Cephalometrics đề cập đến việc đánh giá định lượng cephalograms, hoặc đo đạt và so sánh những cấu trúc mô cứng và mô mềm trên phim X quang sọ mặt. Đó là một khoa học và nghệ thuật được dệt lên bên trong chỉnh nha và điều trị bệnh nhân. Cephalogram là một phần không thể thiếu trong hồ sơ chỉnh nha và thường được sử dụng ở hầu hết các bệnh nhân chỉnh nha. Phân tích và đánh giá cephalometrics giúp xác nhận hoặc làm rõ những quan sát thấy trên lâm sàng của bệnh nhân và cung cấp những thông tin bổ sung cho các quyết định điều trị.

Hiệp hội chỉnh nha Hoa Kỳ (AAO) hiện tại đã phát triển Hướng dẫn thực hành lâm sàng cho chỉnh nha và chỉnh hình răng mặt, khuyến nghị rằng hồ sơ chỉnh nha ban đầu bao gồm những ghi chú về thăm khám, hình ảnh trong miệng và ngoài mặt, mẫu hàm nghiên cứu (thạch cao hoặc kỹ thuật số), và phim X quang. Những hình ảnh X quang bao gồm X quang trong miệng và/hoặc phim toàn cảnh cũng như phim cephalometric. Phim CTCB ba chiều có thể thay thế phim cephalometric; tuy nhiên, việc sử dụng CBCT thường quy nhìn chung không được yêu cầu trong chỉnh nha, vì vậy phim cephalometric vẫn là phim tiêu chuẩn hiện nay.

Hướng dẫn thực hành lâm sàng AAO cũng khuyến nghị rằng đánh giá kết quả điều trị của bệnh nhân và xác định mức độ hiệu quả của cuộc điều trị bằng cách so sánh hồ sơ trước và sau điều trị. Hồ sơ sau điều trị có thể bao gồm mẫu hàm răng, ảnh chụp trong miệng và ngoài mặt (ảnh thông thường hoặc kỹ thuật số, tĩnh hoặc video); và phim trong miệng, phim toàn cảnh, và/hoặc phim cephalometric tuỳ vào loại điều trị và những nhân tố khác. Nhiều bác sĩ chỉnh nha cũng dùng cephalogram để xác định xem liệu điều trị có tiến triển như mong đợi không. Ngoài ra, chứng nhận của Hội đồng chỉnh nha Mỹ cũng yêu cầu có cephalogram và kiến thức về cephalometry để giải thích quyết định chẩn đoán, điều trị và ảnh hưởng của tăng trưởng cũng như điều trị chỉnh nha. Vì vậy, điều tối quan trọng là bác sĩ chỉnh nha cần hiểu cách sử dụng cephalometrics trong thực hành lâm sàng.

Khái niệm cơ bản về phim Cephalometrics

Cephalometrics được dùng để hỗ trợ (1) phân loại sai khớp cắn (xương và/hoặc răng); (2) đánh giá mức độ nghiêm trọng của vấn đề; (3) đánh giá những cấu trúc sọ mặt xem khả năng điều trị và điều trị thực sự bằng chỉnh nha, implant, và/hoặc phẫu thuật; và (4) đánh gía tăng trưởng và những thay đổi điều trị ở những cá nhân hoặc nhóm bệnh nhân. Nhìn chung, phim cephalogram mặt bên biểu thị một hình ảnh hai chiều của vị trí răng theo chiều trước sau, độ nghiêng răng cửa, vị trí và kích thước của cấu trúc xương bao quanh răng, và nền sọ. Một phim cephalogram cũng có thể cung cấp một cái nhìn khác về khớp thái dương hàm hơn là một phim toàn cảnh và quan sát đường hô hấp trên.

