imagerie sectionnelle mandibulaire

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1 Influence du plan de référence sur le choix des implants en imagerie sectionnelle mandibulaire Nicolas BOUTIN* Luc GILLOT ** Bernard CANNAS*** Introduction P oser des implants dans les secteurs postérieurs mandibulaires impose de faire appel à l imagerie tridimensionnelle afin de préciser la position des obstacles anatomiques majeurs que sont le pédicule mandibulaire et le foramen mentonnier. Pour obtenir une mesure précise de la distance entre le pédicule et le sommet de la crête (hauteur disponible pour l implant en tenant compte de 2 mm de sécurité pour éviter toute lésion), l ordonnance scanner rédigée par l implantologiste pour le radiologue doit comporter plusieurs consignes que le médecin radiologue devra suivre précisément. Dans ces indications, nous demandons au radiologue des coupes d acquisitions parallèles au bord basilaire de la mandibule. Le respect de cette consigne devra être vérifié sur le «scout view»qui doit apparaître sur les planches radiographiques. La coupe curviligne, parallèle au plan de référence, sera alors tracée par le radiologue sur une des acquisitions axiales qu il aura sélectionné et les coupes Vestibulo-Linguales (VL) seront reconstruites perpendiculairement à celle-ci et au plan de référence choisi. Le rebord basilaire est systématiquement choisi à la mandibule comme plan de référence. Par ce procédé, les mesures réalisées sur les coupes VL qui sont reconstruites à l échelle 1, correspondent à la hauteur osseuse réellement exploitable pour choisir l implant en situation, sans déformation. L ère du Cone Beam, commercialisé en nombre de plus en plus important dans les cabinets dentaires, nous rend aujourd hui autonome par rapport au radiologue. Le chirurgien dentiste, dans ses traitements implantaires, peut désormais réaliser, avec une formation préalable basique, ces techniques d imagerie numérisée tridimensionnelle, les traiter et les interpréter. Mesurant l incidence importante du choix du plan de référence sur la sélection de l implant utilisé à proximité du pédicule mandibulaire, cet article a pour objectif de décrire le fonctionnement du Cone Beam et de faciliter le choix de celui-ci. *Docteur en Chirurgie Dentaire, Paris V Implantologie Orale exclusive Exercice Privé en Cabinet Exercice Privé à la Clinique Ambroise Paré la Providence (92) Attaché d enseignement au Laboratoire d Anatomie Fonctionnelle, Université Paris Descartes 18 passage DuGuesclin PARIS nicoboutin@free.fr **Docteur en Chirurgie Dentaire, Paris V Attaché d enseignement au Laboratoire d Anatomie Fonctionnelle, Université Paris Descartes Expert en Cour d Appel à Versailles Exercice privé exclusif de chirurgie implantaire 2 r 2 Frères Laporte MEZIERES SUR SEINE ***Docteur en chirurgie dentaire, diplômé de la faculté Paris V Attaché au Laboratoire d anatomie fonctionnelle de l université Paris V. Attaché à l hôpital de Lagny - Marne La Vallée depuis 1995, responsable de l unité d implantologie. 46 rue Maréchal Joffre TRILPORT bernardcannas@hotmail.com 43

