מדידת דיוק של שחיקת שיניים כמותית in vivo באמצעות סריקות תוך-אוראליות

Summary

מדידת בלאי כמותית היא שיטה בעלת חשיבות גוברת במדידת התקדמות שחיקת השיניים. אנו מתארים כאן פרוטוקול, את הדיוק שלו ואת הדיוק התוך/בין-מדרגי שלו לרכישה וסופר-אימפוזיציה של שיניים סרוקות in vivo חוזרות ונשנות במטופלים עם שחיקה בינונית עד חמורה, תוך דיווח על מדידות גובה ונפח.

Abstract

מדידת שחיקה כמותית היא עניין גובר למדידת התקדמות שחיקת שיניים. עם זאת, רוב המחקרים על מדידת בלאי כמותית התמקדו בהדמיית בלאי או יציקות גבס סרוקות. פותח פרוטוקול 3D Wear Analysis (3DWA) המנתח את שחיקת השיניים in vivo באמצעות סורקים תוך-אוראליים הזמינים לרופאי שיניים. מחקר זה בחן את הדיוק של פרוטוקול 3DWA למדידת בלאי באמצעות אובדן גובה מרבי (מ”מ) ושינוי נפח (מ”מ³). נתוני שחיקה פרוספקטיביים תצפיתיים מ-55 מטופלים נותחו לאחר מרווחים של 0-1, 0-3 ו-0-5 שנים כדי לקבוע את שיעורי הבלאי, ודגימות נוחות נבחרו כדי לבחון את דיוק הפרוטוקול על שיניים שנסרקו פעמיים בישיבה אחת ואת הדיוק הפנימי והבין-מדרגי שלו בסריקות עם מרווחים של 0-3 ו-0-5 שנים. הסריקות נעשו באמצעות סורקים תוך-אוראליים (IOS) והורכבו באמצעות תוכנת מדידה תלת-ממדית. בדיקות T בוצעו כדי לקבוע את השגיאה המבנית והאקראית, וטווחים חתוכים חושבו כדי לפרש את השגיאה. עבור דיוק פרוטוקול, ההפרש הממוצע היה 0.015 מ”מ (-0.002; 0.032, p = 0.076) עבור גובה ו-0.111 מ”מ³ (-0.250; 0.023, p = 0.101) עבור נפח. שגיאת המדידה הכפולה הייתה 0.062 מ”מ לגובה ו-0.268 מ”מ³ לנפח. מדידות הגובה היו מדויקות מספיק כדי למדוד בלאי לאחר מרווחים של 0-3 או 0-5 שנים; עם זאת, מדידות נפח היו רגישות לשגיאות פרוצדורליות ולרגישות מפעיל. פרוטוקול 3DWA מדויק מספיק כדי למדוד כראוי אובדן גובה שיניים לאחר מרווחים של מינימום 3 שנים או בחולים עם התקדמות שחיקה חמורה, אך הוא אינו מתאים למדידת שינויים נפחיים.

Introduction

שחיקת שיניים, למרות שאינה מסכנת חיים, עלולה להשפיע לרעה על איכות החיים של המטופלים, הן מבחינה פיזיולוגית והן מבחינה פסיכולוגית¹. זה יכול להשפיע על תפקוד המסטיק והאסתטיקה, כמו גם על איכות החיים. חומרת ההשפעה תלויה באטיולוגיה, בהתקדמות ובהצגת השחיקה ויכולה להיות שונה מאוד בין המטופלים². ההשפעה של שחיקת שיניים צפויה לגדול בעתיד עקב עלייה בתוחלת החיים האנושית, שינויים באורח החיים ואנשים ששומרים על השיניים הטבעיות שלהם למשך זמן רב יותר³. לכן, אבחון שחיקת השיניים וכימות התקדמות שחיקת השיניים הוא בעל חשיבות גוברת במתן טיפול למטופל.

למרות החשיבות של מדידת שחיקת שיניים, נתונים כמותיים in vivo על הכמות המוחלטת של שחיקת שיניים הם נדירים. ממצאים על התקדמות שחיקת שיניים הם לעתים קרובות סותרים בשל שונות רבה במתודולוגיה שבה נעשה שימוש. מספר מחקרים הראו שיעורי התקדמות נמוכים יחסית בחולים עם שחיקה פיזיולוגית, עם אובדן גובה מדווח בין 11 ל -29 מיקרומטר בשנה ואובדן נפח סביב 0.04 מיקרומטר³ בשנה ^4,5,6. במקרים של שחיקת שיניים מתקדמת או הרגלים פרה-תפקודיים קיימים, נמצאו שיעורי התקדמות גבוהים בהרבה, בין 68 ל -140 מיקרומטר בשנה ^7,8,9. מדידות אלה התבססו על יציקות גבס ומבלטים יצוקים מגבס ובוצעו באמצעות תוכנות סריקה וחיסור תלת-ממדיות משתנות או מיקרוסקופים. מכיוון ששיטות אלה אינן זמינות או מעשיות במרפאת שיניים, הן עדיין אינן מתאימות לשימוש בטיפול קליני. עם זאת, סריקה תלת-ממדית תוך-אוראלית הופכת במהירות לזמינה במרפאת שיניים כללית, עם יתרונות הן למטופל והן למפעיל ביחס למהירות ולנוחות השימוש, יחד עם אחסון קל ושיתוף נתונים¹⁰. נתונים תלת-ממדיים יכולים לשמש גם למדידת שחיקה כמותית, שבה סריקות של שיניים או לסתות מונחות על גבי ההפרש בין הסריקות נמדד. זה מספק אפשרות כמותית למדידת התקדמות אובדן חומר השן בגובה או^{בנפח 11,12}.

הממצאים על הדיוק (קרבת ההסכמה בין מדידות משוכפלות) והדיוק (ההפרש בין כמות נמדדת לערכה האמיתי) היו משתנים בעת שימוש בסורקים כדי לזהות ולמדוד בלאי. מדידת בלאי כמותית דווחה כשיטה גוזלת זמן עם דיוק ודיוק לא ידועים או לא מספקים, במיוחד כאשר מתמודדים עם בלאי^{מינימלי 13,14}. אחרים דיווחו כי סורקים תוך-אוראליים מדויקים מספיק כדי לזהות ולנטר את שחיקת השיניים, עם אזורי ייחוס סופר-סימפוזיציה (ההתאמה הטובה ביותר) והגדרות תוכנה המשפיעות באופן משמעותי על התוצאה^15,16.

