ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΟΔΟΝΤΙΑΤΡΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΟΡΘΟΔΟΝΤΙΚΗΣ. Διευθυντής: Καθηγητής Αθανάσιος Ε.

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΟΔΟΝΤΙΑΤΡΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΟΡΘΟΔΟΝΤΙΚΗΣ Διευθυντής: Καθηγητής Αθανάσιος Ε. Αθανασίου Ακρίβεια μετρήσεων διαστάσεων οδοντικών τόξων με τη χρήση γυψίνων εκμαγείων μελέτης, ψηφιακών εκμαγείων μελέτης κατασκευασμένων από αποτυπώματα και ψηφιακών εκμαγείων μελέτης κατασκευασμένων από γύψινα εκμαγεία. ΚΛΕΟΜΕΝΗΣ Ν. ΠΑΜΦΙΛΙΔΗΣ ΟΔΟΝΤΙΑΤΡΟΣ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ Θεσσαλονίκη 2013

2 Επιβλέπων Αθανάσιος Ε. Αθανασίου Καθηγητής Εργαστήριο Ορθοδοντικής Οδοντιατρική Σχολή Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης ii

3 iii

4 Στους ανθρώπους που θαυμάζουμε και μας εμπνέουν να συνεχίσουμε iv

5 Ευχαριστίες Λαμβάνοντας αυτή την ευκαιρία θα ήθελα να ευχαριστήσω πρώτα και περισσότερο από όλους τον Καθηγητή Αθανάσιο Ε. Αθανασίου, Εργαστήριο Ορθοδοντικής, Οδοντιατρική Σχολή, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, για τη συμπαράσταση, τη βοήθεια, την καθοδήγηση και τη μετάδοση των ακαδημαϊκών του γνώσεων κατά τη διάρκεια όλων των χρόνων της εξειδίκευσής μου και της πραγματοποίησης της διπλωματικής μου διατριβής. Θα ήθελα ακόμη να ευχαριστήσω όλα τα μέλη ΔΕΠ του Εργαστηρίου Ορθοδοντικής του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης για τη σημαντική συμβολή τους στην επιστημονική μου κατάρτιση κατά τα χρόνια της εξειδίκευσής μου. Αυτή η διπλωματική διατριβή δε θα ήταν δυνατόν να πραγματοποιηθεί χωρίς τη συμβολή του κ. Βασίλειου Καραγιάννη, Μαθηματικού - Στατιστικολόγου, για τη στατιστική ανάλυση των αποτελεσμάτων. Τέλος, θα ήθελα να ευχαριστήσω όλους εκείνους που στέκονται κοντά μου, με στηρίζουν και με βοηθούν στην επαγγελματική, επιστημονική και ακαδημαϊκή μου πορεία. v

6 Περιεχόμενα σελίδα Α. ΕΙΣΑΓΩΓΗ... 1 Β. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ 1. ΧΡΗΣΙΜΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ ΤΩΝ ΟΔΟΝΤΙΚΩΝ ΤΟΞΩΝ ΣΤΗΝ ΟΡΘΟΔΟΝΤΙΚΗ ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΤΩΝ ΟΔΟΝΤΙΚΩΝ ΤΟΞΩΝ ΨΗΦΙΑΚΑ ΕΚΜΑΓΕΙΑ ΜΕΛΕΤΗΣ (E MODELS) ΑΚΡΙΒΕΙΑ ΤΩΝ ΜΕΘΟΔΩΝ.. 15 Γ. ΕΙΔΙΚΟ ΜΕΡΟΣ 1. ΣΚΟΠΟΣ ΥΛΙΚΟ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΣ I. ΔΕΙΓΜΑ. 20 II. ΜΕΘΟΔΟΣ.. 23 III. ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ IV. ΤΡΟΠΟΣ ΠΡΑΓΜΑΤΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΩΝ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ ΣΦΑΛΜΑ ΜΕΘΟΔΟΥ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΣΥΖΗΤΗΣΗ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ΠΕΡΙΛΗΨΗ SUMMARY vi

