Intraorale Ultraschallbildgebung des Zahn-Parodontium-Komplexes

Zweck:

Der Zweck dieser Studie ist die Untersuchung eines intraoralen Ultraschalls zur Darstellung des Zahn-Parodontium-Komplexes, der eine Alternative zur DVT-Bildgebung mit ionisierender Strahlung darstellt.

Hypothese:

Die Ultraschallbildgebung ist eine strahlungsfreie Alternative zur Bildgebung des Zahn-Parodontium-Komplexes.

Rechtfertigung:

Gerade Zähne und ein gesundes Lächeln sind für das Wohlbefinden eines Menschen von größter Bedeutung. Malokklusion (Zahnengstand) ist laut Weltgesundheitsorganisation (WHO) die dritthäufigste Zahnanomalie. Die Schwere der Malokklusion kann Schwierigkeiten bei der Kieferbewegung, beim Kauen, beim Sprechen und eine hohe Anfälligkeit für Zahnfleischerkrankungen verursachen. Die Korrektur von Malokklusionsproblemen erfordert eine umfassende kieferorthopädische Behandlung. Die CBCT-Bildgebung für die kieferorthopädische Diagnose und Behandlungsplanung hat in letzter Zeit aufgrund ihrer inhärenten Vorteile gegenüber der traditionellen planaren kephalometrischen 2D- und Panorama-Radiographie zugenommen. Dazu gehört der Vorteil der 3D-Fähigkeit, Bilder ohne Überlagerungs- oder Vergrößerungsfehler anzuzeigen. Dies ist besonders wichtig bei der Erkennung von Knochendehiszenz und Fensterung im Zusammenhang mit einer kieferorthopädischen Behandlung. Das Vorhandensein dieser Defekte verringert die knöcherne Unterstützung der Zähne, was zusammen mit einer durch Plaque verursachten Entzündung der Gesundheit der Zähne während einer kieferorthopädischen Zahnbewegung abträglich sein kann. Das DVT-Bild liefert in der Regel eine viel höhere Strahlung als herkömmliche Zahnröntgenaufnahmen. Kieferorthopädische Patienten, meistens Kinder, sind zunehmend anfällig für schädliche Wirkungen ionisierender Strahlung aufgrund der akkumulierten Strahlendosis durch wiederholte Überwachungsbesuche. Daher wurden neue bildgebende Verfahren wie Ultraschall als strahlungsfreie Alternative zur CBCT-Bildgebung erforscht. Die Ultraschalltechnik nutzt Echos mechanischer Wellen und die akustischen Eigenschaften des Ziels, um nicht-invasiv ein Bild zu erzeugen. Die Eigenschaften der zurückkehrenden Echos werden hauptsächlich durch die elastischen Eigenschaften des übertragenden Mediums und den akustischen Impedanzkontrast der Grenzfläche zwischen dem Ziel und dem umgebenden Medium bestimmt. Medizinischer Ultraschall wird seit Jahrzehnten hauptsächlich zur Darstellung von Weichteilen eingesetzt. Obwohl sich der Einsatz von Ultraschall in der Zahnheilkunde mehr auf die Abbildung von Zahnhartgewebe konzentrierte, wurde seine Verwendung in letzter Zeit auf die Abbildung von parodontalen weichen und harten Strukturen ausgeweitet. Obwohl das Interesse an der Verwendung von Ultraschall in der Zahnheilkunde zunimmt, ist die Forschung zur Verwendung von Ultraschall zur Untersuchung von Zahn-Parodontalgewebe begrenzt.

Ziele:

Das Ziel dieser Studie ist es, die Gültigkeit und Zuverlässigkeit einer intraoralen Ultraschalltechnik in einer klinischen Umgebung zu bestimmen, indem die Ultraschallmessungen mit denen der klinischen Standard-DVT-Bildgebung verglichen werden.

Forschungsmethode/Verfahren:

Teilnehmerrekrutierung:

60 kieferorthopädische Teilnehmer in der Altersgruppe von 10-60 Jahren werden für über ein Jahr für die Studie rekrutiert. Diese Bevölkerungsgruppe wird anhand der Ein- und Ausschlusskriterien aus den Patienten der Kieferorthopädischen Klinik der Klinik für Mundgesundheit - Klinik für Zahnheilkunde gescreent und rekrutiert. Für jeden Probanden werden diagnostische Aufzeichnungen als Teil der routinemäßigen kieferorthopädischen Diagnose und Behandlungsplanung erstellt. Diese Aufzeichnungen umfassen extraorale und intraorale Fotos, digitale Modelle und DVT-Bildgebung. Zusätzlich zu den routinemäßigen diagnostischen Aufzeichnungen wird nach Erhalt eine Ultraschalluntersuchung der unteren und oberen Schneidezähne, Eckzähne, Prämolaren und Backenzähne für insgesamt sechzehn (16) Zähne (vier (4) Zähne in jedem der vier Quadranten) durchgeführt Einverständniserklärung der Patienten und ihrer Erziehungsberechtigten. Nach den diagnostischen Aufzeichnungen werden alle Probanden einer kieferorthopädischen Behandlung zur Korrektur ihrer Malokklusion unterzogen, entweder von einem zugelassenen kieferorthopädischen Fakultätsmitglied oder einem kieferorthopädischen Assistenzarzt unter der Aufsicht eines zugelassenen Kieferorthopäden an der Kaye Edmonton Dental Clinic, University of Alberta.

