de vue scientifique accepté est appelé un paradigme. Le paradigme peut être considéré comme la base sur laquelle une structure scientifique ou un traitement rationnel est construit. Dans la société actuelle, les premières impressions sont principalement fondées sur l’apparence du visage qui est jugée en grande partie sur les contours des tissus mous et non sur les rapports des tissus durs dentaires ou squelettiques faciaux. En somme, la relation entre la denture et les structures osseuses sous-jacentes n’est pas perçue par les individus. Ce qu’ils distinguent, en plus de l’alignement des incisives, c’est le rapport des dents avec : les lèvres, le nez et le menton ; ainsi que les rapports de ces tissus mous entre eux.
En orthodontie, les cliniciens sont souvent tentés de se concentrer sur l’occlusion dentaire et les rapports squelettiques maxillo-mandibulaires et de supposer que si ceux- ci sont corrigés, les tissus mous cutanés de recouvrement seront également normaux [65].
Cette supposition (qui découle du paradigme d’Angle) n’est pas toujours vraie, et dans de pareils cas, l’objectif du traitement qui consiste à harmoniser les structures squelettiques, dentaires et cutanées et à rétablir une occlusion esthétique et fonctionnelle stable ne pourrait être atteint. Des données actuelles existent pour montrer que l’adaptation des tissus mous est l’élément clé de la stabilité post thérapeutique ; et que les limites du traitement imposées par l’adaptation des tissus mous sont bien connues [65].
Pour les traitements orthodontiques du 21ème siècle, les effets des tissus mous devraient se refléter dans ce qui peut être appelé le paradigme des tissus mous en orthodontie. Les relations des tissus mous et non celles des tissus durs encore moins les relations dentaires deviennent les principaux facteurs influençant aussi bien les résultats esthétiques que la stabilité post thérapeutique. L’adaptation neuromusculaire des tissus mous détermine aussi si une fonction satisfaisante a été atteinte. Cela signifie qu’il est du rôle de l’orthodontiste dans le diagnostic et la planification du traitement de s’assurer des limites de l’adaptation des tissus mous chez chaque patient compte tenu des modifications dentaires, squelettiques et faciales des tissus mous que l’orthodontiste et le patient souhaitent créer [65].

Les intérêts de la photographie des tissus mous

Les photographies sont des enregistrements essentiels dans plusieurs spécialités et modalités de traitement au sein de la dentisterie ; elle est utile pour les patients qui auront besoin d’un traitement orthodontique, d’une chirurgie orthognatique ou d’une prothèse maxillo-faciale. Ces photographies sont importantes pour le dentiste, le patient et dans la fourniture d’un dossier juridique des traits du visage avant et après traitement [19].
Contrairement à la céphalométrie les analyses photographiques sont peu coûteuses, et n’exposent pas le patient à des rayonnements nocifs et pourraient fournir une meilleure évaluation des relations harmonieuses entre les structures craniofaciales externes, y compris la contribution des muscles et des tissus adipeux [39].
En dehors de l’exposition aux rayonnements, l’analyse photogrammétrique présente également d’autres avantages. En analyse photogrammétrique, les mesures angulaires ne sont pas affectées par l’agrandissement photographique comme dans l’analyse céphalométrique. Ainsi, la technique peut être utilisée cliniquement pour le prétraitement et l’évaluation des résultats post-opératoires d’un patient. Les photographies jouent un rôle important dans le traitement objectif visuel effectué pendant le diagnostic orthodontique.
Avec l’avènement d’une technologie plus récente, les appareils photo numériques ont pris de l’importance dans le domaine de la photographie. Les images des appareils photo numériques sont disponibles en quelques secondes et peuvent être affichées sur les écrans d’ordinateur en quelques minutes. La qualité des photographies s’est considérablement améliorée avec l’utilisation de la photographie numérique. L’emplacement des repères est devenu plus facile avec ceci. Les logiciels de retouche d’image permettant des actions multiples telles que la rotation, l’amélioration, l’éclairage, le recadrage sont également bénéfiques pour les cliniciens [1].
La photogrammétrie est utilisée pour évaluer les tissus mous dans le traitement orthodontique. La méthode est jugée suffisamment reproductible car elle est simple à réaliser dans un contexte conventionnel, sans avoir besoin d’équipement spécial [3].

