La mesure quantitative de l’usure est une méthode de plus en plus importante dans la mesure de la progression de l’usure des dents. Nous décrivons ici un protocole, sa précision et sa précision intra/inter-évaluateurs pour l’acquisition et la superposition de dentitions scannées in vivo répétées chez des patients présentant une usure modérée à sévère, rendant compte à la fois des mesures de taille et de volume.
La mesure quantitative de l’usure est d’un intérêt croissant pour mesurer la progression de l’usure des dents. Cependant, la plupart des recherches sur la mesure quantitative de l’usure se sont concentrées sur l’usure simulée ou les moulages de gypse scannés. Un protocole d’analyse de l’usure 3D (3DWA) a été développé pour analyser l’usure des dents in vivo grâce à des scanners intra-oraux disponibles pour les cliniciens dentaires. Cette étude a examiné la précision du protocole 3DWA pour mesurer l’usure par perte de hauteur maximale (mm) et changement de volume (mm3). Les données d’usure prospective observationnelles de 55 patients ont été analysées après des intervalles de 0-1, 0-3 et 0-5 ans pour déterminer les taux d’usure, et des échantillons de commodité ont été choisis pour tester la précision du protocole sur les dentitions scannées deux fois en une seule séance et sa précision intra et inter-évaluateurs sur les scans avec des intervalles de 0-3 et 0-5 ans. Les scans ont été réalisés à l’aide de scanners intra-oraux (IOS) et superposés à l’aide d’un logiciel de mesure 3D. Des tests T ont été effectués pour déterminer l’erreur structurelle et aléatoire, et des plages tronquées ont été calculées pour interpréter l’erreur. Pour la précision du protocole, la différence moyenne était de 0,015 mm (-0,002; 0,032, p = 0,076) pour la taille et de -0,111 mm3 (-0,250; 0,023, p = 0,101) pour le volume. L’erreur de mesure en double était de 0,062 mm pour la hauteur et de 0,268 mm3 pour le volume. Les mesures de hauteur étaient suffisamment précises pour mesurer l’usure après des intervalles de 0-3 ou 0-5 ans; toutefois, les mesures de volume étaient sujettes à des erreurs de procédure et à la sensibilité de l’opérateur. Le protocole 3DWA est suffisamment précis pour mesurer adéquatement la perte de hauteur des dents après des intervalles d’au moins 3 ans ou chez les patients présentant une progression d’usure sévère, mais il n’est pas adapté à la mesure des changements volumétriques.
L’usure des dents, bien qu’elle ne mette pas la vie en danger, peut avoir un impact négatif sur la qualité de vie des patients, tant physiologiquement que psychologiquement1. Il peut affecter la fonction masticatoire et esthétique, ainsi que la qualité de vie. La gravité de l’impact dépend de l’étiologie, de la progression et de la présentation de l’usure et peut varier considérablement d’un patient à l’autre2. L’impact de l’usure des dents devrait augmenter à l’avenir en raison de l’augmentation de l’espérance de vie humaine, des changements de mode de vie et des personnes conservant leurs dents naturelles plus longtemps3. Par conséquent, le diagnostic de l’usure des dents et la quantification de la progression de l’usure des dents revêtent une importance croissante dans la prestation de soins aux patients.
