Morfolske kjennetegn i kjeveområdet i en 3D-representasjon og brytningsstatusen til øyet

Denne studien er utformet som en tverrsnitts observasjonsundersøkelse med mål om å evaluere forholdet mellom oftalmologiske biometriske parametere og tredimensjonale kraniofasiale morfometriske egenskaper hos friske unge voksne i alderen 21 til 25 år, etter fullført vekst og utvikling. Totalt er 120 deltakere planlagt inkludert. Deltakerne vil bli delt inn i tre grupper i henhold til refraksjonsstatus: myoper, emmetrop og hyperop, med omtrent like mange i hver gruppe og balansert kjønnsfordeling. For å minimere påvirkningen av befolkningsrelatert morfologisk variasjon, vil kun individer med samme etniske bakgrunn bli inkludert.

Kvalifiserte deltakere vil være friske unge voksne med best korrigert synsskarphet på minst 1,0 og normale funn i de anteriore og posteriore okulære segmentene. Refraksjonsstatus vil bli bestemt ved objektiv autorefraktometri og bekreftet ved subjektiv refraksjon i henhold til standard kliniske retningslinjer. Personer med historikk om okulær eller ansiktskirurgi, kraniofasiale anomali, aktiv eller tidligere ortodontisk behandling som påvirker maksillomandibulære forhold, strabisme, amblyopi, okulær eller ansiktstraume, eller systemiske sykdommer som kan påvirke ansiktsmorfologi eller okulære biometriske parametere vil bli ekskludert. For å redusere den potensielle påvirkningen av generelle kroppsproporsjoner på morfometriske målinger, vil kun deltakere med kroppsmasseindeks mellom 18,5 og 24,9 kg/m² bli inkludert. Alle oftalmologiske undersøkelser vil bli utført i samme helseinstitusjon i henhold til en standardisert protokoll. Alle ansiktsregistreringer og landemerkeidentifikasjonsprosedyrer vil bli utført av samme forsker for å redusere variasjon mellom undersøkere og øke reproduserbarhet.

Alle prosedyrer i studien er ikke-invasive. Oftalmologiske data vil bli samlet ved standard kliniske metoder, inkludert måling av best korrigert synsskarphet, objektiv autorefraktometri og keratometri. Detaljerte okulære biometriske parametere vil bli innhentet ved optisk biometri med IOLMaster 700 (Carl Zeiss Meditec AG, Jena, Tyskland). De registrerte biometriske variablene vil inkludere aksial lengde, kornealkurvaturradier, anterior kammertykkelse, linse tykkelse, horisontal kornealdiameter (hvit-til-hvit), og beregnet intraokulær linsekraft. Alle målinger vil bli utført i henhold til en standardisert protokoll innen samme institusjon.

Tredimensjonal ansiktsmorfologi vil bli vurdert ved standardisert videobasert 3D-bildetaking. En mobil enhet vil bli brukt til å registrere en videosekvens mens kameraet beveges kontinuerlig rundt deltakeren i en sirkulær bane som overstiger 180 grader, noe som muliggjør rekonstruksjon av en tredimensjonal ansiktsoverflatemodell ved digital fotogrammetri uten eksponering for ioniserende stråling. Under registrering vil deltakerne plasseres i naturlig hodeholdning, med blikket rettet rett frem og et nøytralt ansiktsuttrykk. Lysforhold og kameradistanse vil bli standardisert for å sikre målingsreproduserbarhet. De registrerte videosekvensene vil bli prosessert for å generere 3D-ansiktsmodeller, som deretter vil bli kalibrert og standardisert før analyse. Videre prosessering og morfometrisk analyse vil bli utført ved MeshLab-programvare (Visual Computing Lab, ISTI-CNR, Italia).

På hver 3D-modell vil standardiserte antropometriske landemerker bli identifisert i henhold til etablerte retningslinjer brukt i ortodontisk og kraniofasial analyse. Disse landemerkene vil inkludere trichion, glabella, nasion, subnasale, labrale superius, stomion, labrale inferius, supramentale, pogonion, menton, gnathion, høyre og venstre zygion, høyre og venstre gonion, og høyre og venstre tragion. Basert på disse landemerkene vil lineære avstander som beskriver vertikale, sagittale, tverrgående og dybderelaterte ansiktsproporsjoner bli beregnet. Vertikale målinger vil inkludere de øvre, midtre og nedre ansiktstredjedeler (Tr-G, G-Sn, Sn-Gn), total ansiktshøyde (N-Gn), og underinndelinger av den nedre ansiktstredjedelen (Sn-Sto og Sto-Me). Leppedimensjoner vil bli vurdert ved Ls-Sto og Sto-Li avstander. Sagittale proporsjoner vil bli evaluert ved å måle kinn- og labiomentale projeksjon (Sm-Pg) og nedre ansiktsprojeksjon (Sn-Pg). Tverrgående dimensjoner vil inkludere bizygomatisk bredde (ZyR-ZyL) og bigonial bredde (GoR-GoL). Laterale dybdemålinger vil bli bestemt av avstander mellom tragion og subnasale (TrR-Sn, TrL-Sn) og mellom tragion og gnathion (TrR-Gn, TrL-Gn). Alle lineære målinger vil bli beregnet automatisk innen 3D-modelleringsmiljøet for å redusere målefeil assosiert med todimensjonale teknikker.