7 vii

8 Α. ΕΙΣΑΓΩΓΗ H αξιολόγηση των εκμαγείων μελέτης αποτελεί αναπόσπαστο κομμάτι της ορθοδοντικής διάγνωσης και ένα χρήσιμο εργαλείο της ορθογναθικής χειρουργικής (Bell και συν. 2003). Επίσης τα εκμαγεία μελέτης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αξιολόγηση της πορείας της ορθοδοντικής θεραπείας, του αποτελέσματός της, την παρουσίαση περιστατικού ή ακόμη την δημιουργία και τήρηση ορθοδοντικού αρχείου (Santoro και συν. 2003). Τα εκμαγεία μελέτης κατασκευάζονται στο εργαστήριο από υπέρσκληρη γύψο με βάση συγκεκριμένες προδιαγραφές. Η κατασκευή τους είναι εύκολη, το κόστος κατασκευής τους είναι χαμηλό, δύναται να αναρτηθούν στον αρθρωτήρα για την λειτουργική αξιολόγηση της σύγκλεισης και για την μελέτη των οδοντικών τόξων στις τρεις διαστάσεις του χώρου. Επίσης αποτελούν χρήσιμο εργαλείο για διδακτικούς σκοπούς (Rheude και συν. 2005, Bell και συν. 2003). Τα εκμαγεία μελέτης επιτρέπουν την εύκολη πραγματοποίηση μετρήσεων στα οδοντικά τόξα. Τέτοιες είναι η ανάλυση χώρου, η μέτρηση του μεγέθους και των σχέσεων μεγέθους των δοντιών, η ανάλυση Bolton, η οριζόντια πρόταξη και η κατακόρυφη υπερκάλυψη (Santoro και συν. 2003, Leifert και συν. 2009, Rheude και συν. 2005). Στα μειονεκτήματά της χρήσης τους συγκαταλέγονται το βάρος τους (Keating και συν. 2008), τα προβλήματα της αποθήκευσής τους λόγω του όγκου τους, η δυσκολία ανεύρεσής τους όταν ευρίσκονται αποθηκευμένα, τα προβλήματα μεταφοράς τους, η πιθανότητα καταστροφής τους, η απαίτηση αυξημένου χρόνου και εργασίας για την κατασκευή τους και η χρονοβόρα διάρκεια για την πραγματοποίηση των οδοντικών μετρήσεων (Bell και συν. 2003, Redlich και συν. 2008, Okunami και συν. 2007, Keating και συν. 2008). Τα τελευταία χρόνια εμφανίζονται τεχνολογικές καινοτομίες στον χώρο της Ορθοδοντικής, που έχουν ως στόχο την διευκόλυνση του ειδικού στις διάφορες κλινικές και εργαστηριακές διαδικασίες ή ακόμη και την παροχή λύσεων σε σειρά περιορισμών που παρείχαν οι ως πρόσφατα χρησιμοποιούμενες τεχνικές και μέθοδοι. Οι υιοθέτηση των καινοτομιών αυτών οδηγούν στην σταδιακή ψηφιοποίηση κλασσικών ορθοδοντικών τεχνικών και εφαρμογών, με απώτερο στόχο την δημιουργία ενός πλήρους ψηφιακού ορθοδοντικού ιατρείου (Baumgaertel και συν. 2009). Μία από τις πιο διαδεδομένες εφαρμογές, αποτελεί η δημιουργία και ανάλυση τρισδιάστατων ψηφιακών εκμαγείων μελέτης. Η τεχνική αυτή αποσκοπεί στην αντικατάσταση των γύψινων εκμαγείων μελέτης, που ως σήμερα αποτελούν το παλαιότερο και ευρύτερα χρησιμοποιούμενο διαγνωστικό στοιχείο για την πραγματοποίηση μετρήσεων των οδοντικών τόξων (Fleming και συν. 2011, Rheude και συν. 2005, Horton και συν. 2010). 1

9 Σύμφωνα με τους Fleming και συν. (2011), το 1999 ξεκίνησε η ευρεία χρήση των ψηφιακών εκμαγείων μελέτης. Αρχικά παρεχόταν η δυνατότητα αποστολής των γύψινων εκμαγείων μελέτης για την ψηφιοποίηση τους σε εταιρείες (OrthoCad TM, Cadent, Carlstadt, NJ, USA και emodels TM, GeoDigm, Chanhassen, MN, USA), ενώ στη συνέχεια δόθηκε η δυνατότητα κατασκευής ψηφιακών εκμαγείων μελέτης μέσω της σάρωσης του αποτυπώματος (Digimodel TM, Orthoproof, Albuquerque, NM, USA). Σύμφωνα με τους White και συν (2010) τα ψηφιακά εκμαγεία OrthoCad TM, emodels TM, ortho graphics TM (Ortho Cast, High Bridge, NJ, USA) και Ortho Insight 3D TM (Innovative Software Design, Chattanooga, TN, USA) κατασκευάζονται με την σάρωση γύψινων εκμαγείων από σαρωτή εκμαγείων τύπου laser, ενώ τα ψηφιακά εκμαγεία Digimodel TM και Invisalign TM (Align Technologies, Santa Clara, CA, USA) κατασκευάζονται με την χρήση σαρωτή τύπου CBCT σαρώνοντας αποτυπώματα ή γύψινα εκμαγεία. Σήμερα παρέχεται η δυνατότητα κατασκευής ψηφιακών εκμαγείων μελέτης στο ορθοδοντικό ιατρείο με την χρήση ειδικών σαρωτών laser μέσα σε λίγο χρόνο (R700 Orthodontic 3D Scanner, 3Shape A/S, Copenhagen, Denmark; Minolta Vivid700 3D/Minolta Vivid 900, Minolta USA, Ramsey, NJ, USA). Οι σαρωτές αυτοί, παρέχουν την δυνατότητα κατασκευής ψηφιακών εκμαγείων μελέτης με δύο μεθόδους ψηφιοποίησης, την άμεση μέθοδο με την σάρωση του αποτυπώματος και την έμμεση μέθοδο με την σάρωση του γύψινου εκμαγείου. Με την σάρωση του αποτυπώματος, αποφεύγεται η διαδικασία κατασκευής γύψινου εκμαγείου και των λαθών που μπορεί να περικλείουν αυτές οι διαδικασίες, αυξάνοντας έτσι την ακρίβεια του τελικού ψηφιακού εκμαγείου (White και συν. 2010). Στην βιβλιογραφία, υπάρχουν ερευνητικές εργασίες που αξιολογούν την ακρίβεια μετρήσεων ή δεικτών στα οδοντικά τόξα, μεταξύ γύψινων εκμαγείων μελέτης και των αντίστοιχων ψηφιακών εκμαγείων μελέτης που κατασκευάστηκαν είτε άμεσα με την σάρωση του αποτυπώματος από κάποια εταιρεία (Rheude και συν. 2005, Santoro και συν. 2003, Zilberman και συν. 2003), είτε έμμεσα με την σάρωση γύψινων εκμαγείων από κάποια εταιρεία (Leifert και συν. 2009, Veenema και συν. 2009, Okunami και συν. 2007, Tomassetti και συν. 2001, Horton και συν. 2010, Quimby και συν. 2004, Hildebrand και συν. 2008, Whetten και συν. 2006, Mayers και συν. 2005), είτε έμμεσα με την σάρωση γύψινων εκμαγείων τοπικά σε πανεπιστημιακή κλινική (Keating και συν. 2008, Bell και συν. 2003, Redlich και συν. 2008, Kusnoto και συν. 2002). Σύμφωνα με τους Hajeer και συν. (2004), προβλήματα προκύπτουν για την ψηφιοποίηση της επιφάνειας των γύψινων εκμαγείων από τρισδιάστατους σαρωτές laser, από τις υποσκάπτουσες περιοχές που υπάρχουν. Γι αυτό το λόγο οι κατασκευαστές ανάπτυξαν συστήματα που σαρώνουν τα εκμαγεία από διάφορες 2

