Ocena wieku kostnego na podstawie telerentg

Magdalena Durka Evaluation of Bone Age on the Basis of Lateral Telerentgenogram Review of the Literature Praca recenzowana Z Katedry i Zak³adu Ortodoncji Pomorskiej Akademii Medycznej w Szczecinie Kierownik: prof. dr hab. n. med. Maria Syryñska Streszczenie Standardow¹ metod¹ stosowan¹ obecnie do okreœlenia wieku kostnego jest ocena ró nych miejsc kostnienia na podstawie zdjêæ radiologicznych rêki i nadgarstka. Od roku 1972 roku wiadomo jednak, e na podstawie obserwacji zmian morfologicznych krêgów szyjnych równie mo na okreœliæ wiek kostny, bez wykonywania dodatkowych zdjêæ radiologicznych. Okreœlenie skoku wzrostu jest pomocne przy wyborze metody leczenia. Celem pracy jest zapoznanie z okreœlaniem wieku kostnego z wykorzystaniem krêgów szyjnych, umieszczonych na stosowanych zwykle w ortodoncji telerentgenogramach bocznych. Summary The standard method that is at present employed to determine bone age consists in evaluating various sites of ossification on the basis of radiographs of the hand and wrist. Since 1972, however, it has been known that it is also possible to determine bone age on the basis of observation of morphological changes in cervical vertebrae without the need of additional radiographs. The description of growth surges is helpful in the choice of treatment method. The aim of the study is to get acquainted with the determination of bone age using cervical vertebrae that are visible in lateral telerentgenograms that are routinely used in orthodontics. Has³a indeksowe: krêgi szyjne, dojrza³oœæ szkieletowa, wiek kostny Key words: cervical vertebrae, skeletal maturation, bone age *Praca otrzyma³a Wyró nienie Dziekana Wydzia³u Lekarskiego II Akademii Medycznej im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu za najlepszy plakat przedstawiony na VIII Konferencji Naukowo- -Szkoleniowej Saldent 2006. Ocena wieku kostnego na podstawie telerentg Przegl¹d piœmiennictwa * Wspó³czesna stomatologia opiera siê na nowoczesnych technologiach i metodach diagnostycznych. Jedn¹ z nich jest rentgenodiagnostyka. Mimo e postêp technologiczny czyni aparaturê rentgenowsk¹ doskonalsz¹ i bardziej niezawodn¹, to na przestrzeni dziesiêcioleci jedno pozostaje bez zmian: Ÿród³em powstania obrazu jest niezmiennie wi¹zka promieniowania jonizuj¹cego X. Skutki biologicznego oddzia³ywania promieniowania jonizuj¹cego s¹ powszechnie znane, a ochrona radiologiczna jest prowadzona we wszystkich krajach œwiata (1). Sta³o siê to powodem powstania oceny wieku szkieletowego na podstawie krêgów szyjnych, które s¹ zawsze ujête na telerentgenogramach bocznych. Cechy dojrzewania p³ciowego, wiek chronologiczny, rozwój uzêbienia, wzrost oraz rozwój szkieletowy s¹ jednymi z cech u ywanych w identyfikacji stadiów wzrostu. Nadzwyczaj wa ne jest okreœlenie wieku kostnego podczas okresu przedm³odzieñczego i m³odzieñczego, gdy ma on wp³yw na wybór metody leczenia (2). Standardow¹, bardzo obiektywn¹ metod¹ stosowan¹ obecnie do oceny wieku kostnego jest okreœlenie ró nych miejsc kostnienia na zdjêciach radiologicznych rêki i nadgarstka. W roku 1972 Lamparski stwierdzi³, e równie na podstawie krêgów szyjnych mo na oceniæ wiek szkieletowy. Udowodni³, e podczas dojrzewania zmieniaj¹ one swój kszta³t i nie trzeba wykonywaæ dodatkowych zdjêæ radiologicznych, takich jak zdjêcie rêki i nadgarstka (3). Ma to niepodwa alne znaczenie w ochronie