Les limites de la photographie des tissus mous

Ses limites sont en rapport avec : la posture du sujet, le taux d’agrandissement, la distorsion, la luminosité et les mensurations réalisées.

La posture céphalique

Des variations des mensurations photogrammétriques selon la posture de la tête ont été montrées par Bishara et al. [13,14].
Ces auteurs ont effectuées une photographie en positionnant normalement le sujet. Cette photographie a été reprise plusieurs fois en faisant varier la posture céphalique du sujet à 1cm et 2cm aussi bien au-dessus qu’en dessous de la posture naturelle de la tête. Les résultats de cette étude ont montré que la longueur du nez augmentait au fur à mesure que la tête était inclinée en bas par rapport au plan horizontal. A l’inverse, le nez apparaissait court au fur à mesure que la tête était basculée vers le haut par rapport à l’horizontale. Une standardisation de la tête en position naturelle permettrait d’éviter les erreurs de mesures en rapport avec la posture céphalique. Néanmoins, la posture de la tête est beaucoup plus contrôlée sur les céphalogrammes que sur les photographies en raison de l’utilisation de repose tête ou de repose nez conventionnelle pour standardiser la posture céphalique peut déformer ou cacher les tissus mous sur une image photographique.

L’agrandissement

Il existe une tendance naturelle à l’augmentation des structures proches de la caméra et à la diminution de celles qui étaient éloignées de la caméra. Ce facteur est seulement critique quand il s’agit d’enregistrer à partir d’une photographie, la taille d’une structure située dans différents plans de l’espace et d’utiliser cette mesure à des fins anthropométriques. La comparaison de structures situées à égales distances de la caméra n’est pas affectée par cette source d’erreur. Mais cette erreur pourrait affecter les mesures obtenues sur un échantillon hétérogène constitué de sujets qui présentent des têtes de tailles différentes (sujets avec une tête très grande et sujets dont la tête était très petite). De telles erreurs affectaient beaucoup plus de mesures réalisées sur les photographies frontales que sur les photos sagittales. La plupart des points de repères sur les photographies latérales sont en effet sur la ligne médiane ce qui permet de minimiser ce type d’erreur de mesure. Sur une photo de face la taille d’une réglette placée sur la région malaire est proche de sa vraie taille de 1cm [34,63]. Placée sur la région de l’oreille, elle était plus loin de l’objectif de la caméra et semblait plus grande. Sur la photo latérale, l’agrandissement d’une réglette placée sur le plan sagittal médian était différent de celui d’une réglette placée latéralement au plan sagittal médian.

La distorsion

Les clichés photographiques comme ceux téléradiographiques sont des images bidimensionnelles de structures à trois dimensions. Les points identifiés sur un céphalogramme sont soit dans le plan sagittal médian ou dans le cas de repères bilatéraux projetés sur le plan sagittal médian. De telles projections ne sont pas possibles avec des photographies.

La luminosité

La variation de l’intensité ou de la direction de l’éclairage entraîne des variations dans les détails d’une photographie à l’autre. Les variations de l’intensité, du voltage ou de la densité osseuse produit une variation similaire sur une image téléradiographique, mais moindre de celle des images photographiques.

