Caractéristiques morphologiques de la région maxillo-mandibulaire dans une représentation 3D et statut réfractif de l'œil

Cette étude est conçue comme une investigation observationnelle transversale visant à évaluer la relation entre les paramètres biométriques ophtalmologiques et les caractéristiques morphométriques tridimensionnelles cranio-faciales chez de jeunes adultes en bonne santé âgés de 21 à 25 ans, après l'achèvement de la croissance et du développement. Un total de 120 participants est prévu pour être inclus. Les participants seront divisés en trois groupes selon le statut réfractif : myopes, emmétropes et hypermétropes, avec des nombres approximativement égaux dans chaque groupe et une représentation équilibrée par sexe. Pour minimiser l'influence de la variabilité morphologique liée à la population, seuls les individus de même origine ethnique seront inclus.

Les participants éligibles seront de jeunes adultes en bonne santé avec une acuité visuelle corrigée maximale d'au moins 1,0 et des résultats normaux des segments oculaires antérieur et postérieur. Le statut réfractif sera déterminé par autoréfractométrie objective et confirmé par réfraction subjective selon les directives cliniques standard. Les personnes ayant des antécédents de chirurgie oculaire ou faciale, d'anomalies cranio-faciales, d'un traitement orthodontique actif ou antérieur affectant les relations maxillo-mandibulaires, de strabisme, d'amblyopie, de traumatisme oculaire ou facial, ou de maladies systémiques pouvant influencer la morphologie faciale ou les paramètres biométriques oculaires seront exclues. Pour réduire l'influence potentielle des proportions corporelles générales sur les mesures morphométriques, seuls les participants avec un indice de masse corporelle entre 18,5 et 24,9 kg/m² seront inclus. Tous les examens ophtalmologiques seront réalisés dans le même établissement de santé selon un protocole standardisé. Tous les enregistrements faciaux et les procédures d'identification des repères seront effectués par le même investigateur pour réduire la variabilité inter-examinateur et améliorer la reproductibilité.

Toutes les procédures de l'étude sont non invasives. Les données ophtalmologiques seront collectées à l'aide de méthodes cliniques standard, incluant la mesure de l'acuité visuelle corrigée maximale, l'autoréfractométrie objective et la kératométrie. Les paramètres biométriques oculaires détaillés seront obtenus par biométrie optique avec l'IOLMaster 700 (Carl Zeiss Meditec AG, Jena, Allemagne). Les variables biométriques enregistrées incluront la longueur axiale, les rayons de courbure cornéenne, la profondeur de la chambre antérieure, l'épaisseur du cristallin, le diamètre cornéen horizontal (blanc à blanc) et la puissance calculée du cristallin intraoculaire. Toutes les mesures seront effectuées selon un protocole standardisé au sein du même établissement.

La morphologie faciale tridimensionnelle sera évaluée à l'aide d'une imagerie 3D vidéo standardisée. Un appareil mobile sera utilisé pour enregistrer une séquence vidéo tandis que la caméra est déplacée continuellement autour du participant sur une trajectoire circulaire dépassant 180 degrés, permettant la reconstruction d'un modèle de surface facial tridimensionnel par photogrammétrie numérique sans exposition aux rayonnements ionisants. Pendant l'enregistrement, les participants seront positionnés en position naturelle de la tête, avec le regard dirigé droit devant et une expression faciale neutre. Les conditions d'éclairage et la distance de la caméra seront standardisées pour assurer la reproductibilité des mesures. Les séquences vidéo enregistrées seront traitées pour générer des modèles faciaux 3D, qui seront ensuite calibrés et standardisés avant l'analyse. Un traitement ultérieur et l'analyse morphométrique seront réalisés à l'aide du logiciel MeshLab (Visual Computing Lab, ISTI-CNR, Italie).

Sur chaque modèle 3D, des repères anthropométriques standardisés seront identifiés selon les directives établies utilisées dans l'analyse orthodontique et cranio-faciale. Ces repères incluront trichion, glabelle, nasion, subnasale, labrale supérieur, stomion, labrale inférieur, supramentale, pogonion, menton, gnathion, zygion droit et gauche, gonion droit et gauche, et tragion droit et gauche. Sur la base de ces repères, des distances linéaires décrivant les proportions faciales verticales, sagittales, transversales et de profondeur seront calculées. Les mesures verticales incluront les tiers facial supérieur, moyen et inférieur (Tr-G, G-Sn, Sn-Gn), la hauteur faciale totale (N-Gn), et les subdivisions du tiers facial inférieur (Sn-Sto et Sto-Me). Les dimensions labiales seront évaluées à l'aide des distances Ls-Sto et Sto-Li. Les proportions sagittales seront évaluées en mesurant la projection mentonnière et labio-mentale (Sm-Pg) et la projection faciale inférieure (Sn-Pg). Les dimensions transversales incluront la largeur bizygomatique (ZyR-ZyL) et la largeur bigoniale (GoR-GoL). Les mesures de profondeur latérale seront déterminées par les distances entre tragion et subnasale (TrR-Sn, TrL-Sn) et entre tragion et gnathion (TrR-Gn, TrL-Gn). Toutes les mesures linéaires seront calculées automatiquement dans l'environnement de modélisation 3D pour réduire l'erreur de mesure associée aux techniques bidimensionnelles.

