Nowy sposób określania wie

Prace oryginalne
Original papers
Tom 4 nr 2 2008
Volume 4 no 2 2008
Nowy sposób określania wieku szkieletowego oparty na
wtórnych ośrodkach kostnienia kręgów szyjnych
A new approach for determining skeletal age, based on the
secondary ossification centers
of the cervical vertebrae
Julia F. Harfin1 A B C D E F
Silvia Esther Kahn de Gruner2 A
Graciela Porta3 A B D
Andrea Kaplan4 B C D
Wkład autorów
A – Plan badań
B – Zbieranie danych
C – Analiza statystyczna
D – Interpretacja danych
E – Redagowanie pracy
F – Wyszukiwanie piśmiennictwa
B C D E F
Authors’ Contribution
A – Study design
B – Data Collection
C – Statistical Analysis
D – Data Interpretation
E – Manuscript Preparation
F – Literature Search
1,2,3
Zakład Ortodoncji, Uniwersytet Maimónides, Buenos
Aires, Argentyna
4
Zakład Materiałów Dentystycznych, Uniwersytet Buenos
Aires, Buenos Aires, Argentyna
Department of Orthodontics, Maimónides University,
Buenos Aires, Argentina
4
Department of Dental Materials, Universidad de Buenos
Aires, Buenos Aires, Argentina
Streszczenie
Abstract
Cel: badania podjęto aby określić wiek kostny na bocznym zdjęciu radiologicznym głowy w oparciu o wygląd
wtórnych ośrodków kostnienia na trzonach kręgów szyjnych podczas wzrostu i uzyskać jak najwięcej informacji ze
zdjęć bocznych głowy oraz, aby uniknąć dodatkowego napromieniowania. Materiał i metody: oceniano 280 bocznych radiogramów głowy pacjentów obojga płci (żeńskiej =153 i męskiej = 127) z Zakładu Ortodoncji, Uniwersytetu Maimónidesa w Buenos Aires w Argentynie. Radiogramy pochodzące od osób między 6-18 rokiem życia po-
Aim: to determine from a lateral headfilm the skeletal
age, based on the appearance of the secondary ossification
centers on cervical vertebral bodies during growth.
To obtain the most information from a patient’s lateral
headfilm, in order to avoid additional radiation. Material
and methods: 280 lateral headfilms of patients of both sexes
(female 153, male 127) from the Department of Orthodontics, Maimónides University, Buenos Aires, Argentina,
were evaluated. The X-Rays were between the ages of
6 and 18 years, distributed into age and sex groups. To eva-
1
2
3
4
1,2,3
Profesor, Kierownik Zakładu; Professor, Head of Department
Doktor, Dr., DDS, PhD.
Doktor, Dr., DDS, PhD.
Doktor, Kierownik Zakładu; Dr., DDS, PhD. Head of Department
Adres autorów, Coresponding Author:
Av. Santa Fe 3242, PB-G, 1426- Buenos Aires – Argentina
Phone: 0054-11-4823-4102, Fax: 0054-11-4827-2919
e-mail: [email protected]
FORUM
ORTODONTYCZNE
33
ORTHODONTIC
FORUM
Prace oryginalne
Original papers
Tom 4 nr 2 2008
Volume 4 no 2 2008
dzielono na grupy zależne od wieku i płci badanych. Aby
ocenić wskaźniki dojrzałości kręgosłupa (ośrodki kostnienia) badano drugi, trzeci, czwarty i piąty krąg szyjny. Oceniano następujące cechy:
– Obecność dolno-przednich i dolno-tylnych wtórnych
ośrodków kostnienia kręgów szyjnych
– Pomiar wklęsłości dolnej na trzonach kręgów szyjnych
– Pomiar przedniej i tylnej wysokości trzonów kręgów
szyjnych
– Kąt dolno-przedni i dolno-tylny między podstawą trzonu i stycznymi do jego ściany przedniej i tylnej
– Wartości wszystkich pomiarów były porównywane
i oceniane statystycznie.
Wyniki: ośrodki kostnienia kręgów szyjnych okazały
się istotnymi parametrami w określaniu wieku kostnego.
Wnioski: istnieje możliwość określania wieku kostnego
na bocznych radiogramach głowy w oparciu o obecność
wtórnych ośrodków kostnienia trzonów kręgów szyjnych,
co oszczędza dodatkowego napromieniowania, jakie łączy
się z wykonywaniem zdjęć radiologicznych nadgarstka.
Zmniejsza to również koszty badania pacjenta. (Forum Ortod. 2008; 4: 33-43).
Nadesłano: 14.02.2008.
Przyjęto do druku: 18.03.2008.
luate the maturity indicators (ossification centers) of the
spinal column the second, third, fourth and fifth cervical
vertebrae were used. The following measurements were
evaluated:
– Presence of the lower-anterior and lower-posterior secondary ossification centers;
– Measurement of the lower concavity on the cervical
vertebral bodies;
– Measurement of anterior and posterior height of vertebral bodies;
– The lower-anterior angle and lower-posterior angle.
– All values were statistically compared and evaluated.
Results: The ossification centers of the cervical vertebras, resulted in significant parameters for the determination
of the skeletal age.
Conclusions: it is possible to determine on lateral headfilms the skeletal age by the presence of the secondary ossification centers on the cervical vertebral bodies, with the
avoidance of additional radiation that comes from a hand-wrist X-Ray. It also results in a cost reduction. (Orthod.
Forum 2008; 4: 33-43).
Received: 14.02.2008.
Accepted: 18.03.2008.
