Biomarkery ortodontického pohybu zubů s fixními aparáty a terapie vibračními aparáty

Specifické cíle

1. Zjistit, zda kombinovaná léčba vibrací fixním aparátem mění expresi specifických faktorů kostní remodelace ve slinách ve srovnání se samotnou fixní ortodontickou léčbou.
2. Dále objasnit roli vibračního ošetření na stupeň pohyblivosti zubu při ošetření fixním aparátem ve srovnání s kontrolou.
3. Zjistit, zda kombinovaná léčba vibračním aparátem zvyšuje rychlost pohybu ortodontických zubů během fáze zarovnání.
4. Zhodnotit roli vibrační léčby v tlumení bolesti u pacientů podstupujících ortodontickou léčbu.

Screeningové a náborové procedury Přibližně 600 pacientů zahájí léčbu každý rok na ortodontické klinice University of Connecticut. Cílem pilotního projektu je získat celkem 40 pacientů, z toho 20 mužů a 20 žen, rovnoměrně rozdělených mezi kontrolní a vibrační skupiny. Na základě předpokládaných nástupů předpokládáme splnění náborových cílů během prvních 12 měsíců studia.

Potenciální subjekty budou pro tuto studii podrobeny screeningu po dokončení všech obvyklých úvodních screeningových postupů pro pacienty na ortodontické klinice University of Connecticut s jejich jmenovaným primárním ortodontickým poskytovatelem. Primární ortodontický poskytovatel určí, zda se pacient pravděpodobně kvalifikuje (předběžný screening) pro studii na základě kritérií pro zařazení/vyloučení. Počáteční klinické ukazatele způsobilosti hodnocené během předběžného screeningu jsou zdravý pacient podstupující neextrakční léčbu s dobrou ústní hygienou. Budou zahrnuti muži a ženy všech etnických skupin, pokud jsou ve věku 15-35 let.

Pokud potenciální pacient splňuje počáteční kritéria, ortodontický poskytovatel upozorní koordinátora studie a PI, aby provedli screening pacientových stávajících zubních záznamů, včetně screeningových formulářů, modelů a/nebo rentgenových snímků pro potvrzení pravděpodobné způsobilosti k účasti ve studii.

Postupy studie I. Standardizovaný protokol ortodontické léčby Protokol léčby ortodontické kliniky bude standardizován, aby se minimalizovala variabilita v pořadí léčby. Všechny předměty budou spojeny s 0,022"X0,028" závorky pasivní samoligující závorky s předepisováním maximálního napětí pásku (MBT) od 2. premoláru do 2. premoláru v obou obloucích a lepené trubičky na 1. molárech při základní návštěvě (T0). Každý subjekt bude mít při úvodní návštěvě 0,014" měděný nikl titanový (NiTi) obloukový drát. Na T2 bude umístěn další obloukový drát v pořadí (0,014"X0,025" měděný NiTi).

Subjekty budou viděny při normálně stanovených návštěvách každých 4-6 týdnů. Primární ortodontický poskytovatel bude řídit fázi zarovnání a vyrovnání léčby a bude pokračovat v sekvenci drátů, jak je uvedeno. Umístění každého obloukového drátu nebude přiřazen žádný konkrétní postup/časový rámec. Očekává se, že poskytovatelé přejdou k dalšímu obloukovému drátu, až jej bude možné pohodlně umístit na základě dosaženého stupně zarovnání.

V případě zlomení závorky je třeba subjekt prohlédnout do 7 dnů, aby se závorka znovu spojila, a to ve standardní péči i ve studii. Primární ortodontický poskytovatel přemístí držák do ideální polohy a pokračuje ve vyrovnání pomocí studijních oblouků. Pokud se subjekt nedostaví do 7 dnů po přerušení, bude ze studie diskvalifikován.

II. Postupy randomizace Po přijetí do studie a poté, co koordinátor studie provedl základní měření v TO, bude provedena randomizace. Protože studijní skupiny budou rozděleny podle pohlaví, bude provedena samostatná randomizace pro muže a ženy. Použije se randomizace bloků. Na základě pohlaví bude vygenerováno 20 neprůhledných obálek obsahujících rozdělení do skupin (10 pro skupinu vibrační studie, 10 pro nevibrační kontrolní skupinu). V době randomizace si subjekt vybere obálku a zveřejní skupinové přiřazení. Pro subjekty zařazené do vibrační skupiny poskytne koordinátor studie podrobné pokyny k obsluze zařízení a dá těmto subjektům pokyn, aby jej používali po dobu 20 minut denně.

