Les Analyses

Les Analyses Architecturales Cranio-faciales (Bases Conceptuelles) par Jean Delaire et Jean -Michel Salagnac Professeur émérite de stomatologie et chirurgie de médecine de Nantes. Ancien chef clinique de stomatologie et de chirurgie maxillo-faciale du C.H.R.

Docteur en chirurgie dentaire et en Sciences odontologiques

Les analyses céphalométriques "conventionnelles" sont encore fréquemment utilisées pour le diagnostic et le traitement des dysmorphoses dento-faciales, malgré les nombreuses et très sévères critiques formulées à leur égard. Rappelons, en particulier, celles de : • MOYERS R. E. et BOOKSTEIN F. L. : "La céphalométrie conventionnelle n’a pas de bases biologiques ou biométriques. Elle donne des informations fausses par fabrication de valeurs géométriques erronés, camouflages des remodelages, confusion sur ce qui se passe réellement. Elle ne représente pas vraiment la croissance. Il n’existe pas de théories céphalométriques mais seulement des conventions". • BURSTONE C. J. : "L'analyse céphalométrique a retardé le développement de l'Orthodontie en empêchant l'Orthodontiste de penser". • PHILIPPE J. : "Il est regrettable que la méthode de mesure de l’analyse céphalométrique soit fausse dans son principe, que le constat d’anomalie qu’elle présente, c’est-à-dire son diagnostic, soit dépourvu de tout fondement, et que ni ce diagnostic ni la proposition thérapeutique qui en découle ne répondent aux raisons d’être de l’ODF". Leur principal défaut est la confusion entre "moyennes statistiques" et "normes anthropométriques". Il est évident, en effet, que des moyennes établies sur un échantillon homogène (ne comportant habituellement qu'un petit nombre de sujets), ne peuvent être appliquées aux populations multiraciales modernes et, à plus forte raison, à tous les membres de celles-ci. On peut, d'autre part, reprocher aux analyses conventionnelles l'absence de fixité, de stabilité et de validité anatomique et physiologique de leurs points repères et lignes de références. En fait, la télécéphalométrie conventionnelle doit seulement sa survie à la poursuite de son enseignement, resté "traditionnel", à sa "bonne image" près du public, à son utilité pour le praticien et les organismes de contrôle de disposer d’un document radiographique, avant traitement, à la croyance selon laquelle il n'existerait pas d'autres normes que les moyennes statistiques (ce qui est une grossière erreur... !). Depuis la plus haute Antiquité (Égyptiens, Philosophes et Mathématiciens Grecs du 5e siècle avant J. C.), on sait que la normalité ne réside pas dans des chiffres mais dans les justes proportions de toutes les parties d'un "tout", ceci à la fois entre elles et avec leur "ensemble". Chez les êtres vivants, cette "harmonie morphologique" s'accompagne nécessairement, de l'harmonie des fonctions = harmonie morpho-fonctionnelle. Ceci a été confirmé par de nombreux architectes, peintres et théoriciens de l'art, mathématiciens, biologistes et zoologistes : en particulier par d’Arcy THOMPSON dont le livre "On Growth and Form" est la bible de tous ceux qui désirent mieux comprendre les corrélations existant entre les formes externes, les structures internes, les fonctions des êtres vivants et leur croissance. L'un des premiers Orthodontistes à avoir adopté ces conceptions est Pierre ROBIN qui, dans son livre "La Glossoptose" (1928), écrit :