Ngoài ra, cephalograms hỗ trợ việc nhận diện và chẩn đoán những vấn đề khác liên quan đến sai khớp cắn chẳng hạn như thiếu răng, răng dư, răng cứng khớp, răng dị dạng, lồi cầu dị dạng, hở vòm miệng. Nó cũng được sử dụng để xác định bệnh lý và có thể đưa ra một số dấu hiệu về chiều cao xương và độ dày xương xung quanh răng. Tuy nhiên, nó không quá hữu ích trong việc phát hiện sâu răng, đặc biệt là sâu răng sớm, và bệnh lý nha chu, vì vậy phim cánh cắn và phim quanh chóp cần thiết cho những bệnh nhân dễ bị sâu răng và có dấu hiệu bệnh lý nha chu. Trong khi một số bất đối xứng có thể được chẩn đoán bằng một phim cephalogram phía bên, thì phim cephalogram thẳng cần để nhận diện cấu trúc mô cứng nào liên quan đến bất đối xứng.

1

Hình 1. (a và b) Phim sọ nghiêng và phim sọ thẳng

Dĩ nhiên tất cả các phim truyền thống đều là phim 2D. Một CBCT 3D có thể thay thế nhiều phim 2D và có thể cho phép quan sát toàn bộ cấu trúc sọ mặt từ nhiều mặt (định dạng x, y, z) với một phim. Các cấu trúc nôi sọ và đường giữa có thể thấy được mà không bị các cấu trúc chồng lên nhau, và các cấu trúc hai bên có thể quan sát độc lập nhau. Trong khi quá trình chuyển đổi từ 2D sang 3D trên thế giới đang diễn ra nhanh chóng thì điều quan trọng đối với nhà lâm sàng là hiểu được những gì được sử dụng trong nhiều nhập kỷ qua (2D), những thông tin bổ sung nào từ phim 3D là cần thiết, và những giới hạn cũng như khả năng của phim 3D.

Picture1

Hình 2. Màn hình biểu thị của phần mềm (a) lát cắt mặt phẳng trán (đường màu xanh lá trên b và c), (b) lát cắt mặt phẳng đứng dọc giữa (đường màu đỏ trên a và c), (c) lát cắt mặt phẳng ngang (đường màu xanh dương trên a và b), và (d) 3D CBCT tái cấu trúc lại giống mô hình.

Lịch sử của Cephalometrics

Trước khi sử dụng X quang, tăng trưởng và phát triển của phức hợp sọ mặt về cơ bản là một nghiên cứu về các số đo sọ hoặc mô mềm. Craniometry bắt nguồn từ thời Hippocrates ở thế kỷ thứ 4 trước công nguyên và vẫn còn được sử dụng cho đến ngày nay trong ngành nhân chủng học, pháp y, y học, và nghệ thuật. Nó được dùng để xác định kích thước xương sọ và răng, mối tương quan giữa chúng, khác biệt tiềm năng giữa các nhóm người, và những thay đổi do tiến hoá ở sọ và mặt. Một số điểm mốc, mặt phẳng và góc trên phim cephalometrics có nguồn gốc từ craniometry. Chẳng hạn, mặt phẳng Frankfort được thành thập từ năm 1882 trong một cuộc họp của Hiệp hội Nhân chủng học Đức, được xem là một phương pháp chính để định hướng có số đo theo chiều ngang. Các nhà nhân chủng học đồng ý rằng định nghĩa mặt phẳng Frankfort như là một mặt phẳng từ bờ trên ống tai ngoài đến bờ dưới ổ mắt. Sau đó, mặt phẳng này được thay đổi trong cephalometry, rằng porion bên phải và trái và orbitale bên trái được dùng để định nghĩa mặt phẳng ngang, nhằm giảm thiểu những vấn đề liên quan đến bất đối xứng.