Key words:
cervical vertebrae
lateral headfilm
maturity indicators
secondary ossification centers growth
skeletal age
Słowa kluczowe:
boczne radiogramy głowy
kręgi szyjne
wiek kostny
wskaźniki dojrzałości
wzrost wtórnych ośrodków kostnienia
Wstęp
Introduction
Ocena wieku kostnego jest bardzo ważna przy planowaniu leczenia u młodocianych. Przy rozpoczynaniu leczenia, wybór zarówno ortodontycznej jak ortopedycznej
metody powinien opierać się na znajomości wieku kostnego (1). Znając wiek kostny, można prognozować wynik
leczenia, jak również rodzaj i czas trwania fazy retencyjnej. Z powodu indywidualnej zmienności terminu, czasu
trwania i nasilenia wzrostu, ocena kostna ma zasadnicze
znaczenie w formułowaniu racjonalnego planu leczenia
ortodontycznego (2). Proces dojrzewania można ocenić
tylko na podstawie kostnienia (3). Wygląd ośrodków kostnienia, ich zmiany morfologiczne oraz ich zespolenie
z kością w rejonie nasady, okazały się jasnym i prostym
narzędziem diagnostycznym do określania wieku kostnego pacjenta (4).
Jednym z ważnych narzędzi używanych obecnie do
ustalenia, czy skok wzrostowy rozpoczyna się, właśnie
trwa, czy został zakończony, jest ocena radiologiczna
nadgarstka. Badania wieku kostnego na podstawie radiogramu nadgarstka prowadzili m. in. Björk (5), Greulich
The estimation of the skeletal age is very important in
the planning of orthodontic treatment during adolescence.
When to begin treatment, as well as the choice of the orthodontic or orthopedic therapy should be based on the skeletal
age (1). Based on the skeletal age we can obtain information about the prognosis for the treatment, as well as the
type and duration of the retention phase. Because of individual variations on timing, duration and velocity of growth,
skeletal assessment is essential in formulating viable orthodontic treatment plans (2). The maturity process can only
be determined by ossification (3).
The appearance of the ossification centers, their morphological changes and their fusion to the bone in the epiphyseal
region, have been demonstrated to be a clear and simple
diagnostic tool when defining one patient’s skeletal age (4).
One important tool currently used in determining whether the pubertal growth has started, is occurring or has finished is the hand wrist radiographic evaluation. Different
studies have been developed to determine the skeletal age
on the hand-wrist X-Ray, among others are: Björk (5),
FORUM
ORTODONTYCZNE
34
ORTHODONTIC
FORUM
Prace oryginalne
Original papers
Tom 4 nr 2 2008
Volume 4 no 2 2008
i Pyle (6), Tanner i Whitehous (7), Fishman (8) oraz Grave i Brown (9).
W literaturze opisano ocenę dojrzewania kręgów szyjnych
jako sposób określania wieku kostnego. Autorzy badań
stwierdzili, że wiek kostny można rozpoznać na bocznym radiogramie głowy. Pierwsze badania były wykonane przez
Bencha (10) w 1963 r. i dotyczyły porównania wzrostu żuchwy ze wzrostem kręgów szyjnych i kości gnykowej. Następnie Lamparski w 1972 r. (11) stwierdził, że kręgi szyjne
są ważnym parametrem w badaniu wieku kostnego i zauważył zmiany morfologiczne kręgów szyjnych związane z wiekiem. W oparciu o badania Lamparskiego, Hassel i Farman
(2) opracowali w 1995 r. wskaźnik zmian morfologicznych
w kręgach szyjnych zwany Wskaźnikiem Dojrzewania Kręgów Szyjnych (Cervical Vertebrae Maturation Index –
CVMI), który zawierał sześć stadiów rozwojowych.
Inną metodę obliczania wieku kostnego wynalazł Nanda
(12), który mierzył odcinek Sella-Gnation i uznał go za
wskaźnik wzrostu. Ruf i Pancherz (13) zaproponowali badanie zmian morfologicznych zatok czołowych jako ważnego wskaźnika wieku kostnego.
Przedstawiany przez nas sposób badania opiera się na
obserwacji wtórnych ośrodków kostnienia kręgów szyjnych. Poprzednio opierano się na zmianach morfologicznych kręgów szyjnych, za które wtórne ośrodki kostnienia są odpowiedzialne. Podobny proces można zobaczyć
w nadgarstku z pojawieniem się trzeszczki, która również
jest wtórnym ośrodkiem kostnienia używanym jako wskaźnik dojrzałości.
Kręgosłup szyjny składa się z siedmiu kręgów. Wszystkie mają 3 pierwotne ośrodki kostnienia; jedno na trzonie
i dwa na łukach. Dwa wtórne ośrodki kostnienia pojawiają
się na górnej i dolnej powierzchni trzonu kręgu (również na
wyrostku poprzecznym i wyrostku kolczystym), zmieniając
morfologię kręgu z powodu zwiększającej się wklęsłości
w dolnej części trzonu kręgu i zmiany jego kształtu. Nasady kręgów mają przednią i tylną płytkę. Zaczynają one kostnieć począwszy od 8 roku życia przyjmując kształt kolisty
i ulegają zlaniu w 18 roku życia, zgodnie z doniesieniami
podręcznikowymi na ten temat (14).
W porównaniu z innymi sposobami określania wieku kostnego, proponowana przez nas metoda ma następujące zalety: w stosunku do oceny nadgarstka zmniejszona jest liczba radiogramów i koszt badania, a ponadto dokładność
oceny jest wysoka.
Celem badań było określenie wieku kostnego na podstawie kręgów szyjnych ocenianych na bocznym radiogramie
głowy. Jako wskaźników wzrostu użyto wtórnych ośrodków wzrostu kręgów szyjnych. Innym celem było sprawdzenie, czy boczne radiogramy głowy są wiarygodną dokumentacją do badania wieku kostnego zamiast radiogramu
nadgarstka. Pomogłoby to uniknąć dodatkowego napromieniowania pacjenta i ortodonty, jak też zbędnych kosztów
ponoszonych przez system opieki zdrowotnej i przez pacjenta.