En plus des variables ophtalmologiques et morphométriques faciales, des données anthropométriques générales incluant la taille et le poids corporel seront enregistrées, et l'indice de masse corporelle sera calculé.

L'estimation de la taille de l'échantillon a été réalisée à l'aide du logiciel G*Power (version 3.1.9.7). Pour l'analyse de régression linéaire multiple, en supposant une taille d'effet de R² = 0,10, une puissance statistique de 80 % et un niveau de significativité α = 0,05, la taille d'échantillon requise est de 113 participants pour quatre prédicteurs et 122 participants pour cinq prédicteurs. Avec la taille d'échantillon planifiée de 120 participants et cinq prédicteurs, la puissance attendue est de 78 %, ce qui est considéré comme acceptable. Pour les comparaisons entre les trois groupes réfractifs à l'aide d'une analyse de variance à un facteur avec un plan équilibré (n = 40 par groupe), un échantillon total de 120 participants permet de détecter une taille d'effet moyenne (Cohen's f = 0,29) avec une puissance de 80 % à α = 0,05. Si la réduction de dimensionnalité par analyse en composantes principales réduit le nombre de prédicteurs à environ trois composantes expliquant une proportion substantielle de variance, environ 103 participants seraient nécessaires pour atteindre une puissance de 80 %, tandis qu'un échantillon de 120 fournirait une puissance estimée d'environ 87 %.

La fiabilité de la reconnaissance automatique des repères anthropométriques sera évaluée sur un sous-échantillon comprenant 10 à 15 % de l'échantillon total par un traitement 3D répété et le calcul du coefficient de corrélation intraclasse pour évaluer la reproductibilité. Les statistiques descriptives incluront la moyenne et l'écart-type pour les variables normalement distribuées, et la médiane avec l'intervalle interquartile pour les variables non normalement distribuées. La normalité sera évaluée à l'aide du test de Shapiro-Wilk et l'homogénéité des variances avec le test de Levene. Les associations bivariées entre les variables biométriques oculaires et morphométriques faciales seront analysées à l'aide du coefficient de corrélation de Pearson pour les variables normalement distribuées et du coefficient de Spearman lorsque les hypothèses de normalité ne sont pas satisfaites. Des analyses de corrélation partielle contrôlant pour le sexe, la taille corporelle et l'IMC seront également réalisées pour évaluer les associations indépendantes des proportions corporelles générales. Des modèles de régression linéaire multiple distincts seront construits pour chaque variable dépendante, avec la possibilité d'inclure des covariables. Les différences de groupe entre les catégories réfractives seront analysées à l'aide de l'analyse de variance à un facteur lorsque les hypothèses sont satisfaites, de l'ANOVA de Welch en présence d'hétérogénéité des variances, ou du test de Kruskal-Wallis si les hypothèses de normalité sont violées. Les tailles d'effet seront exprimées en eta carré partiel. Une analyse en composantes principales exploratoire sera appliquée pour réduire la dimensionnalité des variables morphométriques et identifier les schémas dominants de variabilité, et les composantes résultantes pourront être incluses dans des analyses de corrélation ou de régression ultérieures. En plus des mesures linéaires absolues, des ratios morphométriques standardisés seront calculés pour différencier les effets de taille des effets de forme. Toutes les analyses statistiques seront réalisées à l'aide de SPSS Statistics 25.0, avec une significativité fixée à α = 0,05.

L'étude sera menée conformément à la Déclaration d'Helsinki, aux directives ICH-GCP et aux réglementations applicables en matière de protection des données. L'approbation éthique a été obtenue du Comité d'éthique du Centre hospitalier clinique Sestre milosrdnice et du Comité d'éthique de l'École de médecine dentaire de l'Université de Zagreb. Tous les participants fourniront un consentement éclairé écrit avant l'inclusion. La participation sera volontaire, avec le droit de se retirer à tout moment sans conséquence pour un traitement ou des soins médicaux ultérieurs. Toutes les données collectées et la documentation faciale seront anonymisées à l'aide d'identifiants codés et stockées dans une base de données électronique sécurisée accessible uniquement à l'équipe de recherche. Si des photographies ou des représentations faciales tridimensionnelles sont utilisées dans des publications scientifiques ou dans la thèse de doctorat, les caractéristiques identifiables seront protégées de manière supplémentaire. Étant donné la nature non invasive des procédures, qui incluent une imagerie faciale 3D standardisée et des mesures biométriques ophtalmologiques de routine, aucun risque supplémentaire au-delà de ceux associés à un examen ophtalmologique standard n'est attendu. L'étude sera menée et rapportée conformément aux directives STROBE pour la recherche observationnelle.