Analyse céphalométrique fonctionnelle et esthétique de profil

Analyse céphalométrique fonctionnelle et esthétique de profil

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Raymond Gola Analyse céphalométrique fonctionnelle et esthétique de profil avec la collaboration de François Cheynet, Laurent Guyot et Olivier Richard

Raymond GOLA Professeur des universités à la faculté de médecine de Marseille, chef de service de chirurgie maxillo-faciale et plastique de la face, CHU de Marseille. Membre associé de l Académie nationale de chirurgie. François CHEYNET Praticien hospitalier en chirurgie maxillo-faciale, CHU de Marseille Laurent GUYOT Praticien hospitalier en chirurgie maxillo-faciale, CHU de Marseille Olivier RICHARD Chef de clinique-assistant des hôpitaux en chirurgie maxillo-faciale, CHU de Marseille ISBN-10 : 2-287-33476-9 Springer Paris Berlin Heidelberg New York ISBN-13 : 978-2-287-33476-4 Springer Paris Berlin Heidelberg New York Springer-Verlag France, Paris 2006 Imprimé en France Springer-Verlag France est membre du groupe Springer Science + Business Media Cet ouvrage est soumis au copyright. Tous droits réservés, notamment la reproduction et la représentation, la traduction, la réimpression, l exposé, la reproduction des illustrations et des tableaux, la transmission par voie d enregistrement sonore ou visuel, la reproduction par microfilm ou tout autre moyen ainsi que la conservation des banques de données. La loi française sur le copyright du 9 septembre 1965 dans la version en vigueur n autorise une reproduction intégrale ou partielle que dans certains cas, et en principe moyennant le paiement des droits. Toute représentation, reproduction, contrefaçon ou conservation dans une banque de données par quelque procédé que ce soit est sanctionnée par la loi pénale sur le copyright. L utilisation dans cet ouvrage de désignations, dénominations commerciales, marques de fabrique, etc. même sans spécification ne signifie pas que ces termes soient libres de la législation sur les marques de fabrique et la protection des marques et qu ils puissent être utilisés par chacun. La maison d édition décline toute responsabilité quant à l exactitude des indications de dosage et des modes d emplois. Dans chaque cas il incombe à l usager de vérifier les informations données par comparaison à la littérature existante. SPIN : 11739333 Maquette de couverture : Jean-François Montmarché

Remerciements à : L. Brignol, E. Cornand, R. Coste, D. Deroze, C. Forman, S. Ged, A. Jonas, A. Lagier, A. Lautrou, M.N. Marcellesi, A. Marchadier, F. Matonti, P. Olivi, J.D. Orthlieb, J. Palacci, T. Roubaud, P. Santoni. Cet ouvrage a été réalisé grâce au soutien du laboratoire :

Du même auteur : L ÉNUCLÉE, par R. Gola, J.-B. Saracco, P. Gastaud, Marseille, DGDL (diffusion Maloine), 1983, 138 pages. LA CHIRURGIE RÉPARATRICE DES PAUPIÈRES ET DE LEURS ANNEXES, par M. Stricker, R. Gola, Paris, Masson, 1990, 270 pages. Le SADAM OU SYNDROME ALGO-DYSFONCTIONNEL DE L APPAREIL MANDUCATEUR, par R. Gola, C. Chossegros, J. D. Orthlieb, Paris, Masson, 1992, Rééd. 1995, 288 pages. PTOSIS, par R. Gola, Paris, Masson, 1995, 183 pages. RHINOPLASTIE FONCTIONNELLE ET ESTHÉTIQUE, par R. Gola et al., Paris, Springer-Verlag, 2000, 360 pages. CHIRURGIE ESTHÉTIQUE ET FONCTIONNELLE DE LA FACE, par R. Gola et al., Paris, Springer-Verlag, 300 pages.

Préface «La clinique prime sur la radiographie» est une affirmation courante que je partage et que j enseigne. Cependant, l orthodontiste et surtout le futur orthodontiste ont besoin de repères paracliniques fiables et de bases anatomo-fonctionnelles solides pour établir le meilleur plan de traitement possible. Plutôt que de subir l influence d une analyse informatisée, fondée sur des normes statistiques, je préfère que l étudiant et le praticien gardent un esprit critique et ouvert. La proposition d une nouvelle analyse céphalométrique permet de rouvrir le débat avec des conceptions originales de l équilibre facial idéal. Le premier avantage de l analyse céphalométrique fonctionnelle et esthétique (ACFE) est de décrire la face et la denture dans leur environnement fonctionnel personnalisé, en tenant compte de l architecture des piliers osseux du massif facial. L ACFE propose une intégration efficace de la face cutanée esthétique et des plans osseux sous-jacents, notamment en incorporant les régions supraorbitaires et glabellaire dans la «face fonctionnelle», bien plus importante en pratique dans l étude esthétique du visage que la «face anatomique». L utilisation du plan de Francfort a pour avantage de permettre une transposition simplifiée entre les données photographiques de profil orienté sur le «Francfort horizontal» et les montages sur articulateur avec arc facial (plan axio-orbitaire très proche du plan de Francfort). Cette cohésion d ensemble facilite réellement la démarche orthodontique et orthognathique, du diagnostic au traitement, en passant par la confection des gouttières ou des prothèses. Le Pr Raymond Gola a l immense mérite de renouveler notre vision de l architecture faciale en introduisant une «face fonctionnelle», une base du crâne originale servant de référence à la fois à la croissance faciale et à la position et l inclinaison des incisives maxillaires. En effet, comme il le fait justement remarquer, la face, appendue à l exocrâne et non à l endocrâne, se développe de façon indépendante de l écaille de l occipital. L enseignement proposé aujourd hui aux étudiants en orthodontie varie selon les facultés entre ceux qui prônent une analyse unique et «absolue», servant de référence à toutes les décisions thérapeutiques, et ceux qui «mixent» plusieurs paramètres pris dans diverses analyses. En dehors du domaine strict de l orthodontie, l ACFE peut être employée dans les deux grandes dysfonctions faciales qui perturbent la croissance et l équilibre de la face que sont les dysfonctions manducatrice et ventilatoire. Ainsi, le tracé de la courbe sagittale d occlusion «à point fixe» permet de distinguer aisément le respirateur buccal nocturne hypotonique du bruxomane centré hypertonique. L ACFE individualisée à visée diagnostique du Pr Raymond Gola, se basant sur les plus récents concepts de la croissance cranio-faciale et de l équilibre fonctionnel et esthétique de la face, s inscrit incontestablement dans la lignée des analyses de Björk,

de Sassouni et de Delaire. Elle sera utile non seulement aux orthodontistes, mais aussi aux occlusodontistes, aux stomatologistes, aux chirurgiens maxillo-faciaux, aux ORL et aux chirurgiens plasticiens de la face. À ce titre, cette nouvelle analyse céphalométrique «fonctionnelle et esthétique», simple, rapide et fiable, mérite d être largement diffusée. Pr André Salvadori, Doyen de la faculté d odontologie de Marseille Responsable du département d orthodontie.