2 I. Principe de Fonctionnement I.1.LE DENTASCANNER I.1.1 principe de fonctionnement Mis au point en 1968 par le Dr HOUNSFIELD (prix Nobel de Médecine en 1979), et très utilisé dans les années 1980 en imagerie médicale, le scanner n a cessé d évoluer afin d optimiser la qualité des images médicales tout en diminuant la dose de rayons X (RX) délivrée au patient. Le scanner est constitué d un générateur de RX en face duquel est située une batterie de récepteurs (Fig. 1). Le générateur délivre un faisceau de RX autour du patient, dans un mouvement de rotation continu de type hélicoïdal, simultané à la rotation des capteurs. Fig. 1- Ce mouvement permet d obtenir des coupes d acquisition appelées coupes axiales d acquisition. C est à partir de ces coupes qu un procédé de calculs informatiques logarithmiques va permettre une reconstruction d autres types d images: les coupes coronales, les coupes frontales, les panoramiques et les reconstructions 3D. I.1.2. Les étapes de réalisation d un Dentascanner I L ordonnance pré-implantaire Le scanner va être réalisé dans un cabinet de radiologie, par un médecin spécialiste, sur prescription de l implantologiste. Le radiologue devra impérativement suivre cette ordonnance, lui précisant : le site à implanter : pour lui permettre de régler sa fenêtre osseuse (unité HOUNSFIELD) de telle manière que l échelle de gris donne au cliché un contraste le rendant lisible. les obstacles anatomiques à identifier et à individualiser. l épaisseur des coupes reconstruites souhaitées. l espace entre chaque coupe à respecter. LE PLAN DE RÉFÉRENCE. L OBLIGATION DE FAIRE APPARAITRE LE «SCOUT VIEW» : qui permettra de vérifier si la prescription du choix du plan de référence a bien été respectée. I Les coupes d acquisition Le radiologue va positionner le patient et réaliser le «scout view» (assimilable a une téléradiographie de profil). Ce «scout view» (Fig. 2) permettra de valider la position du patient lors du scanner (superposition parfaite des mandibules), et permettra également au radiologue de tracer, à la souris, une droite représentant le plan de référence prescrit par l implantologiste. 44 Fig. 2-

3 Après avoir programmé les indications demandées sur l ordonnance (épaisseur des coupes, espace entre chaque coupe...), l examen scanner est lancé. La machine va réaliser de haut en bas des coupes parallèles au plan de référence, appelées coupes axiales d acquisitions (Fig. 3 et 4). Fig. 5- Fig. 3- Fig. 6- Ces différentes reconstructions ne sont pas faites au hasard. C est le radiologue qui choisit une coupe axiale de référence (Fig. 7 et 8) ; par exemple celle sur laquelle il y a le moins d artefact ou sur laquelle les volumes osseux sont les plus visibles. Fig. 7- Fig. 4- I Les coupes reconstruites Ces coupes d acquisition (Fig. 5) sont les seules données réelles de l examen car elles reproduisent directement et avec exactitude le patient tel qu il a été enregistré au moment de l examen. A partir de celles-ci vont être reconstruites, virtuellement, par informatique, toutes les autres coupes : Coronales VL, et panoramiques. (Fig. 6) Fig. 8-45

4 Il trace alors une ligne curviligne sur la coupe axiale sélectionnée (Fig. 9). A partir de cette ligne, les coupes coronales sont reconstruites automatiquement par le logiciel : elles vont être perpendiculaires, à la fois au plan de référence, et à la ligne curviligne (Fig. 10). Leur représentation est donc directement liée au choix du plan de référence. I.2.1 Le principe de fonctionnement Le Cone Beam, arrivé sur le marché dentaire dans les années 2000, permet aujourd hui au chirurgien dentiste de jouer le rôle du radiologue à part entière, dans sa pratique privée. Toutes les publications montrent aujourd hui que les progrès des Cone Beam (ou CBCT pour Cone Beam Computed Tomography) permettent d obtenir des images 3D de meilleure qualité que les scanners. Ils apportent en particulier une diminution des artefacts métalliques, cinétiques (liés aux mouvements du patient), et des bruits (flou lié à des capteurs mal réglés). De plus, les doses délivrées respectent le principe ALARA (As Low As Reasonnably Achievable) : principe d utilisation des rayonnements dans le respect de la protection des patients et du personnel, et des temps d acquisition/reconstruction de l ordre de la minute. Le Cone Beam est constitué d un générateur de rayons X, en face duquel est situé un capteur plan. Cet ensemble tourne autour du patient. Durant ces 360 de rotation, le générateur délivre un faisceau conique large qui réalise un cliché tous les degrés de rotation. (Fig. 11 et 12) Fig. 9- Fig. 10- Fig. 11- Le choix de ce plan est donc capital puisque c est sur les coupes coronales que vont être lues les mesures qui vont nous permettre de choisir les implants. I.2. LE CONE BEAM Fig

