A cefalometria a fej, általában az emberi fej mérése és vizsgálata, különösen olyan orvosi képalkotás révén, mint a radiográfia. A kraniometria, vagyis a koponya (koponya) mérése a cefalometria egy jelentős részhalmaza. A cefalometria múltra tekint vissza a frenológia (a személyiség és a jelleg vizsgálata) és a fiziognómia (az arcvonások vizsgálata) területén is. Az összehasonlító anatómia kontextusában alkalmazott cefalometria a biológiai antropológia alapköve. Olyan klinikai területeken, mint a fogászat és az állcsont- és szájsebészet, a cefalometriás elemzés segít a kezelésekben és a kutatásban; a cefalometriás pontok útmutatást nyújtanak a sebészeknek a tervezésben és a műtétek végrehajtásában.

Történet A cefalometria története (a cephalo- + -metry, azaz „fejmérés”) a művészeten, a tudományon és az antropológián keresztül követhető nyomon. A mérés e fontos módszerének gyökerei a reneszánsz idejére nyúlnak vissza. Leonardo da Vinci valószínűleg a legismertebb tudós és művész, aki a reneszánsz alatt az arányokat tanulmányozta. Da Vinci és kortársai rácsokat használtak az arc arányainak vizsgálatára és általánosítások készítésére. Da Vinci az arc arányainak megértésére irányuló törekvésében az isteni arányt kereste. Az isteni arányról azóta kiderült, hogy jelen van az arc esztétikájához kapcsolódó 20. századi arányrendszerekben is. A 18. században élő Petrus Camper munkásságától kezdve az arcforma mérésénél elkezdték alkalmazni a szögeket. Camper kezdeményezte az arcforma alapú néprajzi csoportosítást is. Anders Retzius határozta meg a cefalikus indexet, és osztályozta a különböző fejformákat. A brachycephal (rövidfejű) kifejezés a kis, kerek fejre utal. A dolichocephal (hosszúfejű) a megnyúlt fejre vonatkozik. A mesocephal a közepes méretű fejet jelöli, amely jellemzően a brachycephal és a dolichocephal méretek között helyezkedik el.

Idővonal Anders Retzius (1796–1860) – Meghatározta a cefalikus indexet az európai ősi emberi maradványok osztályozásának eszközeként. 1931 – A fogszabályzó szakemberek megalapozták a cefalometria korszakát. 1960-as évek – Ekkor kezdődött a számítógépes cefalometriás radiológia korszaka. 1961 – Donald és Brown publikált egy cikket az ultrahang magzatfej-méréshez történő alkalmazásáról a fejátmérő és a magzati súly összefüggéseinek vizsgálatára.

Készülékdimenziók A cefalometria elvégzéséhez a röntgenforrást stabilan öt láb (kb. 1,5 méter) távolságra helyezik el a medián szagittális síktól, a film pedig mindössze 15 cm-re van attól. Ez lehetővé teszi a pontos mérések rögzítését. A távolság közvetlen hatással van a cefalometriás kép nagyítására. A 15 cm-es tárgy-film távolsággal és az 5 láb alapú forrás-tárgy távolsággal az anatómiai tájékozódási pontok nagyítása mindhárom dimenzióban csökken. Amikor oldalirányú és frontális cefalogramok segítségével kísérlik meg elemezni a páciens anatómiáját, a kihívást az jelenti, hogy ezek a képek háromdimenziós struktúrák kétdimenziós kivetülései. A hagyományos radiográfia következményeként fellépő nagyítás és torzítás tovább bonyolítja a folyamatot azáltal, hogy elhomályosítja a fontos részleteket.Grayson B, Cutting C, Bookstein F, Kim H, McCarthy J. The threedimensional cephalogram: theory, technique, and clinical application. Am J Orthod Dentofacial Orthop. 1988;94:327–37.

