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Radiographie numérique tri-dimensionnelle volumique

Pourquoi l’imagerie volumique?

  • L’imagerie tri-dimensionnelle par tomodensitométrie volumique à faisceau conique (TVFC – ou « Cone Beam Computer Tomography » CBCT en anglais) est obtenue à l’aide d’un scanner à rayons x numérique spécialement conçu pour l’examen radiologique de la tête et des mâchoires. Le scanner tourne à 360 degrés autour de la tête d’un patient en quelques secondes seulement. Les rayons x sont émis par un tube à anode fixe à faible énergie similaire à celui utilisé dans les machines panoramiques traditionnelles. Cette technologie réduit la diffusion de rayonnement secondaire traditionnellement généré par la prise de radiographies. La forme conique du faisceau 3D permet d’obtenir des images 2D ou des volumes 3D nécessaires pour la planification de certains traitements.
  • Les radiographies « traditionnelles » en 2 dimensions sont d’une aide précieuse mais les nouvelles technologies d’imagerie tri-dimensionnelle  n’ont pas leur égal pour localiser précisément une dent et évaluer son environnement et deviennent rapidement le « gold standard » pour localiser les dents et structures buccales.
  • La prise d’une seule radiographie volumique permet, à l’aide de logiciels spécialisés, d’obtenir et d’extraire des centaines d’images dans toutes les dimensions, de générer des vidéos tri-dimensionnelles permettant de localiser précisément une canine ou une dent incluse et d’évaluer si les structures adjacentes (racines des autres dents et os) sont intacts.
Machine radiographique volumique, scan cone beam Planmeca utilisé par les orthodontiste Lemay à Sherbrooke

2D vs 3D

La technologie d’acquisition d’image est différente pour les radiographies traditionnelles en 2D et les nouvelles radiographies volumiques 3D.

Ceci est possible à cause de la nature du faisceau de rayons x 3D qui est projeté vers le patient et les capteurs qui reçoivent les faisceaux.

Un balayage conique fournit plus d’images et d’information diagnostique que celui d’un film conventionnel qui a plus la forme d’un « éventail ». L’image obtenue est un cône plutôt qu’un simple plan ou image « plate » en 2 dimensions.  Cela permet une visualisation complète de l’ensemble de la région maxillo-faciale du patient.

Selon le volume choisi et la région exposée, les images peuvent montrer clairement les articulations temporo-mandibulaires (ATM), des dents incluses, la relations de dents et des structures osseuses environnantes, le niveau d’os alvéolaire (problèmes parodontaux), les voies respiratoires supérieures, les sinus maxillaires, le canal mandibulaire (nerf mandibulaire) et certaines pathologies qui seraient difficiles à identifier avec des clichés conventionnels 2D.

De puissants logiciels de « reconstruction » produisent des images à haute résolution sans distorsion et de taille réelle et permettent d’assembler l’information obtenue lors de la prise de la radiographie. Ceci crée différentes vues tri-dimensionnelles pouvant être manipulées dans toutes les directions afin de mieux évaluer la position des dents et des structures avoisinantes.

 

Comparaison de la technique radiologique traditionnelle et volumique conique CBCT

(A) Faisceau traditionnel utilisé pour la prise d’une radiographie panoramique. (B) Un faisceau conique volumique permet d’obtenir un volume contenant plusieurs images. (adapté de Scarfe et al., J Can dent Assoc 2006)

Indications pour la prise d’un scan 3D

Ces radiographies font partie du matériel diagnostique « standard » requis pour tout traitement d’orthodontie majeur. La grande majorité des patients ne nécessitent pas la prise d’une radiographie tri-dimensionnelle. Un scan 3D sera pris lorsqu’une condition particulière le justifie pour aider dans le diagnostic et la planification d’un traitement.