2

Hình 3. Craniostat Broadbent ban đầu được sử dụng để tiêu chuẩn hoá vị trí sọ và việc đo đạt (Courtesy of Dr Juan Martin Palomo, Case Western Reserve University)

Tuy nhiên, craniometry có những hạn chế. Mỗi hộp sọ đại diện cho một lần nhìn lén hoặc chụp nhanh lại sự phát triển của một cá nhân, hay nói cách khác, một điểm dữ liệu cắt ngang. Có rất ít hy vọng có thể làm một nghiên cứu theo chiều dọc. Thông thường, lý do cái chết của một người không được biết, dẫn đến ảnh hưởng chưa biết được lên sự tăng trưởng và phát triển của sọ. Vì vậy, sự phát triển của sọ mặt được phân tích dựa trên sọ của trẻ em đã chết do chấn thương, bệnh lý, đói, ngược đãi hoặc di truyền. Todd, chủ tịch của Khoa Giải phẫu học tại trường Đại học Case Western, đã xem xét đo đạt sọ trên những đứa trẻ để nghiên cứu những khiếm khuyết trong sự tăng trưởng và phát triển; hiệu quả theo chiều dọc của điều trị chỉnh nha đối với sự tăng trưởng và phát triển không thể đánh giá được. Những nghiên cứu trên động vật sử dụng thuốc nhuộm rõ ràng bị hạn chế trong việc phân tích các yếu tố ảnh hưởng lên sự tăng trưởng và phát triển ở người. Những nghiên cứu trên mô mềm, đặc biệt là nghiên cứu theo chiều dọc, cũng bị hạn chế do thiếu những dữ liệu cần được thực hiện lại. Tuy nhiên, phim X quang đã mang đến cơ hội nghiên cứu và so sánh nhiều bệnh nhân khác nhau qua nhiều thập kỷ.

Việc sử dụng và tiêu chuẩn hoá cephalogram liên tục phát triển từ những ngày đầu của thế kỷ 1800s. Tương tự như vậy, trong thời gian đó, chỉnh nha đã được hình thành như một chuyên ngành nha khoa. Edward Hartley Angle đã phân loại sai khớp cắn vào năm 1899 và được chấp nhận rộng rãi bởi Hiệp hội Nha khoa Hoa Kỳ, đưa chỉnh nha trở thành một chuyên ngành của nha khoa. Angle đã thành lập trường chỉnh nha đầu tiên (Angle School of Orthodontia in St Louis) vào 1901, và tạp chí nha khoa đầu tiên (American Orthodontist) vào 1907.

Ngay sau khi Wilhelm Conrad Roentgen phát hiện ra tia X vào 1895, việc sử dụng X quang mặt và sọ đầu tiên được báo cáo từ sớm vào 1896 bởi Rowland và sau đó bởi Ketcham và Ellis. Vào năm 1921, B.H. Broadbent đã dùng cephalogram phía bên trong phòng nha tư nhân của mình. Vào 1922, Spencer Atkinson đã báo cáo ở trường Cao Đẳng Chỉnh nha Angle rằng ông đã dùng phim sọ nghiêng để xác định vị trí răng cối lớn thứ nhất nằm bên dưới gờ xường hàm trên. Vì X quang cũng biểu hiện mô mềm, Atkinson kiến nghị rằng X quang mặt bên có khả năng cho thấy mối liên hệ xương hàm trên và xương hàm dưới và với mặt và nền sọ.

Ban đầu, việc so sánh các phim cephalometrics để thấy hiệu quả tăng trưởng và điều trị khó khăn vì vị trí đầu và khoảng cách từ phim cephalometric không được tiêu chuẩn hoá. Với nổ lực nhằm tiêu chuẩn hoá vị trí đầu bệnh nhân, vào năm 1921, Percy Brown đã thiết kế bộ phận giữ đầu để chụp X quang mặt. Năm 1922, A. J. Pacini đã báo cáo tiêu chuẩn hoá vị trí đầu dành cho phim sọ nghiêng bằng băng gạc giữ dầu. Ralph Waldron đã tiếp tục thực hiện vào năm 1927 chế tạo một máy cephalometer để đo góc gonial trên phim tia X chụp một góc 90o từ nét mặt nhìn nghiêng. Martin Dewey và Sidney Riesner đã giữ đầu bệnh nhân bằng kẹp và chụp nét mặt nhìn nghiêng với phim đặt phía đối diện đầu. Tuy nhiên, trong một vài thập kỷ, không có tiêu chuẩn hoá kỹ thuật chụp cephalometric, nghĩa là không thể tái thực hiện những phim giống nhau từ cùng một bệnh nhân.