Malgré l’importance de mesurer l’usure des dents, les données quantitatives in vivo sur la quantité absolue d’usure des dents sont rares. Les résultats sur la progression de l’usure des dents sont souvent contradictoires en raison de la grande variation de la méthodologie utilisée. Plusieurs études ont montré des taux de progression relativement faibles chez les patients présentant une usure physiologique, avec une perte de taille rapportée comprise entre 11 et 29 μm par an et une perte de volume d’environ 0,04μm3 par an 4,5,6. En cas d’usure dentaire avancée ou d’habitudes parafonctionnelles existantes, des taux de progression beaucoup plus élevés ont été constatés, entre 68 et 140 μm par an 7,8,9. Ces mesures étaient basées sur des moulages de gypse et des matrices de plâtre moulés et effectuées avec un logiciel de balayage et de soustraction 3D variable ou des microscopes. Étant donné que ces méthodes ne sont pas disponibles ou pratiques dans la pratique dentaire, elles ne sont pas encore adaptées à une utilisation dans les soins cliniques. Cependant, la numérisation 3D intra-orale devient rapidement disponible dans la pratique dentaire générale, avec des avantages pour le patient et l’opérateur en termes de rapidité et de confort d’utilisation, associés à un stockage et à un partage de donnéesfaciles 10. Les données 3D peuvent également être utilisées pour la mesure quantitative de l’usure, dans laquelle des scans de dents ou de mâchoires sont superposés et la différence entre les scans est mesurée. Cela fournit une option quantitative pour mesurer la progression de la perte de matériau dentaire en hauteur ou en volume11,12.
Les résultats sur la précision (proximité de l’accord entre les mesures répliquées) et l’exactitude (la différence entre une quantité mesurée et sa valeur réelle) ont été variables lors de l’utilisation de scanners pour détecter et mesurer l’usure. La mesure quantitative de l’usure a été signalée comme étant une méthode qui prend beaucoup de temps et dont la précision et l’exactitude sont souvent inconnues ou insuffisantes, en particulier lorsqu’il s’agit d’une usure minimale13,14. D’autres ont indiqué que les scanners intra-oraux étaient suffisamment précis pour détecter et surveiller l’usure des dents, les zones de référence de superposition (le meilleur ajustement) et les paramètres logiciels affectant considérablement le résultat15,16.
Diverses méthodes ont été utilisées pour trouver le meilleur ajustement : 1) alignement des points de repère basé sur des points de repère tels que les tissus mous, les dents intactes adjacentes et les processus alvéolaires, 2) alignement standard le mieux ajusté avec le logiciel minimisant l’erreur de distance de maillage entre les nuages de données, ou 3) alignement de référence le mieux ajusté avec le meilleur ajustement effectué sur une sélection de zones choisies par l’opérateur. Il a été constaté que l’alignement de référence le mieux ajusté a la plus grande précision et exactitude15,17. La recherche montre que la précision et l’exactitude d’une mesure quantitative de l’usure augmentent lorsque des structures plus petites, telles que des dents simples, sont comparées, au lieu d’une arcade complète18,19. Deux systèmes automatisés utilisant des scans 3D et des mesures quantitatives de l’usure pour surveiller l’usure ont été introduits; L’un a été testé in vitro sur des arcades raccourcies ou des dents simples, tandis que l’autre a indiqué une certaine promesse d’utilisation in vivo pour les mesures volumétriques par rapport aux moulages scannésen laboratoire 20,21,22. La plupart de ces études sur l’exactitude et la précision sont basées sur des moulages scannés ou une usure simulée in vitro et ne sont donc pas facilement traduites en résultats cliniques. La recherche d’un protocole cliniquement réalisable pour effectuer des mesures quantitatives de l’usure après un balayage intra-oral in vivo serait donc une prochaine étape essentielle dans la surveillance de l’usure des dents15.
Au centre médical de l’Université Radboud à Nimègue, aux Pays-Bas, un protocole d’analyse de l’usure 3D (3DWA) utilisant un logiciel de mesure 3D a été développé pour mesurer l’usure des dents in vivo à l’aide d’un scanner intra-oral sur des patients présentant une usure dentaire modérée à sévère. Comme il est presque impossible de mesurer la précision in vivo, cet article se concentre sur la détermination de la précision du protocole 3DWA. En particulier, cette étude vise à 1) décrire la précision du scanner et du processus de numérisation (acquisition) et la superposition subséquente en superposant deux scans de la même dentition acquise dans la même session (précision du protocole). De plus, le protocole 3DWA a été testé pour 2) la précision intra et 3) inter-évaluateurs lors de la mesure de la progression de l’usure en hauteur (mm) et en volume (mm 3), sur des scans effectués à des intervalles de0-3 ou 0-5 ans. Les scans ont été effectués par voie intra-orale chez des patients présentant une usure modérée à sévère et la mesure quantitative de l’usure a été effectuée à l’aide du protocole 3DWA.