Ainsi, une radiographie volumique peut-être prise pour :

  • l’évaluation de dents sévèrement incluses, particulièrement les canines et les dents de sagesse,
  • les cas nécessitant une chirurgie orthognathique,
  • les asymétries squelettiques, pour évaluer les anomalies des mâchoires,
  • évaluer les articulations temporo-mandibulaires (anomalies anatomiques, asymétries, dégénérescence des condyles, etc.). Cette information est particulièrement utile lorsqu’elle est accompagnée par la prise d’une résonance magnétique des ATMs (IRM),
  • la planification d’implants dentaires; l’orthodontie est souvent une phase préparatoire en permettant de positionner les dents de façon optimale pour le clinicien qui fera la pose d’implants. La localisation du nerf inférieur alvéolaire en 3D est essentielle dans la planification de la pose d’implants dentaires à la mandibule. Au maxillaire supérieur, le sinus doit être identifié précisément,
  • l’évaluation des voies respiratoires supérieures (cas d’apnée du sommeil et/ou de ronflement),
  • la détection de pathologies,
  • l’évaluation des sinus maxillaires, de la cavité nasale,
  • l’évaluation de problèmes parodontaux importants ayant causé des défauts osseux (perte du niveau d’os supportant les dents).
CBCT 3D  scan, airway, scan volumique voies respiratoires

Les exemples qui suivent montrent différentes situations où un scan 3D s’est avéré d’une grande utilité dans l’obtention d’information diagnostique:

L’imagerie et la technologie pour localiser les dents incluses

  • Afin d’aider à déterminer les risques associés à la malposition d’une dent incluse ou en éruption, la prise de radiographies est essentielle.
  • Les radiographies les plus communément utilisées pour visualiser la région postérieure des arcades dentaires où sont situées les troisièmes molaires sont les radiographies panoramiques. Dans la région antérieure, des radiographies additionnelles (occlusales, péri-apicales ou rétro-alvéolaires) sont aussi utilisées comme supplément d’information.
  • Ces radiographies « traditionnelles » en 2 dimensions sont d’une aide précieuse mais ont beaucoup de limites car elles ne montrent qu’un aspect ou une vue de la dent incluse et son environnement.
  • L’imagerie tri-dimensionnelle volumique n’a pas d’égal pour localiser précisément une dent et l’évaluer en 3 dimensions. Un seul scan remplace tous les autres types de radiographies précédemment requises pour localiser et évaluer les dents incluses. Cette technique d’imagerie devient rapidement la référence pour localiser les dents et structures buccales.
  • Les canines et les dents de sagesse offrant plus de potentiel pour être incluses et causer des problèmes, les scans 3D sont particulièrement indiqués pour les localiser correctement.
  • Le succès du traitement des dents incluses dépend en partie de la localisation précise de leur inclusion et de l’évaluation leur relation avec les structures environnantes (racines des autres dents et l’ os alvéolaire). Il est important de savoir si ces structures sont intactes ou ont été affectées par la présence de la dent incluse avant de tenter de déplacer les dents.

Volumes tri dimensionnels d'un scan CBCT  Planmeca

Selon la région à évaluer, différents volumes tri-dimensionnels peuvent être choisis lors de l’examen radiologique par scan numérique. Ces volumes peuvent ensuite être manipulés en 3 dimensions et éliminent la nécessité de prendre d’autres clichés diagnostiques 2D  plus « traditionnels ».

Comparaison du 2D vs 3D; un exemple concret

(A) Cette radiographie panoramique numérique, bien qu’elle soit d’une qualité supérieure, montre la deuxième molaire inférieure gauche qui est incluse (*). Cette dent fut gardée sous observation pendant plus d’une année avant de prendre cette radiographie de ré-evaluation pour voir la progression de l’éruption de cette molaire. La radiographie panoramique montre que la molaire est toujours incluse et penchée vers l’avant contre la première molaire mais rien ne laisse deviner l’ampleur de la malposition qui a été révélée par la prise d’un autre radiographie volumétrique tri-dimensionnelle.

(B) Ces clichés, qui ne sont que quelques uns des centaines qui pourraient être extraits d’une radiographie tri-dimensionnelle, montrent quelques vues différentes de cette molaire. ON réalise alors que, non seulement cette dent est penchée vers l’avant mais aussi vers l’intérieur de la bouche (côté de la langue). Il est maintenant clair qu’il est inutile d’attendre que cette dent sorte par elle même et se loge convenablement à l’arrière de l’arcade dentaire.