III. Postupy sběru dat V den bondingu (T0), před umístěním jakéhokoli aparátu, budou odebrány základní nestimulované celé sliny a provede se Periotest na vybraných zubech v oblouku dolní čelisti. Kromě toho budou pořízeny otisky alginátového modelu. Tyto postupy budou podrobněji popsány v dalších částech. Jakmile budou přijata základní opatření, PI provede randomizaci a oznámí koordinátorovi studie, do které skupiny je subjekt zařazen ("vibrační ošetření" nebo "žádné vibrace"). Pacientům zařazeným do skupiny s vibračním ošetřením bude poskytnuto zařízení s vibračním zařízením (Acceledent) a budou instruováni, aby využívali 20 minut denně podle pokynů výrobce.

Po nasazení fixních aparátů a zahájení pohybu zubů budou subjekty pokračovat ve standardní ortodontické léčbě s nebo bez vibrační léčby na základě přidělení. Odběr vzorků slin, Periotest a otisky alginátu budou odebrány v T1 (5-6 týdnů po TO), T2 (10-12 týdnů po TO) a T3 (15-17 týdnů po TO). Subjekty budou pozorovány mezi polednem a 17:00, aby se minimalizovalo možné zkreslení slinných markerů cirkadiánními rytmy.

Biomarkery slin Odběr nestimulovaných celých slin bude proveden za použití stejných metod, které popsali Navazesh a Kumar. Nestimulované celé sliny budou odebírány pasivním slintáním do sterilních centrifugačních zkumavek na ledu po dobu 15 minut nebo jakmile se na začátku a při každé návštěvě odebere 2-10 mililitrů (ml) slin, podle toho, co nastane dříve. Jakmile se odeberou sliny, vzorky se udrží na ledu a doplní se o inhibitor proteinázy. Vzorky budou poté centrifugovány po dobu 10 minut při 3000 rpm, aby se odstranily buněčné zbytky a supernatanty budou shromážděny a skladovány při -80 °C, dokud nebudou připraveny k analýze na biomarkery.

Biomarkery budou hodnoceny testem ELISA přímou sendvičovou metodou za použití standardního protokolu.

Postupy měření periotestu Toto měření se provádí na začátku a při každé návštěvě. Stupeň pohyblivosti zubů bude použit pomocí zařízení Periotest (Siemens, Bensheim, Německo) na centrálních řezácích, špičácích a 2. premolárech v obou mandibulárních kvadrantech, jak již dříve popsal Liou et al. Obloukový drát se odstraní a měření Periotest se provede trojmo, přičemž se zaznamenají průměry.

Analýza zubního modelu

Dva zaslepení kliničtí hodnotitelé posoudí míru zarovnání dolních řezáků pro obě skupiny. Analýzy zubních sádrů budou provedeny na mandibulárním odlitku metodou založenou na Littleově indexu nepravidelnosti. Littleův index nepravidelnosti byl vyvinut k posouzení velikosti posunu předního zubu od špičáku ke špičáku. Kontaktní posun bude měřen v milimetrech kolem oblouku od špičáku ke špičáku. Nesrovnalost bude měřena na modelech z každého ze čtyř časových bodů a bude vyhodnocena na základě procentuální změny během 6měsíčního vyhodnocovacího období.

Ortodontické hodnocení bolesti

Subjektům bude poskytnut deník bolesti na základní linii (TO), návštěvy T1 a T2, aby se zaznamenala úroveň ortodontické bolesti každý večer po dobu prvních 7 dnů po každé studijní návštěvě. Stupeň bolesti bude hodnocen pomocí vizuální analogové škály (VAS) v rozsahu od 1 (nejmenší bolest) do 10 (nejvyšší bolest). Kromě toho budou pacienti hlásit, zda je bolest konstantní nebo je přítomna pouze při kousání/žvýkání. Subjekty vrátí vyplněný deník při příští návštěvě, aby jej vyzvedl koordinátor studie a uchoval v záznamu o studii.

Kvalita života v oblasti orálního zdraví (OHQoL)

K posouzení dopadu vibračního zařízení na celkovou kvalitu života v oblasti ústního zdraví subjektu bude subjektům poskytnut dotazník Profil dopadu na orální zdraví (OHIP-14). OHIP-14 se skládá ze 14 otázek rozdělených do specifických dimenzí včetně funkčního omezení, fyzické bolesti, psychické nepohody, tělesného postižení, psychického a sociálního postižení a celkového životního handicapu z ortodontické léčby s vibračním aparátem nebo bez něj. OHIP-14 bude podáván při každé studijní návštěvě a změny profilu budou porovnány v různých časových bodech v analýzách dat.