antyradiacyjnej. Celem pracy jest przedstawienie metod okreœlania dojrza³oœci szkieletowej oraz przewidywania potencja³u wzrostowego z wykorzystaniem odcinka szyjnego krêgos³upa na zdjêciach bocznych czaszki. Prawid³owe okreœlenie wieku powinno warunkowaæ stosowane metody leczenia ortodontycznego, by zmaksymalizowaæ ich efekt terapeutyczny (4, 5, 6). Wszystkie metody oceny dojrza³oœci szkieletowej (ang. CVM Cervical Vertebral Maturation) s¹ oparte na cechach morfologicznych krêgów szyjnych w ró nych stadiach rozwojowych, które s¹ wspó³zale ne z tempem wzrostu struktur twarzowych. Stadia dojrza³oœci szkieletowej ustalono na podstawie obserwacji rozwoju wklês³oœci w dolnej krawêdzi trzonów krêgów szyjnych oraz zmiany ich kszta³tu: od trapezowego, zwê aj¹cego siê od ty³u do przodu, przez prostok¹tny, przy czym wymiar poziomy prostok¹ta jest wiêkszy, kwadratowy i ponownie prostok¹tny, ale o wiêkszym wymiarze pionowym. Lamparski wywnioskowa³ wiêc, e jeœli telerentgenogram jest dostatecznie czytelny i przydatny do oceny wieku kostnego, to ortodonci nie musz¹ zlecaæ wykonywania dodatkowych zdjêæ i nara- aæ przez to pacjenta na zwiêkszon¹ dawkê promieniowania (3). Autor ten ocenia³ zdjêcia boczne czaszki osób rasy kaukaskiej (69 mêskich i 72 eñskie), aby ustaliæ kryteria dojrza³oœci przydatne do okreœlania wieku szkieletowego. Obserwowa³ rozwój morfologiczny krêgów szyjnych, porównuj¹c go z wiekiem kostnym ocenianym na zdjêciach radiologicznych rêki i nadgarstka. Pacjentom obojga p³ci w wieku od 10. do 15. roku ycia wykonano telerentgenogramy w sekwencji od krêgów najmniej do najbardziej dojrza³ych rozwojowo. Dla ka dej grupy wiekowej obliczano œredni¹, tak by reprezentowa³a dojrzewanie krêgów, i okreœlano jego standard. Na podstawie tych wyników powsta³a oryginalna, opisana przez Lamparskiego metoda oceny dojrza³oœci szkieletowej. Obejmuje ona szeœæ stadiów rozwoju CVS (Cervical Vertebrae Stadium), widocznych na telerengenogramach i obrazuje zmiany morfologiczne w krêgach od C2 do C6 (3) (ryc. 1. 14

enogramu bocznego Ryc. 1. Oryginalna metoda CVM wg Lamparskiego (3), cytowana przez Hassela i Farmana (7) w modyfikacji w³asnej (kolor). Ryc. 2. Stadia dojrzewania czwartego krêgu szyjnego widoczne na telerentgenogramie bocznym wg Hassela i Farmana (7) w modyfikacji w³asnej (kolor). Stadium I (CVS 1). Dolne krawêdzie trzonów wszystkich krêgów szyjnych s¹ p³askie, a górne, obni aj¹c siê od ty³u ku przodowi, tworz¹ trapez. Oczekuje siê 80-100% wzrostu. Stadium II (CVS 2). Na krawêdzi dolnej drugiego krêgu tworzy siê wklês³oœæ. Wielkoœæ wymiaru pionowego czêœci przedniej trzonu zwiêksza siê. Oczekuje siê 65-85% wzrostu. Stadium III (CVS 3). Tworzy siê wklês³oœæ na dolnej krawêdzi trzeciego krêgu. Oczekuje siê 25-65% wzrostu. Stadium IV (CVS 4). Na dolnej krawêdzi czwartego krêgu pog³êbia siê wklês³oœæ. W dolnej granicy pi¹tego i szóstego krêgu zaczynaj¹ siê tworzyæ wklês³oœci. Trzony wszystkich krêgów szyjnych maj¹ kszta³t prostok¹tny, z pionowo po³o on¹ d³u sz¹ krawêdzi¹ prostok¹ta. Oczekuje siê 10-25% wzrostu. Stadium V (CVS 5). Wklês³oœci s¹ wyraÿnie ukszta³towane w dolnych granicach trzonów wszystkich szeœciu krêgów szyjnych. W tym stadium trzony s¹ prawie kwadratowe, a przestrzenie miêdzy nimi uleg³y zmniejszeniu. Oczekuje siê 5-10% wzrostu. Stadium VI (CVS 6). Wszystkie wklês³oœci siê pog³êbi³y. Trzony krêgów s¹ prostok¹tne, o d³ugiej osi ustawionej