Sommaire Préface........................................................ Introduction.................................................. VII XI Bases fondamentales de l analyse céphalométrique fonctionnelle et esthétique de profil.......................... 1 Phylogenèse................................................... 2 Ontogenèse.................................................... 3 Base du crâne................................................. 3 Prémaxillaire et maxillaire...................................... 7 Croissance sagittale........................................... 9 Croissance transversale......................................... 10 Croissance verticale........................................... 10 Processus ptérygoïdiens......................................... 11 Embryologie et croissance mandibulaire........................... 12 Anatomie...................................................... 16 Base du crâne................................................. 16 Massif facial.................................................. 17 Visage et face fonctionnelle...................................... 19 Biomécanique.................................................. 23 Courbe sagittale d occlusion.................................... 35 Rappel physiologique de la ventilation nasale.................... 37 Rappel étiopathogénique de l obstruction nasale................. 38 Conclusion.................................................... 39 Tracé de l analyse céphalométrique fonctionnelle et esthétique de profil......................................... 41 Tracé des structures cranio-faciales.............................. 42 Structures anatomiques à tracer sur le papier.................... 43 Les quatorze points de référence................................. 45 Les huit plans................................................. 46 Plan exo-basicrânien et mandibulaire................................. 47 Angle de divergence faciale, axe des incisives, axe de croissance faciale, courbe sagittale d occlusion........................................... 51

Référent fonctionnel........................................... 58 Référent esthétique............................................ 63 Référent postural............................................. 67 Conclusion.................................................... 74 Étude comparative et historique de l analyse fonctionnelle et esthétique..................................................... 75 Choix du plan de référence basicrânien.......................... 76 Choix du plan mandibulaire.................................... 78 Choix de la mesure des axes des incisives........................ 80 Choix de l axe de croissance faciale.............................. 84 Choix du plan d occlusion...................................... 85 Choix du plan de Francfort..................................... 88 Choix du plan prémaxillaire.................................... 88 Choix du plan postmaxillaire................................... 90 Choix du plan facial cutané..................................... 91 Choix du plan cranio-rachidien................................. 93 Conclusion.................................................... 93 Croissance mandibulaire selon Björk et croissance mandibulaire revisitée........................................... 95 Introduction................................................... 95 Travaux de Björk et Skieller..................................... 96 Rotations mandibulaires........................................ 100 Rotation antérieure............................................ 100 Rotation postérieure........................................... 102 Interprétation revisitée des résultats d Arne Björk................ 103 Rotation antérieure............................................ 107 Rotation postérieure........................................... 110 Conclusion.................................................... 113 Cas cliniques................................................. 117 Bibliographie................................................. 143

Introduction Déçus par le manque de fiabilité ou encore l aspect fastidieux de certaines analyses, certains orthodontistes, chirurgiens maxillo-faciaux ou chirurgiens plasticiens de la face, tendent à abandonner l usage de la céphalométrie dans leur pratique professionnelle quotidienne ou ne la pratiquent que dans une optique médico-légale. Or la céphalométrie de profil, contrairement aux affirmations récentes qui privilégient l analyse tridimensionnelle, demeure incontournable pour préciser simplement les anomalies maxillo-mandibulaires qui sont le plus souvent sagittales et pour préciser les anomalies d orientation dentaires qui se font sur leurs bases osseuses respectives. La complexité de l architecture cranio-faciale explique la multiplicité des analyses céphalométriques, trop souvent basées sur des points sans fondement phylogénétique, ontogénétique, anatomique ou biomécanique. C est dire l intérêt d une analyse fiable et rapide conçue à partir de bases fondamentales indiscutables. La phylogenèse nous révèle que l écaille occipitale appartient davantage à la voûte crânienne qu à la base. L embryologie nous révèle que, sur la ligne médiane, la base du crâne faciale se termine au niveau de la suture sphéno-occipitale et que la base du crâne globale se termine au niveau du basion. Le prémaxillaire se soude rapidement au maxillaire, tandis que les processus ptérygoïdiens qui appartiennent à la face et non à la base du crâne se soudent très précocement à cette dernière. Anatomiquement la base du «crâne fonctionnelle» se prolonge en arrière, médialement jusqu au niveau de la crête synostosique, latéralement jusqu au niveau des fosses glénoïdes. Enfin, biomécaniquement, du fait du développement du sinus maxillaire, l os basal se retrouve déporté plus haut au niveau du cadre orbitaire et plus en arrière au niveau du massif ptérygoïdien. Ainsi, les piliers antérieur et moyen, après avoir emprunté respectivement le prémaxillaire et la console maxillo-malaire, se terminent sur le rebord supraorbitaire et la glabelle qui appartiennent de ce fait à la «face fonctionnelle», tandis que le pilier postérieur doit adopter un trajet en baïonnette pour emprunter le processus ptérygoïdien et se terminer dans le sphénoïde. La prise en compte de cette base du crâne revisitée, de la face «fonctionnelle», ainsi que des piliers du massif facial dans cette nouvelle analyse céphalométrique de profil en font son originalité. Cette analyse céphalométrique fonctionnelle, esthétique (ACFE qui est l anagramme de FACE) et «individualisée» est réalisée à partir de 14 points anatomiques, 10 points osseux et 4 points cutanés, qui ont en commun d être tous exo-basicrâniens, et de ne pas prendre en compte l écaille occipitale car la face, appendue à l exocrâne, peut être considérée comme indépendante de l endocrâne et de l écaille occipitale. L analyse fonctionnelle et esthétique est développée sur quatre chapitres, le premier consacré aux bases fondamentales, le deuxième à l analyse proprement dite et aux cas cliniques, le troisième à l étude comparative avec les autres analyses céphalométriques, enfin le quatrième chapitre revisite les travaux d Arne Björk.

