TELERADIOGRAPHIE DE PROFIL DU CRANE ET CEPHALOMETRIE

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Le tube radiogène

Il fonctionne dans les installations modernes, en haute tension, de 100 à 130 kV, ce qui présente l’avantage d’améliorer l’image (Figure 1 ) :
ƒ par une diminution du « temps de pose » et par conséquent du flou cinétique dû aux mouvements inévitables du sujet (rythmes cardiaque et respiratoire) ;
ƒ Par une diminution de la dose de rayons X administrée aux patients, le rayonnement émis étant moins dangereux (fréquence plus élevée en haute tension) ;
ƒ Par l’obtention d’images de meilleure qualité, plus nuancées en raison des lois physiques de l’absorption des rayons X.

Le générateur de haute tension

Il a pour fonction de transformer le courant 220 volts monophasé ou 380 volts triphasé du secteur en courant redressé.
Le pupitre de commande permet de procéder aux réglages des paramètres qui vont caractériser le rayonnement (temps de passage du courant, chauffage du tube, tension etc.) :
ƒ Le temps de passage du courant provoque l’émission des rayons X. Il doit être court, de 0,20 à 0,30 secondes.
ƒ Le chauffage du tube se règle par réduction de l’intensité du courant dans le filament du tube. Plus le filament du tube est chaud, plus la quantité d’électrons émis sera grande, et plus la quantité de photons X émis importante.
Rappelons pour mémoire que c’est cette quantité de rayonnement qui noircit plus ou moins le film. En pratique, on utilise pour réguler la quantité de rayonnement émise, le produit de l’intensité par le temps ; ce produit s’exprime en milliampères par seconde ou mA/s ;
ƒ La tension, de 80 à 180 kilovolt (kV), conditionne la fréquence des rayons émis, donc la pénétration des tissus, qui est liée à cette fréquence. Un sujet âgé, à la tête large, nécessite une tension plus élevée qu’un enfant au visage étroit, toutes choses étant égales par ailleurs.
Le pupitre de commande est situé dans une cabine vitrée, munie de vitres au plomb, épaisses protégeant l’opérateur.

Le Céphalostat

C’est le moyen classique de contention de la tête (Figure 2)
Il assure trois fonctions :
ƒ L’immobilisation de la tête du sujet au moyen de deux olives en bois ou en plastique introduite dans le méat auditif externe ; une bonne contention évite le flou dû aux mouvements du sujet ; un fixateur nasal ou occipital complète la bonne stabilité de la tête ;
ƒ L’orientation de la tête selon un plan choisi, le plus classique étant le plan de Francfort. Des systèmes optiques émettant deux minces faisceaux lumineux, horizontaux et verticaux, permettent de situer la tête du sujet correctement dans le plan sagittal et le plan horizontal.
ƒ La constance de la distance plan sagittal-film qui est choisie (15 cm le plus souvent) et foyer-film (4 m le plus souvent).
Le céphalostat comme le tube radiogène sont fixés d’une manière très rigide aux murs du local, afin que le centrage du rayon directeur, centre du faisceau de rayons X, soit réglé une bonne fois pour toute.

Les accessoires

La grille antidiffusante

Sa fonction est d’éliminer les photons X qui ne sont pas perpendiculaires au film, et seraient une cause de flou de l’image. Elle est composée de fines lamelles de plomb alternées avec des feuilles de papier. La grille donne sur le film de très fines stries parallèles peu gênantes, mais un dispositif mécanique peut déplacer la grille pendant l’exposition du film et éliminer ce défaut.

Les filtres

Ce sont des caches en aluminium, biseautées, interposées entre le sujet et le film, qui absorbent une partie du rayonnement et donnent ainsi une bonne image des tissus mous du profil.

Les cassettes (figure 3)

Ce sont des étuis rigides en aluminium, perméables aux rayons X que reçoit le film, pressé entre ses deux écrans renforçateurs.
Ces écrans deviennent luminescents sous l’action des rayons X : ainsi, le film radiographique, émulsionné sur les deux faces, est impressionné à la fois par les photons X et les photons lumineux émis par les écrans. Des progrès technologiques récents ont amélioré leur propriétés : les écrans dits aux terres rares (oxydes de métaux rares : gadolinium, lanthane, erbium) permettent d’obtenir une plus grande qualité d’image (finesse, utilisation de films plus rapides).

