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Imaging Of Facial Trauma Part 1

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  1. Imaging of Facial Trauma Part 1: Introduction Rathachai Kaewlai, MD Specialized in Body Imaging and Emergency Radiology rathachai@gmail.com  January 2007 The author is willing to receive any input, comments and corrections,  Please do not hesitate to contact at the email address provided above. 1 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD
  2. Outline • Facial fracture epidemiology • Types of facial fracture • Initial management – Nasal bone fracture • Imaging: CT versus  – Naso­orbital­ethmoid  radiography fracture – Frontal sinus fracture • Normal anatomy – Orbital fracture – 3D – Zygomatic fracture – CT (axial, coronal and  sagittal planes) – Maxillary fracture – Radiography – Mandibular fracture • Biomechanics • Imaging approach 2 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD
  3. Epidemiology  • Etiology (USA) – Motor vehicle collision (MVC) most common cause – Followed by fights, assaults – Less common: fall, sports activities, industrial accidents, gun shot  wounds • Soft tissue injury is more common than fracture • Co­existence of other injury – 3­14% of patients with facial fracture have skull fractures – 1­4% of patients with facial fracture have cervical spine fractures – 20% of patients with cervical spine fractures have facial injury (half  soft tissue injuries, half fractures) 3 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD
  4. Epidemiology  • Distribution of fracture – Vary with mechanism of injury – In general, most common facial fracture is nasal bone fracture – Most common fracture in admitted patients is zygomatic complex  (ZMC) fracture at 40%, followed by complex fractures such as  LeFort fracture 4 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD
  5. Epidemiology • Facial fracture in children – Less common (< 10% of all facial fractures occur in children) – Less severe than adults – Most common etiology is fall – Reason: midface is less prominent, sinuses are less pneumatized,  more elasticity of bones – Fractures that are more frequent in children than in adults • Mandibular condyle • Orbital roof 5 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD
  6. ABC of Trauma • Initial patient management is to secure airway (A), breathing  (B) and circulation (C) • Evaluation of more serious injuries of the head, chest and  abdomen • Avoid blind insertion of endotracheal tube and nasogastric tube • Significance of facial trauma for the initial management – Facial fractures may impinge on oral or nasal airway – Nasal bleeding may be life threatening – Mandible fractures may cause loss of support for tongue, then  airway compromise  – Facial fractures may compromise vision 6 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD
  7. When to Do Imaging of the Face? • When the patient is stabilized – Clinically (Airway, Breathing, Circulation ­ stable),  • Initial goal is to preserve life ­ then later restore the form and function of  the face • Cervical spine clearance – Radiographically  • For cervical spine clearance • Head CT should be thoroughly evaluated in a multitrauma  patients  – Search for critical, emergent finding: some facial injuries may  compromise vision if not immediately recognized – In stable patient, face CT can be performed with little additional  time when the patient is already in the scanner 7 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD
  8. What Imaging to Do? • Role of imaging – Identify fractures, fragment displacement and rotation, stable bone  for use in surgical repair – Identify soft tissue injuries • CT is the imaging modality of choice because – High accuracy for evaluation of both bony and soft tissue injuries – Can be cost­saving screening exam when compared to multiple  views of plain film radiography* – Radiation dose is far below the threshold for cataract formation *Turner BG et al. AJR Am J Roentgenol 2004;183:751­754 8 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD
  9. Normal Anatomy • Face – Face (midface) is the region  from supraorbital rims to and  including maxillary alveolar  process FACE – Mandible, including the  temporomandibular joints  (TMJ), considered separate  from the face – This lecture series will  include both parts (face and  mandible) 9 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD
  10. 3D CT Anterior View Major structures  are labeled in the  picture.   Nasofrontal suture  Zygomatico­frontal  suture  Zygomatico­ temporal suture SOF = Superior orbital  fissure IOF = Inferior orbital  fissure Orbital ‘rim’ is different  from the ‘wall’ 10 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD
  11. 3D CT Left Lateral View  Nasofrontal suture  Zygomatico­frontal suture  Zygomatico­temporal suture 11 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD
  12. 3D CT Base View 12 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD
  13. Computed Tomography (CT) • Preferred modality for imaging of the face – More sensitive for fracture detection  – Show significant soft tissue injury, especially the globe – Easier to perform, quicker than complete views of plain film  radiographs – Presurgical planning for complex injuries – Low radiation dose – ? Lower cost ? • Disadvantage of CT – CT can miss subtle tooth fracture along the axial plane,  additional orthopanthogram (Panorex ®) may be helpful to detect  tooth fracture 13 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD
  14. Computed Tomography (CT) • CT protocol – Axial scanning from above the frontal sinus down to below hard  palate (face), and can be scanned further to include the mandible, if  there is a clinical suspicion for fracture of mandible – For helical (spiral) scanner, axial images can be reconstructed to  coronal and sagittal planes without the need for direct coronal  scanning – Viewing in both bone and soft tissue windows, in 3 planes  (axial, coronal and sagittal) 14 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD
  15. • Posterior wall of  frontal sinus fracture  may co­exist with  brain injury  • Presence of  pneumocephalus will  signify dural tear  related with the fracture • Inferior part of frontal  sinus constitute the  medial orbital wall Key structures A = Frontal sinus, anterior wall B = Frontal sinus, posterior wall *Note: The right frontal sinus is not pneumatized in this case. 15 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD
  16.  Key structures D = Orbit, medial wall E = Orbit, lateral wall F = Suture between  sphenoid and  zygomatic bones  = Nasomaxillary  suture 1 = Globe 2 = Ethmoid sinus 3 = Sphenoid sinus 4 = Nasal bone 5 = Maxilla, frontal  process • Do not confuse the suture between nasal bone and frontal process of  6 = Orbit, lateral rim maxilla for a fracture 7 = Sphenoid bone • Look for a piece of fracture in the optic foramen, it is the true  8 = Optic foramen emergency of facial fracture 16 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD
  17. Key structures F = Groove for  infraorbital nerve G = Maxillary sinus,  posterolateral wall 5 = Maxilla, frontal  process 9 = Maxillary sinus 10 = Zygomatic arch 11 = Pterygoid bone 12 = Nasolacrimal duct 13 = Mandible, condyle Clear maxillary  sinuses can almost  rules out certain  fractures such as  ZMC, LeFort, blowout  fractures  17 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD
  18. Key structures H = Maxillary sinus,  anterior wall I = Maxillary sinus,  medial wall J = Medial pterygoid  plate K = Lateral pterygoid  plate 9 = Maxillary sinus 14 = Mandible, ramus Fracture of the  pterygoid plates may  represent LeFort  fracture  18 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD
  19. Key structures J = Medial pterygoid  plate K = Lateral pterygoid  plate L = Maxilla, spine 14 = Mandible, ramus 15 = Maxilla bone/ hard  palate Lucency in midline of  the maxilla is a  normal finding seen  occasionally  19 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD
  20. Coronal  Reformatted Images Key structures L = Maxilla, spine  = Nasomaxillary suture 4 = Nasal bone 5 = Maxilla, frontal process • Do not confuse nasomaxillary suture for a fracture • Remind yourself that CT can miss subtle tooth  fracture, although with the coronal and sagittal  reformation. Obtain orthopanthogram or dedicated  tooth film when in doubt 20 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD
  21. Key structures D = Orbit, medial wall M = Nasal septum 5 = Maxilla, frontal process 15 = Maxilla bone/ hard palate 16 = Frontal sinus 17 = Mandible, body 21 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD
  22. Key structures M = Nasal septum N = Ethmoid bone,  perpendicular plate O = Orbit, roof P = Orbit, floor Q = Maxillary sinus,  posterolateral wall  = Zygomatico­frontal  suture 1 = Globe 2 = Ethmoid sinus 6 = Orbit, lateral rim 9 = Maxillary sinus 22 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD
  23. Key structures J = Medial pterygoid  plate K = Lateral pterygoid  plate N = Ethmoid,  perpendicular plate 3 = Sphenoid sinus 10 = Zygomatic arch 14 = Mandible, ramus 18 = Mandible, angle 23 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD
  24. Sagittal Reformatted Images Key structures R = Temporomandibular joint (TMJ) 13 = Mandible, condyle 14 = Mandible, ramus 19 = Mandible, coronoid process 20 = Mastoid air cells If patient opens his/her mouth during  the scan, there is a normal anterior  gliding of the mandibular condyle  relative to the glenoid fossa. That can  look like subluxation of the TMJ 24 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD
  25. Key structures P = Orbit, floor 7 = Pterygoid bone 9 = Maxillary sinus 15 = Maxilla bone /hard  palate • Orbital blowout fracture  is best seen in sagittal  and coronal images • Facial CT is not  completed without image  reconstruction 25 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD
  26. Key structures 3 = Sphenoid sinus 4 = Nasal bone 15 = Maxilla bone/ hard  palate 26 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD
  27. CT Orthopanthogram 27 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD
  28. Axial Coronal Sagittal Right Orbit, soft tissue window Key structures: ON = Optic nerve MR = Medial rectus LR = Lateral rectus IOL = Intra­ocular lens • Globe contour should be smooth • Clean (dark) retro­bulbar fat 28 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD
  29. Plain Film Radiography • Can be obtained to screen for facial injury if CT is not  immediately available • If plain film identify a fracture other than a simple nasal  bone fracture, further evaluation by CT is indicated • Multiple plain film projections are relative to ‘canthomeatal line’;  an imaginary line drawn from outer canthus to external auditory  meatus • Proper positioning (of patient’s head), alignment of x­ray  beam is critical for evaluation because facial skeletal  anatomy is complex 29 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD
  30. Plain Film Radiography • Remember: plain film is a 2D image of a 3D object – Overlapping structures significantly obscure anatomic detail – This problem is solved by standard views (to minimize overlap,  allow visualization of important structures, familiarity for  interpretation) • Rule of symmetry: two sides of the face are quite symmetrical – Symmetry is usual, and asymmetry is suspect • Multiplicity: fractures of facial bones are frequently multiple.  Do not stop looking for others when see one 30 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD
  31. Plain Film Radiography • Facial series – Water’s view (PA view with cephalad angulation) – Caldwell view (PA view) – Towne’s view – Lateral view – Base view • Additional view – Lateral view of the nasal bone (nasal technique) • Mandible – Oblique view, Towne’s view – Orthopanthogram Note: The lecture series will be focused on CT scan 31 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD
  32. Water’s View The most comprehensive  single projection display Excellent view of ­ Maxilla ­ Maxillary sinuses ­ Zygoma ­ Zygomatic arches ­ Rims of orbits, esp. floor ­ Nasal bones 32 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD
  33. Water’s View Key structures  1 = Frontal sinus 2 = Maxillary sinus 3 = Frontal process of  Zygoma 4 = Body of Zygoma (malar  eminence) 5 = Temporal process of  Zygoma Dotted line = zygomatico­ frontal suture Dolan’s lines of reference Line A, B, C  Rule:  smooth, non­disrupted,  same contour on both sides 33 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD
  34. Line A  ­ Begins at inner surface of  zygomatico­frontal suture,  follows orbital surface of  zygoma, maxilla, frontal  process of maxilla and arch  of nasal bone ­ If drawn to both sides, the  line is similar to lazy ‘W’ or  half frame of reading  glasses Line B ­Begins at lateral and  inferior margin of maxilla  and extends along lateral  wall of maxillary sinus and  inferior surface of zygomatic  arch ­ Ends at glenoid fossa 34 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD
  35. Line C  ­ Begins at lateral and  inferior margins of maxilla,  extends along lateral wall of  maxillary sinus and inferior  surface of zygomatic arch  ­ Ends at glenoid fossa “Friendly Line” ­ Medial half of Line C is the  anterolateral wall of the  maxillary sinus. ­ If it is disrupted, the  possibilities of fx include   1) Isolated maxillary  antrum    2) Zygomatico­maxillary  complex (ZMC)   3) LeFort (unilateral or  bilateral)  35 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD
  36. Caldwell’s View Excellent view of ­ Entire rim of orbit, esp.  superomedial rim ­ Ethmoid sinus  ­ Floor of orbit may be well  seen in petrous bones are  projected below the inferior  orbital rim (not in this  example) 36 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD
  37. Key structures 1 = Ethmoid sinuses 2 = Orbit Line A, B, C, D = superior,  2 lateral, inferior and medial  walls of the orbit,  respectively Line E = midline nasal  septum and vomer Rule: ­ Ethmoid sinuses density  should be equal, darker  than orbit ­ Smooth non­disrupted  orbital walls 37 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD
  38. Lateral View Excellent view of ­ Frontal sinus: anterior wall ­ Maxillary sinus: anterior  and posterior wall ­ Sphenoid sinus ­ Pterygoid plate ­ Floor of anterior cranial  fossa, hard palate ­ Lateral rim of orbit  38 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD
  39. Key structures 1 = Frontal sinus 2 = Maxillary sinus 3 = Sphenoid sinus 4 = Hard palate 5 = Anterior wall of temporal  fossa Between green arrows =  Pterygoid plate Line A = Anterior wall of  frontal sinus Line B = Anterior cranial  fossa Line C = Anterior wall of  maxillary sinus Line D = Posterior wall of  maxillary sinus 39 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD
  40. Line A  ­ Connects anterior surface  of frontal sinus and anterior  surface of hard palate Line B ­ Connects anterior wall of  temporal fossa and  posterior edge of hard  palate Line C ­ Along planum sphenoidale Line D ­ Along hard palate Rule: ­ Line A & B parallel ­ Line C & D parallel 40 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD
  41. Towne’s View Excellent view of ­ Maxillary sinus:  posterolateral wall ­ Zygomatic arch 41 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD
  42. Key structures 1 = Zygomatic arch Line A = Posterolateral wall  of maxillary sinus Rule: ­ Smooth, non­disrupted line 42 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD
  43. Orthopanthogram or Panorex®  Key structures R = Temporomandibular joint 13 = Mandible, condyle 14 = Mandible, ramus 17 = Mandible, body 18 = Mandible, angle 19 = Mandible, coronoid process 20 = Mandible, symphysis 43 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD
  44. 8 9 25 24 Counting the teeth on Orthopanthogram or Panorex®  American Dental Association (ADA) system preferred because you will speak same ‘language’ with dentists Count from midline and go laterally (some individuals may not have #1, #16, #17, and #32) Maxillary Arch  ADA#1 ­ 8 (right), #9­16 (left) Mandibular Arch ADA#32­25 (right), #24­17 (left) 44 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD
  45. Oblique View of Mandible  Key structures R = Temporomandibular joint 13 = Mandible, condyle 14 = Mandible, ramus 17 = Mandible, body 18 = Mandible, angle 19 = Mandible, coronoid process 20 = Mandible, symphysis 45 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD
  46. Biomechanics • LeFort described areas of  relative strength within the  facial skeleton – Alveolar process of maxilla  (1) – Frontal process of maxilla (2) – Body of zygoma or malar  eminence (3) • Line of fracture tends to avoid  these areas 46 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD
  47. Checklist for Facial Radiograph/CT  Facial structures are quite symmetrical  Do not stop searching when see one abnormality  If suspect for more than simple nasal fracture, do CT  Significant (but can be subtle) fractures  Fracture involves the optic foramen which can cause permanent  visual loss if not treated promptly  Fracture of the posterior wall of frontal sinus requires  neurosurgical evaluation and may require antibiotics prophylaxis  Fracture/dislocation of the TMJ usually missed on initial survey. It  can cause significant disability if left untreated  Look for significant soft tissue injuries  Globe rupture, hemorrhage 47 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD
  48. • The information provided in this presentation… – Does not represent the official statements or views of the Thai  Association of Emergency Medicine.  – Is intended to be used as educational purposes only.  – Is designed to assist emergency practitioners in providing  appropriate radiologic care for patients.  – Is flexible and not intended, nor should they be used to establish a  legal standard of care.  48 Emergency Radiology: Imaging of Facial Trauma Rathachai Kaewlai, MD

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