Biomarkers van orthodontische tandbewegingen met vaste apparaten en vibratietherapie

Specifieke doelen

1. Om te bepalen of een gecombineerde behandeling met vibratie-vaste apparaten de expressie van specifieke botremodelleringsfactoren in speeksel verandert in vergelijking met alleen een vaste orthodontische behandeling.
2. Om de rol van vibratiebehandeling op de mate van tandmobiliteit tijdens behandeling met vaste apparatuur verder te verduidelijken in vergelijking met controle.
3. Om te bepalen of gecombineerde vibratie-vaste apparaatbehandeling de snelheid van orthodontische tandbeweging verhoogt tijdens de uitlijningsfase van de behandeling.
4. Evalueren van de rol van vibratiebehandeling bij de beheersing van pijn bij patiënten die een orthodontische behandeling ondergaan.

Screening- en wervingsprocedures Elk jaar beginnen ongeveer 600 patiënten met de behandeling in de orthodontische kliniek van de Universiteit van Connecticut. Het doel van het proefproject is om in totaal 40 patiënten te rekruteren, met 20 mannelijke en 20 vrouwelijke proefpersonen, gelijkelijk verdeeld over controle- en vibratiegroepen. Op basis van de geplande start verwachten we dat we de wervingsdoelen tijdens de eerste 12 maanden van de studie zullen halen.

Potentiële proefpersonen zullen voor deze studie worden gescreend na het voltooien van alle gebruikelijke initiële screeningprocedures voor patiënten in de Orthodontische Kliniek van de Universiteit van Connecticut met hun aangewezen primaire orthodontische zorgverlener. De primaire orthodontische zorgverlener zal bepalen of de patiënt waarschijnlijk in aanmerking komt (pre-screen) voor het onderzoek op basis van de opname-/uitsluitingscriteria. De eerste klinische indicatoren die tijdens de pre-screening worden beoordeeld, zijn een gezonde patiënt die een niet-extractiebehandeling ondergaat met een goede mondhygiëne. Mannelijke en vrouwelijke proefpersonen van alle etniciteiten worden opgenomen als ze tussen de 15 en 35 jaar oud zijn.

Als de toekomstige patiënt aan de initiële criteria voldoet, zal de orthodontische zorgverlener de studiecoördinator en PI op de hoogte stellen om de bestaande tandheelkundige dossiers van de patiënt te screenen, inclusief screeningformulieren, modellen en/of röntgenfoto's om te bevestigen of hij waarschijnlijk in aanmerking komt voor deelname aan de studie.

Onderzoeksprocedures I. Gestandaardiseerd protocol orthodontische behandeling Het behandelprotocol van de orthodontische kliniek zal worden gestandaardiseerd om variabiliteit in de volgorde van de behandeling te minimaliseren. Alle onderwerpen worden gebonden met 0.022 "X0.028" beugels passieve zelfligerende beugels met maximale bandspanning (MBT) van de 2e premolaar tot de 2e premolaar in beide bogen en bonded tubes op de 1e molaren bij het basisbezoek (T0). Elke proefpersoon krijgt bij het eerste bezoek een boogdraad van koper-nikkel-titanium (NiTi) van 0,014 inch. Op T2 wordt de volgende boogdraad in de reeks (0,014"X0,025" koper NiTi) geplaatst.

Proefpersonen zullen om de 4-6 weken worden gezien bij normaal geplande bezoeken. De primaire orthodontische zorgverlener leidt de uitlijnings- en nivelleringsfase van de behandeling en gaat door met de draadvolgorde zoals aangegeven. Er wordt geen specifieke procedure/tijdsbestek toegewezen aan de plaatsing van elke boogdraad. Van zorgverleners wordt verwacht dat ze doorgaan naar de volgende boogdraad wanneer deze comfortabel kan worden geplaatst op basis van de mate van uitlijning die is bereikt.

In het geval van breuk van de beugel moet de proefpersoon binnen 7 dagen worden gezien om de beugel opnieuw te laten hechten, zowel in de standaardzorg als in het onderzoek. De eerstelijnsorthodontist zal de beugel in de ideale positie herpositioneren en doorgaan met uitlijnen met behulp van de studieboogdraden. Als de proefpersoon 7 dagen na de breuk niet aanwezig is, wordt hij/zij gediskwalificeerd voor het onderzoek.

II. Randomisatieprocedures Zodra ze voor het onderzoek zijn gerekruteerd en nadat basislijnmetingen op T0 zijn genomen door de onderzoekscoördinator, zal de randomisatie worden uitgevoerd. Aangezien de onderzoeksgroepen naar geslacht worden onderverdeeld, wordt voor mannen en vrouwen een aparte randomisatie uitgevoerd. Er wordt gebruik gemaakt van blokrandomisatie. Op basis van geslacht worden 20 ondoorzichtige enveloppen gegenereerd met daarin de groepstoewijzing (10 voor de vibratiestudiegroep, 10 voor de niet-vibratiecontrolegroep). Op het moment van randomisatie kiest de proefpersoon een envelop en maakt de groepsopdracht bekend. Voor proefpersonen die zijn ingedeeld in de vibratiegroep geeft de studiecoördinator gedetailleerde instructies over de bediening van het apparaat en instrueert deze proefpersonen om het gedurende 20 minuten per dag te gebruiken.

