تقدم هذه الدراسة إجراء تحليل صور رقمي شبه آلي للقياس الكمي المستوي للوحة الأسنان المفصح عنها بناء على الصور التي تم الحصول عليها باستخدام كاميرا مضان داخل الفم. تسمح هذه الطريقة بالقياس الكمي السريع والموثوق للوحة الأسنان في بيئة البحث.
يتم قياس تراكم البلاك السني باستخدام المؤشرات السريرية أو ، بخلاف ذلك ، مؤشر البلاك المستوي (PPI) ، والذي يقيس المنطقة النسبية للسن المغطاة برواسب البلاك. بالمقارنة مع المؤشرات السريرية ، يتمتع مؤشر أسعار المنتجين بقوة تمييزية أعلى ، لكن القياس التقليدي هو تحليل يستغرق وقتا طويلا ، حيث يجب تحديد مناطق الأسنان المغطاة بالبلاك والنظيفة يدويا لكل صورة باستخدام برنامج معالجة الصور. هنا ، نقدم طريقة للقياس الكمي شبه الآلي للوحة الأسنان ، والتي تسمح بالمعالجة السريعة لما يصل إلى 1000 صورة في وقت واحد. تستغل الطريقة التباين المعزز بين البلاك المكشوف وأسطح الأسنان السليمة والأنسجة الرخوة في الصور الفلورية التي تم الحصول عليها بكاميرا داخل الفم. يعد التنفيذ الدقيق للإجراءات السريرية والحصول على الصور بدقة من الخطوات الحاسمة للتحديد شبه الآلي الناجح للمناطق المغطاة بالبلاك. هذه الطريقة مناسبة لقياس المساحة على أسطح أسنان الوجه والفم السليمة ، وعلى معظم ترميمات الراتنج المركب ، وعلى الأسنان ذات الأقواس التقويمية ، ولكن ليس على الترميمات المعدنية. بالمقارنة مع تسجيلات PPI التقليدية ، فإن القياس شبه الآلي يقلل بشكل كبير من مقدار الوقت المستغرق في التحليل ، وكذلك المدخلات البشرية الذاتية ، وبالتالي زيادة قابلية استنساخ القياسات المسطحة.
يتم إجراء القياس الكمي للوحة الأسنان في بيئة البحث إما باستخدام المؤشرات السريرية أو ، بخلاف ذلك ، عن طريق تسجيل مؤشر البلاك المستوي (PPI) 1. تعتمد المؤشرات السريرية ، مثل مؤشر لوحة Quigley-Hein المعدل من Turesky ، على التقييم البصري لتغطية البلاك من قبل المشغل والتعيين اللاحق للدرجة على مقياس ترتيبي2. في حين أن التسجيل سريع ، فإن استخدام المؤشرات السريرية يتطلب معايرة شاقة بين الفاحصين وداخل الفاحص ، ويعاني التصنيف دائما من درجة معينة من الذاتية3،4،5. علاوة على ذلك ، نظرا لأن عدد الدرجات محدود ، فقد تفشل المؤشرات السريرية في اكتشاف الاختلافات ذات الصلة في تغطية البلاك6.
بالنسبة للتسجيلات المسطحة ، يتم تحديد مدى تغطية البلاك على الصور الرقمية بقسمة المنطقة المغطاة بالبلاك على المساحة الإجمالية لسطح السن7. يزيد استخدام مقياس مستمر من الدقة ويظهر قوة تمييزية عالية في التحليل الإحصائي8،9،10. علاوة على ذلك ، قد يجادل المرء بأن القياس السطحي أقل ذاتية ، حيث يتم حساب المؤشر ولا يقدره الفاحص11. تقليديا ، تم تحديد مناطق الأسنان المغطاة بالبلاك والكلية يدويا لتسجيلات PPI عن طريق رسم مناطق الاهتمام في كل صورة باستخدام برنامج معالجة الصور 7,12. وبالتالي ، كان التحليل المستوي في السابق يستغرق وقتا طويلا للغاية ، مما قلل من قابليته للتطبيق على الدراسات السريرية الأكبر6.