FORUM
ORTODONTYCZNE
Greulich and Pyle (6), Tanner and Whitehouse (7), Fishman
(8), Grave and Brown (9).
Cervical vertebras have been described in literature as tools for determining bone age. Some authors affirm that the
skeletal age is capable of being identified on the lateral X-Ray. The first studies were carried out by Bench (10) in
1963, who compared mandibular growth with cervical vertebrae and hyoid bone growth. It was later that Lamparski,
1972 (11) found that the cervical vertebras were a valid parameter for identifying skeletal age. He made some observations based on the morphological changes of the cervical vertebras correlated to age. Based on Lamparski’s study, Hassel
and Farman in 1995 (2) developed an index of the morphological changes that happen to the cervical vertebrae called:
(Cervical Vertebrae Maturation Index – CVMI), which contains six developmental stages.
Other methods for estimating skeletal age were developed
by Nanda (12), by measuring the Sella-Gnathion distance
and using this as a growth indicator. Ruf and Pancherz (13)
proposed in their study that the morphological changes in the
frontal sinus, should be valid skeletal age indicators.
The method that we are presenting is based on the observation of the secondary ossifcation centers of the cervical
vertebras. The methods listed before are based on the morphology changes that occur on the cervical vertebrae. Responsible for those morphological changes are the secondary ossification centers. We could see a similar process happening on the hand wrist, with the appearance of the sesamoid bone, also a secondary ossification center, used as
a maturity indicator.
The cervical column consists of 7 vertebras. All of them
have 3 primary ossification centers; one on the body and
the other 2 on the arches. Two secondary ossification centers appear on the upper and lower surface of the cervical
vertebral body (also on the transverse process and the spinous process), being responsible for the morphology changes on the vertebrae, such as concavity increase on the lower part of the vertebral body and shape changes. The vertebrae epiphysis has an anterior and posterior plaque. They
begin to ossify from the 8th year of life in a circular shape
and they fuse at an age of 18 years, according to handbook
information on the subject (14).
Compared to other methods, used for the determination of the
skeletal age, proposed by us method in relation to the hand-wrist
assessment shows following advantages: the accuracy is high
and lower number of X-Rays results in cost reduction.
The aim of our study is to determine from a lateral headfilm the skeletal age on cervical vertebras. As growth indicators, the secondary growth centers on the cervical vertebrae
were used. Another goal of this investigation is to evaluate if
the lateral X-Ray is a reliable diagnostic record for the determination of the skeletal age, in order to avoid a hand-wrist
X-Ray. This could prevent additional radiation to the patient
and the treating orthodontist, as well as unnecessary costs for
the health system and the patient.
35
ORTHODONTIC
FORUM
Prace oryginalne
Original papers
Tom 4 nr 2 2008
Volume 4 no 2 2008
Materiał i metody
Material and Methods
Badanie należy do kategorii badań przekrojowych i retrospektywnych. Próba składała się z 280 bocznych radiogramów głowy pacjentów obu płci (żeńskiej 153 i męskiej
127) z Zakładu Ortodoncji Uniwersytetu Maimónidesa
w Buenos Aires. Radiogramy pochodziły od pacjentów
w wieku od 6 do 18 lat (średnia 12.3 lat) – Ryc.1. Wszyscy
pacjenci byli zdrowymi Argentyńczykami rasy białej, którzy nie podjęli w przeszłości leczenia ortodontycznego ani
nie byli leczeni w chwili wykonywania badania radiologicznego. Wykluczono osoby z wadami zespołowymi, zniekształceniami, zaburzeniami odżywiania, niedoborami wzrostu lub po przebytych urazach twarzy, głowy i szyi. Odrzucono radiogramy nieostre lub ze słabo widoczną okolicą
kręgosłupa szyjnego. Wszystkie radiogramy były wykonywane na tej samej aparaturze (Orthophos© Siemens AG)
przy takiej samej odległości od obiektywu i z użyciem cefalostatu. Filmy AGFA 24x30cm ustawiano pionowo w celu
lepszej wizualizacji trzonów kręgów szyjnych. Wszystkie
radiogramy były obrysowywane przez jednego ortodontę,
który również wykonywał wszystkie pomiary. Aby ocenić
wskaźniki dojrzałości, wzięto pod uwagę następujące pomiary:
– Obecność dolnych-przednich i dolnych-tylnych wtórnych ośrodków kostnienia kręgów C2,C3,C4 i C5 –
Ryc.2.
– Wklęsłość dolna była mierzona po narysowaniu linii
stycznej do dolnej krawędzi trzonu kręgu jako odległość w milimetrach do najniższego punktu krzywizny
dolnej trzonu – Ryc. 3.
– Przednia i tylna wysokość C3 i C4 – Ryc. 4.
– Kąt dolny-przedni i dolny-tylny C3 i C4 – Ryc. 5.
Poszczególne wartości pomiarów były obliczane i oceniane statystycznie za pomocą testu regresji, testu regresji
logistycznej oraz testu Fishera.
This is a retrospective and transversal study. The sample
consists of 280 lateral X-Rays (n=280) of patients of both sexes (female 153, male 127) from the Department of Orthodontics, Maimónides University, Buenos Aires, Argentina.