נעשה שימוש בשיטות שונות כדי למצוא את ההתאמה הטובה ביותר: 1) יישור ציוני דרך המבוסס על ציוני דרך כגון רקמות רכות, שיניים שלמות סמוכות ותהליכי alveolar, 2) יישור סטנדרטי של ההתאמה הטובה ביותר עם התוכנה הממזערת את שגיאת מרחק הרשת בין ענני נתונים, או 3) התייחסות ליישור המתאים ביותר עם ההתאמה הטובה ביותר שבוצעה במבחר אזורים שנבחרו על ידי המפעיל. נמצא כי היישור המתאים ביותר לייחוס הוא בעל הדיוק והדיוק הגבוהים ביותר^15,17. מחקרים מראים כי הדיוק והדיוק של מדידת בלאי כמותית גדלים כאשר משווים מבנים קטנים יותר, כגון שיניים בודדות, במקום קשת^{מלאה 18,19.} הוכנסו שתי מערכות אוטומטיות המשתמשות בסריקות תלת-ממדיות ומדידת בלאי כמותית לניטור בלאי; האחת נבדקה במבחנה על קשתות מקוצרות או שיניים בודדות, ואילו השנייה הצביעה על הבטחה מסוימת לשימוש in vivo למדידות נפחיות בהשוואה ליציקים שנסרקו במעבדה^20,21,22. רוב המחקרים הללו על דיוק ודיוק מבוססים על יציקות סרוקות או על בלאי מדומה במבחנה, ולכן אינם מתורגמים בקלות לתוצאות קליניות. מציאת פרוטוקול אפשרי מבחינה קלינית לביצוע מדידות שחיקה כמותיות לאחר סריקה תוך-אוראלית in vivo תהיה, לפיכך, שלב חיוני הבא במעקב אחר שחיקת שיניים¹⁵.

במרכז הרפואי של אוניברסיטת ראדבוד בניימיכן, הולנד, פותח פרוטוקול 3D Wear Analysis (3DWA) באמצעות תוכנת מדידה תלת-ממדית למדידת שחיקת שיניים in vivo באמצעות סורק תוך-אוראלי על מטופלים עם שחיקת שיניים בינונית עד חמורה. מכיוון שכמעט בלתי אפשרי למדוד את הדיוק in vivo, מאמר זה מתמקד בקביעת הדיוק של פרוטוקול 3DWA. במיוחד, מחקר זה נועד 1) לתאר את הדיוק של הסורק ואת תהליך הסריקה (רכישה) ולאחר מכן superimposition על ידי superimposing שתי סריקות של אותה dentition שנרכשו באותה הפעלה (דיוק פרוטוקול). בנוסף, פרוטוקול 3DWA נבדק עבור 2) דיוק תוך-ו-3) בין-מדרגי בעת מדידת התקדמות השחיקה הן בגובה (מ”מ) והן בנפח (מ”מ 3), בסריקות שבוצעו במרווחים של^0-3 או 0-5 שנים. הסריקות נעשו דרך הפה בחולים עם שחיקה בינונית עד חמורה ומדידת השחיקה הכמותית בוצעה באמצעות פרוטוקול 3DWA.

כדי לבחון את ההסכם בין מדרגים עם סוגי אימונים שונים, נבחרו והוכשרו שלושה מדרגים. Rater 1 היה סטודנט לדוקטורט, שקיבל הכשרה מקיפה על ביצוע פרוטוקול 3DWA והיה לו ניסיון של שנה בעבודה על ניתוח סריקות לפני ביצוע עצמאי של המדידות הכפולות שנבחרו. Rater 2 היה סטודנט שנה אחרונה לתואר שני ברפואת שיניים, שקיבל את הפרוטוקול והסבר על התוכנה ולאחר מכן ביצע את הפרוטוקול באופן עצמאי. ראטר 3 הייתה סטודנטית לתואר שני ברפואת שיניים, שקיבלה את הפרוטוקול, הסבר על התוכנה ושני אימונים של 3-h, שלאחריהם ביצעה באופן עצמאי את הפרוטוקול למדידות הכפולות. למדרגים לא היה מידע קליני על הנבדקים מלבד הסריקות שקדמו לניתוח. הסריקות עברו אנונימיזציה וקודדו לפני ניתוח על ידי חוקרים שאינם המדרגים. בעת ניתוח ומדידה של שחיקת שיניים, הביאורים הישנים של המעריכים הקודמים הוסתרו לפני הניתוח בתוכנה. המדידות מהמדרגים השונים נשמרו בתחילה בקבצים שונים.

קבוצה של 55 מטופלים נכללה במחקר תצפיתי פרוספקטיבי גדול יותר על התקדמות שחיקת השיניים של פרויקט שחיקת השיניים Radboud במחלקה לרפואת שיניים, המרכז הרפואי של אוניברסיטת ראדבוד, בניימיכן (הולנד). חולים אלה נסרקו בעת הצריכה, החזרה של שנה, היזכרות של 3 שנים והיזכרות של 5 שנים. סטטיסטיקה תיאורית של הסריקות הזמינות מקבוצת 55 המטופלים חושבה לגבי שחיקת שיניים לאחר מרווחים של 0-1-, 0-3 ו-0-5 שנים עבור גובה (מ”מ) ונפח (מ”מ³) כדי להשוות ולפרש את תוצאות הניתוח של דיוק שחיקת השיניים במונחים של רלוונטיות קלינית.