Rõ ràng với Broadent các phép đo chính xác và đáng tin theo chiều dọc của đầu và mặt trong ba chiều không gian sẽ là cần thiết để nghiên cứu sự tăng trưởng và phát triển của răng và hàm cũng như hiệu quả của điều trị chỉnh nha. Dựa trên kinh nghiệm trước đây của mình trong việc thay đổi craniostat của Todd thành máy craniometer để chuẩn hoá vị trí của đầu, hai thanh tai và điểm tựa nasion được thêm vào để ổn định vị trí đầu tương đối so với phim X quang và nguồn tia X. Broadbent thậm chí còn lấy dấu răng trong khi bệnh nhân được định vị trong craniostat và liên hệ chúng với hàm trên và hàm dưới. Ông đã tuyên bố vào năm 1930 rằng ồng đã dùng X quang craniostat để nghiên cứu sự tăng trưởng theo chiều dọc của mặt người và đã công bố phát minh vào 1931. Caphalostat của Bolton được thay thế sau đó để bao gồm những tiêu chuẩn về vị trí đầu cho phim chụp từ mặt phẳng trán. Trong cùng năm đó, bác sĩ chỉnh nha German, H. Hofrath cũng đã báo cáo sự phát triển ucar một craniostat để chuẩn hoá vị trí đầu trong khi chụp phim mặt bên.

3

Hình 4. Craniostat cephalometric Broadbent bao gồm một thiết bị giữ đầu, hai thanh tai, và điểm tựa nasion để cố định vị trí đầu trong tương quan với phim X quang và nguồn tia X (Courtesy of Dr Juan Martin Palomo, Case Western Reserve University).

4

Hình 5. Cephalostat Bolton ban đầu được thay đổi để tiêu chuẩn hoá vị trí của đầu giành cho phim chụp từ mặt phẳng trán (Courtesy of Dr Juan Martin Palomo, Case Western Reserve University).

Tiêu chuẩn hoá cephalograms cho phép so sánh hình chụp đầu theo thời gian. Hiệu quả điều trị và so sánh với những cá nhân khác cũng có thể được nghiên cứu. Điều này đã gây ấn tượng mạnh đối với nữ nghị sĩ Frances Bolton đến mức bà thành thập một nghiên cứu dài hạn tại Đại Học Case Western Reverse để kiểm tra sự tăng trưởng và phát triển răng và hàm ở những trẻ khoẻ mạnh.

Những nghiên cứu sớm bởi Broadbent và những nhà nghiên cứu khác về sự phát triển của sọ và mặt đã nhấn mạnh nhu cầu xác định các điểm mốc để chồng phim X quang. Broadbent nghĩ rằng ít nhất ở thời thơ ấu, một số vùng ở sọ ổn định hơn so với ở vùng mặt đang phát triển nhanh. Điều này dẫn đến sự phát triển của mặt phẳng định hướng Bolton-nasion và điểm mốc (R) ở xương bướm, được xem là điểm ổn định nhất ở đầu hoặc mặt. Mặt phẳng Bolton-nasion là một đường thẳng đi từ nasion, điểm trước nhất của đường khớp trán mũi, đến điểm cao nhất (điểm Bolton) của lồi chẩm phía sau đến lỗ chẩm. Điểm Bolton được chọn hơn là đỉnh phía trên của ống tai vì thanh tai che khuất mất ống tai. Lồi chẩm hai bên được xem là một hình ảnh duy nhất vì chúng về cơ bản gần nhau để nằm trên mặt phẳng giữa của sọ. Tia trung tâm của máy X quang được cho là tạo ra ảnh có độ phóng đại nhỏ. Một điểm giữa trên đường thẳng vẽ từ Sella Turcica vuông góc với mặt phẳng Bolton-nasion được gọi là điểm R (Registration Point) và được dùng để chồng phim ở trên cùng một người hoặc các cá nhân khác nhau.