pionowo, wiêc s¹ teraz wy sze ni szersze. Nie oczekuje siê dalszego wzrostu, ewentualnie wzrostu nieznacznego. Metodê Lamparskiego zmodyfikowali Hassel i Farman (7). Modyfikacja dotyczy³a oceny wieku szkieletowego na podstawie ograniczonej liczby krêgów szyjnych, czyli od C2 do C4. Na rycinie 2 przedstawiono ocenê CVM z modyfikacj¹ Hassela i Farmana (7) na podstawie zmian morfologicznych krêgu C4. Start. Krêgi maj¹ kszta³t œciêtego klina z wy szymi krawêdziami krêgów zwê aj¹cymi siê od tylnej ku przedniej. W tym stadium oczekuje siê od 80 do 100% wzrostu. Akceleracja. W tym stadium zaczyna siê przyspieszenie wzrostu. Mo na oczekiwaæ 65-85% dalszego wzrostu. Na dolnych krawêdziach krêgów C2 i C3 rozwijaj¹ siê wklês³oœci, krawêdÿ dolna krêgu C4 jest p³aska, a kszta³t krêgów C3 i C4 jest niemal prostok¹tny. Zahamowanie przyspieszenia. Przyspieszenie wzrostu zmierza do szczytu z 25-65% przewidywanym wzrostem. Na dolnych krawêdziach krêgów C2 i C3 rozwijaj¹ siê wyraÿne wklês³oœci, na dolnej krawêdzi krêgu C4 wklês³oœæ zaczyna siê pog³êbiaæ, krêgi C3 i C4 s¹ prostok¹tne, o d³u - szym wymiarze poziomym. Spowolnienie. W tej fazie do zakoñczenia wzrostu pozostaje tylko 10- -25%. Widaæ wyraÿnie wklês³oœci na 15

dolnych krawêdziach krêgów C2, C3 i C4, a kszta³t krêgów C3 i C4 jest niemal kwadratowy. Dojrza³oœæ. W tym stadium osi¹gana jest ostateczna dojrza³oœæ. Przewiduje siê 5-10% wzrostu. Widaæ zaakcentowane wklês³oœci na dolnych krawêdziach krêgów C2, C3 i C4, kszta³t krêgów C3 i C4 jest kwadratowy. Zakoñczenie. Minimalny wzrost lub brak wzrostu. Na dolnych krawêdziach krêgów C2, C3 i C4 widaæ g³êbokie wklês³oœci, kszta³t krêgów C3 i C4 jest prostok¹tny, z d³u szym wymiarem pionowym. Równie Franchi, Baccetti i McNamara zmodyfikowali ocenê CVM wg Lamparskiego, w rezultacie powsta³a metoda CVMS Cervical Vertebral Maturation Stage, zobrazowana na rycinie 3. Metoda ta obejmuje tylko piêæ etapów dojrzewania: od CVMS I do CVMS V. Wiek kostny badacze oceniali na pojedynczym telerentgenogramie na podstawie analizy drugiego, trzeciego i czwartego krêgu szyjnego, które s¹ widoczne nawet przy za³o onym ko³nierzu ochronnym. Szczyt wzrostu uchwy wystêpuje miêdzy CVMS II a CVMS III. CVMS V jest rejestrowany co najmniej dwa lata po okresie szczytowym (4, 5, 6). Na rycinie 3 zobrazowano stadia od CVMS I do CVMS V z charakterystycznymi zmianami morfologicznymi krêgów zwi¹zanymi z kostnieniem. Ka de stadium, z wyj¹tkiem trzeciego, ma dwie fazy, które oznaczono literami a i b. Ryciny 4-8 przedstawiaj¹ przyk³adowe telerentgenogramy boczne g³owy z podzia³em na poszczególne stadia CVMS. CVMS I. Dolne krawêdzie wszystkich trzech krêgów s¹ p³askie (a), z mo liwym wyj¹tkiem wklês³oœci (b) w dolnej krawêdzi krêgu C2 w prawie po³owie przypadków. Trzony krêgów C3 i C4 maj¹ kszta³t trapezu zwê aj¹cego siê od ty³u do przodu. Szczyt wzrostu szczêkowego bêdzie wystêpowa³ oko³o 1 roku po tym stadium; do pe³nego wzrostu pozosta³o 80-100% (ryc. 4). CVMS II. W dolnej krawêdzi krêgów C2 i C3 obecne s¹ wklês³oœci, a trzony krêgów C3 i C4 mog¹ mieæ kszta³t trapezu (a) lub prostok¹tny, o d³u szej krawêdzi le ¹cej poziomo (b). Szczyt wzrostu nast¹pi w ci¹gu 1 roku po pojawieniu siê tego stadium; oczekuje siê od 65 do 85% dalszego wzrostu (ryc. 5). CVMS III. Obecne s¹ wklês³oœci w dolnych krawêdziach krêgów C2, C3 i C4, trzony zarówno krêgu C3, jak i C4 maj¹ nadal kszta³t prostok¹tny (a, b). Szczyt wzrostu ju nast¹pi³ i oczekuje siê od 25 do 65% dalszego wzrostu (ryc. 6). Ryc. 3. Metoda CVMS wed³ug Franchiego, Baccettiego i McNamary (4, 5, 6) w modyfikacji w³asnej (kolor). Ryc. 4. Stadium CVMS I (a). Ryc. 5. Stadium CVMS II (a). 16