"Il n’existe pas de type normal, si le mot de normal ne signifie pas morpho-fonctionnellement équilibré. Les axes physiologiques et géométriques d’un organe qui se confondent caractérisent l’équilibre morpho-fonctionnel (cas normaux). Dans tout organe, quand la discordance des axes physiologiques et géométriques existera, on pourra vérifier le déséquilibre morpho-fonctionnel (sujets anormaux). Dans mon ouvrage, le lecteur ne rencontrera donc aucun tableau de mesure..." Les analyses de GUDIN, SASSOUNI, RICKETTS, ENLOW mettent également bien en évidence les nombreuses corrélations "mathématiques" (proportions, orientation, angulations) existant entre divers segments du crâne, de la face, de la denture, du rachis. L’orthodontiste qui s’est le plus inspiré des travaux de d’Arcy THOMPSON est, cependant, Lucien de COSTER. Les quelques phrases suivantes le démontrent : "À tout moment la forme de l'os est la reproduction intégrale de l'équilibre fonctionnel et mécanique qui règne dans cet os". "La normalité réside non dans la dimension de quelques dimensions linéaires, mais dans les rapports de toutes les distances entre elles." "Une face n'est pas normale parce que tel ou tel point est placé d'après la règle, mais si les rapports de tous les points entre eux se font d'après les règles de la proportionnalité. Une face de pygmée peut aussi bien être normale qu'une face de géant". L'assimilation du squelette céphalique à une construction "architecturale" a été particulièrement bien exprimée par MUZJ : "Il existe une similitude entre la structure d’une construction architecturale et celle de la face. Un immeuble ou un monument est fait d’éléments architecturaux formes, dimensions et positions – qui sont coordonnés selon les règles des proportions pour produire ce que nous reconnaissons être l’état de normalité. De la même façon, le système facial est basé sur des caractéristiques de forme, taille et position qui sont aussi coordonnées pour obtenir la proportion qui correspond à son état morphologique normal." Un pas important dans la mise en évidence des corrélations existant entre les angulations de la base du crâne, de la mandibule, et les axes dentaires a, aussi, été fait par GUDIN, grâce aux tracés géométriques simples (angles, triangles, parallélogramme) de sa méthode d'analyse. L'avancée la plus décisive vers une meilleure compréhension de l'architecture cranio-faciale a néanmoins été faite par LeroiGOURHAN, selon lequel : Le "rapport denture-station est fondamentalement un problème de construction". "Pour comprendre l’évolution phylogénétique de l’extrémité céphalique, il est nécessaire de ne pas tenir compte seulement des forces provenant des postures mais aussi de celles qui sont provoquées par la manducation". Sa méthode d'analyse, comportant les trois tracés juxtaposés "de suspension", "d'appui" et "de traction", objective à la fois les effets morphogénétiques (coordonnés) des forces produites par la posture céphalique, par la mastication, et les adaptations crâniennes et maxillaires à ces forces". Elle est malheureusement peut utilisable en clinique humaine (Fig. 1).

Bases conceptuelles des analyses « Architecturales » cranio-faciales Le squelette cranio-facial est une "construction architecturale" qui se crée, se développe, se conforme et se structure, dans le respect des lois mathématiques "universelles", sous l'influence des forces exercées sur les tissus ostéo-formateurs de l'extrémité céphalique. Cette "construction" doit : • loger et protéger le cerveau, les globes oculaires, le massif lingual, les glandes salivaires, le tissu de remplissage situé autour de ces éléments, • supporter les muscles faciaux et cervicaux assurant les mouvements et les postures de la tête, du voile, du pharynx, de la langue, des joues, des lèvres, ainsi que la manducation : mastication + déglutition), et s'adapter aux forces qu'ils produisent. • assurer une bonne ventilation aérienne supérieure, normalement exclusivement nasale : A l'état normal, les dimensions, positions, formes, structures internes, des diverses pièces squelettiques de "l'ensemble craniofacial" participant à toutes ces "fonctions" sont harmonieusement coordonnées. Cette "harmonie" des pièces squelettiques (entre elles, avec l'ensemble cranio-facial, et avec les fonctions oro-faciales et cervicales), peut être objectivée par quatre "constructions" géométriques, à la fois nécessaires et suffisantes pour représenter l'architecture de la voûte et la base du crâne (appareil postural crânien), l'appareil manducateur, l'architecture faciale, les adaptations structurales (faciales et crâniennes) aux forces produites par la manducation.