I tillegg til oftalmologiske og ansiktsmorfometriske variabler, vil generelle antropometriske data inkludert kroppshøyde og kroppsvekt bli registrert, og kroppsmasseindeks vil bli beregnet.

Utregning av utvalgsstørrelse ble utført ved G*Power-programvare (versjon 3.1.9.7). For multipel lineær regresjonsanalyse, med antatt effektstørrelse R² = 0,10, statistisk styrke på 80% og signifikansnivå α = 0,05, er nødvendig utvalgsstørrelse 113 deltakere for fire prediktorer og 122 deltakere for fem prediktorer. Med planlagt utvalgsstørrelse på 120 deltakere og fem prediktorer, er forventet styrke 78%, som anses som akseptabel. For sammenligninger mellom de tre refraksjonsgruppene ved bruk av enveis variansanalyse med balansert design (n = 40 per gruppe), tillater et totalt utvalg på 120 deltakere deteksjon av en middels effektstørrelse (Cohen's f = 0,29) med 80% styrke ved α = 0,05. Hvis dimensjonsreduksjon ved hovedkomponentanalyse reduserer antall prediktorer til omtrent tre komponenter som forklarer en betydelig andel av variansen, vil omtrent 103 deltakere være nødvendig for å oppnå 80% styrke, mens et utvalg på 120 vil gi en estimert styrke på omtrent 87%.

Pålitelighet av automatisk antropometrisk landemerkegjenkjenning vil bli evaluert på et delutvalg som omfatter 10 til 15% av totalutvalget ved gjentatt 3D-prosessering og beregning av intraklasse korrelasjonskoeffisient for å vurdere reproduserbarhet. Beskrivende statistikk vil inkludere gjennomsnitt og standardavvik for normalfordelte variabler, og median med interkvartilområde for ikke-normalfordelte variabler. Normalitet vil bli vurdert ved Shapiro-Wilk test og homogenitet av varianser ved Levene's test. Bivariate assosiasjoner mellom okulære biometriske og ansiktsmorfometriske variabler vil bli analysert ved Pearson's korrelasjonskoeffisient for normalfordelte variabler og Spearman's koeffisient når normalitetsantagelser ikke er oppfylt. Partielle korrelasjonsanalyser som kontrollerer for kjønn, kroppshøyde og BMI vil også bli utført for å evaluere assosiasjoner uavhengig av generelle kroppsproporsjoner. Separate multiple lineære regresjonsmodeller vil bli konstruert for hver avhengig variabel, med mulighet for inkludering av kovariater. Gruppeforskjeller mellom refraksjonskategorier vil bli analysert ved enveis variansanalyse når antagelser er oppfylt, Welch's ANOVA i nærvær av heterogenitet av varianser, eller Kruskal-Wallis test hvis normalitetsantagelser brytes. Effektstørrelser vil bli uttrykt som partiell eta kvadrat. Utforskende hovedkomponentanalyse vil bli anvendt for å redusere dimensionalitet av morfometriske variabler og identifisere dominerende variabilitetsmønstre, og resulterende komponenter kan inkluderes i videre korrelasjons- eller regresjonsanalyser. I tillegg til absolutte lineære mål, vil standardiserte morfometriske forholdstall bli beregnet for å differensiere størrelseseffekter fra formeffekter. Alle statistiske analyser vil bli utført ved SPSS Statistics 25.0, med signifikans satt til α = 0,05.

Studien vil bli gjennomført i samsvar med Helsinkideklarasjonen, ICH-GCP retningslinjer og gjeldende databeskyttelsesforskrifter. Etisk godkjenning er innhentet fra Etisk komité ved Klinisk hospitalsenter Sestre milosrdnice og Etisk komité ved Det odontologiske fakultet, Universitetet i Zagreb. Alle deltakere vil gi skriftlig informert samtykke før inkludering. Deltakelse vil være frivillig, med rett til å trekke seg når som helst uten konsekvenser for videre behandling eller medisinsk omsorg. Alle innsamlede data og ansiktsdokumentasjon vil bli anonymisert ved kodede identifikatorer og lagret i en sikker elektronisk database tilgjengelig kun for forskningsteamet. Hvis fotografier eller tredimensjonale ansiktsrepresentasjoner brukes i vitenskapelige publikasjoner eller i doktorgradsavhandlingen, vil identifiserbare trekk være ytterligere beskyttet. Gitt de ikke-invasive prosedyrene, som inkluderer standardisert 3D-ansiktsbildetaking og rutinemessige oftalmologiske biometriske målinger, forventes ingen ytterligere risiko utover de assosiert med standard oftalmologisk undersøkelse. Studien vil bli gjennomført og rapportert i samsvar med STROBE retningslinjer for observasjonsforskning.