III. Procedures voor het verzamelen van gegevens Op de dag van de hechting (T0), voorafgaand aan de plaatsing van eventuele apparaten, wordt basislijn niet-gestimuleerd volledig speeksel verzameld en wordt periotest uitgevoerd op geselecteerde tanden in de mandibulaire boog. Daarnaast zullen er alginaatmodelafdrukken worden gemaakt. Deze procedures worden in de volgende secties in meer detail beschreven. Nadat de nulmetingen zijn uitgevoerd, voert de PI de randomisatie uit en deelt de onderzoekscoördinator mee in welke groep de proefpersoon is ingedeeld ("trillingsbehandeling" of "geen trilling"). De patiënten die zijn toegewezen aan de vibratiebehandelingsgroep krijgen het vibratieapparaat (Acceledent) en worden geïnstrueerd om de 20 minuten per dag te gebruiken volgens de instructies van de fabrikant.

Nadat de vaste apparaten zijn geplaatst en de beweging van de tanden begint, gaan de proefpersonen door met de standaard orthodontische behandeling met of zonder vibratiebehandeling op basis van toewijzing. Verzameling van speekselmonsters, Periotest en alginaatafdrukken worden genomen op T1 (5-6 weken na T0), T2 (10-12 weken na T0) en T3 (15-17 weken na T0). De proefpersonen zullen tussen 12.00 en 17.00 uur worden gezien om mogelijke verwarring van speekselmarkers door circadiane ritmes te minimaliseren.

Speekselbiomarkers Het verzamelen van niet-gestimuleerd volledig speeksel zal worden uitgevoerd volgens dezelfde methoden als beschreven door Navazesh en Kumar. Niet-gestimuleerd volledig speeksel wordt verzameld door passief te kwijlen in steriele centrifugebuizen op ijs gedurende 15 minuten of zodra 2-10 milliliter (ml) speeksel is verzameld bij aanvang en bij elk bezoek, afhankelijk van wat zich het eerst voordoet. Zodra het speeksel is verzameld, worden de monsters op ijs bewaard en aangevuld met proteïnaseremmer. Monsters worden vervolgens 10 minuten gecentrifugeerd bij 3000 rpm om celresten te verwijderen en supernatanten worden verzameld en bewaard bij -80°C totdat ze klaar zijn om te worden geanalyseerd op biomarkers.

Biomarkers zullen worden geëvalueerd door middel van een ELISA-test door middel van een directe sandwichmethode met behulp van een standaardprotocol.

Periotest-meetprocedures Deze meting wordt verkregen bij baseline en bij elk bezoek. De mate van tandmobiliteit zal worden gebruikt met behulp van een Periotest-apparaat (Siemens, Bensheim, Duitsland) op de centrale snijtanden, hoektanden en 2e premolaren in beide mandibulaire kwadranten, zoals eerder beschreven door Liou et al. De boogdraad wordt verwijderd en de Periotest-metingen worden in drievoud uitgevoerd, waarbij de middelen worden geregistreerd.

Tandheelkundige modelanalyse

Twee geblindeerde klinische beoordelaars beoordelen de mate van uitlijning van de onderste snijtanden voor beide groepen. Analyses van tandafgietsels worden uitgevoerd op het onderkaakgips met behulp van een methode die is gebaseerd op de onregelmatigheidsindex van Little. De onregelmatigheidsindex van Little is ontwikkeld om de mate van verplaatsing van de voortanden van hoektand tot hoektand te beoordelen. Contactverplaatsing wordt gemeten in millimeters rond de boog van hoektand tot hoektand. Onregelmatigheden worden gemeten op modellen van elk van de vier tijdstippen en worden geëvalueerd op basis van procentuele verandering gedurende de evaluatieperiode van 6 maanden.

Orthodontische pijnbeoordeling

De proefpersonen krijgen een pijndagboek op basislijn (T0), bezoeken T1 en T2 om elke avond de mate van orthodontische pijn vast te leggen gedurende de eerste 7 dagen na elk studiebezoek. De mate van pijn wordt beoordeeld met behulp van een Visual Analog Scale (VAS) variërend van 1 (minste pijn) tot 10 (hoogste pijn). Bovendien zullen patiënten melden of de pijn constant is of alleen aanwezig is bij bijten/kauwen. De proefpersonen zullen het ingevulde dagboek bij het volgende bezoek inleveren om door de studiecoördinator te worden opgehaald en in het onderzoeksdossier te worden bewaard.

Mondgezondheid Kwaliteit van leven (OHQoL)

Om de impact van het vibratieapparaat op de algehele levenskwaliteit van de mondgezondheid van de proefpersoon te beoordelen, krijgen de proefpersonen een vragenlijst over het mondgezondheidsprofiel (OHIP-14). De OHIP-14 bestaat uit 14 vragen die zijn onderverdeeld in specifieke dimensies, waaronder functionele beperking, fysieke pijn, psychisch ongemak, fysieke handicap, psychologische en sociale handicap en algehele levenshandicap door orthodontische behandeling met of zonder het vibratieapparaat. De OHIP-14 wordt bij elk studiebezoek afgenomen en de profielveranderingen worden in data-analyses op tijdspunten vergeleken.