כדי לחשב את דיוק הפרוטוקול, שני מטופלים נבחרו באקראי מתוך המדגם הנ”ל של 55 וביקשו רשות לסרוק את השיניים שלהם פעמיים עם הפסקה של 15 דקות במקום פעם אחת בפגישת החזרה. פרוטוקול 3DWA בוצע לאחר מכן על ידי מדרג 1. בשל המספר הגבוה של מדידות גובה ונפח על שתי שיניים (בהתאמה 65 לגובה ו-16 לנפח לכל תות), זה נחשב משביע רצון כדי להעריך באופן מהימן את הדיוק. כדי לחשב את הדיוק בתוך מדרג אחד (תוך-מדרג: מדרג 1), נבחר מטופל אחד עם שחיקה מתונה וחזר על עצמו חודש לאחר מכן. כדי לחשב את הדיוק בין מדרגים (בין מדרגים: מדרגים 1, 2 ו-3), נבחרה דגימת נוחות של ארבעה מטופלים, כאשר שני מטופלים היו בעלי התקדמות בינונית ושני מטופלים סבלו מהתקדמות שחיקה חמורה. המרווחים בין הסריקות שנבחרו היו 3 או 5 שנים. התוצאות בין המדרגים חושבו, והשוו את המדרג 1 עם המדרג 2 ואת המדרג 1 עם המדרג 3.