Bases fondamentales de l analyse céphalométrique fonctionnelle et esthétique de profil L analyse céphalométrique fonctionnelle et esthétique (ACFE) découle de données fondamentales, phylogénétiques, ontogénétiques, anatomiques et biomécaniques. La phylogenèse révèle que l écaille occipitale appartient davantage à la voûte crânienne qu à la base. L embryologie nous révèle que sur la ligne médiane, la base du crâne faciale se termine au niveau de la suture sphéno-occipitale et que la base du crâne globale se termine au niveau du basion. Le prémaxillaire se soude rapidement au maxillaire, tandis que les processus ptérygoïdiens qui appartiennent à la face et non à la base du crâne se soudent très précocement à cette dernière. Anatomiquement la base du crâne faciale revisitée se prolonge en arrière, médialement jusqu au niveau de la crête synostosique, latéralement jusqu au niveau des fosses glénoïdes.toujours anatomiquement, les parties dentée et musculaire de l étage supérieur du massif facial correspondent aux parties équivalentes de l étage inférieur mandibulaire. Enfin, biomécaniquement, du fait du développement du sinus maxillaire, l os basal se retrouve déporté plus haut (au niveau du cadre orbitaire) et plus en arrière (au niveau du massif ptérygoïdien). Ainsi, les piliers antérieur et moyen, après avoir emprunté respectivement le prémaxillaire et la console maxillo-malaire se terminent sur le rebord supraorbitaire et la glabelle qui appartiennent de ce fait à la «face fonctionnelle», tandis que le pilier postérieur doit adopter un trajet en baïonnette pour emprunter le processus ptérygoïdien et se terminer dans le sphénoïde. La base du crâne et la face «fonctionnelles» ainsi que ces trois piliers du massif facial, complétés par un référent esthétique et postural, sont pris en compte dans cette nouvelle analyse. Enfin, le rôle fondamental de la ventilation dans la morphogenèse maxillofaciale justifie un rappel de la physiologie de la ventilation nasale et de l étiopathogénie de l obstruction nasale.

2 Analyse céphalométrique fonctionnelle et esthétique de profil Phylogenèse Le crâne des mammifères est le résultat de nombreuses modifications successives durant l évolution. D après Fenart (105), le squelette céphalique s organise autour des fonctions manducatrice et ventilatoire, l encéphale n intervenant que secondairement. Au cours de la phylogenèse, l acquisition chez l homme de la station érigée s accompagne de remaniements profonds du massif facial et de la région nucale. Le massif facial recule sous la base du crâne antérieure. En même temps, l arrière-crâne s enroule autour des labyrinthes. Cette rotation occipitale s accompagne d une migration au niveau de la base du crâne du foramen magnum (trou occipital) qui s horizontalise et d une bascule de l écaille occipitale approfondissant la fosse cérébelleuse (91, 88) ; (fig. 1). Il est donc logique de rattacher l écaille occipitale et le foramen magnum qui fait communiquer la cavité crânienne et le canal rachidien, d origine membraneuse, à la voûte crânienne et non à la base du crâne. Seul le basi-occipital d origine cartilagineuse et solidaire du sphénoïde fait partie de la base du crâne et le basion (Ba) représente la limite postérieure de la base du crâne proprement dite. 1.b 1.a Fig. 1 - Phylogenèse. Enroulement de l arrière-crâne autour des labyrinthes : a) Sur trois crânes superposés : chien (rouge), primate (bleu), homme (noir). L écaille occipitale appartient à la voûte et non à la base du crâne ; b) Vues agrandies (d après Delattre et Fenart (90)).

Bases fondamentales de l analyse céphalométrique fonctionnelle et esthétique... 3 Ontogenèse L ensemble cranio-facial se compose en définitive du neurocrâne, squelette de protection de l encéphale et du splanchnocrâne ou viscérocrâne, complexe neurosensoriel chargé de transmettre au système nerveux central les informations environnementales et support des organes de manducation et de ventilation. Les données ontogénétiques originales concernent plus particulièrement la base du crâne, le couple prémaxillaire-maxillaire, les processus ptérygoïdiens et la mandibule. Base du crâne La base du crâne comprend, d avant en arrière, plusieurs os : frontal, ethmoïde, sphénoïde, temporal et occipital (basi-occipital), articulés entre eux par des sutures. L os frontal appartient à la voûte du crâne, mais participe aussi à l étage antérieur de la base du crâne et à la face. La partie basse du front et la face ont embryologiquement de nombreux points communs du point de vue squelettique, tégumentaire et musculaire. La partie basse du frontal (rebord supraorbitaire et région glabellaire) est formée, comme les os membraneux de la face d origine neurectoblastique, par un contingent cellulaire issu des crêtes neurales céphaliques (60, 161, 166) (fig. 2). À l opposé, les corps du sphénoïde enchâssé «à la façon d un coin entre les os de la base du crâne» (278) et de l occipital, éléments cartilagineux de la base du crâne, sont respectivement issus du mésoderme para-axial latéral et para-axial médian (ou somitique) (61, 162, 165, 235). Fig. 2 - Ossification des os de membranes de la face (noter l ossification du bandeau frontal) (d après Couly (59)).