L'architecture crânienne est bien représentée par deux triangles (un triangle isocèle pour la voûte du crâne, un triangle rectangle représentant la base). L'appareil manducateur est schématisé par un triangle (compas masticateur) ouvert en avant, dont le côté "supérieur" aligne le palais osseux et le sommet de l'apophyse odontoïde de la deuxième vertèbre cervicale, et le côté "inférieur", suit le bord basilaire de la mandibule (de la partie inférieure de la symphyse à l'encoche pré-angulaire). Un segment vertical peut lui être adjoint, figurant le bord postérieur des branches montantes mandibulaires. L'architecture faciale est représentée par deux parallélogrammes de dimensions sensiblement égales, ouverts en avant, dont les côtés postérieurs coïncident. Les Adaptations structurales aux forces produites par la manducation, sont figurées par deux lignes étendues de bas en haut. La ligne postérieure (de "rupture"), étendue de la suture ptérygo-palatine au bregma, représente la grande ligne suturale "coronale" située entre, en arrière, le "complexe" pariéto-temporo-sphénoïdo-ramal, sur lequel s'insèrent les muscles masticateurs qui animent le corps mandibulaire et, en avant, le complexe fronto-ethmoïdo-maxillaire, qui reçoit les chocs mandibulaires et les pressions linguales. La ligne antérieure (de "renforcement"), alignant l'entrée nasale du canal naso-palatin et le milieu de la suture fronto-maxillaire, représente l'axe du pilier antérieur (canin) qui collecte les forces occlusales des parties antéro-latérales de l'arcade dentaire supérieure et les transmet aux parois du sinus frontal. Ces divers tracés possèdent des côtés communs, des parallélismes et des alignements de leurs lignes constitutives, toute modification des uns ou des autres entraînant obligatoirement celle de "l'ensemble"). Leur réunion en un tracé "global" (Fig. 2) reproduction "cumulative" de toutes les lignes et figures géométriques, constitue le "canevas fondamental" du squelette cranio-facial. L'analyse architecturale cranio-faciale "de base" conserve et reproduit la quasi-totalité de ses lignes et, de ce fait, peut lui être assimilée (Fig. 3).

Applications cliniques Les analyses "architecturales cranio-faciales" consistent à comparer l'état des constituants de la face du patient avec son canevas squelettique "idéal", tracé en se basant fondamentalement sur l'état de son crâne. Chez le sujet parfaitement "harmonieux" (anatomiquement et physiologiquement), les divers constituants faciaux occupent la totalité des territoire ainsi délimités. Inversement, en cas de dysharmonie, (quel que soit son étio-pathogénie : troubles primaires de l'ostéogénèse, dysfonctions oro-faciales), certains d'entre eux occuperont insuffisamment ou en excès leurs territoires respectifs. Au seul examen de "l'analyse architecturale cranio-faciale de base" d'un sujet atteint d'une dysmorphose dento-faciale, on peut (par simple comparaison de l'état des éléments faciaux avec le schéma de référence) déceler, aisément, le siège, l'étendue, et la nature des anomalies dento-squelettiques. Pour en préciser toutes les particularités (notamment, pour les quantifier avec exactitude), des tracés complémentaires, ajoutés à ceux de l'analyse architecturale de base, sont cependant nécessaires. Variables, en fonction de la pathologie recherchée et la thérapeutique envisagée, ces tracés "complémentaires" constituent les analyses "Orthognathique", "Dento-squelettique", et "Cranio-mandibulaire" .

L'analyse "Orthognathique" (Fig. 4) comporte onze lignes complémentaires : trois lignes "maxillaires", trois lignes "mandibulaires", et cinq lignes "dentaires". Les 3 lignes "maxillaires" figurent l'axe du pilier antérieur maxillaire (f1M), le plan palatin (ENA-ENP), le plan occlusal (surfaces occlusales des 6, 5, 4). Les 3 lignes "mandibulaires" figurent la position sagittale de la symphyse mentonnière (f1m), l'orientation du bord postérieur du ramus mandibulaire (tangente à la partie postérieure de celui-ci), la situation et l'orientation du corps mandibulaire (No-Me). Les 5 lignes dentaires figurent : - la situation et l'orientation normale des incisives centrales supérieure et inférieure, par rapport à leur base palatine et mandibulaire (d1 et d2), - les limites antérieures de la face vestibulaire de l'incisive centrale supérieure (d3), - l'axe des incisives centrales supérieure et inférieure du sujet (Ia-Ii et ia-ii).

