Biomarkery ortodontycznego ruchu zębów aparatami stałymi i terapią aparatami wibracyjnymi

Konkretne cele

1. Określenie, czy połączone leczenie za pomocą stałego aparatu wibracyjnego zmienia ekspresję określonych czynników przebudowy kości w ślinie w porównaniu z samym leczeniem stałym aparatem ortodontycznym.
2. Dalsze wyjaśnienie roli leczenia wibracyjnego na stopień ruchomości zębów podczas leczenia aparatem stałym w porównaniu z kontrolą.
3. Określenie, czy połączone leczenie aparatem stałym wibracyjnym zwiększa szybkość ortodontycznego ruchu zębów podczas fazy wyrównywania leczenia.
4. Ocena roli terapii wibracyjnej w zwalczaniu bólu u pacjentów leczonych ortodontycznie.

Procedury przesiewowe i rekrutacyjne Każdego roku około 600 pacjentów rozpoczyna leczenie w Klinice Ortodontycznej Uniwersytetu Connecticut. Celem projektu pilotażowego jest rekrutacja łącznie 40 pacjentów, w tym 20 mężczyzn i 20 kobiet, równo podzielonych między grupy kontrolne i grupy wibracyjne. Na podstawie przewidywanych startów przewidujemy realizację celów rekrutacyjnych w ciągu pierwszych 12 miesięcy badania.

Potencjalni uczestnicy zostaną poddani badaniu przesiewowemu do tego badania po ukończeniu wszystkich zwykłych wstępnych procedur przesiewowych dla pacjentów w Klinice Ortodontycznej Uniwersytetu Connecticut z wyznaczonym przez nich głównym lekarzem ortodontycznym. Główny dostawca usług ortodontycznych określi, czy pacjent może zostać zakwalifikowany (wstępnie przesiewowy) do badania w oparciu o kryteria włączenia/wyłączenia. Wstępnymi klinicznymi wskaźnikami kwalifikacji ocenianymi podczas wstępnego badania przesiewowego jest zdrowy pacjent poddawany leczeniu nieekstrakcyjnemu z dobrą higieną jamy ustnej. Mężczyźni i kobiety ze wszystkich grup etnicznych zostaną uwzględnieni w wieku od 15 do 35 lat.

Jeśli potencjalny pacjent spełnia wstępne kryteria, dostawca ortodoncji powiadomi koordynatora badania i PI w celu sprawdzenia istniejącej dokumentacji dentystycznej pacjenta, w tym formularzy przesiewowych, modeli i/lub zdjęć rentgenowskich w celu potwierdzenia prawdopodobnego zakwalifikowania się do udziału w badaniu.

Procedury badawcze I. Standaryzowany protokół leczenia ortodontycznego Protokół leczenia kliniki ortodontycznej zostanie wystandaryzowany w celu zminimalizowania zmienności w kolejności leczenia. Wszystkie przedmioty zostaną połączone za pomocą 0,022"X0,028" zamki pasywne zamki samoligaturujące z receptą na maksymalne napięcie opaski (MBT) od 2. przedtrzonowca do 2. przedtrzonowca w obu łukach i połączone rurki na 1. trzonowcu podczas wizyty podstawowej (T0). Każdy pacjent będzie miał założony łuk miedziano-niklowo-tytanowy (NiTi) o średnicy 0,014 cala podczas pierwszej wizyty. W T2 zostanie umieszczony następny łuk w sekwencji (0,014"X0,025" miedź NiTi).

Pacjenci będą przyjmowani na normalnie wyznaczonych wizytach co 4-6 tygodni. Główny dostawca usług ortodontycznych pokieruje fazą wyrównania i wyrównywania leczenia oraz przeprowadzi sekwencję drutów, jak wskazano. Do umieszczenia każdego drutu łukowego nie zostanie przypisana żadna konkretna procedura ani ramy czasowe. Oczekuje się, że świadczeniodawcy przystąpią do następnego łuku, gdy będzie można go wygodnie założyć w oparciu o osiągnięty stopień wyrównania.

W przypadku pęknięcia zamka pacjent powinien zgłosić się w ciągu 7 dni w celu ponownego naklejenia zamka, w ramach standardowej opieki oraz badania. Główny lekarz ortodontyczny ustawi zamek w idealnej pozycji i będzie kontynuował ustawianie za pomocą łuków badawczych. Jeśli pacjent nie zgłosi się w ciągu 7 dni od złamania, zostanie zdyskwalifikowany z badania.

II. Procedury randomizacji Po zrekrutowaniu do badania i wykonaniu podstawowych pomiarów w T0 przez koordynatora badania, zostanie przeprowadzona randomizacja. Ponieważ grupy badawcze zostaną podzielone według płci, osobna randomizacja zostanie przeprowadzona dla mężczyzn i kobiet. Zastosowana zostanie randomizacja bloków. Na podstawie płci zostanie wygenerowanych 20 nieprzezroczystych kopert zawierających przydział do grupy (10 dla grupy badanej wibracjami, 10 dla grupy kontrolnej bez wibracji). W czasie randomizacji badany wybierze kopertę i ujawni przydział do grupy. Osobom przydzielonym do grupy wibracyjnej koordynator badania udzieli szczegółowych instrukcji obsługi urządzenia i poinstruuje osoby, aby korzystały z niego przez 20 minut dziennie.