4 Analyse céphalométrique fonctionnelle et esthétique de profil Le sourcil, structure faciale, apparaît indépendamment du cuir chevelu. Le corps adipeux rétrosourcilier est également une graisse faciale. Il résulte de la division d un amas graisseux dont une partie donne le corps adipeux rétrosourcilier (52) et l autre donne «l organe en rouleau» intraorbitaire. Ces deux amas graisseux jouent le rôle d organes de glissement (syssarcoses), l un pour le muscle frontal, l autre pour le muscle releveur de la paupière supérieure (120) (fig. 3). 3.a 3.b Fig. 3 - Embryologie du corps adipeux rétro-sourcilier et de l organe en rouleau par clivage par le septum orbitaire d un amas graisseux facial : a) Embryogenèse ; b) Anatomie (d après Gola (120)). Enfin, le muscle frontal et les muscles protecteurs de l œil (orbicularis oculi, corrugator supercilii, procerus) ont une origine faciale commune, la lamina infra-orbitale (109, 124). En effet, la musculature peaucière cervico-faciale qui apparaît précocement (quatrième semaine) dans le second arc branchial, à proximité du méat auditif, en même temps que les branches du nerf facial (109) se répand de façon extensive aussi bien vers le pôle céphalique (face, crâne), en recouvrant l aire du premier arc, que vers le pôle caudal (cou) (fig. 4). Entre chacune des pièces osseuses basicrâniennes existent des sutures qui participent à la croissance sagittale et transversale de la base du crâne (fig. 5). Sur la ligne médiane, la suture sphéno-occipitale constitue la limite postérieure de la base du crâne faciale tandis que le basion (Ba) constitue la limite postérieure de la base du crâne globale.

Bases fondamentales de l analyse céphalométrique fonctionnelle et esthétique... 5 Fig. 4 - Embryogenèse des muscles peauciers, selon Gasser. Les sutures sphéno-ethmoïdale et inter-sphénoïdale (entre pré- et basi-sphénoïde) se ferment précocement entre la naissance et le sixième mois. Seule persiste la suture sphéno-occipitale qui reste visible jusqu à 6-8 ans et se ferme tardivement entre 15 et 20 ans (plus tard chez les garçons que chez les filles). Il se forme ainsi rapidement un bloc basicrânien antérieur s étendant du nasion à la suture sphéno-occipitale, solidaire du contenu céphalique antérieur et du massif facial, et un bloc postérieur basi-occipital, solidaire du contenu céphalique postérieur, du rachis cervical et des muscles de la nuque qui s insèrent sur l écaille occipitale (fig. 5). L angulation de la base du crâne (ou angle sphénoïdal) dépendant à la fois de la flexion de la suture sphéno-occipitale et de phénomènes osseux d appositionrésorption est soumise aux influences biomécaniques de la posture cervicocéphalique et donc du mode ventilatoire habituel (286). Cette dorsiflexion médiane de la base du crâne s accompagne latéralement d une projection vers l avant des pyramides pétreuses des os temporaux et par conséquence des articulations temporo-mandibulaires. L angulation de la base du crâne, qui correspond à une structure médiane, a un retentissement moindre sur le prognathisme facial que l angulation des rochers, structures latérales, ayant des rapports étroits avec les fosses glénoïdes dont ils forment la partie postérieure (167).

6 Analyse céphalométrique fonctionnelle et esthétique de profil 5.a 5.b 5.c Fig. 5 - Embryogenèse de la base du crâne : a) Sutures de la base du crâne à la naissance ; b) Peu après la naissance, fusion des sutures inter-sphénoïdale et sphéno-ethmoïdale. Seule persiste la suture sphéno-occipitale ; c) Base du crâne de nouveau-né prématuré. À droite, vue médiale des fosses nasales (cornets), à gauche vue latérale des fosses nasales (septum).

Bases fondamentales de l analyse céphalométrique fonctionnelle et esthétique... 7 Parallèlement aux modifications des relations cranio-faciales, les articulations temporo-mandibulaires voient leur situation se modifier dans le plan frontal. Sous l effet de l accroissement transversal de la base du crâne, les articulations temporomandibulaires primitivement latéro-crâniennes deviennent sous-basicrâniennes. Latéralement, la base exocrânienne faciale ou «fonctionnelle» s étend du nasion (Na) au glénion (Gl). Prémaxillaire et maxillaire Parmi les os membraneux de la face, le prémaxillaire (os incisif humain), issu du bourgeon fronto-nasal et contenant en son sein les bourgeons dentaires des quatre incisives, a pour particularité de se souder très tôt aux maxillaires, issus des bourgeons maxillaires, appartenant au premier arc branchial. Malgré cette perte d autonomie, le prémaxillaire conserve sa personnalité anatomo-physiologique, notamment une croissance particulière (84, 110, 131, 283, 285) (fig. 6). L organe de préhension (secteur incisif) apparaît avant l organe de trituration (secteur molaire) et détermine l organisation architectonique du prémaxillaire. La position des incisives est en grande partie déterminée par les pressions auxquelles elles sont soumises et s orientent naturellement orthogonalement à la «base du crâne fonctionnelle». De la qualité de la croissance prémaxillaire, sollicitée à la fois par l expansion des bourgeons dentaires incisifs et par la ventilation nasale, dépend la normalité de l éruption plus tardive des canines autour desquelles s organisent les piliers antérieurs de la face. a b Fig. 6 - Prémaxillaire et maxillaire. Le prémaxillaire, issu du bourgeon fronto-nasal, se soude très tôt aux maxillaires issus des bourgeons maxillaires. a) La séparation provisoire en pointillés entre prémaxillaire et maxillaire est indiquée par une flèche (vue latérale de la face) ; b) PRE MX : prémaxillaire ; MX : maxillaire ; II : suture interincisives ; Pmmx : suture prémaxillo-maxillaire ou incisivo-canine ; mxp : suture maxillo-palatine ; mp : suture médio-palatine (vue inférieure du palais).

8 Analyse céphalométrique fonctionnelle et esthétique de profil L os maxillaire d origine membraneuse, adossé aux processus ptérygoïdiens du sphénoïde grandit en largeur vers le bas et vers l avant (22, 24). Au cours de cette descente, il effectue un mouvement de rotation autour de son point d implantation antéro-supérieur exo-basicrânien, la suture fronto-naso-maxillaire (FMN) (83). Sa position et ses dimensions initiales sont donc largement conditionnées par la croissance cartilagineuse basicrânienne (dont l activité se ralentit rapidement après trois ans) et mésethmoïdale, mais aussi par les contraintes multidirectionnelles imposées au maxillaire et aux différents os qui l entourent. Parallèlement, la mandibule croît suivant un arc de cercle (228) (figs 7 et 8). Pour Petrovic et Stutzmann (208), la croissance en longueur de la mandibule est assujettie à la position du maxillaire et ce, afin de maintenir l occlusion des dents durant la période d éruption de celles-ci. Cette conception cybernétique de la croissance régulée de la mandibule constituerait le déterminant fonctionnel essentiel à finalité occlusale. Fig. 7 - Croissance maxillaire. Point d attache du maxillaire (FMN) à la base du crâne (vue latérale d un embryon de 80 mm). a b c Fig. 8 - Croissance maxillaire. a) Avancée ; b) Abaissement ; c) Bascule antérieure du maxillaire sous la base du crâne en regard du point fixe FMN correspondant à la suture fronto-maxillo-nasale (d après Delaire (88)).