La comparaison des valeurs linéaires et angulaires des lignes de l'analyse architecturale "de base" et de ces lignes complémentaires permet de préciser, au millimètre et au degré près, toutes les "dysharmonies" du sujet. L'analyse "Dento-squelettique" (Fig. 5) ajoute 4 lignes "complémentaires" à l'analyse orthognathique, permettant ainsi de préciser l'orientation de la canine supérieure, la situation des premières molaires par rapport au key ridge, la longueur des "espaces disponibles" des arcades alvéolo-dentaires supérieure et inférieure.

L'analyse "Cranio-mandibulaire" (Fig. 6), est indiquée dans les dysfonctions des A.T.M. (SADAM ou même simples craquements articulaires), pour rechercher un éventuel déplacement postérieur des condyles mandibulaires par rapport aux condyles temporaux (et au ménisque intra-articulaire) et des branches montantes mandibulaires par rapport au rachis cervical supérieur (sur la partie antérieure duquel elles ne doivent pas empiéter). Elle s'obtient simplement, en remplaçant la ligne F3 de l'analyse architecturale de base (parallèle à F2, par Cp = au bord postérieur du condyle mandibulaire) par sa parallèle tangente au plus grand bombé antérieur de l'arc antérieur de l'atlas. Les autres lignes "architecturales" et "complémentaires" sont tracées selon les principes précédemment exposés.

L'analyse "Prothétique" : Les diverses analyses précédentes peuvent être utilisées en prothèse totale (fixe ou mobile), pour renseigner sur l'état du squelette facial du sujet à appareiller (normal ou éventuellement atteint d'une dysmorphose). Une analyse spécifique "prothétique", (plus simple) est cependant plus utile, précisant notamment les meilleures situation et orientation qu'il convient de donner aux éléments dentaires absents.

Les superpositions "architecturales" (Fig. 7) : Leur originalité est double : Les lignes de superposition et les points enregistrés ont tous une réelle valeur anatomique et physiologique. Six enregistrements sont systématiquement effectués, permettant d'analyser séparément : le développement global cranio-facial, celui de la base du crâne et de la face, l'orientation du maxillaire et le développement de ses principales unités (prémaxillaire, post-maxillaire, arcade alvéolo-dentaire supérieure), le développement de la mandibule, des branches montantes, du corps, de l'unité alvéolodentaire inférieure 1 .

Résumé Les analyses "architecturales" sont basées sur les normes proportionnelles d'harmonie morphologique" de l'ensemble cranio-facial. Le canevas facial idéal du sujet est tracé, à partir de l'état de son crâne, en se basant sur les normes "géométriques" du compas manducateur et de l'architecture faciale. L'état réel de la face du sujet est, ensuite, comparé à ce schéma idéal (analyse architecturale cranio-faciale "de base"). Selon la pathologie étudiée et le traitement envisagé, plusieurs variétés d'analyses peuvent être utilisées (analyses "orthognathique", "dento-squelettique", "cranio-mandibulaire"). Les superpositions architecturales, communes à toutes ces variétés, permettent d'analyser avec une grande précision toutes les modifications dento-squelettiques survenues, soit spontanément, soit après traitement. Ces diverses analyses "architecturales" ("de base", "Orthognathique", "Dento-squelettique" et "Cranio-mandibulaire"), nécessitent autant que possible, une téléradiographie de l'ensemble du squelette cranio-facial et du rachis cervical supérieur. Des résultats suffisants pour le praticien peuvent cependant être obtenus, dans la plupart des cas, à partir d'un simple céphalogramme latéral, à la condition que celui-ci comprenne le sommet de l'apophyse odontoïde et la totalité de la base du crâne. 1