Pour vérifier l’accord entre les évaluateurs ayant différents types de formation, trois évaluateurs ont été sélectionnés et formés. Le Rater 1 était un doctorant, qui a reçu une formation approfondie sur l’exécution du protocole 3DWA et avait 1 an d’expérience dans l’analyse des scans avant d’exécuter indépendamment les mesures en double sélectionnées. Rater 2 était un étudiant de dernière année de maîtrise en médecine dentaire, qui a reçu le protocole et une explication du logiciel et, par la suite, a exécuté le protocole indépendamment. Rater 3 était une étudiante à la maîtrise en médecine dentaire, qui a reçu le protocole, une explication du logiciel et deux séances de formation de 3 heures, après quoi elle a exécuté indépendamment le protocole pour les mesures en double. Les évaluateurs ne disposaient pas d’informations cliniques sur les sujets autres que les scans avant l’analyse. Les scans ont été anonymisés et codés avant analyse par des chercheurs autres que les évaluateurs. Lors de l’analyse et de la mesure de l’usure des dents, les anciennes annotations des évaluateurs précédents étaient masquées avant l’analyse dans le logiciel. Les mesures des différents évaluateurs ont été initialement enregistrées dans différents fichiers.
Un groupe de 55 patients a été inclus dans le cadre d’une étude observationnelle prospective plus vaste sur la progression de l’usure des dents du projet Radboud Tooth Wear au département de dentisterie, Radboud University Medical Center, à Nimègue (Pays-Bas). Ces patients ont été scannés à l’admission, au rappel de 1 an, au rappel de 3 ans et au rappel de 5 ans. Des statistiques descriptives des scans disponibles du groupe de 55 patients ont été calculées concernant l’usure des dents après des intervalles de 0-1, 0-3 et 0-5 ans pour la taille (mm) et le volume (mm3) afin de comparer et d’interpréter les résultats de l’analyse de la précision de l’usure des dents en termes de pertinence clinique.
Pour calculer la précision du protocole, deux patients ont été choisis au hasard dans l’échantillon de 55 susmentionnés et ont demandé la permission de faire scanner leur dentition deux fois avec une pause de 15 minutes au lieu d’une fois lors d’un rendez-vous de rappel. Le protocole 3DWA a ensuite été exécuté par l’évaluateur 1. En raison du nombre élevé de mesures de hauteur et de volume sur deux dentitions (respectivement 65 pour la hauteur et 16 pour le volume par dentition), cela a été jugé satisfaisant pour estimer la précision de manière fiable. Pour calculer la précision au sein d’un évaluateur (intra-évaluateur : évaluateur 1), un patient a été sélectionné avec une usure modérée et répété 1 mois plus tard. Pour calculer la précision entre les évaluateurs (inter-évaluateurs : évaluateurs 1, 2 et 3), un échantillon de commodité de quatre patients a été sélectionné, deux patients présentant une progression modérée et deux patients présentant une progression sévère de l’usure. Les intervalles entre les scans sélectionnés étaient de 3 ou 5 ans. Les résultats entre les évaluateurs ont été calculés en comparant l’évaluateur 1 avec l’évaluateur 2 et l’évaluateur 1 avec l’évaluateur 3.
Protocole des étapes critiques :
Il a été démontré que le protocole 3DWA fournit des mesures de hauteur précises avec d’excellents accords inter et intra-accords. Pour les mesures de volume, cependant, le protocole n’est pas adapté. Les principaux facteurs déterminant la précision de l’acquisition et de la superposition étaient l’isolation pendant la numérisation et la recherche du meilleur ajustement tout en superposition. La superposition est simple si les dents n’ont pas changé, mais devient de plus en plus difficile lorsque l’usure progresse, surtout si l’usure n’est pas facile à localiser mais touche de grandes sections de la surface.