Ryc. 6. Stadium CVMS III (a, b). Ryc. 7. Stadium CVMS IV (b). CVMS IV. Wci¹ s¹ obecne wklês³oœci na dolnych krawêdziach krêgów C2, C3 i C4. W tym stadium kszta³t kwadratowy trzonu mo e mieæ tylko kr¹g C3 (a) lub te oba krêgi, czyli C3 i C4 (b). Szczyt wzrostu nast¹pi³ nie mniej ni 1 rok przed tym stadium i oczekuje siê od 10 do 25% dalszego wzrostu (ryc. 7). CVMS V. Wci¹ s¹ widoczne wklês³oœci w dolnych krawêdziach krêgów C2, C3 i C4. W tym stadium kszta³t prostok¹tny trzonu, o d³u szej pionowej krawêdzi prostok¹ta, mo e mieæ tylko kr¹g C3 (a) lub C3 i C4 (b). Nie oczekuje siê dalszego wzrostu, ewentualnie wzrost 5-10% (ryc. 8). Minars (8) ocenia³ wiek kostny i potencja³ wzrostu pacjentów wed³ug metody Lamparskiego na podstawie obserwacji krêgów szyjnych na telerentgenogramie bocznym z okresu przed leczeniem. Stwierdzi³, i stadia krêgowe od 1. do 3. wystêpuj¹ w fazie przyspieszonego wzrostu, stadia zaœ 2. i 3. najczêœciej w roku poprzedzaj¹cym jego maksymalne zwiêkszenie. Najwiêkszy przyrost wysokoœci cia³a i ca³kowitej d³ugoœci uchwy (GoOGn) nastêpuje miêdzy stadium 3. a 4. Po stadium 4. dojrzewanie szkieletowe traci szybkoœæ. Ze swoich badañ Minars wyci¹gn¹³ wniosek, e wiek kostny i potencja³ wzrostu mo na okreœliæ na podstawie obserwacji krêgów szyjnych. Garcia-Fernandez (2) porównywa³a, czy wiek szkieletowy oceniany na podstawie krêgów szyjnych jest zbie ny z wiekiem szkieletowym ocenianym na 113 zdjêciach rêki i nadgarstka w populacji meksykañskiej. Autorka pos³u- y³a siê kryterium Lamparskiego z modyfikacj¹ Hassela i Farmana. W jej badaniach dojrzewanie oceniane na podstawie krêgów szyjnych by³o zgodne z ocen¹ opart¹ na zdjêciach rêki i nadgarstka u 92% kobiet i 96% mê - czyzn. San Roman i wsp. (9) oceniali tak e, czy zmiany morfologiczne krêgów szyjnych widoczne na zdjêciach bocznych czaszki s¹ tak u yteczne do ustalania stadium wzrostu jak stadia dojrzewania oceniane na podstawie zdjêæ radiologicznych rêki i nadgarstka. Autorzy, którzy prowadzili badania w populacji hiszpañskiej, oceniaj¹c krêgi metod¹ Lamparskiego, zgodnie twierdz¹, i metoda oceny dojrza³oœci szkieletowej na podstawie krêgów szyjnych mo e zast¹piæ zdjêcia radiologiczne rêki i nadgarstka w ocenie wieku kostnego. Wed³ug Franchiego Baccettiego i McNamary (6) metoda oceny wieku szkieletowego na podstawie krêgów szyjnych jest pewnym sposobem okreœlenia dojrza³oœci szkieletowej pacjenta, ze szczególnym uwzglêdnieniem tempa wzrostu uchwy. Wed³ug autorów metoda CVMS jest odpowiednia do rozpoznania ortodontycznego oraz klasyfikowania grup pacjentów wed³ug dojrzewania kostnego. W swoich badaniach nie zarejestrowali adnych ró nic miêdzy ocen¹ wieku kostnego na podstawie krêgos³upa szyjnego na telerentgenogramach bocznych a metod¹ oceny opart¹ na zdjêciach radiologicznych rêki i nadgarstka. O Reilly i Yaniello oceniali wzajemny stosunek dojrzewaj¹cych krêgów szyjnych i wzrostu uchwy na wykonywanych co roku telerentgenogramach 13 kaukaskich dziewczynek w wieku 9-15 lat (10). Stwierdzili statystycznie istotne przyrosty d³ugoœci szczêki, d³ugoœci trzonu i wysokoœci ga³êzi uchwy w powi¹zaniu z etapami dojrzewania w krêgach szyjnych zgodnie z metod¹ Lamparskiego. Franchi i wsp. potwierdzili wa - noœæ szeœciu etapów CVM jako biologicznego wskaÿnika dojrza³oœci szkie- 17