10 πλευρές με την περιστροφή τους. Τα αποτυπώματα εμφανίζουν περισσότερες υποσκάπτουσες περιοχές σε σχέση με τα γύψινα εκμαγεία. Ως εκ τούτου η σάρωση τους είναι δυσκολότερη και η ακρίβεια των ψηφιακών εκμαγείων που προκύπτουν από την σάρωση των αποτυπωμάτων πιθανόν να είναι χαμηλότερη. Στην μέχρι σήμερα βιβλιογραφία, δεν υπάρχουν ερευνητικές εργασίες που να αξιολογούν την ακρίβεια μετρήσεων ή δεικτών στα οδοντικά τόξα, μεταξύ γύψινων εκμαγείων μελέτης και των αντίστοιχων ψηφιακών εκμαγείων μελέτης που κατασκευάστηκαν άμεσα με την σάρωση του αποτυπώματος τοπικά. Δεν έχει πραγματοποιηθεί ερευνητική εργασία που να αξιολογεί την ακρίβεια γραμμικών μετρήσεων μεταξύ γυψίνων εκμαγείων μελέτης, ψηφιακών εκμαγείων μελέτης που κατασκευάστηκαν με την σάρωση αποτυπωμάτων τοπικά και ψηφιακών εκμαγείων μελέτης που κατασκευάστηκαν με την σάρωση γυψίνων εκμαγείων τοπικά. 3

11 Β. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ 1. ΧΡΗΣΙΜΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ ΤΩΝ ΟΔΟΝΤΙΚΩΝ ΤΟΞΩΝ ΣΤΗΝ ΟΡΘΟΔΟΝΤΙΚΗ Τα αρχικά διαγνωστικά στοιχεία κατά την ορθοδοντική εξέταση ασθενών, περιλαμβάνουν συνήθως καταγραφή της αιτίας επιζήτησης θεραπείας, λήψη ιατρικού και οδοντιατρικού ιστορικού, φωτογραφιών, ορθοπαντομογραφήματος, πλάγιας κεφαλομετρικής ακτινογραφίας και κατασκευή εκμαγείων μελέτης. Σημαντικό ρόλο στην διάγνωση των συγκλεισιακών ανωμαλιών και την κατάρτιση του σχεδίου θεραπείας, κατέχει η ανάλυση των εκμαγείων μελέτης. Από τις αρχές του 20 ου αιώνα διάφοροι ερευνητές άρχισαν να προτείνουν μεθόδους ανάλυσης των εκμαγείων και μετρήσεων των οδοντικών τόξων. Ο Pont το 1909 παρουσίασε μία σταθερή αναλογία που χρησιμοποιήθηκε ως οδηγός για το εύρος του οδοντικού τόξου, όπου υπολογίζοντας την εγγύς - άπω διάστασης της μύλης των άνω τεσσάρων τομέων, καθορίζονταν το ιδανικό εύρος του οδοντικού τόξου στην περιοχή των προγομφίων και γομφίων (Moyers 1988, Joondeph και συν. 1970). Οι τιμές της αναλογίας αυτής, ήσαν οι ίδιες τόσο για το άνω όσο και για το κάτω οδοντικό τόξο, γιατί τα σημεία μέτρησης του εύρους των οδοντικών τόξων στην περιοχή των προγομφίων και των γομφίων είναι σε αντίστοιχο σημείο στο καθένα από τα οδοντικά τόξα (Rakosi και συν. 1993). Ο Korkhaus το 1938 συσχέτισε το άθροισμα του εύρους των τεσσάρων άνω τομέων και του πρόσθιου μήκους του οδοντικού τόξου. Συγκρίνοντας τις πραγματικές μετρήσεις των οδοντικών τόξων με τις αντίστοιχες ιδανικές τιμές που προτείνονται από τον Korkhaus, αξιολογείται η προσθιοπίσθια θέση των τομέων καθώς και η θέση των πρώτων προγομφίων στο οδοντικό τόξο (Rakosi και συν. 1993). Ο Moorrees το 1959 καθόρισε τους μέσους όρους του εύρους και του μήκους των οδοντικών τόξων σε φυσιολογικά παιδιά (Athanasiou και συν. 1988). Ο Bolton (1962), παρουσίασε μία ανάλυση που χρησιμοποιείται για τον καθορισμό της αναλογίας του μεγέθους των δοντιών του άνω και κάτω οδοντικού τόξου, με στόχο την πρόβλεψη των σχέσεων των άνω και κάτω δοντιών, της οριζόντιας πρόταξης και της κατακόρυφης υπερκάλυψης στο τέλος της ορθοδοντικής θεραπείας, χωρίς να απαιτείται η πραγματοποίηση διαγνωστικού setup. Ο Mills (1964), συσχέτισε την κακή διάταξη των δοντιών με το μήκος του οδοντικού τόξου. 4