5 I.2.2 Etapes de réalisation d un Cone Beam I Paramétrage du champ de rayonnement Avant toute réalisation de ce type d examen, il est nécessaire de choisir le champ du volume de rayon délivré (petits champs, en général 6x6 cm, moyens champs, 8x8c m, et grands champs 8x13 cm). Le choix de ces différents champs dépend de la hauteur des zones à explorer : le maxillaire, le maxillaire et la mandibule, ou encore le maxillaire, la mandibule et les cavités sinusiennes. Plus le champ choisi va être large, plus la dose de rayons délivrée va être élevée (Fig. 13). A ce stade, les images doivent être traitées pour être interprétées. Le chirurgien dentiste implantologiste va lors de cette phase, devenir un véritable radiologue. Il devra maîtriser parfaitement les techniques de traitement des images, leurs interprétations, et l utilisation des fichiers natifs DICOMS (Digital Imaging and Communication in Medicine) dans les logiciels de planifications implantaires. Il lui faudra tracer la ligne curviligne (Fig. 15), sur une coupe axiale stratégiquement choisie, afin d obtenir les coupes panoramiques et coronales (Fig. 16), puis jouer avec les contrastes, les filtres et l épaisseur des reconstructions panoramiques, pour obtenir les images les plus lisibles et précises possibles (Fig. 17). Fig. 13- I Acquisition-Reconstruction La durée de l examen, ou temps d acquisition, très court, est d environ 20 secondes. Le patient, installé dans une position proche de celle de la panoramique, est moins inquiet lors de l examen (Fig. 14). A partir de ces données natives, les coupes sagittales, frontales et axiales, vont être reconstruites, par l outil informatique. Le temps de reconstruction est d environ 1 minute. Fig. 14- Fig. 15- Fig. 16- Figs 15 à 17 : issues du logiciel ICAT Visio, ICAT CBCT distribué par KAVO Fig

6 II. Le Plan de Référence II.1 Définition Le plan de référence est le plan remarquable choisi par le radiologue pour le scanner, ou par le praticien pour le CBCT, à partir duquel vont être reconstruites les coupes coronales, coupes sur lesquelles vont être prises les mesures des distances crêtes-obstacle anatomique, pour choisir un implant. Ces coupes doivent donc être impérativement à l échelle 1, et surtout, elle doivent absolument représenter la situation anatomique exacte et réelle du volume osseux dans lequel sera positionné l implant. La validité de ces coupes est donc directement liée au choix du plan de référence, influençant alors la validité même du choix de l implant. II.2.1 Au maxillaire Au maxillaire, le plan de référence choisi lors de l examen scanner «à nu» (sans port de guide d imagerie), est une lame osseuse remarquable, horizontale, constituée de la réunion des deux processus palatins des maxillaires, le palais dur (Fig. 19 et 20). II.2 Choix du plan de référence pour un Dentascan Le plan de référence choisi doit pouvoir être visible, donc contrôlé, sur une coupe sagittale présente sur le «scout view» (Fig. 18). Ce plan de référence doit correspondre à un élément anatomique osseux épais, radiologiquement repérable. Fig. 19- Fig. 20- Fig. 18- Ce plan de référence est de choix au maxillaire, car les coupes coronales reconstruites perpendiculairement à celui-ci, représentent la situation anatomique réelle de l implant. En effet, au maxillaire, les implants sont généralement positionnés perpendiculairement à la crête édentée donc au palais dur. 48 Figs 20 à 22 : SAPO IMPLANT