The X-Rays were of patients between the ages of 6 and 18
years. The average age was 12.3 years – Fig 1. All patients
were healthy, caucasian Argentinians, who had neither started nor undergone any orthodontic treatment at the moment
of the X-Ray. Patients that were suffering from syndromes,
malformations, alimentary disorders, growth deficiencies or
had a trauma history in the facial, head or neck region were
excluded. Also excluded were X-Rays that were not well defined enough as well as those where the cervical region was
difficult to observe. All X-Rays were taken using the same
equipment (Orthophos© Siemens AG), with the same focus-object distance, and with the aid of a cephalostat. AGFA©
24x30cm films were used vertically in order to get a better
visualization of the cervical vertebrae bodies. All X-Rays
were traced and all values measured by the same orthodontist.
To assess the maturity indicators the following measurements were evaluated:
– Presence of the lower-anterior and lower-posterior secondary ossification centers of C2, C3, C4 and C5 – Fig. 2.
– The lower concavity was measured tracing a tangent
line to the lower edge of the vertebrae body and the distance to the deepest point on the lower curvature of
the body was measured in mm. – Fig 3.
– Anterior and posterior height of C3 and C4 – Fig. 4.
– The lower-anterior angle and lower-posterior angle of
C3 and C4 - Fig. 5.
Individual values for each headfilm were calculated and
statistically evaluated using The Regression Test as well as
The Logistic Regression and Fisher Test.
Rycina 1. Rozkład materiału.
Figure 1. Sample distribution.
FORUM
ORTODONTYCZNE
36
ORTHODONTIC
FORUM
Prace oryginalne
Original papers
Tom 4 nr 2 2008
Volume 4 no 2 2008
Rycina 2. Dolny przedni wtórny ośrodek kostnienia kręgu C4.
Figure 2. Lower anterior secondary ossification center on C4.
Rycina 3. Mierzenie dolnej wklęsłości na C4.
Figure 3. Measurement of the lower concavity on C4.
Rycina 3. Mierzenie przedniej i tylnej wysokości trzonu C4.
Figure 3. Measurement of the anterior and posterior height on
C4.
Rycina 4. Mierzenie dolnych kątów przedniego i tylnego na kręgu C4.
Figure 4. Measurement of the lower anterior and lower posterior
angle on C4.
FORUM
ORTODONTYCZNE
37
ORTHODONTIC
FORUM
Prace oryginalne
Original papers
Tom 4 nr 2 2008
Volume 4 no 2 2008
Rycina 6. Korelacja między obecnością dolnych przednich wtórnych ośrodków kostnienia na kręgach C2, C3, C4 i C5 a wiekiem chronologicznym populacji męskiej i żeńskiej.
Figure 6. Correlation between the presence of the lower anterior secondary ossification center in C2, C3, C4 and C5; and the chronological age in the male and female population.
Rycina 7. Korelacja między obecnością dolnych tylnych wtórnych ośrodków kostnienia na kręgach C2, C3, C4 i C5 a wiekiem chronologicznym populacji męskiej i żeńskiej.
Figure 7. Correlation between the presence of the lower posterior secondary ossification center in C2, C3, C4 and C5; and the chronological age in the male and female population.
Rycina 8. Korelacja między nasileniem wklęsłości dolnej na C2,
C3, C4 i C5 a wiekiem chronologicznym populacji męskiej i żeńskiej.
Figure 8. Correlation between the increase of the lower concavity in C2, C3, C4 and C5; and the chronological age in the male
and female population.
FORUM
ORTODONTYCZNE
38
ORTHODONTIC
FORUM
Prace oryginalne
Original papers
Tom 4 nr 2 2008
Volume 4 no 2 2008
Wyniki
Results
Stwierdzono wysoką statystycznie korelację (p≤ 0,0001)
między obecnością dolnych-przednich wtórnych ośrodków
kostnienia na kręgach C2, C3, C4 i C5, a wiekiem chronologicznym u osób płci męskiej i żeńskiej – Ryc.6. Zauważono wcześniejsze pojawianie się ośrodków kostnienia
u dziewcząt. Wyraźne zwiększanie występowania punktów
kostnienia u dziewcząt przypadało na 10, a u chłopców na
12 rok życia. Oznacza to, że w tym wieku ośrodki kostnienia były widoczne na radiogramach, a ich kostnienie rozpoczynało się. W wieku 14 lat obserwowano stabilizację krzywej u dziewcząt, a u chłopców następowało to w wieku 15
lat, to znaczy, że w tym wieku prawie wszystkie (ok.100%)
wtórne centra kostnienia można było dostrzec, a ich kostnienie postępowało.
Korelacja między obecnością dolno-tylnych wtórnych
ośrodków kostnienia była wysoce istotna statystycznie
(p≤0,0001) w populacji żeńskiej i męskiej – Ryc.7. Wartości wyrażono w procentach. Ponownie zauważono wcześniejsze występowanie zmian wzrostowych u dziewcząt niż
u chłopców. U dziewcząt nasilenie pojawiania się wtórnych
ośrodków kostnienia przypadało na 10, a u chłopców na 12
rok życia, tzn. ośrodki te były dobrze widoczne w tym wieku i rozpoczynało się ich kostnienie. Stabilizacja krzywej
następowała u dziewcząt w wieku 14 a u chłopców w wieku 15 lat, to znaczy że w takim wieku wtórne ośrodki kostnienia były widoczne u 100% badanych.
Zauważono bardzo wysoką korelację (p ≤ 0,0001) między wiekiem chronologicznym a zwiększaniem się wklęsłości na dolnych krawędziach trzonów kręgów C2, C3 i C4
– Ryc.8. Wklęsłość ta pojawiała się wcześniej u dziewcząt
niż u chłopców, jednak końcowe wartości jej pomiaru były
takie same, co można nazwać dogonieniem wzrostu.