Les films

Les films utilisant, le format 24 × 30 cm, donnent des résultats qui dépendent du couple film-écrans renforçateurs. Les fabricants proposent des films de sensibilité et de contraste différents en fonction des qualités de l’image désirée par les utilisateurs, tout en s’efforçant de réduire les doses de rayonnement utilisées. Suite au développement d’écrans aux terres rares, de nouveaux films associant une excellente définition avec une sensibilité élevée qui permet de réduire les doses a été mis au point.

Développement, marquage, classement des films

• Le développement est généralement réalisé dans une chambre noire. Les bains doivent être renouvelés le plus souvent possible. Dans les pays développés le traitement des films est automatisé.
• Le marquage des films est indispensable et peut s’effectuer sur des appareils optiques ou manuellement. Le nom, le prénom, la date ainsi que le côté droit ou gauche doivent impérativement être mentionnés sur le film.

Appareils à courte distance foyer-film (60 inches, 1,52 mètres)

Aux Etats-Unis, les appareils à fixation murale, peu encombrants lorsqu’ils coulissent vers le plafond, sont très utilisés. La distance foyer-film de 1,52 m donne un taux d’agrandissement plus important : 11% (au lieu de 3,8% à 4 m et 3 % à 5 m) avec une distance standardisée de 15 cm entre le plan sagittal médian et le film.
Un montage articulé du tube permet de pratiquer des clichés « long cônes » et quelquefois des clichés « panoramiques » avec un seul appareil.
De nombreuses publications américaines comportent des valeurs métriques relevées sur des clichés obtenus avec ce type d’appareil, donc avec un taux d’agrandissement non négligeable. Ces valeurs ne devraient pas être comparées à des résultats obtenus en téléradiographie à 4 ou 5 mètres, donc peu agrandis.

Etude géométrique

Le choix d’une installation téléradiographique à 4 mètres ou à 1,52 mètre dépend de l’objet des analyses : recherche aux ologique ou simple diagnostic. La distance du foyer au céphalostat intervient à deux niveaux :
– sur le taux d’agrandissement ;
– sur la netteté de l’image radiologique, c’est-à-dire sur le « flou » des contours.
La distance entre la tête du sujet et le film intervient également sur ces deux variables.

Influence de la distance foyer-film sur l’agrandissement

Il est aisé de démontrer que l’agrandissement de l’image par rapport à l’objet est d’autant plus important que le foyer est proche de l’objet. Le principe même de la téléradiographie est donc d’éloigner le plus possible le tube du céphalostat, dans la limite imposée par la puissance des tubes. En effet la quantité de rayonnement décroît avec le carrée de la distance.

Influence de la distance foyer-film sur le flou

Le foyer du tube n’est pas ponctuel, mais présente une surface de quelque mm de côté, que l’on s’efforce de réduire le plus possible. Deux photons, émis aux extrémités des foyers, donnerons donc, d’un point matériel de l’objet, deux images très proches mais différentes sur le film : globalement, un point aura comme image une petite zone de pénombre, le contour d’une ligne anatomique sera une ligne un peu étalée qui donnera l’aspect du « flou » en photographie. En conséquence, le choix d’une grande distance foyer-film, encore nommée « longue focale » (4 ou 5 mètres), donnera, par rapport au film à 1,52 mètres, une image plus fine, plus agréable aussi à examiner.

Phénomène de distorsion

Malgré l’apparente précision de la téléradiographie, il faut observer que seuls les structures anatomiques situées dans des plans perpendiculaires au rayon directeur (ou parallèle au film, ce qui revient au même puisqu’ils sont en principe orthogonaux) sont projetées en vraie grandeur. Toute structure oblique possède une projection réduite et, à la limite, les dimensions des structures parallèles au film ne sont pas mesurables sur une seule incidence.
Les incidences tridimensionnelles sont seules capables de donner la mesure de structures, indépendamment de leur orientation dans l’espace.