Bases fondamentales de l analyse céphalométrique fonctionnelle et esthétique... 9 Croissance sagittale En réponse à ces mises en tension, les sutures postérieures maxillo-palatine, ptérygopalatine et palatine transverse vont assurer par l arrière l allongement sagittal du maxillaire. Dans la région antérieure, les sutures prémaxillo-maxillaires participent à cette croissance pendant les premières années de la vie (figs 9 et 10). a b Fig. 9 - Croissance sagittale et transversale du maxillaire et du pré-maxillaire. a) Pièces osseuses. PRE MX : prémaxillaire ; MX : maxillaire ; PA : palatin ; PPT : processus ptérygoïdiens ; b) Sites de croissances. a b c Fig. 10 - Croissance maxillaire sagittale. a) À la naissance ; b) À 4 ans ; c) Après 12 ans (d après Delaire).

10 Analyse céphalométrique fonctionnelle et esthétique de profil Croissance transversale La suture médiopalatine est mise en tension par différents processus expansifs : croissance transversale de l ethmoïde et des fosses nasales, flux aérien, surtout appui lingual sur la voûte palatine et sur les remparts alvéolo-dentaires supérieurs. La fermeture de la suture sagittale médiane palatine se fait spontanément vers 14 à 15 ans chez les filles, 15 à 16 ans chez les garçons (fig.11). a b Fig. 11 - Croissance maxillaire transversale. a) Avant 3 ans ; b) Après 3 ans (d après Delaire (88)). Croissance verticale La croissance du septum participe à la descente progressive du maxillaire. La croissance du contenu orbitaire, achevée vers 3 ans, entraîne une descente du plancher de l orbite qui induit une croissance de rattrapage au niveau des sutures fronto-maxillaires et ainsi un allongement vertical des processus frontaux des maxillaires. Par la suite, la croissance de l orbite s exprime surtout transversalement par déplacement du processus frontal de l os zygomatique latéralement. Les éruptions successives de dents temporaires et permanentes s accompagnent d une apposition importante d os alvéolaire, os qui vient s apposer tant sur la base maxillaire que mandibulaire. Cet apport d os qui naît et meurt avec la dent contribue largement à l augmentation en hauteur de l étage inférieur de la face. Les dentures et la mastication participent à la croissance et au renforcement des os basilaires et des piliers de la face (fig.12).

Bases fondamentales de l analyse céphalométrique fonctionnelle et esthétique... 11 a b c Fig. 12 - Croissance maxillaire verticale. a) À la naissance ; b) À 4 ans ; c) Après 12 ans (d après Delaire (88)). Processus ptérygoïdiens Les processus ptérygoïdiens n appartiennent pas à la base du crâne mais au massif facial et se soudent précocement et solidement à la base du crâne. En effet, processus ptérygoïdiens et os maxillaires sont issus du premier arc branchial (5). Comme les processus styloïdiens (deuxième arc branchial) (275), les processus ptérygoïdiens s individualisent avant de se rattacher précocement à la base du crâne. Entre le troisième et le cinquième mois in utero, les deux ailes ptérygoïdiennes se soudent progressivement à la base du crâne (basisphénoïde pour l aile médiale, alisphénoïde pour l aile latérale), puis entre elles (fig. 13). Cette fusion se fait orthogonalement à la base du crâne fonctionnelle et non obliquement comme l affirment certains auteurs tenant compte de bases du crâne différentes (130, 276). Les processus ptérygoïdiens donnent insertion aux deux muscles ptérygoïdiens latéral et médial et au muscle tensor veli, tous issus du premier arc branchial. Dans la majorité des syndromes de microsomie hémifaciale, l anomalie touche ces muscles et les os sur lesquels ils s insèrent (184). Avec les os palatins, ils constituent les piliers postérieurs de la face et sont le siège de l activité musculaire manducatrice profonde. Dans l angle dièdre et droit ainsi formé par les processus ptérygoïdiens et le plan exo-basicrânien facial se développe le massif facial (middle face) en bas et en avant. La pré-face (face occlusale) et la post-face (face musculaire) ne s individualisent pas par rapport à l émergence des branches du nerf trijumeau (V1,V2,V3), mais par rapport à la fente ptérygo-maxillaire qui se prolonge au niveau de la voûte crânienne par le système sutural coronal, plus superficiellement par la suture temporo- zygomatique (251) et, au niveau mandibulaire, par la jonction inter-corporéo-ramique.

12 Analyse céphalométrique fonctionnelle et esthétique de profil Fig. 13 - Embryologie. Apparition et soudure des processus ptérygoïdiens qui appartiennent au premier arc branchial (vue postérieure) (d après Augier modifié (5)). Embryologie et croissance mandibulaire Si la mandibule apparaît chez l adulte comme un os unique, elle résulte en fait de la réunion de plusieurs sous-unités soumises à des inductions propres (fig. 14). Son ossification de type membraneux autorise cette hétérogénéité embryologique. L induction neurale trigéminale s exerce par l intermédiaire du nerf alvéolaire inférieur (en dehors du cartilage de Meckel) sur la partie moyenne de la mandibule (notion d axe neuro-matriciel décrite par Moss [189, 190] et reprise par Laude [150]). L induction neuro-ectodermique correspond à l invagination des lames dentaires et à l édification des procès alvéolo- dentaires. L induction musculaire aboutit à la formation des apophyses musculaires (symphyse mentonnière, coroné, condyle, angle), après un stade de chondrification secondaire, angle mandibulaire excepté (142). Ces cartilages secondaires disparaissent rapidement, sauf au niveau du condyle, apophyse d insertion musculaire ayant acquis secondairement un rôle articulaire (108). Jusqu à l âge d un an environ, les deux os dentaires, droit et gauche, restent indépendants avant l ossification de la symphyse mentonnière. Cela explique la possibilité de disjonction symphysaire chez le nouveau-né et de fracture symphysaire médiane uniquement chez l enfant (293). Chez l adulte, du fait de la solidité de l éminence mentonnière, les fractures symphysaires sont presque toujours paramédianes. La croissance osseuse de la mandibule est assurée par le cartilage condylien (essentiellement pour le ramus) et par l ossification périostée sous l action des muscles masticateurs, des muscles linguaux et des muscles peauciers. Il faut abandonner la notion erronée de «carotte condylo-spigienne» (87, 277). À l extrémité dorsale de la mandibule, le cartilage condylien prend la forme d un cône à pointe inférieure («carotte condylienne») qui s étend bien au-delà de l épine de