Przednia i tylna wysokość trzonów kręgów C3 i C4 wykazywała statystycznie istotną zależność z wiekiem
(p≤0,0001) w badanej populacji.
U dziewcząt tylko dolny-tylny kąt na C3 wykazywał statystyczną zależność od wieku (p≤ 0.021). Żaden z kątów na
C4 u dziewcząt nie był zależny statystycznie od wieku -Tab.1,2.
W populacji męskiej kąt dolny- przedni i dolny-tylny na
C3 nie wykazywał zależności statystycznej od wieku i tylko dolny-tylny kąt na C4 Był istotnie statystycznie zależny
od wieku (p≤ 0.039 ) – Tab. 3,4. Można sądzić, że wartości
kątów nie miały wielkiego znaczenia w analizie statystycznej.
The correlation between the presence of the lower-anterior secondary ossification center in C2, C3, C4 and C5 and
the chronological age was highly significant (p≤0.0001) in
the male and female population - Fig 6. An earlier appearance of the ossification centers in girls could be observed.
In the female sample these points showed a great increase
in their appearance at an age of 10 years, in boys at an age
of 12. This means that at these ages the ossification centers
were visible on the X-Rays and their ossification started. At
the age of 14 years a stabilization of the curve in the girls
group could be observed, in the boys this happened at an
age of 15, which means that at this age almost all (ca.
100%) of the secondary ossification centers, were capable
of being observed and continued their ossification.
The correlation between the presence of the lower-posterior secondary ossification center in C2, C3, C4 and C5 and
the chronological age was highly significant (p≤0.0001) in
the male and female population - Fig 7. The values were
expressed in percentages. An earlier appearance in girls
than in boys could again be observed. In the female sample
the increment in their appearance was at the age of 10, in
boys at 12. This means that at this stage the secondary ossification centers were well observable on the X-Ray and had
started their ossification.At the age of 14 years a stabilisation of this curve in girls could be observed, in boys only at
15 years, this means that by this age 100 % of the ossifications centers were present.
A very highly significant correlation (p≤0.0001) between
age and the increase of the lower concavity was observed in
C2, C3, and C4 - Fig 8. The lower concavity showed an
earlier increase in girls than in the boys group, although the
final values came out the same, this can be called growth
catch up.
The anterior and posterior height on C3 and C4 showed
a significant statistical correlation to age (p≤0.0001) in the
studied population.
In the female population only the lower-posterior angle
of C3 showed a significant correlation to age (p≤0.021) On
C4 neither of the two angles showed a significant correlation to age in the female sample – Tab. 1, 2.
The correlation between the lower-anterior and lower-posterior angle of C3 and age in the male population was not
statistically significant. In the males only the lower-posterior
angle of C4 showed a statistically significant relationship to
age (p≤0.039) – Tab. 3, 4. It can be concluded that the angles
do not have a statistically important meaning.
Dyskusja
Discussion
Na wykresach dotyczących dolnych przednich i tylnych
wtórnych ośrodków kostnienia u dziewcząt widoczne jest
obniżenie krzywej w wieku lat 9. Można to przypisać
mniejszej liczbie badanych w tej próbie. Mierzenie dolnej
wklęsłości wykazało, że pogłębia się ona później niż poja-
FORUM
ORTODONTYCZNE
From the observation of the graphs of the lower anterior
ad posterior secondary ossification centers in girls, a descent of the curve at an age of 9 years can be seen. This
could be attributed to a smaller number of individuals in
39
ORTHODONTIC
FORUM
Prace oryginalne
Original papers
Tom 4 nr 2 2008
Volume 4 no 2 2008
Tabela 1. Wysokość przednia i tylna oraz kąt dolny przedni i tylny kręgu C3 u dziewcząt
Table 1. The anterior and posterior height and lower anterior and posterior angle of C3 in girls
Wysokość trzonu kręgu (mm)
Tylna
Przednia
Średnia
Mediana
SD
P
10,34
10
± 3,15
p≤0,0001
11,41
12
± 2,67
p≤0,0001
Kąt º
Przedni
Tylny
74,94
75
± 4,2
p≤0,58
98,01
98
± 5,32
p≤0,021
The anterior and posterior height on C3 showed a significant statistical correlation to age (p≤0.0001). In the female population only the lower-posterior angle of C3 showed a significant correlation to age (p≤0.021).
Tabela 2. Wysokość przednia i tylna oraz kąt dolny przedni i tylny kręgu C4 u dziewcząt
Table 2. The anterior and posterior height and lower anterior and posterior angle of C4 in girls
Wysokość trzonu kręgu (mm)
Tylna
Przednia
Średnia
Mediana
SD
P
10,11
10
± 2,9
p≤0,0001
11,45
11
± 2,46
p≤0,0001
Kąt º
Przedni
Tylny
77,75
78
± 4,2
p≤0,8068
96,28
96
± 4,8
p≤0,423
Measurement of the anterior and posterior height and lower anterior and lower-posterior angle on C4 in the
female group. Neither of the two angles showed a significant correlation to age in girls.
Tabela 3. Wysokość przednia i tylna oraz kąt dolny przedni i tylny kręgu C3 u chłopców
Table 3. The anterior and posterior height and lower anterior and posterior angle of C3 in boys
Wysokość trzonu kręgu (mm)
Tylna
Przednia
Średnia
Mediana
SD
P
8,98
9
± 3,45
p≤0,0001
10,43
10,5
± 3,11
p≤0,0001
Kąt º
Przedni
Tylny
74,21
74
± 4,96
p≤0,8842
100,18
100
±5,89
p≤0,22
The anterior and posterior height on C3 showed a significant correlation to age (p≤0.0001) in the male sample.
The correlation between the lower-anterior and lower-posterior angle of C3 and age in the male population was
not statistically significant.