Radiographie panoramique montrant une molaire incluse pendant un traitement orthodontique

CBCT radiographie molaire incluse orthodontie

La vidéo ci-contre nous montre cette même deuxième molaire incluse ce qui illustre bien le potentiel diagnostic de l’imagerie en 3D. La radiographie radiographie panoramique (A) « traditionnelle » montrait une dent incluse (flèche) mais rien ne laissait présager de la malposition extrême de cette dent qui est basculée vers l’intérieur et qui commence à faire éruption à travers l’os mandibulaire du côté de la langue. L’imagerie tri-dimensionnelle révèle la complexité de cette malposition.

Les dents incluses; un défi particulier

À cause de la possibilité de dommage aux dents adjacentes, les dents incluses présentent un défi particulier pour lequel l’imagerie 3D facilite beaucoup la détection des problèmes potentiels et la planification des traitements. Avant l’ère des scans 3D, il fallait prendre plusieurs clichés radiographiques pour mieux visualiser la dent incluse et son environnement et même cela ne permettait pas d’obtenir autant d’information qu’avec une radiographie volumique.

Utilisation d'une tomodensitométrie volumique (cone beam) pour localiser une canine incluse

Exemple de clichés obtenus à l’aide d’une tomodensitométrie volumique tri-dimensionnelle pour localiser une canine incluse palatine (indiquée par les flèches). Ceci permet de s’assurer que la racine de la latérale n’est pas affectée par la dent incluse.

De puissants logiciels permettent d’assembler l’information obtenue lors de la prise de la radiographie volumétrique et de créer différentes vues tri-dimensionnelles qui peuvent être manipulées dans toutes les directions afin de mieux évaluer la position des dents et des structures avoisinantes. Cette technologie s’avère particulièrement utile en présence de dents incluses comme le démontre l’exemple ci-contre. Une femme de 31 ans a toujours ses canines temporaires en bouche. Sur la radiographie volumétrique, on peut voir que les canines temporaires ont des racines résorbées, la position des canines incluses qui sont du côté du palais et la relation des ces canines par rapport à la racine des latérales. On y découvre même la présence de deux petites dents de sagesse (troisièmes molaires) directement au-dessus des racines des deuxièmes molaires (petites structures blanches)!

Détection de dommage aux structures avoisinantes

resorption laterale canine CBCT 113188 JB14

(A, B, C) Différentes images générées à partir d’un scan 3D montrent le dommage que cause une canine incluse sur la racine de la latérale adjacente. (D) Une vue en coupe des racines montre l’étendue de la résorption dans la racine de la latérale (cercle jaune) et une zone concave dans la racine de la prémolaire (flèche). (E, F) Endroit où se situe la canine incluse. (G) L’usure sur la racine de latérale est visible de cet angle mais pas sur la racine de la prémolaire. (H) Une superposition de la photo et de la radiographie permet d’apprécier ce qui se passe sous la gencive.

Imagerie tri-dimensionnelle par tomodensitométrie volumique à faisceau conique de 4 canines incluses.

Images extraites d’une tomodensitométrie volumique à faisceau conique chez un jeune adolescent de 17 ans ayant ses 4 canines incluses. (A) Côté droit, (B) centre, (C) côté gauche. La vidéo ci-contre permet d’apprécier la complexité des malpositions de ces dents incluses. On peut voir que la canine supérieure droite cause une légère résorption de la racine de la latérale (voir flèche en mouvement).

La planification prothétique pour les implants dentaires

  • Un autre domaine où les radiographies en 3D s’avèrent essentielles est la planification de la pose d’implants dentaires par les dentistes généralistes et autres spécialistes dentaires pour le remplacement de dents manquantes. La pose d’implants requiert une évaluation précise des structures avoisinant la région où sera posé l’implant : os alvéolaire (quantité, volume, épaisseur, etc.), racines des dents adjacentes, proximité du nerf alvéolaire inférieure pour la pose d’implants mandibulaires, proximité et anatomie du sinus maxillaire pour les implants maxillaires, etc.
  • Le chirurgien posant un implant doit déterminer, à la fraction de millimètre près, où sera posé l’implant et seule une évaluation tri-dimensionnelle peut lui permettre d’obtenir cette information.
CBCT 3D radiogrpahie et la planification d'implants dentaires.

À l’aide de logiciels spécialisés, les dentistes et chirurgiens peuvent utiliser les scans 3D pour planifier la pose d’implants en visualisant les dents, les nerfs, l’os alvéolaire, les racines, etc.

