Tredimensionell ansiktstillväxtanalys

ÖVERSIKT

Studien kommer att involvera en kohortstudie med tre armar som tar hänsyn till patienter med följande tillstånd:

1. Klass I malocklusion utan vertikala ansiktsavvikelser och ingen ansiktsasymmetri eller annan patologi;
2. Klass III malocklusion med maxillär brist men inga andra vertikala ansiktsavvikelser och ingen ansiktsasymmetri eller annan patologi;
3. Patienter med läpp- och/eller gomspalt och en klass III malocklusion och ingen annan patologi.

DATA INFÅNGNING

a. MRT-data kommer att erhållas (för 10 försökspersoner i varje grupp) vid ålder T0 och ett år efteråt (T1). Detta kommer att ge exakta geometrier för att korrekt testa teknikerna. Användningen av MR-skanningsdata undviker behovet av onödig exponering av patienter för joniserande strålning, det gör det också möjligt att observera förhållandet mellan hårda och mjuka vävnader.

b. Samma 10 patienter i (a) kommer att genomgå en intraoral skanning som fångas med en Trios intraoral skanner (3Shape, Aarhus, Danmark) som använder ultrasnabb optisk sektioneringsteknik (icke-invasiv) för att ge en 3D-bild av tanden och dentala ocklusionen och ansiktsstereofotogrammetriskanning (Vectra H1 3D-kamera) för information om mjukvävnadstextur i åldrarna T0 och T1.

3D DATAANALYS

1. Rekonstruerade 3D-geometrier av MRI-skanningarna i åldrarna T0 och T1 kommer att läggas över för att bestämma områdena för skelett- och tandförändringar hos varje individ. Skanningarna kommer att rekonstrueras och bearbetas för nedströms 3D-volymsubtraktion, med hjälp av de metoder som utvecklats av utredarna och samarbetspartnerna i liknande tand- och skallbiomekaniska tillämpningar. T0-data kommer sedan att subtraheras från T1-data för att visualisera och kvantifiera de geometriska förändringarna i hårda vävnader som härrör från tillväxt.
2. För att undersöka de yttre förändringarna i mjukvävnader kommer 3D stereofotogrammetriska skanningar att omvandlas till skal. Färgkartläggning ger sedan kvantifiering av den tidsmässiga förändringen i mjukvävnaderna genom 3D-subtraktion. Vidare, för att kvantifiera förändringarna i områden med komplex krökning, t.ex. labiomentala vecket, 3D-kurvaturer kommer att beräknas och skillnader analyseras med hjälp av metoder utvecklade av utredarna.
3. För att fastställa tillväxtkorrelationen mellan mjuk- och hårdvävnad kommer geometriska morfometriska algoritmer och skräddarsydda beräkningsmetoder att utvecklas. För det första kommer homologa landmärken att identifieras automatiskt och 3D-landmärkesmallar kommer att skapas för att fånga ytgeometrierna. Därefter kommer diskriminantfunktionsanalys att utföras för att jämföra formförändringarna i varje kategori för varje ålder.
4. De intraorala skanningarna kommer också att omvandlas till skal tillsammans med hård- och mjukvävnadsinformationen. Med hjälp av programvaran Avizo kommer subtraktion och färgkartläggning av de intraorala bilderna sedan återigen att ge kvantifiering av den tidsmässiga förändringen i de ocklusala förhållandena.