Voorspelling van Chirurgen van Complicaties bij Tandheelkundige Chirurgie en de Invloed van Patiëntkenmerken: Ontwikkeling van een AI-Model

Doelstelling Klinische besluitvorming is gebaseerd op intuïtie en ervaring, patiëntenwaarde en de biologische plausibiliteit ondersteund door literatuur. Voorafgaand aan de mondchirurgie moet de chirurg patiëntgerelateerde, chirurgiegerelateerde en tandgerelateerde factoren overwegen. Het kan beperkt worden door menselijk vermogen, daarom wordt kunstmatige intelligentie voorgesteld om de klinische besluitvorming te verbeteren. Een beoordelingsinstrument dat complicaties voorspelt, is nog niet vastgesteld.

Doel Deze studie heeft als doel de incidentie en voorspellers van intra- en postoperatieve complicaties te evalueren en het vermogen van de chirurg om deze gebeurtenissen te voorzien te beoordelen. De studie heeft als doel voorspelbare variabelen te systematiseren om een kunstmatige intelligentie-voorspellingsmodel te creëren om de mondchirurg te ondersteunen bij klinische besluitvorming. De huidige studie zal de frequenties van complicaties beschrijven in een privéverwijskliniek, Specialtandlægerne Sjælland (SPSJ), en de impact van de chirurg en patiënt als voorspellende variabelen verduidelijken. De studie draagt bij aan het bevorderen van het gebruik van kunstmatige intelligentie met als doel de klinische uitkomsten voor patiënten te verbeteren, het optreden van complicaties intra- en postoperatief te verminderen en het werk van de chirurg te vergemakkelijken. De studie kan mogelijk informatie verschaffen over het optimaliseren van behandeling, prognose, overleving en succes van mondchirurgie. Daarnaast zal de studie waardevolle informatie verschaffen over de voorspellende vaardigheden van de chirurg, en de impact van het angstniveau en persoonlijke kenmerken van de patiënt op de uitkomst van succesvolle behandeling.

Achtergrond De huidige studie zal de meest frequente chirurgische interventie in een verwijzende tandheelkundige kliniek onderzoeken, namelijk verwijdering van verstandskiezen, apicale wortelchirurgie en plaatsing van tandimplantaten. Complicaties kunnen intra- en postoperatief optreden en zijn zelden dodelijk maar vaak invaliderend op korte of lange termijn. Verwachte voorspellende variabelen zullen worden gerapporteerd. Sociaaldemografische factoren, patiëntgerelateerde factoren en chirurggerelateerde factoren zullen op dezelfde manier onafhankelijk van de chirurgische procedure worden gerapporteerd. Daarnaast kunnen anatomische factoren, pathologische factoren en factoren gerelateerd aan de chirurgische procedure het risico op complicaties beïnvloeden.

Er is een gebrek aan bewijs in het meten van de ervaring van chirurgen en de klinische impact ervan als voorspellende factor. Studies melden een hogere incidentie van complicaties bij patiënten die geopereerd worden door minder ervaren chirurgen, hiervan een verhoogd risico op alveolaire zenuwdeficiëntie en postoperatieve pijn. Tegenstrijdig had anciënniteit volgens eerdere studies geen invloed op de operatietijd. Apicale chirurgie vereist speciale kennis en vaardigheden. Een studie vergeleek de samengevoegde succesratio tussen endodontologen en mond- en kaakchirurgen, met een lichtelijk hogere succesratio van endodontologen, maar een groter betrouwbaarheidsinterval in de groep chirurgen. Het internationale team voor implantologie (ITI) consensusrapport 2019 stelt dat de clinicus een significante risicofactor vormt, maar het is niet opgenomen in de Simple-Advanced-Complex classificatierichtlijn vanwege gebrek aan nauwkeurigheid in de meting. De onderzoekers zullen de risicobeoordeling van complicaties door de chirurg opnemen, evenals een zelfbeoordelingsevaluatie postoperatief.