في صور الضوء الأبيض التقليدية ، يكون التباين بين المناطق المغطاة بالبلاك ومناطق الأسنان النظيفة والأنسجة المحيطة باهتا ، وبالتالي ، فإن معالجة الصور الآلية ، والتي تعتمد عادة على الكشف القائم على الكثافة للأشياء ، تعوقهابشدة 13,14. تظهر الصور التي يتم الحصول عليها باستخدام كاميرا مضان تباينا محسنا بشكل كبير بين البلاك المفصح عنه ، والأسنان النظيفة التي تتألق تلقائيا بقوة في الطيف الأخضر ، والأنسجة الرخوة غير الفلورية1.
هنا ، نقدم طريقة لقياس المخطط شبه الآلي تقلل بشكل كبير من الوقت المستغرق في تحليل الصور مقارنة بتسجيلات PPI التقليدية. تستخدم الطريقة إجراءات الكشف القياسية ، وكاميرا مضان متاحة تجاريا ، وبرامج مجانية لتحليل الصور. تتم مناقشة المعلمات المهمة للحصول على الصور وتحليل الصور ، بالإضافة إلى الأخطاء النموذجية وقيود الطريقة.
تشكل الطريقة المقدمة لقياس المسطحات شبه الآلية القائمة على الصور الفلورية تحسنا في قياس كمية لوحة الأسنان على أسطح الأسنان السليمة في بيئة البحث مقارنة بالقياس التقليدي20. يسمح القياس شبه الآلي بالتحديد المتزامن ل PPI في ما يصل إلى 1000 صورة باستخدام خوارزمية ما بعد المعالجة المحددة مسبقا. وبالتالي ، فإن الطريقة أكثر كفاءة من حيث الوقت من القياس التقليدي ، حيث يتم تحديد إجمالي مناطق الأسنان والمناطق المغطاة بالبلاك يدويا عن طريق رسم مناطق الاهتمام في برنامج معالجة الصور 7,12. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تقليل مدى الحكم البشري في تحليل الصورة إلى اختيار عتبة سطوع لتجزئة الصورة. وبالتالي ، يتم التعامل مع جميع الصور على حد سواء ، ويتم تقليل تأثير ذاتية الفاحص بشكل كبير11.
ترتبط الخطوات الحاسمة في البروتوكول في الغالب بالإجراءات السريرية ، والتي يجب إجراؤها بطريقة موحدة للغاية للحصول على جودة صورة مثالية. يجب تطبيق محلول الكشف بلطف وبشكل موحد ، ويجب الحصول على الصور مباشرة بعد الشطف والتجفيف بالهواء لتجنب غسل الصبغة ، وبالتالي فقدان تباين الصورة. علاوة على ذلك ، يجب تجنب نزيف اللثة ، لأن الهيموغلوبين قد يعزز التألق المسجل في القناة الحمراء19. يجب إجراء التقاط الصورة مع تعتيم أضواء الغرفة لتقليل تداخل الضوء المحيط ، ويحتاج المرضى إلى فتح أفواههم بشكل كاف ، بحيث لا تظهر الأسنان المضادة في الصور. يجب وضع رأس الكاميرا بشكل عمودي على محور السن لتجنب التقاط جزء من سطح الإطباق والأسنان المقابلة.
يمكن إزالة القطع الأثرية الناتجة عن الحصول على الصور دون المستوى الأمثل – في معظم الحالات – أثناء تحليل الصورة ، على الرغم من ذلك على حساب زيادة وقت المعالجة بشكل كبير. يمكن مسح بعض القطع الأثرية التي يتم التعرف عليها ككائنات أثناء التجزئة عن طريق الحذف البسيط في محرر الكائنات. إذا كانت القطع الأثرية متداخلة مع المناطق المعترف بها على أنها لوحة ، فيجب تقسيم الكائنات الناتجة في محرر الكائن قبل الإزالة. في الحالات القصوى ، قد يضطر المشغل إلى العودة إلى التحديد اليدوي للأسنان النظيفة والمناطق المغطاة بالبلاك عن طريق رسم مناطق الاهتمام بالبرنامج. إذا تم تنفيذ جميع الإجراءات السريرية بدقة ، فإن الإدخال الذاتي الوحيد للمشغل أثناء تحليل الصورة يتكون من تحديد قيم القطع للتجزئة القائمة على العتبة. بشكل عام ، يتم تحديد مناطق الأسنان المغطاة بالبلاك والنظيفة جيدا في الصور ، ولكن يجب الإشارة إلى أن الاختلافات الصغيرة في العتبات المختارة تؤثر على قيم PPI المحسوبة ، وإن كان ذلك إلى حد منخفض نسبيا. نظرا لأن جميع الصور التي تم الحصول عليها لدراسة معينة يمكن تقسيمها بعتبات متطابقة ، فإن الاختيار الشخصي لقيم القطع لا يؤثر على الاختلافات بين العلاج أو مجموعات المرضى.