Analyses céphalométriques

Historique

L’orthodontie du début du siècle ne connaît pas l’analyse céphalométrique. Imprégnée des conceptions d’Angle, elle n’a aucune raison de s’interroger sur les rapports de la denture avec les bases squelettiques, puisque la conservation de l’ensemble des dents est la clef de l’harmonie faciale, squelettique et fonctionnelle. Malocclusions et malpositions sont étudiées sur des moulages. La position relative des mâchoires est jugée sur photographies.
On peut situer en 1937 la naissance de la céphalométrie. Broadbent (8) dans un article intitulé : « Une nouvelle approche radiologique et son application à l’orthodontie » décrit l’emploi du céphalostat pour l’obtention de clichés radiologiques standardisés, d’une qualité suffisante pour que des mensurations précises puissent être effectuées. Les superpositions deviennent possibles. Grâce au mécénat de la famille Bolton, des travaux de recherche concernant la croissance faciale sont entrepris sur des sujets vivants. Cette innovation technique intervient au moment même où l’orthodontie clinique, en pleine effervescence, s’interroge.
C’est Margolis (27) qui aura le premier l’idée de tracer sur la téléradiographie l’axe de l’incisive mandibulaire la plus antérieure, et de mesurer l’angle qu’il forme avec le plan mandibulaire des anthropologistes. Il met en évidence un parallélisme entre l’orientation de cette dent observée cliniquement sur les moulages sectionnés et la valeur de l’angle céphalométrique : « Plus les incisives mandibulaires sont protrusives et plus l’angle avec le plan mandibulaire dépasse 90° et vice versa ».
En 1944, Tweed (39), s’appuyant sur ces résultats ainsi que sur les travaux de Brodie (9), détermine une marge de variation normale de plus ou moins 5° par rapport à 90° pour l’orientation de l’incisive mandibulaire en fin de traitement, dont 2 ans plus tard, en 1946, il indique les rapports avec le type de croissance tel qu’il s’exprime à travers l’orientation du plan mandibulaire. Pour la première fois, un objectif clinique est déterminé céphalométriquement. L’orthodontie moderne est en train de voir le jour.
L’idéal que représentait The Od Glory, le crâne proposé par Angle comme modèle de toutes les perfections, est remis en questions. Certes, son occlusion apparaît toujours excellente mais, Margolis (27), sa denture est « prognatique comparée à celle des enfants de la population blanche contemporaine ». Renonçant à la notion de « perfection » comme référence possible car la face idéale n’existe pas, l’auteur propose un nouveau concept : l’ « équilibre ». C’est cette valeur nouvelle, née du sentiment de la diversité biologique, qui va être recherchée avec la profusion des analyses céphalométriques proposées dans la période 1945-1960, qui peut être considérée comme l’âge d’or de cette technique.

Principes de l’analyse céphalométrique

Moyens d’étude

Quelle que soit la vocation de l’analyse céphalométrique, qu’elle soit « dimensionnelle », « typologique » ou « structurale », elle nécessite toujours la construction d’un réseau géométrique de plans et de lignes servant de système de référence. La détermination de points de repère est donc indispensable. Certains ont une définition anatomique, d’autres sont des points construits ou déterminés par inspection.

Points de la boîte crânienne

– Nasion (N, Na) : point antéro-supérieur de l’image de la suture naso-frontale.
– Sella turcica (S) : centre de la salle turcique déterminé par jugement.
– Basion (Ba) : point le plus antérieur de l’image du foramen magnum, situé à la limite inférieure du basioccipital.
– Opisthion (Op) : point le plus postérieur de l’image du foramen magnum.
– Bolton (Bo) : point le plus déclive de la concavité postérieure des condyles occipitaux. Ce point de l’image latérale du foramen magnum est souvent difficile à repérer et sera alors localisé à mi-distance entre basion et opisthion.
– Porion céphalométrique (Po ceph) : point le plus haut du conduit auditif externe (CAE) cutané. Il est traditionnellement repéré par le sommet de l’olive auriculaire du céphalostat, dont la surface supérieure entre en contact avec celle du conduit auditif si le sujet est correctement installé, c’est-à-dire « légèrement suspendu » dans l’appareil par les olives ».
– Porion osseux (Po) : point le plus haut du conduit auditif osseux (CAE), dont l’image ovalaire est généralement lacunaire dans sa zone supérieure et devra être préalablement reconstituée selon une technique particulière. Il est toujours situé quelques millimètres au-dessus du porion céphalométrique.

Points de l’étage supérieur de la face

– Orbitale (Or) Point le plus déclive de l’image du rebord orbitaire inférieur.
– Epine nasale antérieure (ENA) : pointe de l’épine nasale antérieure.
– Point A : point le plus déclive de la concavité de l’image du maxillaire située entre l’épine nasale antérieure et le prosthion.
– Prosthion (Pr) : point le plus antérieur de la portion alvéolaire du maxillaire entre les incisives centrales.
– Point incisif supérieur (Is) : pointe de la couronne de l’incisive centrale la plus antérieure.
– Epine nasale postérieure (ENP) : pointe de l’épine nasale postérieure, à l’extrémité du palais osseux.