Protocol

התקבל אישור אתי מוסדי לפרוטוקול (קוד ABR: NL31401.091.10). הערה: השלבים הבאים מתארים את פרוטוקול 3DWA. איור 1: ייצוג חזותי של השלבים לסופר-אימפוזיציה ולמדידת שחיקה כמותית. נתון זה שונה מ- K. Ning et al.23. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה. 1. רכישה הערה: ההליך הבא שימש לסריקת שיניים. יש לבודד את השיניים באמצעות משככי שפתיים, רפידות יבשות ופליטת רוק מתולתל. יש לאבק קלות את השיניים לפני הסריקה במידת הצורך עבור הסורק התוך-אוראלי שבו נעשה שימוש. סרוק את השיניים בהתאם להוראות היצרן. עיין בטבלת החומרים עבור המוצרים שבהם נעשה שימוש. 2. סופר-אימפוזיציה הערה: ההליך הבא שימש לסופר-אימפוזיציה ולמדידת שחיקה כמותית. פתח את תוכנת התלת-ממד (ראה טבלת חומרים). פתח (או ייבא) את הסריקות הישנות והחדשות (קובץ STL/PLY) של הלסתות העליונות והתחתונות. בחר את השיניים המופרדות.בחר סריקה ולאחר מכן השתמש בבחירת לאסו ובחר דרך כדי לבחור שן. שמור את השן המופרדת באמצעות כלים > אובייקט חדש > מתוך בחירה. בחר העתק והדבק ותן לאובייקט שם (לדוגמה, 17_2016_Original). חזור על הליך זה עבור כל שן של הלסתות העליונות והתחתונות, כמו גם עבור הסריקות הישנות והחדשות. לפני בחירת שן חדשה, בטלו תחילה את הבחירה בשן שנבחרה קודם לכן (לחצו על כפתור העכבר הימני ולאחר מכן על נקה הכל). בחר שן ספציפית במנהל הדגמים (לדוגמה, 17_2016). שנה את ‘בחר דרך’ עם ‘בחר גלוי’. השתמש בכלי לאסו כדי לבחור רקמות רכות ואזורי מגע ומחק (לחץ באמצעות לחצן העכבר הימני > מחק או הקש על לחצן Delete במקלדת) חלקים אלה. חזרו על פעולה זו עבור כל השיניים הנפרדות. חשב את ההתאמה הטובה ביותר לכל שן.בחר במנהל הדגמים את הסריקה הישנה (על-ידי לחיצה ימנית על העכבר) הגדר אותה כ- Set Reference. באופן דומה, הגדר את הסריקה החדשה כ- Set Test. בחר את סריקת ההפניה, ובכרטיסיה יישור, בחר יישור ההתאמה הטובה ביותר, הגדר את ביטול סטייה ל- 1, הקש על החל ולאחר מכן על אישור. בדוק את איכות ההתאמה הטובה ביותר. עבור אל ניתוח > בחירה דרך אובייקט וצור צומת בניצב למשטח מהבוקאל לצד החך. לחץ על מחשוב. חתך רוחב של שתי הסריקות (קווים אדומים ושחורים) יהפוך לגלוי. בדוק אם ההתאמה הטובה ביותר נכונה ושהסריקה החדשה אינה ממוקמת (גבוהה יותר) בהשוואה לסריקה הישנה. לחץ על OK כדי לחזור לסריקה.הערה: לחלופין, ייתכן שיהיה צורך לשפר את ההתאמה הטובה ביותר כאשר אזורים עם שחיקה רבה מדי מפריעים להשגת התאמה מיטבית מתאימה. שלב זה מתואר ב- 2.3.3.1.בטלו את הבחירה באזורים בסריקות הישנות והחדשות עם אובדן חומרים חמור בעזרת הכלי לאסו . בחר אזורים על, במידת האפשר, לפחות שלושה משטחים (buccal-palatinal/lingual-occlusal). חזור על שלב 2.3.1 עד שלב 2.3.3. בחר ניתוח > 3D Compare כדי ליצור מודל צבעוני של הלבוש. על מנת לקבל היבטים ללבוש כמו ערכים שליליים בתוצאות, בצע את השלבים הבאים.שינוי ספקטרום באופן הבא: פלח צבע: 21; מקסימום קריטי: 0.2 מ”מ; מקסימום נומינלי: 0.02 מ”מ; מינימום נומינלי: -0.02 מ”מ; מינימום קריטי: -0.2 מ”מ; מקומות עשרוניים: 3. לחץ על החל ולאחר מכן על אישור. התוצאה של ההשוואה התלת-ממדית מוצגת במנהל המודל.הערה: הקטנת גובה (בלאי) מוצגת בכחול, והגברת הגובה מוצגת בצהוב-אדום. משטחים ללא שינויים מוצגים בירוק. משטחים שהתוכנה לא הצליחה לחשב עקב אובדן חמור מוצגים באפור. במקרה כזה, שלב 3.2 מתבצע במקום שלב 3.1. 3. מדידת בלאי כמותית: גובה מדוד את אובדן הגובה האנכי.לחץ על קבע תוצאה על השן המותאמת והשווה. עבור אל יצירת ביאורים בכרטיסיה ניתוח . שנה את רדיוס הסטייה ל- 0.1 מ”מ. בחר את האזור עם כמות השחיקה הגדולה ביותר (הנקודה הכחולה הכהה ביותר) ולחץ על אישור כדי לחזור לסריקות. השתמשו ב’ערוך ספקטרום ‘ כדי להעלות או להקטין את הערך של Max Critical כאשר האזור הכחול הכהה ביותר גדול מכדי לקבוע את נקודת השחיקה הגבוהה ביותר. זה משנה את הצבע, וכתוצאה מכך נקודה אחת ברורה של כחול כהה ביותר. ייצא את הערך מהביאור על נקודת הבלאי הגבוהה ביותר למערכת הנתונים. קבע את אובדן החומר האנכי בתמונות דו-ממדיות באמצעות מימדים דו-ממדיים (שיטת השוואה דו-ממדית ).הגדר את הסריקה הישנה כסריקת הייחוס ואת הסריקה החדשה כסריקת הבדיקה. בצע חתכי רוחב מרובים (ניתוח > חתך דרך אובייקט > חישוב > אישור) על המיקומים / cusps עם אובדן החומר הגדול ביותר (השתמש בתוצאה 3D Compare כדי לקבוע את המיקום). לחץ על בדיקת סריקה ולאחר מכן בחר מידות דו-ממדיות תחת הכרטיסיה ניתוח . ב’בקרת תצוגה’, בחר את החתך המציג את הפרש הגובה הגבוה ביותר באזור שיש לאמוד. בחרו ‘ מקביליות ‘ ל’סוג ממד’. ב שיטות בחירה, לחץ על בדיקה. סמן את סריקת הבדיקה במיקום הבלאי הגדול ביותר, ולאחר מכן לחץ על REF בשיטות הבחירה וסמן בסריקת ההפניה. לחץ על נקודה אחת שנבחרה (כמות השחיקה הגבוהה ביותר) כדי לקבל את התוצאה ולייצא אותה למערכת הנתונים, ולאחר מכן לחץ על אישור. 4. מדידת בלאי כמותית: נפח לקצץ את השינייםבחר את השן להשוואה. לחץ לחיצה ימנית על הסריקה ולאחר מכן לחץ על שכפל כדי ליצור עותקים של הסריקות הישנות והחדשות של השן שיש למדוד. הסר את האוטומציות מהעותק על-ידי בחירה באפשרות אוטומציות, לחיצה באמצעות לחצן העכבר הימני עליה ולאחר מכן לחיצה על מחק. בחר את שני העותקים של הסריקות הישנות והחדשות של השן. עבור אל מצולעים ובחר חתוך באמצעות מישור. גזור אזורים בין-דנטליים ולאחר מכן אזורי צוואר הרחם על ידי יצירת צמתים, והשאר רק משטח סתום סגור. חתוך על ידי ציור הצומת, וכתוצאה מכך אזור אדום נבחר ואזור כחול שלא נבחר מחולק בצומת. לחץ על מישור הצטלבות, מחק בחירה ולאחר מכן סגור צומת ואישור כדי לחתוך את האזור שנבחר במשטחים הבין-דנטליים והצוואריים וליצור אמצעי אחסון סגור. במידת הצורך, תחילה הפוך את האזור שנבחר אם התוכנה בוחרת את הצד הסתום למחיקה.הערה: במקרה שמופיעה השגיאה “לא ניתן לסגור את הצומת”, קיים חור בצומת שנבחר המונע את סגירתו. התאם מעט את הצומת שנבחר כדי לפתור זאת. סגרו את החורים (הקטנים) הנותרים.סגור חורים קטנים בסריקות על-ידי בחירה באפשרות מלא הכל. חורים נבחרים מסומנים בגבול ירוק, ולאחר מילוי, אלה יהפכו לאדומים. אם יש חורים רבים מדי או גדולים מדי המונעים מדידת נפח, אין לכלול את השן. מדוד את הנפחים של שני האובייקטים.עבור אל ניתוח > נפח מחשוב. אם עוצמת הקול היא 0, אז זה אומר כי חור עדיין קיים באובייקט. ייצא את הערכים של אמצעי האחסון הישן והחדש למערכת הנתונים המועדפת. 5. ניתוח סטטיסטי חשב את דיוק הפרוטוקול באמצעות מבחן T מדגם אחד, וקבע את השגיאה המבנית והאקראית הן עבור הגובה (מ”מ) והן עבור הנפח (מ”מ3).הערה: לשגיאה האקראית יש ממוצע אפס והיא מכונה שגיאת המדידה הכפולה (DME). מכיוון שה-DME קיים פעמיים במדידות חוזרות ונשנות, ה-DME חושב כסטיית התקן של ההפרשים חלקי √2. חשב את הדיוק הפנימי והבין-מדויק עם מבחן ה- T הזוגי, שממנו מדווחים המתאם, השגיאה המבנית וה- DME. כדי לדמיין את ההסכם, להשיג בלנד-אלטמן ועלילות כינור. כדי להשוות ולפרש את התוצאות, השתמש בטווחים החתוכים (P90 מינוס P10) שחושבו מהקבוצה הגדולה יותר של 55 מטופלים לגבי שחיקת שיניים לאחר מרווחים של 0-1, 0-3 ו-0-5 שנים עבור גובה (מ”מ) ונפח (מ”מ3).הערה: טווחים אלה קוצצו מעט כדי להדגיש את הטווח של תצפיות נורמליות יותר או פחות נורמליות, בעוד שטווח מלא ייקבע על ידי תצפיות ספציפיות מאוד.