12 2. ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΤΩΝ ΟΔΟΝΤΙΚΩΝ ΤΟΞΩΝ Μετρήσεις εύρους των οδοντικών τόξων Σύμφωνα με τους Rakosi και συν. (1993) ορίζονται τα εξής εύρη των οδοντικών τόξων στην μόνιμη οδοντοφυΐα: Ως πρόσθιο εύρος του άνω οδοντικού τόξου ορίζεται η απόσταση μεταξύ των βαθύτερων σημείων της αύλακας των άνω πρώτων προγομφίων. Ως οπίσθιο εύρος του άνω οδοντικού τόξου ορίζεται η απόσταση μεταξύ των σημείων διχοτόμησης της εγκάρσιας με την παρειακή αύλακα των άνω πρώτων μονίμων γομφίων. Ως πρόσθιο εύρος του κάτω οδοντικού τόξου ορίζεται η απόσταση μεταξύ της παρειακής επιφάνειας των σημείων επαφής μεταξύ των κάτω πρώτων και δευτέρων προγομφίων. Ως οπίσθιο εύρος του κάτω οδοντικού τόξου ορίζεται η απόσταση μεταξύ των κορυφών των εγγύς παρειακών φυμάτων των κάτω πρώτων μονίμων γομφίων. Δείκτης κατά Pont Μετρώντας το άθροισμα του εύρους της εγγύς άπω διάστασης της μύλης των τεσσάρων άνω τομέων (S), υπολογίζεται το ιδανικό πρόσθιο και οπίσθιο εύρος του οδοντικού τόξου. Το ιδανικό εύρος του οδοντικού τόξου στην περιοχή των προγομφίων (πρόσθιο εύρος οδοντικού τόξου) προκύπτει πολλαπλασιάζοντας το άθροισμα (S) επί 100 και διαιρώντας το με τον αριθμό 80, ενώ η αντίστοιχη τιμή του εύρους στην περιοχή των γομφίων (οπίσθιο εύρος οδοντικού τόξου) προκύπτει με τον πολλαπλασιασμό του αθροίσματος (S) επί 100 και διαιρώντας το με τον αριθμό 64 (Joondeph και συν. 1970, Moyers 1988). Στον Πίνακα 1 παρουσιάζονται οι συσχετίσεις των ευρών στις περιοχές των 1 ων προγομφίων και γομφίων σε σχέση με το άθροισμα των εγγύς άπω διαστάσεων των άνω τομέων. 5

13 Πίνακας 1. Δείκτης κατά Pont όπως παρουσιάζεται από τους Joondeph και συν. (1970). Όλες οι μετρήσεις είναι σε χιλ. Σύνολο εγγύς άπω διάστασης των άνω τομέων Εύρος τόξου στην περιοχή του πρώτου προγομφίου Εύρος τόξου στην περιοχή του πρώτου γομφίου (S) = Σύνολο της εγγύς - άπω διάστασης των τεσσάρων άνω τομέων [(S) Χ 100] / 80 = Ιδανικό διαπρογομφιακό εύρος [(S) Χ 100] / 64 = Ιδανικό διαγομφιακό εύρος 6

14 Ανάλυση κατά Korkhaus O Korkhaus συσχετίζοντας το άθροισμα του εύρους των άνω τομέων με το πρόσθιο μήκος του οδοντικού τόξου, το όρισε ως την προβολή του μεσοδόντιου σημείου, που βρίσκεται στην πιο πρόσθια παρειακή επιφάνεια των κεντρικών τομέων, στην ευθεία που ορίζει το πρόσθιο εύρους του οδοντικού τόξου (Rakosi και συν. 1993). Πρόσθιο μήκος άνω οδοντικού τόξου = L U. Πρόσθιο μήκος κάτω οδοντικού τόξου = L L. Άθροισμα του εύρους των τεσσάρων τομέων της άνω γνάθου = Slu. Σχέση συσχέτισης μεταξύ πρόσθιου μήκους άνω και κάτω οδοντικού τόξου: L U (mm) = L L (mm) 2 mm Αναλογία του αθροίσματος του εύρους των τεσσάρων άνω τομέων με το πρόσθιο μήκος του άνω οδοντικού τόξου: L U = (Slu x 100) / 160 Στον Πίνακα 2 παρουσιάζονται οι τιμές συσχέτισης του αθροίσματος του εύρους των άνω τομέων και του προσθίου μήκους του άνω οδοντικού τόξου σύμφωνα με την ανάλυση Korkhaus. Πίνακας 2. Τιμές συσχέτισης του αθροίσματος του εύρους των άνω τομέων (Slu) και του πρόσθιου μήκους του άνω οδοντικού τόξου σύμφωνα με την ανάλυση Korkhaus όπως παρουσιάζονται από τους Rakosi και συν. (1993). Όλες οι μετρήσεις είναι σε χιλ. Ανάλυση κατά Korkhaus Slu Korkhaus

15 Ανάλυση κατά Moorrees Σύμφωνα με τους Athanasiou και συν. (1988), οι διαστάσεις των οδοντικών τόξων (εύρους και μήκους) όπως καθορίστηκαν από τον Moorrees το 1959 περιελάμβαναν τις μετρήσεις: = το εύρος του άνω οδοντικού τόξου στην περιοχή των κυνοδόντων, = το εύρος του άνω οδοντικού τόξου στην περιοχή των δευτέρων νεογιλών γομφίων ή των δεύτερων προγομφίων, = το εύρος του άνω οδοντικού τόξου στην περιοχή των πρώτων μόνιμων γομφίων, UArL = το μήκος του άνω οδοντικού τόξου, 3-3 = το εύρος του κάτω οδοντικού τόξου στην περιοχή των κυνοδόντων, 5-5 = το εύρος του κάτω οδοντικού τόξου στην περιοχή των δευτέρων νεογιλών γομφίων ή των δεύτερων προγομφίων, 6-6 = το εύρος του κάτω οδοντικού τόξου στην περιοχή των πρώτων μόνιμων γομφίων LArL = το μήκος του κάτω οδοντικού τόξου. Στον Πίνακα 3 παρουσιάζονται οι φυσιολογικές τιμές του εύρους και μήκους των οδοντικών τόξων κατά Moorrees. Πίνακας 3. Εύρος και μήκος οδοντικών τόξων (μέσος όρος:, σταθερή απόκλιση: SD) σε φυσιολογικά παιδιά για τις ηλικίες 3 έως 4, 8 έως 9, και 12 ετών. Δεδομένα του Moorrees (1959) όπως παρουσιάζονται από τους Athanasiou και συν. (1988). Όλες οι μετρήσεις είναι σε χιλ. Οδοντικά τόξα 3-4 έτη 8-9 έτη 12 έτη Διαστάσεις SD SD SD UArL LArL