Alkalmazások

Fogászat A cefalometriás elemzést a fogászatban, különösen a fogszabályozásban használják a fogak, az állcsontok és a koponya méretének és térbeli viszonyainak felmérésére. Ez az elemzés megalapozza a kezelési tervezést, számszerűsíti a kezelés alatti változásokat, és adatokat szolgáltat a klinikai kutatáshoz. A cefalometria a csontok, a fogak és az arcmérések által meghatározott lineáris és szögdimenziókra összpontosít. Alkalmazzák a koponya-arc komplexum kemény és lágy szöveteinek mérésére is.

Szülészet Az ultrahangos cefalometria hasznos a magzat növekedésének meghatározásához méhen belül. A cefalometria azt is meg tudja határozni, hogy a születendő gyermek átjut-e a szülőcsatornán. A szülészeti cefalometriában jelenleg bizonyos 3D-s képalkotó alkalmazásokat is használnak. 1961-ben Donald és Brown ultrahangos technikát alkalmazott a magzat fejének mérésére. Más kutatók is kipróbálták a módszert, és azt találták, hogy az ultrahangos technika 3 mm-rel tért el a szülés utáni tolómérős méréstől. Ez a módszer megköveteli, hogy a transzpondert az anyai hasra helyezzék a magzat fejének területén. A transzpondert addig mozgatják, amíg egy pár visszhang erős és egyenlő nem lesz. Ez azt jelzi, hogy a fali csontok merőlegesek az adatsugárra. A visszaverődések távolsága megegyezik a két fali csont közötti távolsággal (biparietális átmérő). Ebből hihetetlen pontossággal meghatározható a fej mérete és a magzati súly. Az ultrahangos cefalometria alkalmazását a többi radiográfiai technika kiegészítéseként szánták. Eleddig semmilyen káros hatást nem jelentettek a magzatra vagy az anyára nézve az ultrahangos magzati cefalometria használatával kapcsolatban.

Igazságügyi orvostan (Forensics) A cefalometria felhasználható a bűnügyi nyomozások segítésére. A kutatók populációs szintű kraniometriás adatbázisok összeállításán dolgoznak.

Egy ilyen adatbázist használtak annak tesztelésére, hogy a kraniometriás mérések felhasználhatók-e a testmagasság megbecsülésére, ha csak töredékes maradványok állnak rendelkezésre. A kutatók bangladesi garo nők cefalogramjai alapján hoztak létre koponyamérési adatbázist. Megmérték és dokumentálták a fejkörfogatot, a fejhosszat, az orrcsúcs és az állcsúcs közötti arcmagasságot, a pofacsontok közötti szélességet, valamint a testmagasságot. A méréseket beépítették az adatbázisba, majd egy normatív értéket rendeltek minden egyes méréshez az adott populációban. Az eredmények azt mutatták, hogy kizárólag a fejkörfogat mutatott pozitív statisztikai korrelációt a testmagassággal.

A cefalogramok felhasználhatók a pontos életkor-meghatározásra, bár a nem meghatározására kevésbé. Egy tanulmány megerősítette, hogy az állkapocsszöglet ága (ramus) szoros kapcsolatban áll a krónikus életkorral, és nagy fokú statisztikai pontossággal (95%-os konfidencia-intervallummal) használható annak előrejelzésére, hogy egy egyén 18 évesnél idősebb-e. Ha a ramus hossza eléri vagy meghaladja a 7,0 cm-t, akkor az egyén 18 éves vagy annál idősebb létének valószínűsége 81,25%. A tanulmány rámutatott arra is, hogy az állkapocs ezen szakaszának hossza nem mutat erős szexuális dimorfizmust a 16. életév betöltése előtt, így igazságügyi kontextusban a nem megbízható mutatója (a becslési pontosság mindössze 54%). Ez a módszer alkalmazható élő személyek életkorának becslésénél is (pl. bevándorlási, büntetőjogi és polgári eljárásokban, gyermekörökbefogadásnál vagy nyugdíjkérelmeknél). A kutatás során scannelt cefalometriás röntgenfelvételeket használtak. A cefalometria továbbra is a legnépszerűbb és leghasznosabb módszer a koponya-arc csontrendszer morfológiájának vizsgálatára. A koponyamérések fontosak az azonosíthatatlan holttestek arcának rekonstrukciójához is. Egy pandzsábi vizsgálatban a trópusi régiókban a mesocephal (középfejű), ezt követően a dolichocephal volt a leggyakoribb kraniotípus, míg a mérsékelt övi régiókban a brachycephal bizonyult gyakoribbnak. A populációs csoportok cefalikus indexeinek eltérései mögött genetikai és környezeti tényezőket feltételeznek; az étkezési szokások szintén befolyásolják az emberek koponya-arc alkatát. Az összegyűjtött adatok érvényesek a felnőtt lakosságra, és hasznosak lehetnek a jövőbeli igazságügyi vizsgálatok során.