Representative Results

במהלך ניתוח הנתונים, נמדד הפרש הגובה המרבי בין משטחים סתומים. עבור טוחנות נמדדו שלוש או ארבע טחנות, ועבור קדם-טוחנות נמדדו שתי טחנות. עבור שיניים קדמיות מקסילריות נמדדו קצה החתך ומשטח החך, ועבור שיניים קדמיות מנדיבולריות נמדד הקצה החותך. התוצאה הייתה מקסימום 65 מיקומים מדודים לכל תות. ההבדל בנפח המשטח הסתום נמדד על השיניים האחוריות בלבד, וכתוצאה מכך לכל היותר 16 תצפיות לכל שיניים. שיניים עם שחזורים על יותר מ -75% מהמשטח שנמדד לא נכללו, כמו גם טוחנות שלישיות. על משטחים עם שחזורים חלקיים, נמדד גובה על חומר השן. הפרשי גובה שנגרמו בבירור על ידי ממצאים כגון איגום רוק לא נכללו כמשטח, או שהמדידה נעשתה במקום אחר על פני השטח. סיבות אחרות להרחקת משטחים או שיניים היו היעדר שיניים, ההתאמה הטובה ביותר אינה מספקת, או שהנתונים אינם שלמים (פערים גדולים בסריקה). תוצאות שליליות (שחיקה הפוכה או “צמיחה”, שהיא בלתי אפשרית מבחינה קלינית) על השיניים והמשטחים הכלולים לא שימשו לניתוח סטטיסטי נוסף אלא בעת חישוב דיוק הפרוטוקול, שעבורו צוינו ההבדלים, שליליים וחיוביים כאחד. טבלה 1: תוצאות ניתוח הדיוק של מדידות שחיקת השיניים לגובה ולנפח. אנא לחץ כאן כדי להוריד טבלה זו. דיוק: הבדלים מבנייםהנתונים לדיוק הפרוטוקול הודגמו בעלילות כינור (איור 2 וטבלה 1). הנתונים לדיוק תוך-מדרגי ובין-מדרגים הודגמו בחלקות בלנד אלטמן (איור 3 וטבלה 1). עבור גובה, נמצא הבדל מובהק סטטיסטית בין R1 ל-R3, שאינו מובהק מבחינה קלינית, כפי שניתן לראות מכל רווח בר-סמך (ci) הקרוב ל-0. לגבי נפח, חשוב לציין כי לצורך דיוק תוך-מדרגי, 50% מהשיניים שנמדדו היו צריכות להיות מחוץ לניתוח עקב מדידות שליליות (למשל, “צמיחה”) המצביעות על חוסר יכולת פעולה. איור 2: עלילות כינור עבור (A) גובה (מ”מ) ו-(B) נפח (מ”מ3) עבור דיוק פרוטוקול. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה. איור 3: בלנד אלמן מתווה עבור (A,D) תוך-מדרג ו-(B,C,E,F) דיוק בין-מדרג עבור גובה (B-C) ונפח (E-F). המשך הקו מציין הבדל ממוצע, והקווים המקווקווים מציינים גבולות הסכמה. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה. דיוק: שגיאה אקראיתלגבי ה-DME עבור גובה, היו DMEs דומים עבור דיוק פרוטוקול ודיוק בין-מדרגים ו-DME נמוך בהרבה עבור דיוק תוך-מדרג. המתאם היה גבוה ודומה לדיוק בין-מדרג, גבוה מאוד לדיוק תוך-מדרג, ולא ניתן היה לחשב אותו עבור דיוק פרוטוקול. נראה כי לאימונים הייתה השפעה מועטה כאשר מסתכלים על DME ומתאם לגובה. לגבי נפח, היו הבדלים גדולים בין דיוק פרוטוקול, דיוק בין מדרגים ותוצאות דיוק תוך-מדרגיות. על מנת לפרש את ההבדלים המבניים והאקראיים המתוארים בטבלה 1, חשוב לדעת את טווח מדידות הגובה והנפח הצפויות לאחר מספר שנים בחולים עם שחיקה בינונית עד קשה, המתוארות בטבלה 2. טבלה 2: טווחים חתוכים הנגזרים מהקבוצה הגדולה יותר של מטופלי ללבוש במרווחים של 0-1, 0-3 ו-0-5 שנים וההפרש הממוצע וה-DME מבוטא באחוזים מהטווח החתוך. אנא לחץ כאן כדי להוריד טבלה זו. פרשנות התוצאות:השוואת התוצאות לגובה לטווח הבלאי הגזום שנראה בקבוצה של 55 מטופלים עם שחיקת שיניים בינונית עד חמורה נתנה הבדלים מבניים קטנים (הבדל ממוצע) לכל המרווחים ולכל הבדיקות. עבור ה- DME, היו הבדלים גדולים בין 0-1- ו- 0-3- או 0-5-מרווחים עבור כל הבדיקות, מה שמצביע על כך שעבור מרווחים קצרים (התקדמות שחיקה מוגבלת), הפרוטוקול אינו מדויק מספיק, אך עבור מרווחים ארוכים יותר (או שיעורי התקדמות בלאי גבוהים יותר), הדיוק הולם. עבור נפח, ההבדלים המבניים היו קטנים בכל המרווחים, למעט התוצאות שהשוו בין מדרג 1 למדרג 3. עבור DME, היו הבדלים גדולים בין 0-1- ו 0-3- או 0-5-מרווחים עבור כל הבדיקות. למרות תוצאות טובות לדיוק הפרוטוקול, היו הבדלים גדולים בין המפעילים, מספר גבוה של חריגות, ושיניים רבות לא נכללו עקב “צמיחה” שנמדדה, מה שמעיד על ביצועים ירודים של הפרוטוקול לגבי נפח, אפילו במרווחים ארוכים יותר. ההבדל בין דיוק פרוטוקול לדיוק תוך-מדויק נובע מהבדלים בשיטה; כדי לחשב את דיוק הפרוטוקול, השיניים נסרקו באותה הפעלה. בין הסריקות לא התחוללה בלאי, והתוצאה הייתה התאמה מיטבית מצוינת. לכן, דיוק הגובה נקבע בעיקר על ידי טיפות רוק ואבקת סריקה שיצרו קוצים זעירים, מה שגרם להפרש גובה גדול בעת מדידת הנקודה הגבוהה ביותר על פני השטח (איור 4). כדי לחשב את ההסכם התוך-מדרגי, נעשה שימוש בסריקות עם מרווח של 5 שנים ביניהן, וכתוצאה מכך נוכחות של שחיקה המגבירה את הקושי לבצע את ההתאמה הטובה ביותר. עם זאת, נמדד רק בלאי, וחשד לשאריות רוק/אבקה או אזורים עם שחזורים אפשריים או התלקחות (עיוות בקצוות הסרוקים של השן; איור 5) נמנעו, ובכך הגבירו את הדיוק. מכיוון שהנפח מחושב עבור כל שטח החסימה ולא על ידי מדידות מקומיות, הוא מושפע הרבה פחות מטיפות רוק מזדמנות מאשר מגובה בעת מדידת דיוק פרוטוקול. הדיוק הפנימי צפוי להיות נמוך יותר מדיוק הפרוטוקול עבור נפח, שכן הוא מושפע מהליך ההתאמה הטובה ביותר, אשר, בתורו, נעשה קשה יותר על ידי בלאי המתרחש בין סריקות. זה משפיע על כל אזור החסימה של השן, ובנוסף, אזורים עם רוק, אבקה, שחזורים והתלקחות לא ניתן לבחור או להתעלם מהם בניגוד לגובה נמדד. עם זאת, התוצאות עבור דיוק תוך-מדרג ודיוק פרוטוקול עבור נפח היו דומות בשל ירידה חריגה אחת בדיוק הפרוטוקול. כאשר ניתחו את נתוני הגובה על התקדמות השחיקה בהשוואה בין מדרג 1 למדרג 2, התברר כי עבור גובה, ניתן לייחס קבוצה של חריגים לשני גורמים: 1) מדידות על שיניים עם שחיקה חמורה נעשו בשיטת 2D Compare (שלב 3.2), במקום 3D compare (שלב 3.1), ו-2) סדרה של מדידות נעשתה בטעות על רוק מרוכז, שטעה בשחיקה על-ידי מדרג 2 (איור 6). לפיכך, הנתונים חולקו ל-3 קבוצות ונותחו בנפרד: “רוק”, “נורמלי”, ו”השוואה דו-ממדית” (איור 6A). Rater 3 (מאומן) לא ביצע מדידות על רוק מרוכז, מה שמוכיח שהאימון היה מוצלח בהקשר זה (איור 6B). כאשר משווים את הגבהים מביאורים (“נורמלי”) ומדידות דו-ממדיות ידניות (2D Compare) עבור מדרג 1, למדידות “נורמליות” היה הפרש גובה ממוצע של 0.132 מ”מ, עם N = 223, סטיית תקן של 0.112, וטווח: -0.001; 0.847, ולמדידות 2D Compare היה הפרש גובה ממוצע של 0.557 מ”מ, עם N = 5, סטיית תקן של 0.160, וטווח: 0.351; 0.743, המציין כי מדידות 2D Compare היו בטווח גבוה יותר עם סטיית תקן גבוהה יותר ממדידות רגילות איור 4: דוגמה של קוצים ברוק על שיניים ללא שחיקה (אזורים צהובים חותכים) ובלאי שנגרם על-ידי ממצאים (אזור כחול לשוני המעיד על התלקחות או הסרת אבנית). אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה. איור 5: דוגמה של רוק מרוכז בסדקים (בכחול) ושל רוק (אדום-כתום) על סיו-פאלטלי ובוקאל. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה. איור 6: חלקות פיזור למדידת שינויים בגובה עם נקודות צבעוניות המציינות קבוצות של מדידות (“רוק”, “רגיל” ו”השוואה דו-ממדית”). אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.