5

Hình 6. Mặt phẳng Bolton-Nasion và điểm R trong vùng xương bướm. Mặt phẳng ngang Frankfort và mặt phẳng vuông góc với nó đi qua ổ mắt được dùng để chồng phim.

Để đo những thay đổi khuôn mặt sau khi dùng mặt phẳng Bolton-nasion trên R, mặt phẳng Frankfort được thêm vào hồ sơ điều trị của mỗi đứa trẻ, và vuông góc với mặt phẳng ổ mắt (mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng Frankfort chiều ngang qua ổ mắt) đi ngang qua bộ răng. Các số đo thay đổi được lấy từ hai mặt phẳng này, không phải trực tiếp từ mặt phẳng Bolton-Nasion.

Trong suốt một vài thập kỷ tiếp theo, nhiều trung tâm đánh gía sự tăng trưởng và phát triển bằng cephalograms xuất hiện, và nhiều bác sĩ chỉnh nha đã cung cấp những dữ liệu ở những định dạng khác nhau để mô tả phân tích của họ về phức hợp sọ mặt. Một số thông số được sử dụng chủ yếu cho nghiên cứu, trong khi một số khác đặc biệt dùng cho phân tích lâm sàng. Trong một số trường hợp (chẳng hạn, mặt phẳng hàm dưới, chiều dài hàm dưới, và nền sọ) các bác sĩ chỉnh nha khác nhau đã công bố các phương pháp khác nhau để xác định các cấu trúc. Wilton Krogman và Viken Sassouni đã cố gắng xác định tính hữu ích lâm sàng của gần 70 phân tích cephalometric hiện tại trong năm 1957. Trong một số trường hợp, những khác biệt này vẫn còn tồn tại đến ngày nay vì vẫn giữ những quan điểm khác nhau của các trường chỉnh nha khác nhau. Điều không may đó là điều này cũng dẫn đến sự nhầm lẫn cho các người mới bước vào lĩnh vực này và để thảo luận về giá trị cephalometric nào dùng nhiều hơn để đưa ra chẩn đoán và điều trị đúng. Việc sử dụng các điểm mốc và mặt phẳng khác nhau cũng dẫn đến khó khăn khi so sánh các nghiên cứu với nhau.

Nhiều giá trị cephalometrics được báo cáo dưới dạng những số liệu thống kê đơn giản. Thông kê mô tả được sử dụng để tính các giá trị trung tâm hoặc giá trị tiêu biểu nhất của bộ dữ liệu, được gọi là các số gần trung tâm và bao gồm giá trị trung bình và trung vị. Giá trị trung bình được cung cấp phổ biến hơn trung vị khi so sánh các giá trị cephalometrics trên lâm sàng của các nhóm. Các nghiên cứu có thể báo cáo rằng một hoặc hai giá trị tuỳ thuộc vào mục tiêu và mẫu trong nghiên cứu. Tuy nhiên, bộ dữ liệu với cùng giá trị trung bình có thể có sự thay đổi đáng kể trong các giá trị kết hợp. Các thống kê mô tả được sử dụng định lượng những khác biệt này được gọi là các số đo phân tán (độ rộng các giá trị phân tán). Hai số đo phân tán thường được dùng phổ biến trong cephalometrics là phạm vi (range) và độ lệch chuẩn (standard deviation). Phạm vi là sự khác biệt giữa gía trị lớn nhất và nhỏ nhất trong bộ dữ liệu. Sự khác biệt càng lớn thì độ phân tán dữ liệu càng lớn. Độ lệch chuẩn cho biết độ lệch so với giá trị trung bình. Độ lệch chuẩn càng lớn thì các biến khác nhau của dữ liệu càng lớn. Thường tất cả các dữ liệu trong bộ dữ liệu nằm trong ba độ lệch chuẩn (±3 SD) của giá trị trung bình. Trên lâm sàng, một số bác sĩ chỉnh nha kiến nghị rằng sẽ khó hơn khi điều trị bệnh hân có giá trị cephalometrics hơn một độ lệch chuẩn ngoài giá trị trung bình; tuy nhiên, điều này cũng phụ thuộc vào giá trị cephalometric cụ thể.