7 II.2.2 A la mandibule La mandibule présente une anatomie moins rectiligne sur sa longueur. Ainsi, des implants positionnés dans la symphyse mentonnière ou dans le corps de la mandibule, seront perpendiculaires à celui-ci. Mais dans les zones rétro-molaires, pour rester perpendiculaires à la crête édentée, les implants devront présenter une angulation suivant la courbure de celle-ci en avant de la branche montante (Fig. 21). Il y aura donc convergence des axes implantaires entre un implant très mésial et un autre très distal. II.3. Choix du plan de référence pour un CBCT Par définition, le rayon délivré par le générateur lors d un examen CBCT est un faisceau conique large. Par conséquent, l enregistrement de ce volume anatomique ne peut pas être réalisé par rapport à un plan anatomique remarquable. Ainsi, lors de la réalisation de l examen, le patient est assis, dents en occlusion, lèvres fermées. Un rayon lumineux, visible sur la peau, qui doit être positionné au niveau des commissures labiales, nous indique le bon positionnement du patient dans le champ volumique choisi, afin de ne pas perdre d information (Fig. 23 et 24). Fig. 21- Fig. 23- Dans un examen complet de la mandibule, le plan de référence de choix sera le bord basilaire du corps mandibulaire pour trouver un plan unique, intermédiaire, mais compatible avec les implants les plus extrêmes. Pour niveler les écarts angulaires entre des implants antérieurs perpendiculaires à la symphyse et des implants postérieurs plus inclinés, le choix de référence idéal serait même, une tangente au pédicule mandibulaire dans sa courbe dans l angle mandibulaire (Fig. 22). Ce choix est possible si le pédicule apparaît sur le «scout view» de départ. Fig. 24- Ce rayon lumineux est bien une aide au positionnement du patient et en aucun cas un plan de référence anatomique. Il est cependant assimilé par les constructeurs, comme un plan de référence occlusal. Pourtant, à l étape du traitement des images, c est perpendiculairement à ce plan que vont être reconstruites les coupes coronales. 49 Fig. 22-

8 III. Ecueils et Incidences du Choix du Plan de Référence sur le Choix des Implants La figure géométrique constituée par les droites que sont l implant, le plan de référence, et la coupe perpendiculaire à ce plan, est un triangle rectangle. Son hypoténuse (BC) représente la valeur réelle de l implant. Le côté adjacent à l angle B représente la coupe perpendiculaire au plan de référence, coupe VL reconstruite sur laquelle sera faite la mesure de l espace disponible pour l implant. Le côté opposé à l angle B représente le plan de référence (Fig. 25 et 26). Une des règles mathématiques de la trigonométrie dans les triangles rectangles (cos(b)=ab/bc; cos (B)=valeur de la coupe reconstruite/valeur réelle de l implant), nous indique que plus l angle B, entre l implant tel qu il devrait être placé en réalité, et la coupe reconstruite sur un plan de référence faux (Fig. 27 et 28), augmente, plus la longueur de AB, coupe sur laquelle vont être effectuées les mesures, augmente : c est la distorsion. Fig. 27- Fig. 25- Fig. 27- Cette distorsion est négligeable jusqu à B=20 et peut alors être ignorée, à 25 elle est de 10 %. Au-delà de 25, la distorsion n est pas admissible (Fig. 29). Fig. 26- Ainsi, si le plan de référence n est pas correct, la coupe reconstruite perpendiculairement à ce plan de référence, et sur laquelle on lira des mesures de hauteur pour choisir l implant à poser, ne représentera pas la réalité clinique. 50 Fig. 29-

9 Le principe de fonctionnement du scanner permet de choisir un plan de référence remarquable visualisé et validé sur le «scout view», avant le déclenchement de l acquisition. Le principe de fonctionnement du Cone Beam, rayonnement par faisceau conique large, ne se base pas sur le choix d un plan de référence préalable aux acquisitions. Selon les données des constructeurs, le patient est positionné assis, bouche fermée au moment de l examen, la tête calée entre une têtière et une mentonnière. Seule la présence d un faisceau lumineux extérieur visible sur la peau du patient nous donne un repère de positionnement du rayon afin que son volume conique intègre l ensemble de l anatomie à étudier (Fig. 30). Une correspondance parfaite entre ce plan et le plan de référence «bord basilaire de la mandibule» n est qu une pure coïncidence. Ainsi, faire des mesures sur les coupes coronales reconstruites directement après l acquisition dans le cadre d un examen cone beam, représente un écueil majeur pouvant provoquer des dommages irréversibles sur nos patients. Une distorsion de 25 entraîne une erreur de mesure de 1 mm. Sa conséquence clinique serait le choix d un implant de 11,5 mm mesuré sur une coupe issue de cette distorsion ne permettant en réalité la mise en place que d un implant de 10 mm de longueur (Fig. 33, 34, 35). Fig. 33- Fig. 30- Ce faisceau lumineux n est en rien un plan de référence remarquable. Il est imposé par la machine. Pourtant, c est perpendiculairement à celui-ci que vont être reconstruites les coupes panoramiques et coronales (Fig. 31 et 32). Fig. 34- Figs 30 à 35 : issues du logiciel NOBEL CLINICIAN distribué par NOBEL BIOCARE Fig. 31- Fig. 32- Fig