16 Ανάλυση κατά Bolton Σύμφωνα με τον Bolton (1962), η ανάλυση περιλαμβάνει δύο λόγους, «overall ratio» ή λόγος του συνόλου των δώδεκα δοντιών και «anterior ratio» ή λόγος του συνόλου των έξι προσθίων δοντιών. Αρχικά, υπολογίζεται η μέγιστη εγγύς-άπω διάσταση του κάθε δοντιού του άνω και κάτω οδοντικού τόξου, με στρογγυλοποίηση στο εγγύτερο 0,25 χιλ, εκτός των 2 ων και 3 ων γομφίων. Ι. Λόγος του συνόλου των έξι προσθίων δοντιών ή «anterior ratio»: Το σύνολο της εγγύς άπω διάστασης των έξι κάτω προσθίων δοντιών συγκρίνεται με το σύνολο της εγγύς άπω διάστασης των έξι άνω προσθίων δοντιών, διαιρώντας το πρώτο σύνολο με το δεύτερο και πολλαπλασιάζοντας με το 100. Αναλογία των προσθίων δοντιών = [(Άθροισμα της εγγύς άπω διάστασης των έξι κάτω πρόσθιων δοντιών) / ((Άθροισμα της εγγύς άπω διάστασης των έξι άνω πρόσθιων δοντιών)] x 100% ΙΙ. Λόγος του συνόλου των δώδεκα δοντιών ή «over-all ratio»: Το σύνολο της εγγύς άπω διάστασης των 12 δοντιών του κάτω οδοντικού τόξου συγκρίνεται με το σύνολο της εγγύς άπω διάστασης των 12 δοντιών του άνω οδοντικού τόξου, διαιρώντας το πρώτο σύνολο με το δεύτερο και πολλαπλασιάζοντας με το 100. Συνολική αναλογία δοντιών = [(Άθροισμα της εγγύς άπω διάστασης των δώδεκα κάτω δοντιών) / ((Άθροισμα της εγγύς άπω διάστασης των δώδεκα άνω δοντιών)] x 100%. Η μέση τιμή και τυπική απόκλιση των λόγων αυτών, καθορίστηκαν από τον Bolton (1962). Πίνακας 4 και 5. Πίνακας 4. Aναλογίες του λόγου του συνόλου των 12 δοντιών «over-all ratio» (Bolton 1962). Εύρος χιλ. Μέσος Όρος 91.3 χιλ. Τυπική Απόκλιση 1.91 χιλ. Τυπικό Σφάλμα Μέτρησης 0.26 Coefficient Variation 2.09% 9

17 Πίνακας 5. Aναλογίες του λόγου του συνόλου των 6 προσθίων δοντιών «anterior ratio» (Bolton 1962). Εύρος χιλ. Μέσος Όρος 77.2 χιλ. Τυπική Απόκλιση 1.65 χιλ. Τυπικό Σφάλμα Μέτρησης 0.22 Coefficient Variation 2.14% Στην περίπτωση που ο λόγος των προσθίων δοντιών του ασθενή διαφέρει περισσότερο από μία τυπική απόκλιση από τον μέσο όρο, τότε υπάρχει περίσσεια οδοντικής ουσίας στα πρόσθια δόντια του άνω ή κάτω οδοντικού τόξου και συνεπώς το τελικό αισθητικό και λειτουργικό αποτέλεσμα του ασθενούς θα διαφέρει από το ιδανικό. Για την επίτευξη του ιδανικού αποτελέσματος, θα απαιτούνταν είτε μείωση της οδοντικής ουσίας των προσθίων δοντιών στο οδοντικό τόξο που παρατηρούνταν η περίσσεια της οδοντικής ουσίας (μείωση της εγγύς-άπω διάστασης των δοντιών), είτε η αύξηση του εύρους των προσθίων δοντιών στο οδοντικό τόξο που δεν παρατηρούνταν περίσσεια οδοντικής ουσίας, με αύξηση του μεγέθους της μύλης με οδοντιατρική αποκατάσταση. Στην περίπτωση που ο συνολικός λόγος των δοντιών του ασθενή διαφέρει περισσότερο από μία τυπική απόκλιση από τον μέσο όρο, τότε υπάρχει περίσσεια οδοντικής ουσίας είτε στα πρόσθια δόντια του άνω ή του κάτω οδοντικού τόξου του ασθενή, είτε στα οπίσθια δόντια του άνω ή του κάτω οδοντικού τόξου του ασθενή, είτε και στα πρόσθια και στα οπίσθια δόντια του άνω ή του κάτω οδοντικού τόξου του ασθενή. Σε συνδυασμό με την εκτίμηση του λόγου των προσθίων δοντιών, καθορίζεται σε ποια ομάδα δοντιών εντοπίζεται η περίσσεια της οδοντικής ουσίας. Για την επίτευξη επομένως του ιδανικού αποτελέσματος, θα απαιτούνταν είτε η μείωση της εγγύς-άπω διάστασης της μύλης της ομάδας των δοντιών του οδοντικού τόξου που παρατηρούνταν η περίσσεια οδοντικής ουσίας (με τη μείωση της εγγύς-άπω διάστασης των δοντιών ή με την πραγματοποίηση εξαγωγών), είτε η αύξηση του εύρους της ομάδας των δοντιών στο οδοντικό τόξο που δεν παρατηρούνταν περίσσεια οδοντικής ουσίας, με την πραγματοποίηση οδοντιατρικής αποκατάστασης. Ανάλυση κατά Mills Ο Mills (1964) πραγματοποιώντας μετρήσεις σε 230 ενήλικες (άνδρες) συμπέρανε ότι υπάρχει υψηλή συσχέτιση μεταξύ της κακής διάταξης των δοντιών και του μήκους του οδοντικού τόξου. Στον Πίνακα 6 παρατίθενται οι μέσες τιμές εύρους και μήκους οδοντικών τόξων σύμφωνα με τις μετρήσεις του. 10