Fiabilité des mesures photogrammétriques

Farkas et al. [34] ont également constaté que le plus grand nombre de mesures fiables ont été réalisées sur les régions des lèvres et de la bouche. Néanmoins, ils ont observé que beaucoup de mesures obtenues à partir des photographies latérales étaient déformées. Leurs résultats indiquent que les tentatives de transférer des mesures photogrammétriques à des mesures anthropométriques sont en général moins fiables que lorsque l’on compare des types de mesures similaires les uns aux autres, c’est-à-dire exclusivement anthropométriques ou photogrammétriques.
Philips et al. [63] sont également arrivés aux mêmes conclusions quand ils ont tenté de corréler les mesures photogrammétriques et céphalométriques.
Ces deux dernières études ont montré que la fiabilité intra- observateur était beaucoup plus importante que la fiabilité inter- observateur correspondante. Par conséquent, si la photogrammétrie doit être utilisée comme un outil clinique ou de recherche, l’opérateur doit avoir une définition détaillée des points et de repère et devraient être formé à l’identification de ces points sur les images photographiques.
Les mesures à partir de photographies frontales sont plus reproductibles que les mesures à partir de photographies latérales. Une explication possible est que les points de repères identifiés sur des photographies frontales étaient plus distincts. Sur les photographies latérales, des points sur le profil étaient parfois difficiles à identifier avec précision en raison de l’absence d’une transition nette entre le visage et l’arrière- plan dans la photographie. Ceci pourrait être minimisé par un éclairage optimal de l’objet. Les mesures linéaires étaient aussi plus reproductibles que les mesures angulaires qui utilisent plus de (3 ou 4) ce qui augmente le risque d’erreur.
Certains points de repère sont moins identifiables que d’autres. A titre d’exemple, sur photographies frontales, la longueur de la lèvre inférieure était moins fiable que d’autres mesures [34,63]. Ceci pourrait être attribué à la difficulté de localiser le menton en particulier chez les sujets trapus qui présentent une grande épaisseur des tissus mous sous le menton. La largeur de la bouche a également montré une variabilité relativement plus marquée peut-être à cause des ombres dans les commissures labiales ou des mouvements des lèvres [33].
Dans les photographies latérales, des mesures impliquant le point pogonion sont également moins reproductibles. Il en est de même pour les points sub- nasal et gnathion. De nombreuses mesures à partir de photographies latérales ont été effectuées par rapport à une ligne perpendiculaire au plan horizontal de Francfort.
De la même manière que le PHF est difficile à localiser avec certitude dans certains céphalogrammes latéraux en raison de la difficulté à localiser avec précision le point sous-orbitaire, la localisation du point sous orbitaire sur certaines photographies du visage est subjective. Cela pourrait provoquer une variabilité dans la construction des lignes de références entre des photographies successives, ce qui conduit à son tour une variabilité de mesures.