 

Chirurgie orthognathique

Les chirurgies orthognatiques sont des procédures complexes permettant de corriger les malpositions des mâchoires en 3 dimensions. Nous partageons avec les chirurgiens maxillo-faciaux toute l’information diagnostique numérique nécessaire que nous avons recueillie afin de faciliter la planification des traitements et d’une chirurgie éventuelle. Les chirurgiens avec qui nous travaillons sont aussi équipés de logiciels pouvant utiliser les scans 3D leur permettant d’évaluer les mouvements de mâchoires nécessaires et la planification de la pose d’implants dentaires si indiquée.

Planification virtuelle de chirurgie orthognathique à l'aide d'un scan 3d CBCT

. Les chirurgiens peuvent maintenant simuler et planifier virtuellement les chirurgies orthognathiques à l’aide de radiographies volumiques 3D et des logiciels de simulation.

Évaluation des voies respiratoires supérieures

Une radiographie volumique permet d’évaluer les voies respiratoires supérieures, ce qui peut s’avérer très utile dans le traitement des problèmes d’apnée du sommeil.

Dans l’illustration ci-dessous, les voies respiratoires sont indiquées en couleurs. Les zones rouges indiquent la région avec une constriction plus importante tandis que les régions en bleu sont les endroits plus larges où le passage de l’air est plus facile.

CBCT 3D  scan, airway, scan volumique voies respiratoires

Problèmes parodontaux et évaluation du parodonte

  • La prise de radiographies est essentielle dans la planification des traitements parodontaux et pour faire le suivi. Il est souvent nécessaire de prendre plusieurs clichés à la grandeur de la bouche afin d’obtenir une « vue globale » du problème. Pour certains cas, la prise d’une radiographie volumique permet d’évaluer les niveaux osseux et  l’architecture des défauts présents dans l’os du parodonte.
  • S’il y a absence de gencive, cela indique habituellement la présence d’un autre problème sous-jacent; la perte osseuse. Les deux phénomènes vont de pair; l’os supporte la gencive et si son niveau diminue, la gencive suivra aussi dans la même direction. Ceci peut alors mener à l’apparition de « triangles noirs » inesthétiques entre les dents. Pour en savoir plus sur le « triangle noir gingival » et ce qui peut être fait pour les corriger.
S'il y a baisse du niveau de gencive, cela indique aussi une baisse du niveau d'os alvéolaire.

(A) Cet adulte de 44 ans montre des papilles interdentaires fuyantes (basses) et quelques espaces « noirs » indiquant un manque de gencive entre les dents (A). Une radiographie volumique tridimensionnelle permet de voir le niveau osseux qui est plus bas et correspondant aux zones où la gencive est aussi déficiente (flèches).

Scan volumique 3D du cas décrit ci-haut montrant la perte osseuse généralisée et les défauts verticaux importants dans la région des molaires. Cette technique d’imagerie permet de mieux apprécier l’étendue des défauts dans l’os alvéolaire supportant les dents et permettant de les visualiser en 3 dimensions. Un tel cas peut tout de même être traité en orthodontie si l’inflammation est bien contrôlée par le patient (hygiène buccale) et en prenant des précautions particulières avec la mécanique orthodontique (choix des appareils, applications des forces, etc.).

Imagerie des articulations temporo-mandibulaires

La modalité de choix pour l’évaluation des variations anatomiques des structures osseuses des articulations temporo-mandibulaires (ATM) et un examen par tomodensitométrie volumique à faisceau conique (TVFC). (1) Ce type d’image est complémentaire des images par résonances magnétiques (IRM) qui permettent d’évaluer les autres tissus des articulations.

CBCT scan de l'atm, articulations temporo-mandibulaires imagerie

Les scans volumiques tri-dimensionnels permettent d’obtenir des images qui peuvent être reconstituées en modèle virtuel (A) ou découpées pour voir toutes les dimensions des articulations sous tous les angles possibles (B et C).

Exemple de fracture condylienne

Cette vidéo montre une fracture du condyle droit (sous-condylienne) qui n’a pas été réduite et a « guéri » en étant déplacée vers l’avant et l’intérieur. Il s’est produit une consolidation complète de la fracture dans cette position anormale créant une asymétrie importante entre les deux condyles. La fin de la vidéo montre le condyle droit qui est normal et bien localisé dans la fosse articulaire.