III. Procedury zbierania danych W dniu klejenia (T0), przed założeniem jakichkolwiek aparatów, zostanie pobrana wyjściowa niestymulowana ślina pełna i wykonany Periotest na wybranych zębach w łuku żuchwy. Dodatkowo zostaną pobrane wyciski z modeli alginianowych. Procedury te zostaną opisane bardziej szczegółowo w następnych sekcjach. Po podjęciu podstawowych środków, PI przeprowadzi randomizację i powiadomi koordynatora badania o tym, do której grupy przypisano badanego („leczenie wibracyjne” lub „bez wibracji”). Pacjenci przydzieleni do grupy terapii wibracyjnej otrzymają urządzenie wibracyjne (Acceledent) i zostaną poinstruowani, aby korzystać z 20 minut dziennie zgodnie z instrukcjami producenta.

Po założeniu aparatów stałych i rozpoczęciu przesuwania zębów, pacjenci będą kontynuować standardowe leczenie ortodontyczne z lub bez leczenia wibracyjnego w zależności od alokacji. Pobranie próbek śliny, Periotest i wyciski z alginianu zostaną pobrane w T1 (5-6 tygodni po T0), T2 (10-12 tygodni po T0) i T3 (15-17 tygodni po T0). Pacjenci będą obserwowani między południem a 17:00, aby zminimalizować możliwe zakłócenia markerów śliny przez rytmy okołodobowe.

Biomarkery śliny Pobieranie niestymulowanej śliny pełnej zostanie przeprowadzone przy użyciu tych samych metod, które opisali Navazesh i Kumar. Niestymulowana ślina pełna będzie pobierana poprzez bierne ślinienie się do sterylnych probówek wirówkowych umieszczonych na lodzie przez 15 minut lub jednorazowo 2-10 mililitrów (ml) śliny zostanie zebranych na początku badania i podczas każdej wizyty, w zależności od tego, co nastąpi wcześniej. Po pobraniu śliny próbki będą przechowywane w lodzie i uzupełnione inhibitorem proteinazy. Próbki będą następnie odwirowywane przez 10 minut przy 3000 obr./min w celu usunięcia resztek komórkowych, a supernatanty będą zbierane i przechowywane w temperaturze -80°C, aż będą gotowe do analizy pod kątem biomarkerów.

Biomarkery zostaną ocenione za pomocą testu ELISA metodą bezpośredniej kanapki przy użyciu standardowego protokołu.

Procedury pomiaru Periotestu Ten pomiar jest wykonywany na początku badania i podczas każdej wizyty. Stopień ruchomości zębów zostanie wykorzystany za pomocą urządzenia Periotest (Siemens, Bensheim, Niemcy) na przyśrodkowych siekaczach, kłach i drugich zębach przedtrzonowych w obu kwadrantach żuchwy, jak opisali wcześniej Liou i in. Łuk zostanie usunięty, a pomiary Periotestu zostaną wykonane w trzech powtórzeniach, z zapisem średnich.

Analiza modelu dentystycznego

Dwóch zaślepionych ewaluatorów klinicznych oceni stopień wyrównania dolnych siekaczy w obu grupach. Analizy odlewów dentystycznych zostaną wykonane na odlewie żuchwy metodą opartą na wskaźniku nieregularności Little'a. Wskaźnik nieregularności Little'a został opracowany w celu oceny wielkości przesunięcia przedniego zęba od kła do kła. Przemieszczenie kontaktu będzie mierzone w milimetrach wokół łuku od kła do kła. Nieprawidłowości będą mierzone na modelach z każdego z czterech punktów czasowych i oceniane na podstawie zmiany procentowej w ciągu 6-miesięcznego okresu oceny.

Ocena bólu ortodontycznego

Pacjenci otrzymają dzienniczek bólu na linii podstawowej (T0), wizytach T1 i T2 w celu zapisania poziomu bólu ortodontycznego każdego wieczoru przez pierwsze 7 dni po każdej wizycie badawczej. Stopień bólu zostanie oceniony za pomocą wizualnej skali analogowej (VAS) w zakresie od 1 (najmniejszy ból) do 10 (największy ból). Ponadto pacjenci zgłaszają, czy ból jest stały, czy występuje tylko podczas gryzienia/żucia. Badani zwracają wypełniony dzienniczek na następną wizytę w celu zebrania przez koordynatora badania i zapisania go w dokumentacji badania.

Jakość życia w zakresie zdrowia jamy ustnej (OHQoL)

Aby ocenić wpływ urządzenia wibracyjnego na ogólną jakość życia pacjenta w zakresie zdrowia jamy ustnej, badani otrzymają kwestionariusz profilu wpływu na zdrowie jamy ustnej (OHIP-14). OHIP-14 składa się z 14 pytań podzielonych na określone wymiary, w tym ograniczenia funkcjonalne, ból fizyczny, dyskomfort psychiczny, niepełnosprawność fizyczną, niepełnosprawność psychiczną i społeczną oraz ogólną niepełnosprawność życiową wynikającą z leczenia ortodontycznego z aparatem wibracyjnym lub bez niego. OHIP-14 będzie podawany podczas każdej wizyty badawczej, a zmiany profilu będą porównywane w różnych punktach czasowych w analizach danych.