Individuální skóre se vynásobí vahami, aby se získalo dílčí skóre pro každou kategorii.

IV. Velikost vzorku a zdůvodnění Existuje jen málo studií hodnotících slinné biomarkery během ortodontického pohybu zubů. Naším primárním výsledkem jsou změny v expresi specifických biomarkerů buněčné aktivace a kostní remodelace. V současnosti nejsou k dispozici žádné randomizované klinické studie (RCT), které by předpovídaly účinky léčby na expresi biomarkerů. Tato studie bude sloužit jako pilotní projekt s celkem 40 pacienty ve 4 skupinách rozdělených podle pohlaví a ramen pro léčbu vibrací/bez vibrací.

Odhadujeme, že každý rok zahájí ortodontickou léčbu na ortodontické klinice University of Connecticut 600 pacientů v cílovém věkovém rozmezí. Očekáváme splnění našeho náborového cíle pro tuto studii.

V. Účast subjektu Načasování návštěvy je plánováno tak, aby se shodovalo s běžně plánovanými návštěvami poskytovatele/pacienta na klinikě. Léčba neextrakčních případů trvá na ortodontické klinice pomocí fixních aparátů obvykle 12-30 měsíců. Nicméně subjekty budou hodnoceny pouze během prvních 6 měsíců jejich léčby klinickým zařízením pro účely studie a pro data. Poskytovatelé budou pacienty sledovat každých 5-6 týdnů a koordinátor studie zajistí/potvrdí pacienty ke studiu. Po dokončení fáze pozorování a sběru dat (až 17 týdnů) budou pacienti pokračovat v léčbě podle pokynů svého primárního ortodontického poskytovatele. Sběr dat bude probíhat při normálně plánovaných návštěvách bez dalších schůzek specifických pro studii.

V případě, že hlavní výzkumník rozhodne, že subjekt není vhodný pro pokračování ve studii (např. subjekt vykazuje soustavné nedodržování stanovených návštěv, soustavné rozbití přístrojů, ohledy na bezpečnost pacienta atd.), bude odvolán PI ze studie a nebudou shromažďovány žádné další údaje. Konkrétně špatné dodržování schůzek během přiděleného časového rámce pro každou studijní návštěvu povede k diskvalifikaci subjektů ze studie. Například časový rámec sledování pro T1 je 5-6 týdnů po T0 (základní hodnota). Pokud tedy pacient zmešká schůzku a nemůže nebo si nepřeloží termín své návštěvy ve stanoveném čase od (do 6 týdnů po T0), bude ze studie diskvalifikován. Také v případě zlomení závorky (jak bylo uvedeno výše) je třeba subjekt vidět do 7 dnů, aby se závorka odrazila. Primární ortodontický poskytovatel přemístí držák do ideální polohy a pokračuje ve vyrovnání pomocí studijních oblouků. Pokud se subjekt nedostaví do 7 dnů po přerušení, bude ze studie diskvalifikován.

Údaje shromážděné do tohoto bodu budou použity v analýzách. Léčba pacienta bude pokračovat u primárního ortodontického poskytovatele v souladu se standardem péče.

VI. Statistická/analýza dat Intra a inter-rater spolehlivost měření nepravidelnosti bude hodnocena pomocí modelů T0 a T3 hodnocených dvěma zaslepenými hodnotiteli s týdenním odstupem pro všechny pacienty. K posouzení spolehlivosti měření bude použita Cronbachova alfa analýza. Jediný kalibrovaný hodnotitel (koordinátor studie) bude shromažďovat všechna měření pohyblivosti zubů pomocí Periotestu a průměry budou vyhodnoceny pomocí neparametrických statistických analýz.

Wilcoxon Rank Sum test pro nezávislé vzorky bude použit k posouzení rozdílů mezi skupinami pro všechny spojité proměnné s α=0,05 pro změny indexu nepravidelnosti – měření Periotest, měření VAS & OHIP-14.

Exprese biomarkerů ve slinách bude analyzována pomocí ANOVA pro posouzení rozdílů mezi čtyřmi studijními skupinami v každém časovém bodě. Koordinátor studie a hlavní řešitel provedou statistické analýzy.