3D CBCTs

3D CBCTs được báo cáo lần đầu tiên vào ăm 1994 và ban đầu được giới thiệu vào thị trường châu Âu vào 1996. Tuy nhiên, mãi đến năm 2001 thì máy 3D CBCT lần đầu tiên mới được giới thiệu vào thị trường Mỹ. Trước năm 2007, một vài bài báo đã kết hợp 3D CBCTs với chỉnh nha. Những lo ngại ban đầu về lượng phóng xạ cao và chi phí của nó hạn chế việc dùng trong chỉnh nha trong một thời gian, nhưng với sự tái cấu trúc công nghệ đã giảm đáng kể liều phóng xạ và chi phí. Kể từ 2007, hàng trăm bài báo liên quan đến việc sử dụng 3D CBCTs cho chỉnh nha được xuất bản. Ứng dụng của 3D CBCTs trong phẫu thuật chỉnh hình và implant nha khoa cũng như trong những trường hợp chỉnh nha cụ thể (như răng ngầm, bất thường sọ mặt, độ dày của xương) đã tăng ứng dụng của nó trong chỉnh nha và nha khoa tổng quát. Tuy nhiên, vẫn còn những vấn đề quan trọng bao gồm các điểm mốc và số đo trong cephalometry 2D và có thể được sử dụng trong cephalometry 3D cho tất cả các bệnh nhân chỉnh nha.

Sự phát triển của 3D cephalometry đã diễn ra nhanh hơn 2D cephalometry, có lẽ là do truyền thông kỹ thuật số trên toàn thế giới. Hơn 50 năm sau khi bắt đầu chụp phim sọ nghiêng trong chỉnh nha, Steiner chỉ ra rằng cephalometrics vẫn chưa được sử dụng trong ứng dụng lâm sàng mà chủ yếu là một công cụ cho các nghiên cứu học thuật tăng trưởng và phát triển. Mặt khác, dự đoán chỉ trong 5 năm, thị trường CBCT toàn cầu sẽ tăng từ 494,4 triệu đô la vào 2016 lên đến 801,2 triệu đô la vào năm 2021, mặc dù sự tăng trưởng có thể không chỉ giới hạn trong chỉnh nha.

Kết luận

Chăm sóc bệnh nhân được thực hiện tốt nhất bởi các chuyên gia lâm sàng được đào tạo có học thức và sáng suốt, vì vậy, điều cần thiết đó là nhà lâm sàng không chỉ hiểu những kiến thức cơ bản về 2D cephalometry và mối liên hệ với 3D cephalometry mà còn phải luôn cập nhật sự tiến bộ của cephalometry với kỹ thuật, phần mềm và ứng dụng.

Nguồn: Katherine Kula, Ahmed Ghoneima, “Cephalometry in Orthodontics: 2D and 3D”

Biên dịch: BS Lương Thị Quỳnh Tâm

Các bài viết về nội nha, chẩn đoán hình ảnh trong nha khoa và chỉnh nha được cập nhật hằng ngày tại:

Bình luận

BS Lương Thị Quỳnh Tâm

https://www.facebook.com/nhap.mon.chinh.nha/

Leave a Reply