Table des matières

INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : GENERALITES SUR LES ANALYSES TELERADIOGRAPHIQUES ET PHOTOGRAMMETRIQUES
I. Analyses téléradiographiques
I.1. Historique
I.2. Différents types d’analyses
I.2.1. Analyses typologiques
I.2.1.1. Analyse de Björk
I.2.1.2. Analyse de Sassouni
I.2.2. Analyses dimensionnelles
I.2.2.1. Analyse de Downs
I.2.2.2. Analyse de Steiner
I.2.2.3. Analyse de Tweed
I.2.2.4. Analyse de Ricketts
I.2.3. Analyses structurales
I.2.3.1. Analyse de Delaire
I.2.3.2. Analyse de Coben
I.3. Intérêts de la céphalométrie
I.4. Limites de la céphalométrie
I.4.1. Problèmes liés à l’interprétation de l’image radiologique
I.4.2. Problèmes liés au repérage des points
I.4.3. Problèmes de la fiabilité des plans d’orientation et de référence
I.4.4. Problèmes de l’utilisation des moyennes de constitution d’une population de référence et de définition de la normalité
II. Analyse photogrammétrique
II.1. Historique
II.2. Nouveau paradigme des tissus mous
II.4. Limites de la photographie des tissus mous
II.4.1. Posture céphalique
II.4.2. Agrandissement
II. 4.3. Distorsion
II.4.4. Luminosité
II.4.5. Fiabilité des mesures photogrammétriques
DEUXIEME PARTIE : CORRELATION ENTRE LES MENSURATIONS TELERADIOGRAPHIQUES ET LES CARACTERISTIQUES PHOTOGRAMMETRIQUES DES TISSUS CUTANES FACIAUX
I. Justification et objectifs
II. Matériels et méthodes
II.1. Sujets d’étude
II.2. Enregistrements et mesures téléradiographiques
II.2.1. Points et les lignes utilisés
II.2.1.1. Les points
II.2.1.2. Les plans et lignes
II.2.2. Mesures téléradiographiques
II.2.2.1. Les mesures linéaires sagittales
II.2.2.2. Les mesures angulaires sagittales
II.2.2.3. Les mesures linéaires verticales
II.2.2.4. Les mesures angulaires verticales
II.3. Enregistrements et mesures photographiques
II.3.1. Enregistrements photographiques
II.3.2. Mesures photographiques
II.3.2.1. Les points
II.3.2.2. Les lignes
II.3.2.3. Les mesures linéaires verticales
II.3.2.4. Les mesures linéaires horizontales
II.4. Analyses statistiques
III. Résultats
III.1. Statistiques descriptives globales
III.2. Etude comparative selon le sexe
III.2.1. Comparaison de l’âge
III.2.2. Etude des variables téléradiographiques angulaires du sens sagittal
III.2.3. Etude des variables téléradiographiques linéaires du sens sagittal
III.2.4. Etude des variables téléradiographiques angulaires du sens vertical
III.2.5. Etude des variables téléradiographiques linéaires du sens vertical
III.2.6. Etude des variables photogrammétriques linéaires du sens sagittal
III.2.7. Etude des variables photogrammétriques angulaires du sens sagittal
III.2.8. Etude des variables photogrammétriques linéaires du sens vertical
III.2.9. Etude des variables photogrammétriques angulaires du sens vertical
III.3. Etude corrélative
III.3.1. Corrélation entre les variables photogrammétriques linéaires sagittales et les paramètres téléradiographiques angulaires sagittales
III.3.2. Corrélation entre les variables photogrammétriques linéaires sagittales et les paramètres téléradiographiques linéaires sagittales
III.3.3. Corrélation entre les variables photogrammétriques angulaires sagittales et les paramètres téléradiographiques angulaires sagittales sagittales et les paramètres téléradiographiques linéaires sagittales
III.3.5. Corrélation entre les variables photogrammétriques linéaires verticales et les paramètres téléradiographiques angulaires verticales
III.3.6. Corrélation entre les variables photogrammétriques linéaires verticales et les paramètres téléradiographiques linéaires verticales
III.3.7. Corrélation entre les variables photogrammétriques angulaires verticales et les paramètres téléradiographiques angulaires verticales
III.3.8. Corrélation entre les variables photogrammétriques angulaires verticales et les paramètres téléradiographiques linéaires verticales
IV. Discussion
IV.1. Limites de cette étude
IV.2. Etude comparative selon le sexe
IV.2.1. Etude des variables téléradiographiques angulaires du sens sagittal
IV.2.2. Etude des variables téléradiographiques angulaires du sens vertical
IV.2.3. Etude des variables téléradiographiques linéaires du sens vertical
IV.2.4. Etude des variables photogrammétriques linéaires du sens sagittal
IV.2.5. Etude des variables photogrammétriques linéaires du sens vertical
IV.2.6. Etude des variables photogrammétriques angulaires du sens vertical
IV.3. Etude corrélative
IV.3.1. Corrélation entre les variables photogrammétriques linéaires sagittales et les paramètres téléradiographiques angulaires sagittales
IV.3.2. Corrélation entre les variables photogrammétriques linéaires sagittales et les paramètres téléradiographiques linéaires sagittales
IV.3.3. Corrélation entre les variables photogrammétriques angulaires sagittales et les paramètres téléradiographiques angulaires sagittales
IV.3.4. Corrélation entre les variables photogrammétriques angulaires sagittales et les paramètres téléradiographiques linéaires sagittales
IV.3.5. Corrélation entre les variables photogrammétriques linéaires verticales et les paramètres téléradiographiques angulaires verticales
IV.3.6. Corrélation entre les variables photogrammétriques linéaires verticales et les paramètres téléradiographiques linéaires verticales
IV.3.7. Corrélation entre les variables photogrammétriques angulaires verticales et les paramètres téléradiographiques angulaires verticales.
IV.3.8. Corrélation entre les variables photogrammétriques angulaires verticales et des paramètres téléradiographiques linéaires verticales
CONCLUSION
BIBLIOGRAPHIE
ANNEXE

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