Leur tracé manuel ne pose pas de difficultés majeures lorsque le palais osseux et le sommet de l'apophyse odontoïde sont au même niveau, ce qui est "normal" (la ligne C4 passe alors à la fois par les points NP et Od.). Il n'en est pas de même lorsque ces deux éléments anatomiques sont verticalement décalés. Lorsque le décalage est peu important, on peut choisir la ligne passant au milieu de la bande séparant ces deux niveaux. Mais ceci n'est pas possible lorsque l'écart dépasse 3 à 4 mm. Le problème se pose, en effet, de savoir si l'anomalie siège au maxillaire (insuffisance de hauteur) ou au rachis cervical (2e vertèbre cervicale trop bas située ou odontoïde insuffisamment développé). Pour le savoir, il faut se référer à un troisième élément anatomique : le gonion qui, normalement, est situé sur le trajet de la ligne F 6. Le mieux est, alors, d'effectuer plusieurs tracés en utilisant successivement deux points de référence différents. Ces tracés multiples nécessitent malheureusement beaucoup de temps...! En pratique, l'emploi du logiciel "Céphalo 2000" s'impose qui, en quelques minutes seulement, permet d'obtenir toutes les variétés d'analyses architecturales, leurs diverses options, et les six superpositions architecturales, dont le tracé manuel est également long et fastidieux.

Figure

1 : Représentation schématique de la construction céphalique d'un homme moderne. Tracés de suspension (en rouge), d'appui (en bleu), et de traction (en violet) ; d'après LEROI-GOURHAN).

Figure

3

: L'analyse architecturale cranio-faciale

"de base" conserve et reproduit la quasi-totalité des lignes du canevas du squelette céphalique et, de ce fait, peut lui être assimilée.

Figure

6

Figure

2 : Le "canevas fondamental" du squelette craniofacial = reproduction " cumulative" des lignes et figures géométriques de l'architecture crânienne ("mécanique posturale"), l'appareil manducateur (mécanique manducatrice"), de l'architecture faciale ("système facial adaptatif") et des adaptations structurales ("lignes de diffusion et d'amortissement").

Figure

4

:

Analyse architecturale "Orthognathique", dans un cas de classe C.II.2.

Figure

5

:

Analyse architecturale "Dento-squelettique" (même cas).

:

Analyse architecturale "Cranio-mandibulaire",dans un cas de classe II.2.Noter l'importance du recul de la mandibule (notamment du condyle et de la partie supérieure du bord postérieur des branches montantes),par rapport à la pente basilaire et à la partie antérieure du rachis cervical.

Figure

7

: Les Superpositions architecturales, dans un cas de classe III, traité par forces extra-orales.

Références bibliographiques Burstone, (C. J.): Interview on the uses of the computer in Orthodontic Practice. Journ; of Clin. Orth., vol. 13, n°7; 442-453, Juil. 1979. Delaire J., Salagnac J. M., Notari J., : Diagnostic des dysmorphoses dento-maxillofaciales. Apport de l’analyse architecturale informatisée. A.O.S. 1994, 187 : 477-511. Leroi-Gourhan A. : Mécanique vivante. Le crâne des vertébrés, des poissons à l’homme. Fayard - Le temps des sciences, 1993. Moyers R. E., Bookstein F. L.: The inappropriatness of conventional cephalometrics. Amer - J. Orthod, 1979; 75: 599-617.

Ce CD-Rom, développé par le Professeur J. Delaire et le Docteur J.M. Salagnac, permet d’effectuer les analyses architecturales suivantes : de base, orthognatique, dento-squelettique et cranio-mandibulaire. Il est également possible d’obtenir rapidement leurs diverses options et les six

Muzj E.: Musical and architectural Proportions in the Anatomy of the Facial System. An Anthropologic Approach. Angle Orthodontist. 1982; 53: 211-228.

superpositions architecturales.

Philippe J. : pourquoi la téléradiographie

• Edition en français - SA0 7012000

L’Orthod. Franç., 1982 ; 53 : 221-228.

Céphalo 2000 / Nantes Ortho • Windows

• Edition en anglais - SA0 7022000