Alvási apnoe Egy ázsiai vizsgálatot 3–13 év közötti, obstruktív alvási apnoéban szenvedő gyermekeken végeztek. A kutatás arra a következtetésre jutott, hogy négy cefalometriás antropomorf paraméter függ össze az apnoe-hipopnoe indexszel. Ebből három a nyelvcsont (hyoid) helyzetének fontosságára mutatott rá a gyermekkori alvási apnoe kapcsán. Egy skót vizsgálat felnőtt férfiak és nők körében cefalometriás röntgenfelvételeket használt az alvási apnoe okainak feltárására, és megállapította, hogy a nyelvcsont helyzete összefügg az obstruktív alvási apnoe/hipopnoe szindrómával (OSAHS). Minél nagyobb a nyelvcsont távolsága az állkapocssíktól, párosulva egy rövidebb állkapocstesttel, szignifikáns összefüggést mutatott az OSAHS-szel. Egy cefalometriás elemző program segítségével egy másik tanulmány megállapította, hogy a csökkent arcközép-hosszúsággal és alacsonyabban elhelyezkedő nyelvcsonttal rendelkező embereknek szűkebb a légútjuk, ami obstruktív alvási apnoéhoz vezethet. Az oldalirányú cefalográfia hasznos a csontos és a lágyrész-jellemzők elemzésében. A kutatók 22 mérést rögzítettek, és digitalizálták a kraniometriás pontokat. Nyilvános versenyeken a gépi tanulásos és alakzat-elemzési algoritmusok 1,92 mm-es átlagos hibahatárt mutattak ki az automatizált pontmegjelölésnél, és akár 93,2%-os egyezést értek el az automatizált és a kézi cefalometria között.

Technológia A technológia fejlődése lehetővé tette a kutatók számára statisztikai programok használatát a koponya származásának megbecsülésére különböző kraniometriás pontok mérésével. A CRANID egy olyan statisztikai szoftver, amelyet akkor alkalmaznak, ha egy koponya eredete ismeretlen. A kraniometriás adatbázisba betáplált mérések összehasonlításra kerülnek más ismert mutatókkal. Ez az információ segíti a származás becslését régészeti, igazságügyi és hazatérési (repatriációs) kontextusban. A Dolphin Imaging szoftver képes mérni a légutak méreteit és a dentofaciális paramétereket. Mivel a cefalometria egyre inkább digitalizálódik, óvatosnak kell lenni az adatok értelmezésével. A számítógépes programok által végzett felületek rekonstrukciója bizonytalanságot szülhet, és előfordult, hogy ugyanazon koponya és feltételek mellett a különböző szoftverek (pl. AMIRA és TIVMI) eltérő adatokat produkáltak.

A cefalometria egyéb alkalmazásai Arcnövekedés tanulmányozása és előrejelzése régebbi képek egymásra vetítésével. Speciális patológiák diagnosztikája. Koponya-arc eredendő rendellenességek felismerése. Orr-garat járatok értékelése.

Lásd még Antropometria Frenológia

Bibliográfia Harris, J E, et al. "A field method for the cephalometric x-ray study of skulls in early Nubian cemeteries." American Journal of Physical Anthropology 24, no. 2 (March 1966): 265–273.

Jegyzetek