Dans une situation clinique, l’usure négative (croissance) peut simplement être ignorée, comme cela a été fait dans cette étude, car il s’agit d’un résultat impossible. Les erreurs de balayage, telles que les gouttelettes de salive, l’épaisseur du revêtement en poudre ou l’évasement sont problématiques même dans les dents inchangées et peuvent ne pas toujours être facilement détectables, ce qui contribue à l’erreur de mesure.
Modifications et dépannage de la méthode
Effectuer la procédure la mieux ajustée
Lors de l’exécution d’une procédure d’ajustement optimal sur des dents avec usure, l’algorithme derrière la valeur quadratique moyenne (RMS) rendra toujours la distance moyenne entre les points de la maille aussi proche de zéro que possible. Dans les dents avec progression de l’usure, cela peut entraîner une diminution de la distance dans les zones avec usure et une augmentation des zones sans ou avec moins d’usure. Cela entraînera une sous-estimation de l’usure des surfaces avec usure. Étant donné qu’il s’agit d’une population présentant une usure modérée à sévère, la réalisation d’un alignement standard du meilleur ajustement suivi de la désélection des zones occlusales présentant des facettes d’usure claires et de la répétition de l’alignement du meilleur ajustement a presque toujours donné lieu à un meilleur ajustement par rapport à l’alignement standard du meilleur ajustement, ce qui est également soutenu par la littérature antérieure15,17 . Il est important que seules les surfaces occlusales avec usure soient désélectionnées afin que le plus grand nombre possible de surfaces coronales soient disponibles pour la procédure de meilleur ajustement, ci-après appelée « technique d’ajustement basée sur la référence modifiée »22. Les difficultés à obtenir le meilleur ajustement dans cette population expliquent la différence de précision entre les mesures de hauteur et de volume. Si la procédure de meilleur ajustement entraîne un alignement imparfait, cela affectera la différence de volume de la dent relativement plus que les mesures de hauteur. De plus, les endroits avec des artefacts tels que la salive peuvent être évités dans les mesures de hauteur, mais pas dans les mesures de volume.
Sélection du point d’usure le plus élevé
Certaines valeurs aberrantes sont restées malgré l’entraînement, causées par divers facteurs tels que des désaccords dus à une anatomie peu claire, à l’usure ou à des restaurations, et n’ont pas pu être évitées en ajustant le protocole. Un point d’amélioration a été atteint en éditant le spectre de couleurs représentant l’usure, qui est représenté par une zone bleue. En modifiant le spectre, les zones d’usure bleu foncé pourraient être réduites à un point bleu foncé, en identifiant l’emplacement avec la plus grande quantité d’usure, ce qui a diminué la sensibilité de l’opérateur dans le choix de l’emplacement de l’usure la plus élevée.
Mesure du volume par rapport à la mesure de la hauteur
La précision des mesures de volume était insuffisante pour la mesure clinique de l’usure des dents. Cela est dû, tout d’abord, à la question susmentionnée concernant le meilleur ajustement. Une légère déviation de l’ajustement peut entraîner une grande différence entre les dents superposées. Deuxièmement, la salive, les restaurations, la poudre et d’autres artefacts possibles sont mesurés par le logiciel en tant que changements de volume, bien qu’il ne s’agisse pas d’usure réelle. Troisièmement, le choix de la surface pour les changements volumétriques peut être influencé par la taille, la forme et les surfaces scannées des dents. Quatrièmement, l’algorithme logiciel peut être trop imprécis lors du remplissage des trous ou du calcul du volume pour détecter avec précision les changements de volume. Étant donné que le calcul du changement de volume se fait automatiquement après avoir effectué le meilleur ajustement, l’imprécision des mesures de volume n’a pas entraîné de modifications du protocole autres que l’amélioration du meilleur ajustement. Théoriquement, la mesure des changements volumétriques serait préférable, car les changements volumétriques ne sont pas affectés par les valeurs aberrantes dans des points de données uniques ou par de grandes sections de la zone inchangées par l’usure, comme les mesures de hauteur12,17. Cependant, les changements volumétriques dépendent de la taille de la dent, ce qui devrait être pris en compte lors de la déclaration du changement volumétrique15. De plus, la mesure de la hauteur peut être utile pour obtenir une bonne impression des processus d’usure sur la surface. Il est essentiel pour les recherches futures de se concentrer sur les méthodes permettant de mesurer avec précision les changements de hauteur et de volume afin de déterminer la progression de l’usure des dents.