Discussion

פרוטוקול שלבים קריטיים:
פרוטוקול 3DWA הוכח כמספק מדידות גובה מדויקות עם הסכמה הדדית ותוך-ארגונית מצוינת. עבור מדידות נפח, לעומת זאת, הפרוטוקול אינו מתאים. הגורמים העיקריים שקבעו את הדיוק של הרכישה והסופר-אימפוזיציה היו הבידוד במהלך הסריקה ומציאת ההתאמה הטובה ביותר תוך כדי העל. סופרימפוזיציה היא פשוטה אם השיניים לא השתנו אך הופכת לקשה יותר ויותר כאשר השחיקה מתקדמת, במיוחד אם השחיקה אינה ממוקמת בקלות אך מערבת חלקים גדולים של פני השטח.

במצב קליני, ניתן פשוט להתעלם משחיקה שלילית (צמיחה), כפי שנעשה במחקר זה, שכן היא תוצאה בלתי אפשרית. טעויות סריקה, כגון טיפות רוק, עובי ציפוי אבקה או התלקחות הן בעייתיות אפילו בשיניים ללא שינוי ולא תמיד ניתן לזהות אותן בקלות, מה שתורם לטעות המדידה.

שינויים ופתרון בעיות של השיטה
ביצוע הליך ההתאמה הטובה ביותר
בעת ביצוע הליך התאמה מיטבית על שיניים עם בלאי, האלגוריתם שמאחורי הערך הריבועי הממוצע של השורש (RMS) תמיד יהפוך את המרחק הממוצע בין הנקודות ברשת לקרוב ככל האפשר לאפס. בשיניים עם התקדמות השחיקה, הדבר עלול לגרום לירידה במרחק באזורים עם שחיקה ולעלייה באזורים ללא או עם פחות בלאי. זה יגרום להערכת חסר של הבלאי במשטחים עם בלאי. מכיוון שמדובר באוכלוסייה עם שחיקה בינונית עד חמורה, ביצוע יישור סטנדרטי של ההתאמה הטובה ביותר ואחריו ביטול הבחירה באזורי חסימה עם היבטים ברורים של שחיקה וחזרה על יישור ההתאמה הטובה ביותר כמעט תמיד הביאו להתאמה טובה יותר בהשוואה ליישור ההתאמה הטוב ביותר הסטנדרטי, הנתמך גם על ידי הספרות הקודמת^15,17 . חשוב שרק משטחים סתומים עם בלאי יבוטלו, כך שכמה שיותר משטחים קורונלים יהיו זמינים להליך ההתאמה הטוב ביותר, להלן “טכניקת התאמה מבוססת ייחוס שונה”²². הקשיים בהשגת ההתאמה הטובה ביותר באוכלוסייה זו מסבירים את ההבדל בדיוק בין מדידות גובה ונפח. אם הליך ההתאמה הטוב ביותר גורם ליישור לא מושלם, הדבר ישפיע על הפרש הנפח של השן באופן יחסי יותר מאשר מדידות גובה. בנוסף, ניתן להימנע ממיקומים עם ממצאים כמו רוק במדידות גובה אך לא במדידות נפח.