FORUM
ORTODONTYCZNE
40
ORTHODONTIC
FORUM
Prace oryginalne
Original papers
Tom 4 nr 2 2008
Volume 4 no 2 2008
Tabela 4. Wysokość przednia i tylna oraz kąt dolny przedni i tylny kręgu C4 u chłopców
Table 4. The anterior and posterior height and lower anterior and posterior angle of C4 in boys
Wysokość trzonu kręgu (mm)
Tylna
Przednia
Średnia
Mediana
SD
P
9,28
9
± 3,15
p≤0,0001
11,41
12
± 3,10
p≤0,0001
Kąt º
Przedni
Tylny
77,11
77
± 5,704
p≤0,2776
98,23
98
± 5,135
p≤0,0392
The anterior and posterior height on C4 showed a significant correlation to age (p≤0.0001) in the male group.
The lower-posterior angle of C4 showed a statistically significant relationship to age (p≤0.039).
wiają się ośrodki kostnienia. Może to wynikać z samego
sposobu wykonywania pomiaru. Pomiar ten może uchwycić wyraźne zmiany, gdy ośrodki kostnienia stają się wystarczająco duże i dobrze widoczne.
Wyniki przeprowadzonych badań wykazują, że wartości
kątów przednio- i tylno dolnych u osób płci żeńskiej i męskiej były nieistotne statystycznie. Można to przypisać morfologii poszczególnych kręgów, które wykazywały różnice
indywidualne. Spośród czynników wpływających na budowę kręgów można wymienić mięśnie pacjenta, stan odżywienia i ćwiczenia fizyczne. Zauważono również trudności
z odnalezieniem i zaznaczeniem punktów rejestracyjnych,
widoczne na radiogramach przy nakładaniu obrazów. Sposób obrysowywania radiogramów i wykonywania pomiarów był zawsze taki sam. Mimo to, być może z powodu ręcznego wykonywania narysów, mógł wystąpić błąd metody. Aby to wyjaśnić, dokonano ponownego obrysowania
trzech radiogramów losowo wybranych z każdej grupy.
Błąd uznano za nieistotny, ponieważ 95% wszystkich pomiarów z pierwszego i drugiego badania leżały poniżej
przyjętej granicy tolerancji. Potrzebne są dalsze badania
z zastosowaniem tej samej metody, ale na większej liczbie
pacjentów, w celu opracowania tabeli norm i krzywej wzrostu dla osób rosnących.
Należy podkreślić, że każdy pacjent może przejawiać
osobniczą zmienność w rytmie wzrostu, na który wpływają
czynniki wewnętrzne i zewnętrzne. Trzeba też wziąć pod
uwagę zróżnicowanie budowy kręgów, na które może
wpływać: rotacja kręgów, odchylenia od normy krzywizny
kręgosłupa szyjnego spowodowane uszkodzeniem więzadeł
oraz zaburzenia w ośrodkach kostnienia wywołane złamaniem (4). Z wymienionych powodów konieczne jest zbieranie dokładnego wywiadu.
Wszystkie metody określania dojrzałości (kostnej, seksualnej, zębowej itd.) postępują w podobnym rytmie, zgodnie z chronologiczną kolejnością. Zmiany morfologiczne
kości są stałe i powtarzalne. Zmienia się tylko moment ich
występowania. Pojawianie się wtórnych ośrodków kostnienia kręgów może być skorelowane z pojawianiem się trze-
FORUM
ORTODONTYCZNE
this age group in our sample. The measurement of the lower concavity showed a later increase than in the appearance of the ossification centers. This could be due to the construction and method of measuring. This measurement is
only capable of significant changes when the ossification
centers are bigger and more visible.
The results of this study show that the obtained values for
the anterior- and posterior- lower angles in females and males were not statistically significant. This could be attributed
to the morphology of each vertebra, which have individual
variations. The patient’s musculatures, posture, nutrition,
exercise, among other factors are determinant for morphology of the vertebrae. It could also be due to the difficulties that
were found in the observation and marking of the reference
points on the vertebras, shown on the X-Rays with super-imposed positions. The method used for tracing and measuring
the X-Rays was the same in each case. Even though and perhaps due to the manual tracing, a methodic error could happen. To discard this, 3 X-Rays randomly selected from each
group were retraced. The error was qualified as insignificant
because 95% of all our measurements from the first and second tracing were below the acceptable limit of tolerance.
Future investigations should be carried out using this
type of measurements but on a bigger sample, in order to
develop tables and norms for a larger population, as well as
growth curves for growing individuals. This would be
a very important tool for the orthodontic treatments.
It is very important to notice that each patient may present
individual variations in his or her growth rhythm that are influenced by external and internal factors. Morphological variations on the vertebras should be taken into account also. These
may be caused by: vertebrae rotation; deviations in the cervical
column curvature caused by ligamental lesions and disorders
in the ossifications centers caused by fractures (4). This is why
a careful anamnesis has to be done.
All the methods used for determining the maturity (skeletal,
sexual, dental, etc) progress at the same rhythm, following
a chronological sequence. The morphological changes on
a bone are constant and reproducible. Only the moment for
41
ORTHODONTIC
FORUM
Prace oryginalne
Original papers
Tom 4 nr 2 2008
Volume 4 no 2 2008
szczki na radiogramie nadgarstka. Stadium to można dostrzec tuż przed początkiem pokwitaniowego skoku wzrostowego (3). Wzrost ciała na wysokość osiąga szczyt 6 do
12 miesięcy przed największym nasileniem wzrostu kości
twarzy. Zgodnie z naszą hipotezą, pojawianie się wtórnych
ośrodków kostnienia na kręgach szyjnych występuje również między 6 a 12 miesiącem przed skokiem wzrostowym.