Individuele scores worden vermenigvuldigd met de gewichten om een ​​subschaalscore voor elke categorie te geven.

IV. Steekproefomvang en rechtvaardiging Er zijn maar weinig studies die speekselbiomarkers evalueren tijdens orthodontische tandbewegingen. Ons primaire resultaat zijn veranderingen in de expressie van specifieke biomarkers van cellulaire activering en botremodellering. Er zijn momenteel geen gerandomiseerde klinische onderzoeken (RCT's) beschikbaar om behandelingseffecten op de expressie van biomarkers te voorspellen. Deze studie zal dienen als een proefproject met in totaal 40 patiënten in 4 groepen verdeeld naar geslacht en behandelingsarmen met vibratie/niet-vibratie.

We schatten dat elk jaar 600 patiënten in de beoogde leeftijdscategorie beginnen met een orthodontische behandeling aan de Orthodontische Kliniek van de Universiteit van Connecticut. We verwachten dat we ons wervingsdoel voor deze studie zullen halen.

V. Deelname van de proefpersoon De timing van de bezoekactiviteit is gepland om samen te vallen met de normaal geplande bezoeken aan de zorgverlener/patiënt. Doorgaans duurt de behandeling van gevallen van niet-extractie 12-30 maanden in de orthodontische kliniek met behulp van vaste apparaten. De proefpersonen zullen echter alleen worden geëvalueerd tijdens de eerste 6 maanden van hun behandeling met klinische apparatuur voor het onderzoeksdoel en de gegevens. Aanbieders zullen patiënten elke 5-6 weken volgen en de studiecoördinator zal de patiënten verzekeren/bevestigen voor studieafspraken. Na voltooiing van de observatie- en gegevensverzamelingsfase (tot 17 weken), gaan de patiënten door met de behandeling zoals voorgeschreven door hun primaire orthodontische dienstverlener. Gegevensverzameling vindt plaats tijdens normaal geplande bezoeken zonder aanvullende afspraken die specifiek zijn voor het onderzoek.

In het geval dat de PI vaststelt dat een proefpersoon niet geschikt is om verder te gaan met het onderzoek (bijv. de proefpersoon vertoont consequent niet-nakoming van afgesproken bezoeken, consistente breuk van apparaten, overwegingen voor de veiligheid van de patiënt, enz.), zal hij/zij worden teruggetrokken door de PI van het onderzoek en er worden geen verdere gegevens verzameld. In het bijzonder zal een slechte naleving van het bijwonen van afspraken tijdens het toegewezen tijdsbestek voor elk studiebezoek ertoe leiden dat proefpersonen worden gediskwalificeerd voor het onderzoek. Het follow-up tijdsbestek voor T1 is bijvoorbeeld 5-6 weken na T0 (baseline). Als de patiënt dus een afspraak mist en zijn/haar afspraak niet kan of wil verzetten binnen de toegewezen tijd van (uiterlijk 6 weken na T0), wordt hij/zij gediskwalificeerd voor het onderzoek. Ook in het geval van breuk van de beugel (zoals eerder vermeld), moet de proefpersoon binnen 7 dagen worden gezien om de beugel terug te laten kaatsen. De eerstelijnsorthodontist zal de beugel in de ideale positie herpositioneren en doorgaan met uitlijnen met behulp van de studieboogdraden. Als de proefpersoon 7 dagen na de breuk niet aanwezig is, wordt hij/zij gediskwalificeerd voor het onderzoek.

De gegevens die tot dan toe zijn verzameld, worden gebruikt in analyses. De behandeling van de patiënt zal worden voortgezet bij de primaire orthodontieaanbieder in overeenstemming met de zorgstandaard.

VI. Statistische/gegevensanalyse Intra- en interbeoordelaarsbetrouwbaarheid van de onregelmatigheidsmetingen zal worden beoordeeld met behulp van de T0- en T3-modellen die worden beoordeeld door de twee geblindeerde beoordelaars met een tussenpoos van een week voor alle patiënten. Om de betrouwbaarheid van de metingen te beoordelen, wordt een Cronbach-alfa-analyse gebruikt. Een enkele gekalibreerde beoordelaar (de studiecoördinator) verzamelt alle tandmobiliteitsmetingen met de periotest en middelen worden geëvalueerd met behulp van niet-parametrische statistische analyses.

Een Wilcoxon Rank Sum-test voor onafhankelijke steekproeven zal worden gebruikt om verschillen tussen groepen te beoordelen voor alle continue variabelen met een α = 0,05 voor onregelmatigheidsindexveranderingen - metingen van de periotest, VAS & OHIP-14-metingen.

De expressie van de speekselbiomarker zal door ANOVA worden geanalyseerd om de verschillen tussen de vier studiegroepen op elk tijdstip te beoordelen. De studiecoördinator en hoofdonderzoeker voeren statistische analyses uit.