18 Πίνακας 6. Τιμές εύρους και μήκους οδοντικών τόξων (Mills 1964). Όλες οι μετρήσεις είναι σε χιλ. Εύρος τόξου στην περιοχή: Δείκτης Επιπέδωσης Κυνοδόντων 1 ων προγομφίων 2 ων προγομφίων Μήκος τόξου Άνω οδοντικό τόξο 0 (32) (103) (77) (18) Όλοι οι εξετασθέντες (230) Κάτω οδοντικό τόξο 0 (32) (103) (77) (18) Όλοι οι εξετασθέντες (230)

19 3. ΨΗΦΙΑΚΑ ΕΚΜΑΓΕΙΑ ΜΕΛΕΤΗΣ (E - MODELS) Τα ψηφιακά εκμαγεία μελέτης, επιτρέπουν την ψηφιακή απεικόνιση των οδοντικών τόξων στην οθόνη του ηλεκτρονικού υπολογιστή, την ανάρτησή τους σε ψηφιακό αρθρωτήρα και την πραγματοποίηση όλων των οδοντικών μετρήσεων που πραγματοποιούνται στα συμβατικά εκμαγεία μελέτης. Στα πλεονεκτήματα της χρήσης των ψηφιακών εκμαγείων μελέτης συμπεριλαμβάνονται η εξάλειψη του προβλήματος αποθήκευσης των εκμαγείων, η γρηγορότερη κατασκευή τους, η δαπάνη λιγότερων υλικών για την κατασκευή τους, η δυνατότητα αντιγραφής τους, η εξάλειψη του κινδύνου καταστροφής ή απώλειας των εκμαγείων, η δυνατότητα πραγματοποίησης μετρήσεων και αποθήκευσης αυτών, η μείωση του χρόνου πραγματοποίησης των μετρήσεων σε σχέση με τα γύψινα εκμαγεία μελέτης, η δυνατότητα απεικόνισης τομών των εκμαγείων χωρίς την πρόκληση μόνιμης καταστροφή τους, η απλούστευση της επικοινωνίας μεταξύ των διαφόρων θεραπόντων ή μεταξύ θεράποντος - ασθενούς ή οικείων προσώπων, η δυνατότητα αποστολής εικόνων των εκμαγείων μέσω ηλεκτρονικού ταχυδρομείου, η ευκολία πρόσβασης και χρήσης των ψηφιακών εκμαγείων από οποιαδήποτε απομακρυσμένη τοποθεσία, η καλύτερη διαχείριση του ιατρείου, η δυνατότητα κατασκευής ομοιώματος των ψηφιακών εκμαγείων μελέτης από πολυμερή υλικά, η δυνατότητα δημιουργίας ψηφιακού setup, η παροχή υπηρεσιών από διάφορες εταιρείες (OrthoCad iq TM, Cadent, Carlstadt, NJ, USA) όπως η εξατομικευμένη τοποθέτηση ορθοδοντικών αγκυλίων που πραγματοποιείται με την βοήθεια του ψηφιακού setup, η κατασκευή εξατομικευμένων προκεκαμμένων συρμάτων από ρομπότ για τα διάφορα στάδια της θεραπείας και η κατασκευή 3D aligners (Leifert και συν. 2009, Rheude και συν. 2005, Santoro και συν. 2003, Veenema και συν. 2009, Zilberman και συν. 2003, Horton και συν. 2010, Quimby και συν. 2004, Mayers και συν. 2005, Redlich και συν. 2008, Mayers και συν. 2005, Keating και συν. 2008, Hildebrand και συν. 2008, Hajeer και συν. 2004, Στα μειονεκτήματα της χρήσης των ψηφιακών εκμαγείων μελέτης συμπεριλαμβάνονται ο χρόνος εκμάθησης του συστήματος, η πιθανότητα απώλειας των δεδομένων λόγω τεχνικής βλάβης, η απώλεια των δεδομένων λόγω της φθοράς των ηλεκτρονικών μέσων αποθήκευσης στο πέρασμα του χρόνου, η ανάγκη για τη δημιουργία και διατήρηση αντιγράφων ασφαλείας των συγκεκριμένων αρχείων, η εξάρτηση από τον προμηθευτή για την παροχή του ειδικού λογισμικού για την χρήση των ψηφιακών εκμαγείων μελέτης και η απουσία πραγματικής τρισδιάστατης παρουσίασης (Santoro και συν. 2003, Mayers 12