Mito i Sato (15,16) sądzą, że każdy ortodonta powinien
poznać i opanować metody określania wieku kostnego.
Używanie kilku diagnostycznych metod oceny dojrzałości
jest niezwykle ważne w prognozowaniu i diagnozowaniu
rosnących pacjentów (17).
W piśmiennictwie Lamparski (11) stwierdził wysoką korelację zmian morfologicznych występujących w każdym
wieku w obrębie kręgów szyjnych, a wzrostem żuchwy.
Hassel i Farman (2) oraz Garcia Fernandez (18) opisali
ścisłą zależność między kostnieniem kręgów szyjnych i kości nadgarstka. Wyróżnili oni sześć stadiów rozwojów kręgów szyjnych i nazwali je Wskaźnikiem Dojrzałości Kręgów Szyjnych. Za pomocą tego wskaźnika można porównać zmiany morfologiczne w kręgach szyjnych oraz ich
wtórnych ośrodków kostnienia ze zmianami wzrostowymi
w nadgarstku opisanymi w metodzie Fishmana i Björka.
Można wnioskować, że istnieje bardzo wysoka korelacja
wieku chronologicznego i metody diagnostycznej opartej
na ocenie nadgarstka. Mimo to, patrząc krytycznie na badania Hassela i Farmana, wskaźnik ten ma charakter subiektywny jeżeli pacjent znajduje się w okresie przejściowym
między dwiema fazami rozwojowymi. Problem ten może
również wystąpić przy zastosowaniu oceny nadgarstka. Pewne ryzyko w dokładności klasyfikacji istnieje w każdej
metodzie diagnostycznej i dlatego ortodonta musi posługiwać się więcej niż jedną metodą przy określaniu wieku kostnego.
Mito i Sato (15,16) wyrazili przekonanie, że określenie
wieku kostnego na podstawie kręgów szyjnych ma taką
samą wartość diagnostyczną jak ocena wieku kostnego na
zdjęciu radiologicznym nadgarstka przy zastosowaniu metody Tannera i Whitehouse’a (TW2), użytej w tym badaniu.
Badacze ci donosili, że za wskaźniki dojrzałości kostnej
można przyjąć nasady trzonów kręgów szyjnych (19).
Niektórzy autorzy (20,21,22) stwierdzili ścisłą zależność
między kostnieniem kręgów szyjnych i wzrostem żuchwy.
Hellsing porównywał dojrzewanie kręgów szyjnych ze
zmianą postawy ciała i jego wysokości. Obie cechy mogą
znaleźć zastosowanie jako wskaźniki wzrostu kostnego, ponieważ istnieje ścisły związek między nimi. Catalbiano
i wsp. (24) zaobserwowali ścisłą korelację przy określaniu
wieku kostnego na radiogramach nadgarstka z oceną kręgów szyjnych na bocznych radiogramach głowy. Większość autorów stwierdza, że analiza kręgów szyjnych jest
metodą wiarygodną przy określaniu wieku kostnego i bardzo użyteczną w diagnostyce ortodontycznej, ponieważ jest
wysoko skorelowana ze wzrostem żuchwy (25).
FORUM
ORTODONTYCZNE
them to happen is what changes. The appearance and observation of the secondary ossification centers of the vertebras
might have a correlation with the appearance of the sesamoid
bone, visible on a hand wrist X-Ray. This stadium, is observable just before the beginning of the pre-puberty growth peak
(3). The growth in height has its peak 6 to 12 months before
the growth of the face bones. Our hypothesis is that the appearance of the secondary ossification centers on the cervical vertebrae happen 6 to 12 months before the growth spurt.
Mito and Sato (15, 16) think that each orthodontist
should know and dominate the methods for determining
skeletal age. The use of several diagnostic methods of maturity may lead to a prognosis and diagnosis of the utmost
importance for a growing patient (17).
In the literature Lamparski (11) has found a high correlation between the morphological changes that occur in the
cervical vertebras at each age and the lower jaw growth.
Hassel and Farman (2) and Garcia Fernandez (18) describe a high correlation between the cervical vertebras and
the hand wrist ossification. They classified the cervical vertebras growth in six stages and called it Cervical Vertebrae
Maturation Index. In their index morphological changes of
the cervical vertebras and their secondary ossification centres are shown and compared to the hand wrist growth by
Fishman and Björk’s hand wrist diagnostic method. It could
be concluded that there is a very high correlation between
chronological age and the hand wrist diagnostic method.
Even though and with a critical eye on Hassel and
Farman’s study, the index has a subjective character, when
the patient was in the transition between two phases. This
problem related to the subjectivity can also be seen when
using the hand wrist diagnostic methods. A certain risk on
the classification exists in every diagnostic method, that’s
why the orthodontist should use more than one method of
diagnosis when determining the skeletal age.
Mito and Sato (15, 16) think that the skeletal age determination on the cervical vertebras has the same diagnostic
value as the skeletal age determination on the hand wrist X-Ray utilizing Tanner and Whitehouse’s 2 method (TW2),
used in their study. They reported that the epiphysis of the
bodies of the cervical vertebras can be used as skeletal maturity indicators (19).
Several authors (20, 21,22) found a high correlation between the ossification of the cervical vertebras and the mandible growth.
Hellsing (23) compared the cervical vertebrae maturation
with the stature, or growth in height. Both can be used as skeletal growth indicators, since there is a close relation between
them. Caltabiano, Leonardi and Zaborra (24) observed a high
correlation between the determination of the skeletal age on
a hand-wrist X-Ray and on the cervical vertebras on a lateral
X-Ray. Most of the authors conclude that the cervical vertebrae analysis is a reliable method for determining skeletal age,
very useful in the orthodontic diagnosis, since it is very highly
correlated to the mandible growth (25).
