Возможности методов цефалометрического анализа рентгенологических изображений в трехмерном пространстве (обзор)

Для оценки состояния челюстно-лицевой области (ЧЛО) пациента врачам необходимо проводить измерения на рентгенологических изображениях в различных проекциях, фотографиях лица, гипсовых или цифровых моделях челюстей. Множество методик делает диагностику трудоемкой и трудозатратой, поэтому актуальным является вопрос поиска технологии мультифункционального краниометрического анализа. Все чаще в литературе встречаются данные о диагностике по трехмерным рентгенологическим изображениям как о наиболее информативном методе исследования пациентов. Целью нашей работы стал обзор современных методов трехмерного цефалометрического анализа и оценка их эффективности. Поиск научных публикаций, описывающих современные способы диагностики ЧЛО в стоматологической практике, проводили в базах данных PubMed, Web of Science и eLIBRARY.RU, а также в поисковой системе Google Scholar по следующим ключевым словам: трехмерная цефалометрия, трехмерный цефалометрический анализ, ортодонтия, асимметричные деформации ЧЛО, зубочелюстно-лицевые аномалии, 3D-цефалометрия, КЛКТ. Анализ литературы показал, что многие методы цефалометрического анализа, представленные как трехмерные, используют двухмерные реформаты для измерений. Истинно трехмерные методы не применимы для практических целей по причине фрагментарности данных. Отмечается отсутствие единства в выборе опорных точек и плоскостей, что усложняет диагностику и увеличивает ее стоимость. Основной проблемой является отсутствие унифицированных стандартов для трехмерных измерений анатомических структур черепа, с которыми можно сопоставлять полученных данные. В связи с эти перспективным представляется применение искусственных нейронных сетей и технологий глубокого обучения для обработки объемных изображений и определения нормативных показателей.

To assess the patient’s maxillofacial area (MFA) morphology of the patient, an orthodontist needs to measure on X-ray images in various views, photos of the face, gypsum or digital models of the jaws. A variety of techniques makes diagnosis time-consuming and requires a lot of equipment; therefore, the issue of searching for a technology for multifunctional craniometric analysis is relevant. Increasingly, the data on diagnostics based on three-dimensional X-ray images are found in the literature, it being the most informative method of examining patients. The aim of the study was a systematic review of modern methods of three-dimensional cephalometric analysis, and the assessment of their efficiency. The scientific papers describing modern diagnostic methods of MFA in dental practice were searched in databases PubMed, Web of Science, eLIBRARY.RU, as well as in a searching system Google Scholar by the following key words: three-dimensional cephalometry, three-dimensional cephalometric analysis, orthodontics, asymmetric deformities, maxillofacial anomalies, 3D cephalometry, CBCT. The literature analysis showed many methods of cephalometric analysis described as three-dimensional to use two-dimensional reformates for measurements. True three-dimensional methods are not applicable for practical purposes due to the fragmentary nature of the studies. There is the disunity in choosing landmarks and supporting planes that makes the diagnosis difficult and costly. The major issue is the lack of uniform standards for tree-dimensional measurements of anatomical structures of the skull, and the data revealed can be compared to them. In this regard, the use of artificial neuron networks and in-depth study technologies to process three-dimensional images and determining standard indicators appear to be promising.