Indywidualne wyniki są mnożone przez wagi, aby uzyskać wynik podskali dla każdej kategorii.

IV. Wielkość próby i uzasadnienie Istnieje niewiele badań oceniających biomarkery śliny podczas ortodontycznego ruchu zębów. Naszym głównym wynikiem są zmiany w ekspresji specyficznych biomarkerów aktywacji komórkowej i przebudowy kości. Obecnie nie są dostępne żadne randomizowane badania kliniczne (RCT) umożliwiające przewidywanie wpływu leczenia na ekspresję biomarkerów. To badanie będzie służyć jako projekt pilotażowy z łącznie 40 pacjentami w 4 grupach podzielonych według płci i ramion leczenia wibracyjnego/bezwibracyjnego.

Szacujemy, że każdego roku 600 pacjentów w docelowym przedziale wiekowym rozpoczyna leczenie ortodontyczne w Klinice Ortodontycznej Uniwersytetu Connecticut. Przewidujemy osiągnięcie naszego celu rekrutacyjnego dla tego badania.

V. Uczestnictwo pacjenta Czas wizyty jest planowany tak, aby pokrywał się z normalnie zaplanowanymi wizytami lekarza/pacjenta w klinice. Zazwyczaj leczenie przypadków nieekstrakcyjnych trwa od 12-30 miesięcy w poradni ortodontycznej przy użyciu aparatów stałych. Jednak uczestnicy będą oceniani tylko w ciągu pierwszych 6 miesięcy leczenia aparatem klinicznym dla celów badania i danych. Świadczeniodawcy będą obserwować pacjentów co 5-6 tygodni, a koordynator badania zapewni/potwierdzi pacjentów na wizyty w badaniu. Po zakończeniu fazy obserwacji i zbierania danych (do 17 tygodni) pacjenci będą kontynuować leczenie zgodnie z zaleceniami głównego lekarza ortodonty. Zbieranie danych będzie odbywać się podczas normalnie zaplanowanych wizyt bez dodatkowych spotkań związanych z badaniem.

W przypadku, gdy PI stwierdzi, że uczestnik nie nadaje się do kontynuacji badania (np. pacjent wykazuje konsekwentne niedotrzymywanie wyznaczonych wizyt, konsekwentne niszczenie urządzeń, względy bezpieczeństwa pacjenta itp.), zostanie on wycofany przez PI z badania i żadne dalsze dane nie będą gromadzone. W szczególności niedostateczne przestrzeganie terminów wizyt podczas wyznaczonych ram czasowych dla każdej wizyty studyjnej spowoduje dyskwalifikację uczestników z badania. Na przykład ramy czasowe obserwacji dla T1 to 5-6 tygodni po T0 (poziom wyjściowy). W związku z tym, jeśli pacjent opuści wizytę i nie będzie mógł lub nie zmieni terminu stawienia się na umówioną wizytę w wyznaczonym czasie od (o 6 tygodni po T0), wówczas zostanie zdyskwalifikowany z badania. Ponadto, w przypadku pęknięcia zamka (jak wspomniano wcześniej), pacjent powinien zgłosić się w ciągu 7 dni w celu odbicia zamka. Główny lekarz ortodontyczny ustawi zamek w idealnej pozycji i będzie kontynuował ustawianie za pomocą łuków badawczych. Jeśli pacjent nie zgłosi się w ciągu 7 dni od złamania, zostanie zdyskwalifikowany z badania.

Zebrane do tego momentu dane zostaną wykorzystane w analizach. Leczenie pacjenta będzie kontynuowane u pierwszego lekarza ortodontycznego zgodnie ze standardem opieki.

VI. Analiza statystyczna/analiza danych Wewnętrzna i międzyosobowa wiarygodność pomiarów nieprawidłowości zostanie oceniona przy użyciu modeli T0 i T3 ocenianych przez dwóch oceniających z zaślepieniem w odstępie jednego tygodnia dla wszystkich pacjentów. Do oceny wiarygodności pomiarów zostanie wykorzystana analiza alfa Cronbacha. Pojedynczy skalibrowany ewaluator (koordynator badania) zbierze wszystkie pomiary ruchomości zębów za pomocą Periotestu, a średnie zostaną ocenione za pomocą nieparametrycznych analiz statystycznych.

Test sumy rang Wilcoxona dla prób niezależnych zostanie zastosowany do oceny różnic między grupami dla wszystkich zmiennych ciągłych z α=0,05 dla zmian wskaźnika nieregularności – pomiary periotestowe, pomiary VAS i OHIP-14.

Ekspresja biomarkerów w ślinie zostanie przeanalizowana metodą ANOVA w celu oceny różnic między czterema badanymi grupami w każdym punkcie czasowym. Koordynator badania i główny badacz wykonają analizy statystyczne.