Tandheelkundig angstniveau kan de postoperatieve genezing beïnvloeden, ernstige implicaties hebben in klinische situaties en wordt gerapporteerd om de intraoperatieve moeilijkheid te beïnvloeden. Angst kan verschillende uitdrukkingen hebben, maar een objectieve maat voor angst is de Spielberger State-Trait Anxiety Inventory (STAI). Het meten van de staatangst voorafgaand aan de chirurgie is nog niet onderzocht in een tandheelkundige verwijskliniek. Deze studie zal de patiënten vragen de STAI-6 in te vullen om staatangst voorafgaand aan de chirurgie te meten. Een associatie van negatieve affectiviteit (NA) en verminderde mondgezondheid gerelateerde levenskwaliteit is gevonden. NA wordt verondersteld invloed te hebben op de menselijke ervaring en omvat angst, stressniveau, woede, schuld, vijandigheid, prikkelbaarheid, schaamte en zenuwachtigheid. Daarnaast kan gebrek aan therapietrouw de implantatenbehandeling vertragen door een indirect effect op de uitkomst. Deze studie zal de verbinding tussen NA, staatangst en mondchirurgie verduidelijken.

Verwijdering verstandskiezen Specifiek voor de verwijdering van verstandskiezen zijn er weinig complicaties gerapporteerd maar een groot verschil in frequenties van complicaties wordt gemeld. Vermeldenswaardig zijn alveolaire osteitis, abcesvorming, continue bloeding en langdurige pijn en trismus. Daarnaast is verminderde sensatie geregistreerd. Als de verstandskies grenst aan de zenuw kan compressie een tijdelijke sensorische beperking veroorzaken. Dit zal worden geregistreerd, maar de definitie van een zenuwletsel in deze studie zal permanente sensorische beperking zijn, langer dan 6 maanden aanhoudend en geverifieerd door een neurosensorische evaluatiemethode. Chirurgische tijd was significant geassocieerd met postoperatieve pijn, zwelling en verminderde sensatie in de onderlip en kan predisponeren voor inflammatoire complicaties. Pell en Gregory categorisatie beschrijft het anatomische niveau van impaktie van de verstandskies, ABC als de diepte van impaktie, en I, II of III als botbedekking van ramus mandibulae. Een studie concludeerde dat de klasse C impaktie geassocieerd was met een verminderde sensatie, slechter postoperatief ongemak en verlengde trismus. Een andere studie meldt een significante associatie met het niveau van impaktie, pre-existente infecties of pathologie met postoperatieve complicaties (SSI of AO). Pathologische variabelen omvatten cariës, parodontale ziekte, infectie: cellulitis of abces, resorptie van aangrenzende tand of interne resorptie, tandfractuur, osteomyelitis, pathologie van follikel hiervan cyste of tumor. Wat betreft de chirurgische procedure kunnen ongeschikte flapretracties het risico op parodontale defecten op aangrenzende tanden verhogen. Of een linguale retractie te doen of niet is veel bediscussieerd. Het is significant geassocieerd met verhoogde chirurgische tijd, slechtere postoperatieve pijn, verhoogd risico op AO met een OR. Omgekeerd is gesuggereerd dat het de toegang verbetert, de procedure vereenvoudigt, en leidt tot een hogere incidentie van tijdelijke zenuwdeficiënties maar een volledige reductie in permanente zenuwletsels.

Apicale Chirurgie Een studie beweert dat chirurgische wortelresectie een minimaal invasieve procedure is met weinig complicaties. Succesratio is hoog, gerapporteerd als 88% 6-12 maanden postoperatief of een consensusrapport stelt dat het >90% is. Een studie concludeert dat een hogere graad van infectie en ontsteking voorafgaand aan chirurgie de uitkomst negatief kan beïnvloeden. Anatomische omstandigheden kunnen de uitkomst beïnvloeden. Premolaar heeft een significant betere uitkomst getoond vergeleken met voortanden of kiezen, voornamelijk door verlies van buccale plaat, evenals moeilijkheid met de apicale osteotomie op tanden met meer dan één wortel. Een hogere succesratio is opgetreden voor de voortanden vergeleken met achtertanden en maxillaire tanden vergeleken met mandibulaire tanden. Behalve voor de laterale snijtand vanwege perforatie van het palatale corticale plaat. Een succesuitkomst was significant afhankelijk van grootte van de laesie, gevoeligheid bij percussie of aanwezigheid van fistel. Verlies van buccaal bot werd gerapporteerd als een voorspellende variabele van chirurgisch falen. Bovendien was een hoog risico op sinusperforatie significant geassocieerd met een afstand van <1mm van apex tot de maxillaire sinus. Echter, sinusperforatie wordt niet beschouwd als een complicatie in deze studie tenzij het leidt tot de ontwikkeling van een oro-antrale fistel 1-2 weken postoperatief. Een studie concludeerde dat betere periapicale genezingsratio's optreden na schuine resectie en ultrasone preparaties 3mm coronaal in het wortelkanaal vergeleken met de boorsnede en klasse 1 caviteitswortelvulling.