Piœmiennictwo 1. Demczuk P: Ochrona radiologiczna w rentgenodiagnostyce stomatologicznej. Magazyn Stomat., 2003, XIII, 10, 83-84. 2. Garcia-Fernandez P. i wsp.: The cervical vertebrae as maturational indicators. J. Clin. Orthod., 1998, 32, 4, 221-225. 3. Lamparski D.G.: Skeletal age assessment utilizing cervical vertebrae. Master of Science Thesis, University of Pitsburgh, 1972. 4. Franchi L., Baccetti T., McNamara J.A. Jr: Mandibular growth as related to cervical vertebral maturation and body height. Am. J. Orthod. Dentofac. Orthop., 2000, September, 335-340. 5. Franchi L., Baccetti T., McNamara J.A. Jr: An improved version of the cervical maturation (CVM) method for the assessment of mandibular growth. Angle Orthod., 2002, 72, 4, 316-323. 6. Franchi L., Baccetti T., McNamara J.A. Jr: The cervical vertebral maturation method: some need for clarification. Am. J. Orthod. Dentofacial Orthop., 2003, January, 19a-20a. 7. Hassel B., Farman A.: Skeletal maturation evaluation using cervical vertebrae. Am. J. Orthod. Dentofac. Orthop., 1995, 107, 58-66. 8. Minars M.: Predicting skeletal maturation using cervical vertebrae. Today s FDA, 2003, 15, 10, 17-19. 9. San Roman P. i wsp.: Skeletal maturation determined by cervical vertebrae development. Eur. J. Orthod., 2002, 24, 303-311. 10. O Reilly M., Yanniello G.: Mandibular growth changes and maturation of cervical vertebrae. Angle Orthod., 1988, April, 179-184. 11. Huggare J.: The first cervical vertebra as an indicator of mandibular growth. Eur. J. Orthod., 1989, 11, 10-16. 12. Solow B., Sandham A.: Cranio-cervical posture: a factor in the development and function of the dentofacial structures. Eur. J. Orthod., 2002, 24, 447-456. 13. Solow B., Siersbaek-Nielsen S.: Cervical and craniocervical posture as predictors of craniofacial growth. Am. J. Orthod. Dentofacial Orthop., 1992, May, 449-457. Ryc. 8. Stadium CVMS V (b). letowej u 24 rosn¹cych, nieleczonych badanych (4, 5, 6). Z badañ autorów wynika, e u ponad 90% Amerykanów przerwa miêdzy stadiami 3. a 4. w oryginalnej metodzie CVM zbiega siê ze skokiem wzrostu zarówno szczêkowego, jak i wysokoœci cia³a. W metodzie ulepszonej przez Franchiego, Baccettiego i McNmarê szczyt wzrostu wystêpuje miêdzy stadiami 2. a 3. Wiek biologiczny, wiek szkieletowy, wiek kostny oraz dojrzewanie szkieletowe s¹ synonimami u ywanymi w opisie stadiów dojrzewania danej osoby. Z powodu zmiennoœci osobniczej w dopasowaniu czasowym, trwaniu i szybkoœci wzrostu ocena wieku kostnego jest istotna w planowaniu leczenia ortodontycznego. Oceny CVM lub CVMS dokonuje siê na podstawie telerentgenogramu bocznego, który jest powszechnie u ywany w diagnostyce ortodontycznej. Metoda ta jest przydatna do przewidywania szczytu wzrostu w okresie rozwojowym. Wzrost jest zakoñczony, kiedy zarejestruje siê ostatnie stadium CVM. Wyniki badañ wymienionych autorów wskazuj¹, i metody CVM oraz CVMS s¹ pewnym i skutecznym sposobem oceny dojrza³oœci szkieletowej pacjenta. Z dostêpnego piœmiennictwa wynika, i nie zarejestrowano istotnych ró nic w ocenie indywidualnej dojrza- ³oœci szkieletowej miêdzy CVM lub CVMS a metod¹ opart¹ na analizie zdjêæ rêki i nadgarstka. Dlatego mo na unikn¹æ dodatkowego napromienienia zwi¹zanego z wykonywaniem zdjêæ radiologicznych rêki i nadgarstka. 18