Pour en savoir plus sur les ATMs.

Désordres des ATM : mise au point sur les méthodes diagnostiques et les traitements

Identification de pathologies, anomalies, etc.

 Fissure palatine

fissure palatine cleft palate 133120 AN13

(A) Cette jeune patiente de 13 ans présente une importante malocclusion causée en partie par une fissure palatine dans la région de la latérale supérieure droite (flèches). (B) Vue du palais.

Pour bien évaluer l’étendue de la fissure palatine, vérifier l’absence de la latérale ainsi que la quantité d’os pour déplacer les dents, il est nécessaire de prendre des radiographies. L’exemple suivant montre une comparaison entre une radiographie panoramique standard (à gauche) et un scan 3D. La radiographie panoramique permet de deviner la présence d’un défaut osseux (zone sombre identifiée par les flèches) et d’identifier la présence d’une dent incluse (* bleu) dans la région de la fissure palatine.  La radiographie volumique montre cependant toute l’étendue et la morphologie de la fissure et du manque d’os. Cette information essentielle nous a permis de modifier le plan de traitement en planifiant une greffe osseuse dans la région de la fissure avant d’entreprendre tout mouvement orthodontique.

tomodensitométrie volumique à faisceau conique (TVFC) CBCT pour fissure palatine

 


 Dent incluse – prémolaire inférieure

Vidéo faite à partir d’un scan 3D montrant une deuxième prémolaire inférieure gauche qui est incluse et positionnée du côté de la langue et derrière la première molaire. Il était difficile d’identifier correctement la position de cette dent avec une radiographie panoramique « traditionnelle ». Les illustrations ci-dessous permettent de comparer l’information diagnostique obtenue à l’aide d’une radiographie panoramique (A) et un scan volumique.

 

Utilisation de la tomodensitométrie volumique à faisceau conique (TVFC) (cone beam CBCT) pour localiser une dent incluse

(A) Section d’une radiographie panoramique standard montrant la prémolaire incluse (*). (B, C et D) Différentes coupes extraites de la tomodensitométrie volumique à faisceau conique (TVFC) permettant d’identifier et localiser précisément la dent incluse.

Dent incluse – prémolaire supérieure

  • La prémolaire supérieure droite indiquée par un astérisque (*) est incluse mais il est difficile de déterminer sa position exacte à l’aide d’une radiographie panoramique standard. De plus, on ne peut évaluer si la racine de cette dent a une dimension, longueur et forme normales.
  • Une radiographie volumique tri-dimensionnelle permet cependant d’évaluer la dent au complet et de confirmer que la racine est normale même si elle est inclinée vers l’extérieur et est en contact avec le plancher du sinus maxillaire. La couronne de la prémolaire quant à elle est du côté du palais.
  • Cette évaluation permet maintenant à l’orthodontiste d’évaluer s’il est réaliste de tenter de dégager et loger cette dent en orthodontie.

tomodensitométrie volumique à faisceau conique (TVFC)  d'une prémolaire incluse.

(A) Radiographie panoramique montrant une vue d’ensemble de la dentition. On peut deviner la prémolaire supérieure droite (*) mais pas sa racine. (B) Agrandissement de la zone de la dent incluse. Impossible d’évaluer si la racine est normale. (Adolescente de 14 ans).

CBCT, tomodensitométrie volumique à faisceau conique (TVFC) d'une dent incluse avant la traction orthodontique

Autres vues extraites du scan 3D illustrant la position de la prémolaire incluse. (A) Vue coronale; on voit la racine de la dent dans le sinus maxillaire. CN= Cavité nasale. (B) Vue axiale; la racine est dans le sinus et la couronne vers le palais. (C) Vue de l’intérieur de la bouche, regardant vers le palais. (D) Coupe sagittale; la dent est couchée dans le sinus. (E) Vue du côté palais, on voit la couronne de la dent qui perce la surface osseuse du palais.


Source : * : Mise au point sur la publication d’un article concernant les radiographies dentaires – Complément d’information, Denis Forest, Ordre des dentistes du Québec, Avril 2012.

 (1) Rapport de protocole d’imagerie médicale, Imagix 2010-05 Dre J. Ethier  (123210 AF)

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