Forces et limites du protocole
Ce protocole est basé sur une méthode reproductible au fauteuil; Par conséquent, les résultats se traduisent par ce à quoi les cliniciens pourraient s’attendre lorsqu’ils recherchent une méthode pour surveiller l’usure à l’aide de scanners intra-oraux. Le protocole 3DWA s’est avéré précis et, en outre, les niveaux d’usure trouvés chez les patients présentant une progression de l’usure plus ou moins élevée (tableau 2) étaient similaires à ceux trouvés dans la littérature, suggérant une précision élevée ainsi que 4,5,7,8,9.
Les limites sont également les limites auxquelles un clinicien serait confronté: facteurs liés au patient tels que l’ouverture limitée de la bouche, la présence de salive ou de poudre à balayage (selon le type de scanner) et les artefacts de numérisation possibles ou les erreurs logicielles entraînant une erreur aléatoire (62 μm au niveau de la surface), ce qui est assez important par rapport à la quantité d’usure à laquelle on pourrait s’attendre après un an chez les patients présentant une usure dentaire sévère (entre 68 et 140 μm par an) ou chez les patients présentant une usure physiologique d’environ 30 μm par an 4,5,6,7,8,9. Cependant, l’erreur de mesure en double devient beaucoup moins significative lorsque la plage d’usure augmente, soit en raison d’un intervalle plus long, soit en raison d’une usure dentaire plus sévère et progressant rapidement. Deuxièmement, à des fins de recherche, les mesures peuvent être répétées pour réduire le DME. Troisièmement, les scanners et les systèmes de numérisation sont constamment révisés et mis à jour, et la précision ne devrait qu’augmenter à l’avenir, ce qui crée davantage de possibilités de mesures précises de hauteur et de volume.
Bien que le protocole 3DWA fournisse des informations utiles et fiables sur la progression de l’usure dentaire dans la recherche, il est probablement encore trop long et coûteux pour être appliqué dans les soins cliniques standard. Le logiciel nécessaire à la mesure quantitative de l’usure n’est pas facilement disponible pour les chercheurs, et encore moins pour les cliniciens dentaires10. La comparaison des dentitions complètes peut prendre entre 3 et 6 heures, selon l’expérience de l’évaluateur et la gravité de l’usure. Par conséquent, les auteurs estiment qu’une prochaine étape essentielle dans l’amélioration des soins aux patients est l’automatisation de ce protocole 3DWA validé, ce qui le rendrait plus rapide et plus rentable. Différentes approches, telles que l’utilisation de dents index au lieu de mesurer toutes les dents et les cuspides pour déterminer la progression de l’usure, peuvent également être utilisées13.
L’importance de la méthode par rapport aux méthodes existantes/alternatives
Ce protocole fournit des données plus quantifiables, objectives et précises sur la progression de l’usure des dents par rapport aux méthodes quantitatives plus couramment utilisées telles que l’indice d’usure des dents (TWI), le système d’évaluation de l’usure des dents (TWES) ou l’examen de base de l’usure érosive (BEWE)24,25,26. Il s’agit de la première étude réalisée sur tous les scans in vivo directs sans utiliser de scanners de laboratoire ou d’empreintes numérisées pour évaluer l’usure. Dans cette étude, une précision adéquate du protocole et une excellente précision intra-évaluateur ont été trouvées lors de la mesure de la taille. Il n’y avait qu’une légère différence entre les évaluateurs, ce qui n’entraînerait pas le diagnostic erroné des patients comme ayant une usure modérée à sévère stable ou progressive. Cette méthode n’a pas été en mesure de fournir des mesures précises des changements volumétriques, ce que des recherches antérieures ont montré plus fiable, et, dans ce domaine, d’autres recherches doivent être effectuées15.