20 και συν. 2005, M. Leifert και συν. 2009, Rheude και συν. 2004, Keating και συν. 2008). Σήμερα η δημιουργία ψηφιακών εκμαγείων μελέτης μπορεί να πραγματοποιηθεί είτε απευθείας με την χρήση ειδικής κάμερας ψηφιοποίησης των οδοντικών τόξων ενδοστοματικά (Cuperus και συν. 2012), είτε με την ψηφιοποίηση των αποτυπωμάτων ή των εκμαγείων των οδοντικών τόξων του ασθενή. Όσον αφορά την δεύτερη διαδικασία, αυτή μπορεί να πραγματοποιηθεί είτε σε τοπικό επίπεδο με τη χρήση ειδικών σαρωτών για την ψηφιοποίηση αποτυπωμάτων ή εκμαγείων (R700, Minolta Vivid700, Μinolta VIVID 900), είτε αποστέλλοντας τα αποτυπώματα των οδοντικών τόξων σε εταιρείες που τα μετατρέπουν σε ψηφιακά εκμαγεία μελέτης σαρώνοντας τα αποτυπώματα ή τα αντίστοιχα γύψινα εκμαγεία τους (OrthoCad TM, emodels TM, Digimodel TM, ortho graphics TM, Ortho Insight 3D TM ). Η δυνατότητα που δίνεται με την ψηφιοποίηση των γυψίνων εκμαγείων ή των αποτυπωμάτων σε τοπικό επίπεδο, πλεονεκτεί χρονικά καθώς επιτρέπει την κατασκευή ψηφιακών εκμαγείων μελέτης μέσα σε λίγες ώρες από την λήψη των αποτυπωμάτων από τον ασθενή και δεν απαιτεί την προετοιμασία ειδικής συσκευασίας και αποστολής τους στην εταιρεία. Επιπρόσθετα, ενδέχεται να αυξάνεται η ακρίβεια των ψηφιακών εκμαγείων μελέτης καθώς δεν μεσολαβεί πολύ χρόνος από την λήψη του αποτυπώματος και της δημιουργίας των ψηφιακών εκμαγείων μελέτης, με αποτέλεσμα να περιορίζεται η παραμόρφωση του αποτυπωτικού υλικού που εξαρτάται από τον χρόνο που μεσολάβησε. Με εξαίρεση το κόστος αγοράς και συντήρησης του σαρωτή, το μεμονωμένο κόστος κατασκευής των εκμαγείων είναι πολύ μικρό. Η ψηφιοποίηση μπορεί να επιτευχθεί είτε με την σάρωση απ ευθείας των αποτυπωμάτων με τα στάδια σάρωσης του αποτυπώματος του άνω οδοντικού τόξου, σάρωσης του αποτυπώματος του κάτω οδοντικού τόξου, σάρωσης της δήξης του ασθενή (κερί δήξης χρώματος διαφορετικού του κόκκινου ή σιλικόνη δήξης), καθορισμού της σύγκλεισης μεταξύ του άνω και του κάτω οδοντικού τόξου με την ταυτοποίηση σημείων του άνω οδοντικού τόξου με την δήξη του ασθενή και του κάτω οδοντικού τόξου με την δήξη του ασθενή και κατασκευής των ψηφιακών βάσεων των εκμαγείων. Εναλλακτικά με την σάρωση των γυψίνων εκμαγείων των οδοντικών τόξων που προκύπτουν από την εργαστηριακή διαδικασία πλήρωσης των αποτυπωμάτων με υπέρσκληρη ορθοδοντική γύψο με τα στάδια πλήρωσης των αποτυπωμάτων με υπέρσκληρη ορθοδοντική γύψο, κατασκευής εκμαγείων άνω και κάτω οδοντικού τόξου (χωρίς την κατασκευή των βάσεων), σάρωσης του εκμαγείου του άνω οδοντικού τόξου, σάρωσης του εκμαγείου του κάτω οδοντικού τόξου, σάρωσης των εκμαγείων των οδοντικών τόξων σε σύγκλειση (με δυνατότητα 13

21 παρεμβολής του κεριού δήξης ή όχι) και κατασκευής ψηφιακών βάσεων στα ψηφιοποιημένα εκμαγεία μελέτης. Η μέθοδος κατασκευής ψηφιακών εκμαγείων μελέτης δια της σαρώσεως των αποτυπωμάτων, πλεονεκτεί λόγω του μικρότερου κόστους κατασκευής ανά μονάδα των ψηφιακών εκμαγείων μελέτης, λόγω της αποφυγής της εργαστηριακής διαδικασίας κατασκευής γυψίνων εκμαγείων των οδοντικών τόξων, λόγω της αποφυγής των λαθών που σχετίζονται με την διαδικασία αυτή καθώς και λόγω της μείωσης του συνολικού χρόνου εργασίας για την κατασκευή ψηφιακών εκμαγείων μελέτης καθώς η κατασκευή γυψίνων εκμαγείων μελέτης είναι χρονοβόρα (Quaas και συν. 2007). Στα μειονεκτήματα της μεθόδου κατατάσσονται ο αυξημένος χρόνος σάρωσης των αποτυπωμάτων σε σχέση με τον χρόνο σάρωσης των γυψίνων εκμαγείων των οδοντικών τόξων, η πιθανότητα χαμηλότερης ποιότητας εκμαγείων λόγω περισσότερων υποσκαπτόντων περιοχών στο αποτύπωμα, το μεγαλύτερο κόστος του υλικού δήξης (καθώς απαιτείται να μην χρησιμοποιείται υλικό χρώματος κόκκινου όπως το συμβατικό κερί δήξεως) και η αδυναμία μικροδιορθώσεων σημείων του αποτυπώματος (φυσαλίδες εγκοπές). 14