בחירת נקודת השחיקה הגבוהה ביותר
חלק מהחריגות נשארו למרות האימונים, שנגרמו על ידי מגוון גורמים כגון חילוקי דעות עקב אנטומיה, בלאי או שחזורים לא ברורים, ולא ניתן היה למנוע אותם על ידי התאמת הפרוטוקול. נקודת שיפור הושגה על ידי עריכת ספקטרום הצבעים המתאר בלאי, המוצג כאזור כחול. על ידי שינוי הספקטרום, ניתן היה להקטין את אזורי הבלאי הכחולים הכהים לנקודה הכחולה ביותר, ולאתר את המיקום עם כמות השחיקה הגבוהה ביותר, מה שהפחית את רגישות המפעיל בבחירת המיקום של הבלאי הגבוה ביותר.

מדידת נפח לעומת מדידת גובה
הדיוק של מדידות הנפח לא הספיק למדידת שחיקת שיניים קלינית. זה נובע, ראשית, מהנושא הנ”ל לגבי ההתאמה הטובה ביותר. סטייה קלה בהתאמה יכולה לגרום להבדל גדול בין השיניים העליונות. שנית, רוק, שחזורים, אבקה וממצאים אפשריים אחרים נמדדים על ידי התוכנה כשינויים בנפח, אם כי הם אינם בלאי בפועל. שלישית, בחירת המשטח לשינויים נפחיים עשויה להיות מושפעת מגודל השן, צורתו ומשטחים סרוקים. רביעית, אלגוריתם התוכנה עשוי להיות לא מדויק מדי בעת מילוי חורים או חישוב נפח כדי לזהות במדויק שינויים בנפח. מכיוון שחישוב שינוי הנפח נעשה באופן אוטומטי לאחר ביצוע ההתאמה הטובה ביותר, חוסר הדיוק של מדידות הנפח לא הוביל לשינויים בפרוטוקול מלבד שיפור ההתאמה הטובה ביותר. תיאורטית, מדידת שינויים נפחיים עדיפה, שכן שינויים נפחיים אינם מושפעים מחריגות בנקודות נתונים בודדות או מחלקים גדולים של האזור שאינם משתנים על ידי בלאי, כמו מדידות גובה^12,17. עם זאת, שינויים נפחיים תלויים בגודל השן, אשר יש לקחת בחשבון בעת דיווח על שינוי נפחי¹⁵. בנוסף, מדידת גובה עשויה להיות שימושית לקבלת רושם טוב של תהליכי הבלאי על פני השטח. חיוני שמחקרים עתידיים יתמקדו בשיטות למדידה מדויקת הן של גובה והן של שינויים נפחיים כדי לקבוע את התקדמות שחיקת השיניים.

חוזקות ומגבלות של הפרוטוקול
פרוטוקול זה מבוסס על שיטת כיסא הניתנת לשחזור; לכן, הממצאים מתורגמים למה שרופאים יכולים לצפות כאשר הם מחפשים שיטה לניטור שחיקה באמצעות סורקים תוך-אוראליים. פרוטוקול 3DWA הוכח כמדויק, ובנוסף, רמות השחיקה שנמצאו עבור מטופלים עם התקדמות גבוהה ונמוכה יותר של שחיקה (טבלה 2) היו דומות לאלה שנמצאו בספרות, מה שמרמז על דיוק גבוה כמו גם 4,5,7,8,9^.

המגבלות הן גם המגבלות שהרופא יתמודד איתן: גורמים הקשורים למטופל כגון פתיחת פה מוגבלת, נוכחות של רוק או אבקת סריקה (בהתאם לסוג הסורק), וממצאי סריקה אפשריים או טעויות תוכנה הגורמות לשגיאה אקראית (62 מיקרומטר ברמת פני השטח), שהיא משמעותית למדי בהשוואה לכמות השחיקה שניתן לצפות לה לאחר שנה במטופלים עם שחיקת שיניים חמורה (בין 68-140 מיקרומטר בשנה) או בחולים עם שחיקה פיזיולוגית של כ 30 מיקרומטר בשנה ^4,5,6,7,8,9. עם זאת, שגיאת המדידה הכפולה הופכת להיות הרבה פחות משמעותית כאשר טווח השחיקה גדל, בין אם בשל מרווח זמן ארוך יותר או שחיקת שיניים חמורה יותר ומתקדמת במהירות. שנית, למטרות מחקר, ניתן לחזור על מדידות כדי להפחית את ה- DME. שלישית, סורקים ומערכות סריקה מתעדכנים ומתעדכנים כל הזמן, והדיוק צפוי רק לגדול בעתיד, מה שיוצר אפשרויות נוספות למדידות גובה ונפח מדויקות.

למרות שפרוטוקול 3DWA מספק מידע שימושי ואמין על התקדמות שחיקת השיניים במחקר, הוא כנראה עדיין גוזל זמן ויקר מדי ליישום בטיפול קליני סטנדרטי. התוכנה הדרושה למדידת בלאי כמותית אינה זמינה לחוקרים, שלא לדבר על רופאי שיניים¹⁰. השוואת שיניים מלאות עשויה להימשך בין 3 ל -6 שעות, בהתאם לניסיון של המדרג וחומרת הלבוש. לכן, המחברים סבורים כי השלב הבא החיוני בשיפור הטיפול בחולים הוא אוטומציה של פרוטוקול 3DWA מאומת זה, שיהפוך אותו לחסכוני יותר בזמן ובעלות גבוהה יותר. ניתן להשתמש גם בגישות שונות, כגון שימוש בשיניים אינדקס במקום למדוד את כל השיניים והשיניים כדי לקבוע את התקדמות השחיקה,¹³.