Points de l’étage inférieur de la face

– Point incisif inférieur (If) : pointe de la couronne de l’incisive centrale mandibulaire la plus antérieure.
– Infradentale (Id) Point le plus antérieur de la portion alvéolaire de symphyse entre les incisives centrales.
– Point B : point le plus déclive de la concavité de l’image de la symphyse entre l’infradentale et le pogonion.
– Pogonion (Pog, Pg) : Point le plus antérieur de l’image de la symphyse mandibulaire.
– Menton (Me) : Point le plus inférieur de l’image de la symphyse mandibulaire.
– Gnathion (Gn) : Milieu entre le point le plus antérieur et le plus inférieur de la symphyse où : intersection de l’image du contour antérieur de la symphyse et de la bissectrice de l’angle formé par les plans facial et mandibulaire.
– Gnathion céphalométrique (Gn ceph) : intersection du plan facial et du plan mandibulaire.
– Gonion (Go) : point équidistant entre le point le plus postérieur et le point le plus inférieur de la région de l’angle de la mandibule ou : intersection du contour de l’angle goniaque avec la bissectrice de l’angle formé par le plan mandibulaire et le plan ramal.

Table des matières

Introduction
PREMIERE PARTIE : RAPPELS : TELERADIOGRAPHIE DE PROFIL DU CRANE ET CEPHALOMETRIE
1. Généralités
1.1. Définitions
1.2. Historique
2. Téléradiographie de profil du crâne
2.1. Matériels
2.1.1. Eléments d’une installation classique
2.1.1.1. Le tube radiogène
2.1.1.2. Le générateur de haute tension
2.1.1.3. Le Céphalostat
2.1.1.4. Les accessoires
2.1.1.4.1. La grille antidiffusante
2.1.1.4.2. Les filtres
2.1.1.4.3. Les cassettes (figure 3)
2.1.1.4.4. Les films
2.2. Développement, marquage, classement des films
2.3. Appareils à courte distance foyer-film (60 inches, 1,52 mètres)
2.4. Etude géométrique
2.4.1. Influence de la distance foyer-film sur l’agrandissement
2.4.2. Influence de la distance foyer-film sur le flou
2.4.3. Phénomène de distorsion
3. Analyses céphalométriques
3.1. Historique
3.2. Principes de l’analyse céphalométrique
3.2.1. Moyens d’étude
3.2.2. Points de la boîte crânienne
3.2.3. Points de l’étage supérieur de la face
3.2.4. Points de l’étage inférieur de la face
3.3. Définition de la normalité
3.4. Principales analyses céphalométriques
3.4.1. Les analyses typologiques
3.4.1.1 Analyse de Luzj, Maj et Lucchese (24,25,26)
3.4.1.2. Analyse de Bjork
3.4.2. Les analyses dimensionnelles
3.4.2.1. Analyse de Downs
3.4.2.2. Analyse de Tweed
3.4.2.3. Analyse de Steiner
3.4.2.4. Analyse de Ricketts
3.4.2.5. Analyse de Coben
DEUXIEME PARTIE : CARACTERISTIQUES CEPHALOMETRIQUES DE SUJETS REFERES POUR TRAITEMENT A LA CLINIQUE D’ORTHODONTIE DU DEPARTEMENT D’ODONTOLOGIE
1. Matériels et méthodes
1.1. Sujets d’étude
1.1.1. Critères d’inclusion
1.1.2. Critères de non inclusion
1.2. Détermination des caractéristiques céphalométriques
2. Analyse statistique des données
3. Résultats
3.1. Fiabilité des évaluations
3.2. Statistiques descriptives de la population d’étude
3.3 Variables céphalométriques de la population d’étude
3.3.1. Analyse squelettique sagittale
3.3.2. Analyse squelettique verticale
3.3.4. Analyse des rapports dento-dentaires et dento-squelettiques
3.3.5. Analyse de l’esthétique des tissus mous
4. Discussion
4.1. Considérations méthodologiques et limites
4.2. Caractéristiques céphalomètriques des sujets inclus dans cette étude
4.2.1. Analyse squelettique sagittale
4.2.2. Analyse squelettique verticale
4.2.3. Analyse de la denture
4.2.4. Implications cliniques
CONCLUSION
REFERENCES

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