Bases fondamentales de l analyse céphalométrique fonctionnelle et esthétique... 13 14. a 14. c 14. b 14. d Fig. 14 - Mandibule. a) Embryologie. Les sous-unités : 1) neurale ; 2) alvéolo-dentaire ; 3, 4, 5, 6) musculaires. En pointillés, le point d ossification du corps (foramen mentonnier) ; b) Croissance mandibulaire. Elle dépend du centre de croissance condylien représenté en cartouche (la carotte condylo-ramique, représentée en pointillés, disparaît précocement in utero), des sous-unités musculaires et alvéolo-dentaires ; c) La carotte condylo-ramique (radiographie de mandibule de nouveau-né) ; d) Corpus et ramus mandibulaires sont séparés par la ligne intercorporéo-ramique. Spix jusqu à l extrémité postérieure du corpus. Cette carotte «condylo-ramique» se développe au-dessus du canal dentaire et du nerf alvéolaire inférieur. Il suffit pour s en convaincre de regarder la radiographie d une mandibule de fœtus. Ce cartilage s ossifie progressivement d avant vers l arrière et de la périphérie vers le centre. À la naissance, il ne reste que son extrémité supérieure sous la forme d une «calotte» ou «coiffe» condylienne. Celle-ci joue un rôle actif dans la formation et l adaptation du condyle durant toute la croissance (108, 112, 118, 179) (fig. 14). La croissance alvéolo-dentaire est assurée par l apparition et l éruption des germes dentaires des deux dentitions. La régulation fine de la croissance mandibulaire, dévolue à la région condylienne, est couplée cybernétiquement à la croissance maxillaire par l intermédiaire de l engrènement des arcades dentaires et du complexe condylo-disco-musculaire. Dans les conditions normales, les remodelages architectoniques sont essentiellement secondaires aux sollicitations biomécaniques de la mastication, dans les conditions pathologiques, ces remodelages sont fonction des dysfonctions ou des parafonctions (cf. Croissance mandibulaire selon Björk et croissance mandibulaire revisitée).

14 Analyse céphalométrique fonctionnelle et esthétique de profil Fig. 15 - Base du crâne exocrânienne. Conception classique des anatomistes : division en deux parties faciale et cervicale par une ligne bi-zygomatique (vue inférieure).

Bases fondamentales de l analyse céphalométrique fonctionnelle et esthétique... 15 Fig. 16 - Base du crâne exocrânienne. Conception nouvelle : la partie faciale se subdivise en une partie médiane qui va jusqu à la crête synostosique et deux parties latérales qui englobent les fosses glénoïdes ainsi que les trous ovales et petits ronds. Les processus ptérygoïdiens (premier arc), appartenant au massif facial et non à la base du crâne ne sont pas représentés. Les processus styloïdiens qui appartiennent au cou (deuxième arc) sont représentés en pointillés (vue inférieure).

16 Analyse céphalométrique fonctionnelle et esthétique de profil Anatomie L anatomie de la base du crâne, du massif facial, les limites du visage et de la «face fonctionnelle» méritent d être revisitées. Base du crâne Classiquement, la base du crâne exocrânienne est divisée par une ligne transversale en deux parties : l une antérieure ou faciale, l autre postérieure, rétrofaciale ou cervicale. Pour Fort (106), la ligne de division est la ligne bizygomatique, tendue d un tubercule zygomatique antérieur à l autre. Cette ligne passe immédiatement en arrière de la base des processus ptérygoïdiens. Testut et Latarjet (275) utilisent la même ligne bizygomatique. Ils subdivisent la partie rétrofaciale par une ligne bimastoïdienne : la partie moyenne est jugulaire, la partie postérieure est occipitale. Pour Paturet (205), la ligne de séparation entre les deux parties exocrâniennes correspond à une ligne brisée dont la partie moyenne passe par les choanes et les parties latérales par les fentes sphéno-maxillaires. Pour Rouvière (234), la partie faciale est frontoethmoïdo-sphénoïdale, la partie postérieure est temporo-occipitale (fig. 15). En fait, si l on tient compte des fonctions ventilatoire et manducatrice du massif facial et des rapports basicrâniens de la mandibule, la base du crâne exocrânienne faciale doit être présentée en trois parties séparées par deux lignes para-médianes : médialement, la base s étend de l échancrure nasale du frontal (nasion ou Na) à la crête synostosique du sphénoïde (relief externe de la suture sphéno-occipitale [So] qui la sépare du basi-occipital [fig. 16]). Cette partie médiane (Na-So), fronto-ethmoïdo-sphénoïdale, est essentiellement à vocation ventilatoire ; latéralement, la base s étend des rebords supra-orbitaires aux scissures de Glaser qui séparent les fosses glénoïdes du bord antérieur des os tympanaux. Ces parties latérales, fronto-sphénoïdo-temporales, sont à vocation visuelle et manducatrice. Les trous basicrâniens, foramen ovale ou trou ovale (nerf mandibulaire) et foramen spinosum ou trou petit rond (vaisseaux méningées moyens), s intègrent à cette partie latérale de la base du crâne. Les processus ptérygoïdiens qui appartiennent au massif facial ne sont pas décrits avec la base du crâne. Vues de profil, les trois parties de la base du crâne, une médiane et deux latérales, se superposent jusqu à la crête synostosique. Seules les parties latérales se prolongent en arrière jusqu aux fosses glénoïdes (correspondant au point glénion ou Gl) (fig. 16). Na-Gl représente la «base du crâne fonctionnelle» à laquelle est appendue la face. La base du crâne rétrofaciale ou cervicale, qui s arrête au basion (Ba), comprend les pyramides pétreuses avec les mastoïdes et l os occipital (assimilable à une vertèbre crânialisée) (275).