42
ORTHODONTIC
FORUM
Prace oryginalne
Original papers
Tom 4 nr 2 2008
Volume 4 no 2 2008
Wnioski
Conclusions
– Określenie wieku kostnego na podstawie identyfikacji
wtórnych ośrodków kostnienia oraz cech anatomicznych trzonów kręgów szyjnych jest możliwe, niezależnie od zmian w morfologii tych kręgów.
– W badaniu zauważono istnienie wysokiej korelacji
między wiekiem chronologicznym i szkieletowym, co
powoduje że opisana metoda stanowi ważne narzędzie
przy określaniu wieku szkieletowego.
– Wiek szkieletowy jest ważniejszy niż chronologiczny
w ortodontycznej diagnostyce i planowaniu leczenia.
– Powoduje to uniknięcie dodatkowego napromieniowania związanego z wykonaniem radiogramu nadgarstka.
– Powoduje to również redukcje kosztu i czasu badania.
– Dziewczęta osiągają dojrzałość szkieletową wcześniej
niż chłopcy.
– It is possible to determine the skeletal age identifying
the secondary ossification centers as maturity indicators and anatomical features on the cervical vertebral
bodies, independently from the cervical vertebrae morphology changes.
– As observed in this study there was a high correlation
between chronological age and skeletal age, resulting
in a valid tool for determining skeletal age.
– For orthodontic diagnosis and planning the skeletal age
is more important than the chronological age.
– This results in the avoidance of additional radiation
that comes from a hand-wrist X-Ray.
– It also results in a cost and time reduction.
– In skeletal maturity girls are more advanced than boys.
Piśmiennictwo:
References:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
Schopf P. Die Bedeutung des skelettalen und dentalen Alters für die Auswahl des kieferorthopädischen Behandlungssystems. Fortschr Kieferorthop 1984; 45: 24-32.
Hassel B, Farman AG. Skeletal maturation evaluation using cervical vertebrae. Am J Orthod 1995; 107: 58-66.
Rakosi T, Jonas I. Kieferorthopädie: Diagnostik. Farbatlanten der Zahnmedizin, Band 8. Georg Thieme Verlag, Stuttgart-New York 1989.
Medved R, Horvat R, Petrovic F. Beitrag zur Bestimmung des physiologischen Alters Med Sport 1962; 2:141-4.
Björk A, Helm S. Prediction for the age of maximum puberal growth in body height. Angle Orthod. 1967; 2: 134-43.
Greulich WW, Pyle SI. Radiographic atlas of the skeletal development of the hand and wrist. 2nd. Ed. 1959, Stanford, University Press,
California
Tanner JM. et al. Assessment of skeletal maturity and prediction of adult height (TW2 Method). 1975, Academic Press London, New York,
San Francisco
Fishman LS. Radiographic evaluation of skeletal maturation, a clinical oriented method based on hand-wrist film. Angle Orthod 1982; 2:
88-112.
Grave KC, Brown T. Skeletal ossification and the adolescent growth. Am J Orthod 1976; 69: 611-19.
Bench RW. Growth of the cervical vertebrae as related to the tongue, face and denture behaviour. Am J Orthod 1963; 49: 183-214.
Lamparski DG. Skeletal age assessment utilizing cervical vertebrae. 1972. Med. Diss. University of Pittsburgh, Pittsburgh.
Nanda RS. Eruption of human teeth. Am J Orthod 1960; 46: 363-78.
Ruf S, Pancherz H. Frontal sinus development as an indicator for somatic maturity at puberty? Am J Orthod Dentofac Orthop 1996; 5: 476-82.
Testut L, Latarjet A. Anatomía humana. Ed. Salvat, 1973, Madrid, España.
Mito T, Sato K, Mitani H. Cervical vertebral bone age in girls. Am J Orthod Dentofac Orthop 2002; 4: 380-5.
Mito T, Sato K, Mitani H. Predicting mandibular growth potential with cervical bone age. Am J Orthod Dentofac Orthop 2003; 2: 173-7.
Demirjian R. et al. Interrelationships among measures of somatic, skeletal, dental and sexual maturity. Am J Orthod 1985; 88: 433-8.
Garcia Fernandez P. et al. The cervical vertebrae as maturational indicators. J Clin Orthod 1998; 32: 221-5.
Mitani H, Sato K. Comparison of mandibular growth with other variables during puberty. Angl Orthod 1992; 62: 217-22.
O’Reilly M, Yaniello GJ. Mandibular growth changes and maturation of cervical vertebrae. A longitudinal cephalometric study. Angl Orthod 1988; 58: 179-84.
Franchi L, Baccetti T, McNamara JA. Jr. Mandibular growth as related to a cervical vertebral maduration and body height. Am J Orthod
Dentofac Orthop 2000; 118: 335-40.
Łysiak-Seichter M. Skeletal maturity assessment in orthodontics – a review. Orthodontic Forum 2007; 1: 6-14
Hellsing E. Cervical vertebral dimensions in 8, 11 and 15-year old children. Acta Odontol Scand 1991; 49: 207-13.
Caltabian M, Leonardi R, Zaborra G. Valutazione delle vertebre cervicali per la determinazione delléta schelética. Riv Ital Odontoiatr Infant 1990; 1-3: 15-20.
Baccetti T, Franchi L, McNamara JA. Jr. The Cervical Maturation (CVM) Method for the assessment of optimal treatment timing in dentofacial orthopedics. Semin Orthod 2005; 11: 119-29, Elsevier Inc.
FORUM
ORTODONTYCZNE
43
ORTHODONTIC
FORUM