Implantologie Voor zover wij weten kan geen AI-gebaseerd model complicaties na plaatsing van tandimplantaten voorspellen, hoewel de ITI een goed gevestigd beoordelingsinstrument heeft. Een succesvolle implantatenplaatsing is gebaseerd op osseointegratie, overlevingsratio, prothese stabiliteit, botverlies, afwezigheid van infectie en asymptomatische omstandigheden. Bovendien is zachte weefsel vereist om peri-implant gezondheid, esthetiek, goede prothetische omstandigheden en patiënttevredenheid te waarborgen. Tandimplantaten vereisen vaak augmentatie van hard en/of zacht weefsel voorafgaand aan of tijdens chirurgie, wat gesuggereerd wordt kritiek te zijn voor peri-implant postoperatieve gezondheid.

Hypothesen De onderzoekers veronderstellen dat de chirurgen goed zijn in het voorspellen welke patiënten postoperatieve complicaties zullen hebben. Daarnaast veronderstellen de onderzoekers dat een kunstmatige intelligentie netwerk getraind door voormalige data de nauwkeurigheid van deze voorspellingen kan verhogen.

Materialen en methodologie Deze prospectieve klinische observationele studie wordt uitgevoerd in een privéverwijzende tandheelkundige kliniek gespecialiseerd in mond- en kaakchirurgie, SPSJ. De studieopvang vangt de natuurlijke progressie van intra- of postoperatieve complicaties volgend op routinematige klinische praktijk. De studie is een samenwerking met de Afdeling Odontologie, Universiteit van Kopenhagen. De chirurgische procedures betrokken in de studie zijn verwijdering van verstandskiezen, apicoectomie, en plaatsing van tandimplantaten. De kliniek ontvangt verwijzingen van tandartsen, en patiënten zullen dan een uitnodiging ontvangen om deel te nemen aan de studie. Een studiepopulatie van ongeveer 3000 patiënten wordt verwacht. De verwijskliniek zal apparatuur faciliteren in termen van radiografische beeldvorming, chirurgische instrumenten en klinisch personeel. Betreffende tandheelkundige implantologie zullen verschillende biomaterialen (Geistlich Pharma International: BioOss granulaat, collageen of membranen) en implantaten (Dentsply Sirona of Straumann) gebruikt worden. Deelname aan deze studie zal economische kosten impliceren, maar patiënten zullen extra controlebezoeken kosteloos aangeboden krijgen.

Schriftelijke toestemming zal worden verkregen. Data zal worden verzameld via tandheelkundige journals. Daarnaast zullen vragenlijsten (STAI-6 en PANAS-SF) voor patiënten voorafgaand aan de chirurgie worden verzameld. Per- en postoperatief zullen vragenlijsten voor de chirurgen worden ingevuld. Alle data zal vertrouwelijk behandeld worden met respect voor de wet van de Deense Gegevensbeschermingsautoriteit.