Verfahren:

Ultraschalluntersuchung:

Der verwendete Ultraschallscanner ist ein tragbares medizinisches Diagnosesystem mit einer Clarius-Plattform (ClariusMobile Health, Richmond, Kanada, Geräte-ID: 1012444 und Geräteidentifikator 99-02-00046

) und einen intraoralen 20-MHz-Array-Schallkopf DSI-1 von DenSonics (DenSonics Imaging Inc, Edmonton, Kanada) zur Off-Label-Verwendung (von Health Canada noch nicht zugelassen).

Alle Ultraschalluntersuchungen werden nach der Ausbildung von demselben wissenschaftlichen Mitarbeiter durchgeführt. Dieser wissenschaftliche Mitarbeiter ist nicht an der Versorgung des Patienten beteiligt. Die Ultraschallbildgebung wird am Ober- und Unterkiefer durchgeführt (es werden wiederum 16 Zähne pro Patient abgebildet – Schneidezahn/Eckzahn/Prämolar/Molar in jedem der vier Zahnquadranten). Der Zahn-Parodontium-Komplex wird abgebildet.

Die Sonde wird zur Infektionskontrolle mit einer Plastikfolie isoliert und intraoral mit einem Gelkissen positioniert, das den Ultraschallwandler und die angestrebten Zahn-Parodontium-Strukturen trennt, wobei die Längsachse der Sonde mit der Längsachse des Zahns ausgerichtet ist. Im Durchschnitt dauert es etwa 1-2 Minuten, um einen einzelnen Scan durchzuführen, und wir schätzen insgesamt 25 Minuten, um Scans an allen Zähnen einer einzelnen Person durchzuführen. Die gespeicherten Daten werden zur Datenanalyse und Messung mit intern entwickelten MATLAB-Codes auf einen Desktop-Computer exportiert.

Plan für die Datenanalyse:

Zielparameter:

Die folgenden fünf Abstands-, Dicken- oder Lokalisierungsparameter werden zur weiteren Analyse und zum Vergleich linear auf Ultraschallbildern gemessen: (1) Gingivarand – Schmelz-Zement-Grenze, (2) Schmelz-Zement-Grenze – Alveolarknochenkamm, (3) Gingivadicke am Alveolar Knochenkamm, (4) Alveolarknochendicke am Kamm und (5) Lokalisation der Schmelz-Zement-Grenze. Messungen der oben genannten fünf Parameter werden von vier Ratern in den Ultraschallbildern durchgeführt. Alle Rater werden für die Datenverarbeitung und -messung verblindet. Um die Intra-Rater-Zuverlässigkeit zu testen, führt jeder Rater die Messung dreimal mit einem Abstand von einer Woche zwischen den Messungen durch, um Verzerrungen zu vermeiden. Drei der Messungen: (2) Schmelz-Zement-Grenze – Alveolarknochenkamm, (4) Alveolarknochendicke am Kamm und (5) Lokalisierung der Schmelz-Zement-Grenze werden sowohl in CBCT- als auch in Ultraschallbildern identifiziert und verglichen.

Statistische Analyse:

Beschreibende Statistiken werden als Mittelwert ± Standardabweichung dargestellt. Die Qualitätskontrolle der Daten erfolgt durch Streudiagramme, um Ausreißer zu erkennen. Wir werden drei Bewertungen berücksichtigen: Intra-Rater-Zuverlässigkeit, Inter-Rater-Zuverlässigkeit und Übereinstimmung zwischen den beiden Methoden. Die Intra- und Inter-Rater-Reliabilitäten werden durch Intra-Klassen-Korrelationskoeffizienten (ICC(2,1)) unter Verwendung eines 2-Wege-Zufallsmodells und absoluter Übereinstimmung mit einem 95-%-Konfidenzintervall bewertet. Die Korrelation und das Bland-Altman-Diagramm werden verwendet, um die Übereinstimmung zwischen CBCT und Ultraschall zu beurteilen.