Bases fondamentales de l analyse céphalométrique fonctionnelle et esthétique... 17 Rappelons que l écaille de l os occipital appartient davantage à la voûte crânienne qu à la base. L étendue de cette partie rétrofaciale de la base du crâne se trouve ainsi plus réduite que dans la description classique. Massif facial Le massif facial (middle face) appendu sous la partie exo-basicrânienne de la base du crâne antérieure se divise en deux étages, supérieur et inférieur. À la «face anatomique» classique qui s arrête aux sutures fronto-nasale (nasion) et fronto-zygomatiques, il faut opposer la «face fonctionnelle» qui inclut en profondeur, la glabelle osseuse (Gla) ou ophryon (Op) et les rebords supraorbitaires et, en surface, la région intersourcillière (ou glabelle cutanée) et les sourcils, animés par le muscle frontal et les muscles protecteurs de l œil (fig. 17). Fig. 17 - Face anatomique et fonctionnelle (vue de profil).

18 Analyse céphalométrique fonctionnelle et esthétique de profil L étage supérieur du massif facial est composé de nombreuses pièces squelettiques possédant toutes leur propre croissance et à l intérieur desquelles il est possible d individualiser diverses unités fonctionnelles particulières. Ainsi, en regard de l étage maxillaire, peuvent être individualisés le complexe prémaxillaire-maxillaire-malaire (pré-face) et le post-maxillaire (post-face), lui même constitué des os palatins (48) et des processus ptérygoïdiens. L os palatin, complétant le dièdre entre tubérosité maxillaire et processus ptérygoïdien, réalise un moyen d union à la fois entre les parties antérieure et postérieure du massif facial et la partie postérieure du palais osseux. Prémaxillaire et maxillaire représentent la partie dentaire et correspondent au corpus mandibulaire également denté. Le post-maxillaire ptérygoïdien représente la partie musculaire et correspond à la partie musculaire du ramus. Autrement dit, le processus ptérygoïdien est l équivalent maxillaire du ramus mandibulaire. Les muscles ptérygoïdiens, latéral et médial, tendus entre ces deux parties osseuses, les réunissent anatomiquement et physiologiquement (fig. 18). La séparation entre la pré-face et la post-face suit la fente ptérygomaxillaire et la ligne inter-corporéo-ramique. Schématiquement, la pré-face est située en regard de l étage antérieur de la base du crâne, la post-face et la fosse glénoïde sont situées en regard de l étage moyen de la base du crâne (endobasicrâne). Fig. 18 - Massif facial. Prémaxillaire et maxillaire (dentés) correspondent au corpus mandibulaire denté. Le postmaxillaire (musculaire) correspond au ramus mandibulaire, musculaire.

Bases fondamentales de l analyse céphalométrique fonctionnelle et esthétique... 19 L étage inférieur du massif facial est composé d une pièce osseuse unique, la mandibule elle-même, composée de sous-unités fonctionnelles. Corpus et ramus mandibulaires sont séparés par la ligne inter-corporéo-ramique étendue de la fossette rétroalvéolaire, en haut, à l échancrure préangulaire, en bas. Cette ligne, qui globalement suit le bord antérieur du muscle masséter, est parallèle à la ligne canino-foraminale, tendue du bord distal de la canine au bord mésial du foramen mentonnier, et qui sépare le corps de la symphyse mentonnière (117) (fig. 14). Visage et face fonctionnelle Les termes «visage» et «face» doivent être d abord définis. Le visage correspond aux téguments compris entre la ligne d implantation des cheveux et le pli sous-mental. Il est divisé verticalement en trois étages : un étage supérieur frontal entre la ligne d implantation des cheveux et le bord supérieur des sourcils et la glabelle ; un étage moyen nasal entre la glabelle et le point sous-nasal; un étage inférieur buccal entre le point sous-nasal et le point menton. Ces trois étages sont classiquement égaux, mais les variations physiologiques sont grandes. La «face fonctionnelle», seule prise en compte dans l analyse céphalométrique de profil fonctionnelle et esthétique, comprend deux étages : supérieur (correspondant à l étage moyen du visage) et inférieur (correspondant à l étage inférieur du visage). Il est essentiel qu une analyse céphalométrique prenne en compte l anatomie esthétique de la face. Dans l analyse céphalométrique de profil fonctionnelle et esthétique, le plan glabellaire, perpendiculaire au plan de Francfort emprunté à Izard (139), permet d analyser le profil cutané facial et de mesurer la hauteur des deux étages de la «face fonctionnelle» (123, 125) (fig. 19). Le sourcil, qui protège les yeux de la sueur du front, appartient à la «face fonctionnelle» et n est pas une dépendance du cuir chevelu (fig. 20). Ceci est attesté par la différence de couleur entre le cuir chevelu (blanc par exemple) et le sourcil (noir par exemple) et par la possibilité de perte des cheveux sans modification des sourcils. La morphologie du sourcil varie selon le sexe. En effet, chez l homme, le sourcil est horizontal et bas situé, alors que chez la femme, il est arqué et haut situé. Composé de trois parties (tête, corps et queue), il est situé approximativement à 1 cm au-dessus du rebord supraorbitaire ; la tête et la queue du sourcil sont normalement à la même hauteur. La morphologie du galbe frontal varie également selon l âge et le sexe. Chez l homme, l os frontal se caractérise par des rebords supraorbitaires accentués et un front plat. Chez la femme, le front est galbé et les rebords supraorbitaires sont très peu marqués (202). Cela s explique vraisemblablement par le fait que les sinus frontaux sont moins développés chez la femme que chez l homme (6, 46, 265) et par le fait que le prognathisme facial est également moins prononcé chez la femme que chez l homme (41) (fig. 20). Le muscle frontal est tendu de la face superficielle de la galea en haut à la face profonde du derme de la peau, particulièrement épaisse et pileuse, des régions sourcilières et intersourcilière en bas. À ce niveau, il entremêle ses fibres à celles des muscles