Voorspellende variabelen Sociaaldemografische factoren: leeftijd, geslacht, medische status, gebruik van alcohol en tabak, evenals een onderverdeling volgens The American Society of Anesthesiologists Physical Status, ASA classificatie. Wat betreft anamnestische informatie, geschiedenis van pijn zal worden geregistreerd, evenals interventie voorafgaand aan chirurgie. Anatomische factoren, pathologische factoren en factoren gerelateerd aan chirurgische procedure zullen worden gerapporteerd. De tijd van eerste incisie tot laatste hechting zal worden genoteerd. Wat betreft de chirurgische procedure gebruik van lokale analgetische middelen (dosering, type en concentratie), keuze van incisie, flapontwerp en factoren specifiek voor de chirurgische procedure zullen worden gerapporteerd. Recepten zullen worden opgenomen in de studie, inclusief analgetica en antibiotica voorafgaand aan chirurgie of in de postoperatieve sequelae. Het gebruik van antibiotica zal gebaseerd zijn op richtlijnen van de nationale gezondheidsraad in Denemarken in 2019, evenals een individuele beoordeling gebaseerd op het risicoprofiel van de patiënt. De antibiotica gebruikt in de studie zullen penicilline V zijn, of in combinatie met metronidazole. Clindamycine als de patiënt allergisch is voor penicilline, en voorschrift van breedspectrum amoxicilline met clavulaanzuur als een infectie aanhoudt. Het zal worden geregistreerd als voorschrift van antibiotica is voorgeschreven voorafgaand aan de verwijzing, of als een antibioticumgevoeligheidstest geïndiceerd is. In sommige gevallen zijn hallucinogene medicatie (0.125/0.250 mg Halcion) of algemene anesthesie (propofol/remifentanil) geïndiceerd.

De apicale chirurgie behandelingsmanagement zal flap elevatie, osteotomie, identificatie van geïnfecteerde kanalen, curettage van granulatieweefsel, verwijdering van worteltips, en effectieve afsluiting met een biomateriaal en vervolgens suturale sluiting zijn.

De huidige studie zal de implantaatgevallen verdelen in verschillende hoofdcategorieën om meerdere mogelijkheden te systematiseren. De tijd van implantaatplaatsing na tandextractie kan ofwel type 1 zijn: onmiddellijk na tandextractie, type 2: na zachte weefselbedekking (4-8 weken), type 3: in klinisch en radiografisch voldoende bot (12-16 weken) of type 4: in genezen alveolaire sockets. Het belastingsprotocol zal eveneens worden gerapporteerd, wat ofwel >2 maanden na implantaatplaatsing kan zijn, namelijk conventionele belasting. Vroege belasting als 1-2 maanden na implantaatplaatsing, of onmiddellijke belasting <1 week na implantaatplaatsing. De categorie van implantaatplaatsing en belasting zal worden onderverdeeld in 12 categorieën. Daarnaast zullen de chirurgieën geclassificeerd worden als alleen implantaatplaatsing, implantaatplaatsing met gelijktijdige bottransplantatie of met een open sinuslift, bovendien. Een andere categorie zal een geïsoleerde bottransplantatieprocedure zijn met ofwel alleen autoloog bottransplantaat geoogst uit de mandibula, of een autoloog bottransplantaat ondersteund door een titanium versterkt membraan. De reconstructie van zacht weefsel kan ofwel met autoloog vrij gingivaal flap, bindweefseltransplantaat, met acellulaire dermale transplantaten of xenogene transplantaten zijn. De gids voor de implantaatchirurgische procedure verstrekt door de fabrikant van implantaat zal worden nageleefd, en het zal worden gerapporteerd als de implantaten hersen-geleid, gedeeltelijk geleid of volledig geleid worden geplaatst en hoe het de complicatieratio beïnvloedt.

Statistische analyse Beschrijvende statistiek zal worden gebruikt om de studiepopulatie en de frequentie van complicaties te karakteriseren, evenals het STAI-6 en NA niveau. Associaties tussen voorspellende variabelen en complicaties zullen worden onderzocht met multivariate logistische regressieanalyse. Het vermogen van de chirurg om de patiënten die complicaties presenteren te voorspellen zal worden beoordeeld. Daarnaast zullen de data worden geanalyseerd door een kunstmatige intelligentiemodel te trainen, het Random Forest algoritme, om de haalbaarheid van het voorspellen van complicaties gebaseerd op pre-, intra- en postoperatieve data te verkennen.