22 4. ΑΚΡΙΒΕΙΑ ΤΩΝ ΜΕΘΟΔΩΝ Η αξιολόγηση των ψηφιακών εκμαγείων μελέτης ξεκίνησε το 2001, με τους Tomassetti και συν. (2001) να συγκρίνουν την ταχύτητα και την αξιοπιστία τεσσάρων μεθόδων υπολογισμού της δυσαρμονίας Bolton (γύψινα εκμαγεία μελέτης και μέτρηση με χάρακα τύπου βερνιέρου, ψηφιακά εκμαγεία QuickCeph, Hamilton Arch Tooth System (HATS) και OrthoCad) και να συμπεραίνουν ότι η μέθοδος QuickCeph ήταν η πιο γρήγορη ακολουθούμενη από την HATS, OrthoCad και την μέτρηση με χάρακα τύπου βερνιέρου. Ακόμη, οι ερευνητές δεν βρήκαν στατιστικά σημαντική διαφορά μεταξύ των μεθόδων που χρησιμοποίησαν για να μετρήσουν την δυσαρμονία Bolton, ενώ βρήκαν κλινικά στατιστική διαφορά (>1.5 χιλ.) για όλες τις μεθόδους συγκρινόμενες με την μέτρηση με χάρακα τύπου βερνιέρου, με την μέθοδο HATS να έχει τα πιο κοντινά αποτελέσματα σε αυτή. Οι Kusnoto και Evans (2002) αξιολογώντας την αξιοπιστία κατασκευής τρισδιάστατων αντικειμένων με την χρήση του σαρωτή Minolta Vivid700 3D με τη σύγκριση διαφόρων αποστάσεων σε έναν κύλινδρο συγκεκριμένων διαστάσεων, ένα εκμαγείο μελέτης και ένα γύψινο εκμαγείο προσώπου, βρήκαν ότι τα τρισδιάστατα δεδομένα που προκύπτουν από την χρήση του επιφανειακού σαρωτή laser μπορούν να θεωρηθούν αξιόπιστα. Οι Santoro και συν. (2003) συγκρίνοντας το μέγεθος των δοντιών, την οριζόντια πρόταξη και την κατακόρυφη επικάλυψη σε 76 γύψινα και ψηφιακά εκμαγεία μελέτης OrthoCad, συμπέραναν ότι οι τιμές των ψηφιακών μετρήσεων του μεγέθους των δοντιών και της οριζόντιας πρόταξης ήταν μικρότερες από αυτές των πραγματικών τιμών, αλλά κλινικά ήταν στατιστικά μη σημαντικές. Οι Zilberman και συν. (2003) αξιολογώντας την ακρίβεια της εγγύς-άπω διάστασης των δοντιών, την ακρίβεια της διακυνοδοντικής και διαγομφιακής απόστασης του κάθε οδοντικού τόξου μεταξύ γυψίνων εκμαγείων μελέτης και ψηφιακών εκμαγείων μελέτης (OrthoCad TM ), συμπέραναν ότι οι μετρήσεις που πραγματοποιούνται στα ψηφιακά εκμαγεία είναι κλινικά αποδεκτές, αλλά για την πραγματοποίηση επιστημονικών εργασιών συστήνουν οι μετρήσεις να πραγματοποιούνται σε συμβατικά εκμαγεία μελέτης. Οι Bell και συν. (2003) αξιολόγησαν 22 γύψινα εκμαγεία μελέτης, χρησιμοποιώντας για την ψηφιοποίηση τους μία ειδική φωτοστερεομετρική τεχνική και διαπίστωσαν ότι η μέση διαφορά των τιμών μεταξύ των γύψινων και ψηφιακών εκμαγείων μελέτης ήταν 0.27 χιλ. Συμπέραναν λοιπόν ότι η ακρίβεια των ψηφιακών εκμαγείων ήταν ικανοποιητική. 15

23 Οι Costalos και συν. (2005) αξιολογώντας τον δείκτη ABO σε ψηφιακά εκμαγεία μελέτης (OrthoCad TM ), συμπέραναν ότι η χρήση του συστήματος είναι αποδεκτή αλλά απαιτείται βελτίωση του λογισμικού για την επίτευξη μεγαλύτερης αξιοπιστίας στις μετρήσεις επιπέδωσης και παρειογλωσσικής απόκλισης των δοντιών των ψηφιακών εκμαγείων. Οι Mayers και συν. (2005) αξιολογώντας τον δείκτη PAR σε ψηφιακά εκμαγεία μελέτης (OrthoCad TM ), συμπέραναν ότι είναι έγκυρος και αξιόπιστος. Οι Rheude και συν. (2005) αξιολογώντας την χρησιμοποίηση των ψηφιακών εκμαγείων μελέτης για την κατάρτιση του σχεδίου θεραπείας, συμπέραναν ότι στις περισσότερες των περιπτώσεων τα ψηφιακά εκμαγεία μελέτης μπορούν να χρησιμοποιηθούν αποτελεσματικά ως ορθοδοντικά διαγνωστικά στοιχεία για την κατάρτιση του σχεδίου θεραπείας των ασθενών. Οι Whetten και συν. (2006) συμπέραναν ότι τα ψηφιακά εκμαγεία μελέτης αποτελούν μία έγκυρη εναλλακτική μέθοδο για την διάγνωση ορθοδοντικών ανωμαλιών. Οι Okunami και συν. (2007) αξιολογώντας την τιμή του δείκτη ABO μεταξύ γυψίνων και ψηφιακών εκμαγείων μελέτης (OrthoCad TM ), διαπίστωσαν ότι το πρόγραμμα της OrthoCad TM, δεν ήταν ικανό για την αξιολόγηση όλων των παραμέτρων του ως άνω δείκτη. Οι Quaas και συν. (2007) χρησιμοποιώντας μηχανικό ψηφιοποιητή (Triclone 90, Renishaw plc, Gloucester-shire, UK) αξιολόγησαν την ακρίβεια διαστάσεων παρασκευασμένης οδοντικής μύλης, σε ψηφιακά εκμαγεία που κατασκευάστηκαν από την σάρωση του αποτυπώματος και σε ψηφιακά εκμαγεία που κατασκευάστηκαν με την σάρωση του εκμαγείου της παρασκευασμένης οδοντικής μύλης. Οι συγγραφείς συμπέραναν ότι δεν συνίσταται η σάρωση απ ευθείας των αποτυπωμάτων για την κατασκευή προσθετικών αποκαταστάσεων, καθώς στα όρια της παρασκευής υπήρχαν γεωμετρικές παρεκκλίσεις. Οι Hildebrand και συν. (2008) αξιολογώντας μεταξύ γυψίνων και ψηφιακών εκμαγείων μελέτης (OrthoCad TM ) την ακρίβεια της ηλεκτρονικής μορφής έκδοσης του δείκτη ABO σε ψηφιακά εκμαγεία μελέτης, συμπέραναν ότι δεν μπορεί ο δείκτης αυτός να αντικαταστήσει την συμβατική έκδοση του δείκτη με την βοήθεια του σχετικού χάρακα. Οι Keating και συν. (2008) συγκρίνοντας γραμμικές μετρήσεις μεταξύ γυψίνων και ψηφιακών εκμαγείων μελέτης (Μinolta VIVID 900), συμπέραναν ότι ο σαρωτής είναι αξιόπιστος για την σάρωση των εκμαγείων. Ακόμη, αξιολογώντας την ακρίβεια δύο εκμαγείων μελέτης που κατασκευάστηκαν από τα ψηφιακά δεδομένα με 16