تماما مثل القياس اليدوي ، فإن القياس شبه الآلي غير مناسب للتسجيلات الطولية لتراكم البلاك بسبب استخدام حل الإفصاح. قد يتداخل الإريثروزين مع نمو الأغشية الحيوية من خلال نشاط مضاد للبكتيريا21،22،23 ، ولكن الأهم من ذلك ، أن البقعة البارزة تتطلب إزالة البلاك المهنية قبل إرسال المريض إلى المنزل. ومع ذلك ، يمكن استخدام الطريقة الموصوفة للقياس الكمي المنتظم لمستويات البلاك المعتادة في العيادة. ينشأ قيد آخر على قياس المسطحات شبه الآلية بسبب اختلافات الحجم بين الأسنان الفردية. على الرغم من أن المسافة بين الكاميرا وسطح السن ، وبالتالي حجم مجال الرؤية يمكن توحيدها ، إلا أن الصور المكتسبة قد تتضمن أجزاء من الأسنان المجاورة. لا يمكن إزالتها عن طريق عملية دفعية ولكن فقط عن طريق الاقتصاص اليدوي للصور أثناء التحليل. في حين أن القياس شبه الآلي مناسب للقياس الكمي للوحة فوق التفاضل والتكامل وحساب التفاضلوالتكامل 24 على أسطح الأسنان السليمة ، سيتعين على العمل المستقبلي تحديد كيفية تأثر الطريقة الموصوفة بعيوب النمو25 ، وآفات التسوس المتجوفة وغير المتجوفة ، وكذلك البقع الشديدة.
في الختام ، فإن القياس شبه الآلي هو طريقة تسمح بالقياس الكمي السريع والموثوق لتغطية منطقة البلاك باستخدام كاميرا مضانة. يمكن استخدامه في التجارب السريرية التي تقيم تكوين البلاك الجديد في مجموعات مختلفة من المرضى أو تأثير أنظمة العلاج المختلفة على إزالة البلاك.
The authors have nothing to disclose.
يشكر المؤلفون ديرك ليونهاردت على مساعدته الممتازة في التصنيع الإضافي للفواصل المصنوعة حسب الطلب. تم تكريم Lene Grønkjær و Javier E. Garcia و Charlotte K. Vindbjerg و Sussi B. Eriksen لدعمهم الفني أثناء الدراسة. يود المؤلفون أيضا أن يشكروا ماتياس بيك على الدعم الفني بشأن استخدام الكاميرا الفلورية و Mette R. Jørgensen على المناقشات المثمرة.
3D Sprint Basic | 3D systems | Additive manufacturing software | |
5% erythrosine; Top Dent Rondell Röd | Top Dent Lifco Dental AB | 6327 | Disclosing solution |
D1000 lab scanner | 3 Shape | Lab scanner used to scan the camera head | |
DBSWIN 5.17.0 | Dürr Dental | Software for VistaCam | |
Digital image analysis in microbial ecology (Daime), version 2.2.2 | Freeware for image analysis | ||
LC-3D Print Box | NextDent | Polymerization unit | |
Meshmixer 3.5 | Autodesk | Freeware for designing custom-made spacer | |
NextDent 5100 | 3D systems | 3D-printer | |
NextDent Ortho IBT | 3D systems | Material for spacer | |
Ultrasound bath T660/H | Elma Schmidbauer GmbH | ||
VistaCam iX HD Smart intraoral camera | Dürr Dental | Coupled with a fluorescence camera head |