La précision de protocole identifiée de 0,062 mm (erreur aléatoire, ou DME) pour la hauteur n’est pas le seul facteur à considérer lorsque vous essayez de déterminer la précision du protocole pour une mesure donnée. Les erreurs systématiques sont suffisamment minimes pour être écartées; Cependant, l’erreur aléatoire de 0,062 est aléatoire et, par conséquent, pas la même pour toutes les mesures. Cela exclut l’existence d’un seuil simple de précision minimale. Dans un contexte de recherche avec de nombreuses mesures répétées, l’effet de l’erreur aléatoire est minime. Chez un patient individuel, cependant, l’erreur aléatoire entre en vigueur. L’importance d’une erreur aléatoire de 0,062 mm dépend de la valeur réelle de la perte de hauteur qui signifie une usure pathologique des dents. Le seuil choisi combiné au DME détermine la probabilité d’une mesure mesurant l’usure pathologique des dents là où il n’y en a pas et vice versa. Par exemple, pour un patient individuel, si un seuil de 0,070 mm d’usure dentaire par an est déterminé comme pathologique et que 0,030 mm d’usure dentaire par an est considéré comme physiologique, un OMD de 0,062 mm donne une probabilité de 26% que la valeur identifiée soit supérieure à 0,070 mm lorsque la valeur réelle est de 0,030 mm, classant ainsi faussement un patient comme ayant une usure pathologique. Cependant, après 3 ans, le seuil d’usure pathologique serait de 0,210 mm. Ensuite, avec une valeur réelle de 0,090 mm (par 3 ans), il n’y a que 2,6% de chances que la valeur trouvée soit supérieure à la valeur seuil. Par conséquent, il est recommandé de mesurer l’usure des dents après plusieurs années chez les patients présentant une usure modérée, ou à un intervalle plus court avec une progression suspectée plus élevée, afin de déterminer précisément l’usure individuelle.
De plus, il est très difficile de comparer la précision trouvée avec les valeurs précédemment déclarées. Bien que de nombreuses études aient été réalisées sur la précision et l’exactitude des scanners, la technique spécifique utilisée dans cette étude, scanner une arcade complète (ce qui réduit la précision) mais comparer des dents simples (ce qui augmente la précision), rend impossible la comparaison de valeurs données sur des arcades complètes et des dents simples18. Dans les recherches menées sur la progression de l’usure des dents, la précision rapportée était basée sur des résultats in vitro sur une usure simulée ou réalisée avec des lasers ou des scanners de laboratoire, et, en tant que telle, est difficile à comparer avec les résultats de cette étude et moins pertinente dans un contexte clinique 6,14,17,20,21.
Importance de l’application
Dans l’ensemble, ces résultats indiquent que la mesure quantitative de l’usure des scans intra-oraux est une méthode réalisable et précise pour quantifier la progression de l’usure en hauteur. Le résultat semble indépendant de l’expérience de l’opérateur et d’une formation limitée au protocole. Cela présente de grands avantages dans la recherche, tels que la possibilité de quantifier et de surveiller l’usure et de stocker des informations numériquement dans les dossiers des sujets. Ce protocole serait utile dans la pratique clinique dans la gestion de l’usure des dents pour déterminer les options de traitement, sensibiliser et améliorer les soins centrés sur le patient. Bien qu’elles prennent actuellement trop de temps à réaliser, les versions modifiées du protocole pour la pratique clinique, telles que la mesure des dents index au lieu des dentitions complètes, peuvent atténuer ce problème, ainsi que l’automatisation du protocole. Ce sera une étape importante vers un avenir où les patients seront scannés régulièrement dans le cadre des soins standard, avec un logiciel de diagnostic des zones avec progression de l’usure.
The authors have nothing to disclose.
Cette étude a été financée en partie par le Dutch Journal of Dentistry (Stichting Bevordering Tandheelkundige Kennis, NTVT BV).
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