משמעות השיטה ביחס לשיטות קיימות/חלופיות
פרוטוקול זה מספק נתונים ניתנים לכימות, אובייקטיביים ומדויקים יותר על התקדמות שחיקת השיניים בהשוואה לשיטות כמותיות נפוצות יותר כגון מדד שחיקת השיניים (TWI), מערכת הערכת שחיקת השיניים (TWES), או בדיקת שחיקה בסיסית (BEWE)^24,25,26. זהו המחקר הראשון שנעשה על כל סריקות in vivo ישירות ללא שימוש בסורקי מעבדה או רשמים סרוקים כדי להעריך את השחיקה. במחקר זה נמצאו דיוק פרוטוקול הולם ודיוק תוך-מדרגי מעולה בעת מדידת גובה. היה רק הבדל קל בין המדרגים, מה שלא יגרום לכך שחולים יאובחנו באופן שגוי כבעלי שחיקה יציבה או מתקדמת בינונית עד חמורה. שיטה זו לא הצליחה לספק מדידות שינוי נפחיות מדויקות, שמחקרים קודמים טענו שהן אמינות יותר, ובתחום זה יש לבצע מחקר נוסף¹⁵.

דיוק הפרוטוקול המזוהה של 0.062 מ”מ (שגיאה אקראית, או DME) לגובה אינו הגורם היחיד שיש לקחת בחשבון כאשר מנסים לקבוע את דיוק הפרוטוקול עבור מדידה נתונה. השגיאות השיטתיות הן מינימליות מספיק כדי לבטל; עם זאת, השגיאה האקראית של 0.062 היא אקראית, ולכן אינה זהה עבור כל מדידה. זה לא כולל את קיומו של סף פשוט לדיוק מינימלי. במסגרת מחקרית עם מדידות חוזרות רבות, ההשפעה של השגיאה האקראית היא מינימלית. בחולה בודד, לעומת זאת, השגיאה האקראית נכנסת לתוקף. החשיבות של שגיאה אקראית של 0.062 מ”מ תלויה באיזה ערך אמיתי של אובדן גובה מסמל שחיקת שיניים פתולוגית. הסף הנבחר בשילוב עם ה- DME קובע את הסיכוי למדידה המודדת שחיקת שיניים פתולוגית היכן שאין כזו ולהיפך. לדוגמה, עבור מטופל בודד, אם נקבע סף של 0.070 מ”מ של שחיקת שיניים בשנה כפתולוגי, ו-0.030 מ”מ של שחיקת שיניים בשנה נחשב פיזיולוגי, DME של 0.062 מ”מ נותן הסתברות של 26% שהערך המזוהה גבוה מ-0.070 מ”מ כאשר הערך האמיתי הוא 0.030 מ”מ, ובכך לסווג באופן שגוי מטופל כבעל שחיקה פתולוגית. עם זאת, לאחר 3 שנים, הסף ללבוש פתולוגי יהיה 0.210 מ”מ. לאחר מכן, עם ערך אמיתי של 0.090 מ”מ (לכל 3 שנים), יש סיכוי של 2.6% בלבד שהערך שנמצא גבוה מערך הסף. לכן, ההמלצה היא למדוד שחיקת שיניים לאחר מספר שנים במטופלים עם שחיקה מתונה, או במרווח זמן קצר יותר עם חשד גבוה יותר להתקדמות, על מנת לקבוע במדויק את השחיקה האישית.

בנוסף, קשה מאוד להשוות את הדיוק שנמצא עם ערכים שדווחו בעבר. למרות שמחקרים רבים בוצעו על הדיוק והדיוק של סורקים, הטכניקה הספציפית בה נעשה שימוש במחקר זה, סריקת קשת מלאה (המפחיתה את הדיוק) אך השוואת שיניים בודדות (מה שמעצים את הדיוק), אינה מאפשרת להשוות ערכים נתונים על קשתות מלאות ושיניים בודדות¹⁸. במחקר שנערך על התקדמות שחיקת השיניים, הדיוק שדווח התבסס על ממצאים במבחנה על בלאי מדומה או שנעשה באמצעות לייזרים או סורקי מעבדה, וככזה, קשה להשוות אותו לממצאי מחקר זה ופחות רלוונטי במסגרת קלינית 6,14,17,20,21.

חשיבות היישום
באופן כללי, ממצאים אלה מצביעים על כך שמדידת שחיקה כמותית של סריקות תוך-אוראליות היא שיטה ברת השגה ומדויקת לכימות התקדמות השחיקה בגובה. התוצאה נראית בלתי תלויה בניסיון של המפעיל והכשרה מוגבלת בפרוטוקול. יש לכך יתרונות גדולים במחקר, כגון היכולת לכמת ולנטר בלאי ולאחסן מידע באופן דיגיטלי ברשומות נושא. פרוטוקול זה יהיה שימושי בפרקטיקה הקלינית בניהול שחיקת שיניים כדי לקבוע אפשרויות טיפול, ליצור מודעות ולשפר את הטיפול הממוקד במטופל. למרות שכיום לוקח זמן רב מדי לביצוע, גרסאות שונות של הפרוטוקול לתרגול קליני, כגון מדידת שיני אינדקס במקום שיניים מלאות, יכולות להקל על בעיה זו, כמו גם אוטומציה של הפרוטוקול. זה יהיה צעד חשוב לקראת עתיד שבו המטופלים ייסרקו באופן קבוע כחלק מהטיפול הסטנדרטי, עם תוכנה המאבחנת אזורים עם התקדמות בלאי.

Materials

Dry Tips	Microbrush International	273-DTL	Dry pad to cover buccal mucosa
GeoMagic Qualify	3D Systems		Measurement, comparison and reporting software tool for first-article and automated inspection processes
High Resolution Scanning Spray Powder	3M ESPE	42295100	Powder to cover to-be scanned surfaces
High Resolution Sprayer	3M	42295100	Sprayer for scanning powder
Lava Chairside Oral Scanner	3M ESPE	68901	Intra Oral Scanner
Mobile True Definition Scanner	3M	M06-6060	Mobile Intra Oral Scanner
OptraGate	Ivoclar Vivadent	49294	Flexible lip and cheek retractor
Saliva Ejector HYGOFORMIC	Pulpdent	SV-6075	Intra Oral Scanning Aids in tongue retraction and suction for mandibular scanning
True Definition Scanner	3M	M06-6000	Intra Oral Scanner