10 Conclusion L arrivée des examens radiologiques 3D cone beam dans les cabinets dentaires constitue un véritable progrès dans la prise en charge diagnostique et thérapeutique de nos patients en dentisterie généraliste, et encore plus dans la pratique de l implantologie. Les intérêts en sont une vision 3D systématique des patients, la visibilité des structures anatomiques (volumes osseux, cavités et obstacles anatomiques), l annonce de la faisabilité ou non du traitement implantaire directement au patient, l accélération des plans de traitement, leurs planification et prévisibilité, tout en augmentant la sécurité de la phase chirurgicale pour le praticien, et surtout pour le patient. Mais par l utilisation de ces appareils radiologiques, les chirurgiens dentistes deviennent radiologues à part entière dans tous les enjeux : respect du principe ALARA, positionnement du patient, paramétrage et manipulation de la machine, gestion des reconstructions, lecture, interprétation et pose d un diagnostic. Comme nous venons d en décrire une particularité dans cet article, l utilisation de ce type d appareillage 3D ne peut se faire sans une formation préalable poussée. La problématique du plan de référence aléatoire, lié au principe même de fonctionnement du faisceau conique large du cone beam, oblige tout praticien utilisant ce type d imagerie sectionnelle dans son cabinet, ou utilisant des dicoms issues de ce type d imagerie provenant d un médecin radiologiste, à ne pas exploiter les données reconstruites, brutes, sans passer par des visionneuses ou des logiciels de planifications implantaires permettant de pouvoir changer le plan de référence de manière à le rendre remarquable. A ces conditions, les mesures faites sur les coupes reconstruites reflètent la réalité clinique. Sans jouer sur ce plan de référence, la conséquence clinique d une mesure faite sur une coupe reconstruite par rapport à un mauvais plan de référence peut engendrer des lésions irréversibles pour le patient. Bibliographie u 1. HAS.- Tomographie volumique à faisceau conique large de la face (cone beam computerized tomography). rapport d évaluation technologique. décembre 2009 u 2. ASN.- Guide des indications et des procédures des examens radiologiques en odontostomatologie. Code de la santé publique. Mai 2006 u 3. Bellaiche N.- Scanner et tomographie à faisceau conique, quelle méthode d imagerie choisir en odontostomatologie. le fil dentaire n 27; nov 2007 u 4. Bellaiche N., Missika P.- La tomodensitométrie dans le bilan pré-opératoire en implantologie orale. Information Dentaire, 1991; 32 : u 5. Commission européenne.- European guidelines on radiation protection in dental radiology. Bruxelles : Office des publications officielles de l Union Européenne, 2003 u 6. Cavezian R., Pasquet G., Bel G., Baller G.- Imagerie dento-maxillaire : approche radio-clinique, 3 e édition, Masson u 7. Bellaiche N.- Tomographie à faisceau conique (cone beam) : Les différents systèmes, leurs caractéristiques principales et indications. La lettre de stomatologie 2007 (n 33)10-15 u 8. Bellaiche N.- Scanner et «cone beam» maxillo-facial, principes, limites et indications respectives. Implantologie février 2009 u 9. A Suomalainen, T Vehmas, M Kortesniemi, S Robinson & J Peltola.- Accuracy of linear measurements using dental cone beam and conventional multislice computed tomography Dentomaxillofacial Radiology (2008) 37, u 10. "LACAN A., TEMAN G., SARAZIN L.- Imagerie maxillo-faciale pratique.quintessence internationale. Décembre 2001" u 11. "GRONDAHL K., EKESTUBE A., GRONDAHL HG.- Radiography in all endosseous prosthetics. Nobel biocare 1996" 52