20 Analyse céphalométrique fonctionnelle et esthétique de profil b a Fig. 19 - Visage et face proprement dite. La face correspond aux étages moyens et inférieurs du visage. La limite supérieure de la face englobe les rebords supra-orbitaires et la glabelle. protecteurs de l œil, orbiculaire, corrugator supercilii et procerus, physiologiquement antagonistes (fig. 21). Le muscle frontal participe à l élévation du sourcil et également de la paupière supérieure. Il fait partie à ce titre de l appareil releveur de la paupière supérieure (114). Dans l occlusion des paupières et dans le regard vers le bas, le muscle frontal se relâche. Seuls la tête et le corps du sourcil sont étroitement solidaires du muscle frontal. Ces rapports expliquent que, dans le vieillissement, la queue du sourcil chute en premier alors que dans la paralysie faciale, la tête et le corps du sourcil, seuls en rapport avec le muscle frontal, s affaissent davantage que la queue du sourcil, du moins au début (125).

Bases fondamentales de l analyse céphalométrique fonctionnelle et esthétique... 21 20.a 20.b 20.c 20.d Fig. 20 - Position et forme du sourcil a) chez l homme et b) chez la femme ; différence de projection du prognathisme facial selon le sexe ; c) Croissance de la face chez l homme ; d) Croissance faciale chez la femme (d après Broadbent (41)).

22 Analyse céphalométrique fonctionnelle et esthétique de profil 21.a 21.b Fig. 21 - Muscle frontal et muscles antagonistes (orbiculaire, corrugator et procerus). a) Aspect anatomique (d après Rauber-Kopsch) ; b) Dissection anatomique : le muscle frontal est intimement intriqué au muscle orbiculaire.

Bases fondamentales de l analyse céphalométrique fonctionnelle et esthétique... 23 Biomécanique La partie basse du front est corrélée à l occlusion dentaire et à la manducation par l intermédiaire des piliers de la face (canin et malaire). Chez le chimpanzé, c est au moment de l apparition des molaires que le museau se projette en avant. En même temps, le développement et le renforcement des poutres faciales canines s accompagnent de la formation des arcades supraorbitaires tandis que le crâne cérébral reste à peu près le même (79) (fig. 22). Lors de l hominisation céphalique, les rebords supraorbitaires s estompent en même temps que la projection du massif facial diminue (88) (fig. 23). a b Fig. 22 - Développement de la face chez le singe. a) Crâne de nouveau-né ; b) Crâne adulte. a b c Fig. 23 - Développement de la face. Apparition du menton au cours de l hominisation. a) Australopithèque ; b) Homo erectus ; c) Homo sapiens (squelette cranio-facial de profil).

24 Analyse céphalométrique fonctionnelle et esthétique de profil Chez l homme, le sinus frontal se développe, au cours de la première année, à partir du sinus ethmoïdal antérieur. Jusque vers l âge de 3-4 ans, le sinus est de petite taille et son orifice de drainage large. Il s individualise vraiment dans l os frontal vers 6 ans, au moment de l arrêt de la croissance cérébrale, par clivage entre tables interne et externe de l os frontal, clivage induit par la croissance différentielle entre crâne et massif facial sous l influence de la poussée de croissance du mésethmoïde, de la fonction occlusale (dent de 6 ans) et de la ventilation nasale. Les variations de volume et les asymétries du sinus frontal sont très fréquentes. Il se développe d autant plus que l os frontal est moins sollicité par la fonction manducatrice. Cela est particulièrement net chez les sujets qui ont une simple canine incluse. Dans 10 % des cas, il est agénésique, notamment dans le syndrome de Binder. L ostéoarchitectonique du massif facial s organise en grande partie sous l influence de la ventilation nasale et des contraintes manducatrices. La ventilation nasale joue un rôle déterminant dans la morphogenèse maxillofaciale. Qu elle soit d origine dysmorphique et/ou dysfonctionnelle, l obstruction nasale chronique est souvent responsable de dysharmonies maxillo-mandibulaires et dentomaxillaires aggravées par une ventilation orale, intermittente diurne et permanente nocturne (121) (figs 24 et 25). Les contraintes manducatrices sont transmises par la poutre septo-vomérienne (fig. 26) et par les piliers du massif facial (antérieur canin, moyen malaire, postérieur ptérygoïdien) à la base du crâne (figs 27 et 28). Le vomer, site de croissance secondaire adaptatif (à la différence du septum ethmoïdo-cartilagineux, site de croissance primaire) transmet les pressions de la voûte palatine au sphénoïde. Ce système profond est couplé au système superficiel, canin en particulier, correspondant aux processus frontaux des maxillaires et supports des os nasaux. Ceci expliquerait que les poussées de croissance du nez soient corrélées aux poussées d éruption dentaires, à 3 ans (auparavant seules agissaient les contraintes de succion), 6-7 et 12 ans, lors de la mise en place des dentures temporaires et permanentes (dent de 6 ans et dent de 12 ans). Dans la dysplasie ectodermique avec anodontie, l accentuation de l ensellure nasale peut s expliquer par défaut de croissance à la fois des piliers antérieurs et du socle vomérien (121). Le pilier antérieur, né en regard de la canine, des incisives et de la première prémolaire, emprunte le prémaxillaire jusqu à l os frontal, en suivant le processus frontal du maxillaire. Il se subdivise en deux branches latérales infraorbitaire et supraorbitaire, une branche médiale glabellaire, correspondant à la paroi antérieure du sinus frontal. Le plan facial cutané, déjà décrit par Izard (139) sous le terme de plan glabellaire, doit être préféré au plan nasiaque passant par le nasion cutané. Izard avait déjà souligné cet avantage, mais sans en préciser les raisons. En effet, la glabelle et les sourcils font partie, esthétiquement et biomécaniquement, de la «face fonctionnelle» (figs 17 et 27). Le pilier moyen, né en regard de la première molaire et des dents adjacentes (seconde prémolaire et deuxième molaire), emprunte la console maxillo-malaire et gagne l os malaire où il se divise en trois branches : une branche postérieure horizontale (processus temporal de l os zygomatique) formant l arcade zygomatique, une branche médiale infraorbitaire, une branche verticale orbitaire latérale (processus frontal de