Morfolo­giska karaktäristika i maxillomandibulära regionen i en 3D-representation och ögats refraktiva status

Denna studie är utformad som en tvärsnittsstudie med observationskaraktär som syftar till att utvärdera sambandet mellan oftalmologiska biometriska parametrar och tredimensionella kraniofaciala morfometriska egenskaper hos friska unga vuxna i åldern 21 till 25 år, efter avslutad tillväxt och utveckling. Totalt planeras 120 deltagare att inkluderas. Deltagarna kommer att delas in i tre grupper enligt refraktionsstatus: myoper, emmetrop och hyperop, med ungefär lika många i varje grupp och balanserad könsfördelning. För att minimera påverkan av befolkningsrelaterad morfologisk variation kommer endast individer med samma etniska bakgrund att inkluderas.

Berättigade deltagare kommer att vara friska unga vuxna med bäst korrigerad synskärpa på minst 1,0 och normala fynd i främre och bakre ögonsegment. Refraktionsstatus kommer att fastställas med objektiv autorefraktometri och bekräftas genom subjektiv refraktion enligt standardiserade kliniska riktlinjer. Individer med tidigare ögon- eller ansiktskirurgi, kraniofaciala avvikelser, aktiv eller tidigare ortodontisk behandling som påverkar maxillomandibulära relationer, strabismus, amblyopi, ögon- eller ansiktstrauma, eller systemiska sjukdomar som kan påverka ansiktsmorfologi eller ögonbiometriska parametrar kommer att uteslutas. För att minska den potentiella påverkan av allmänna kroppsproportioner på morfometriska mätningar kommer endast deltagare med ett kroppsmassaindex mellan 18,5 och 24,9 kg/m² att inkluderas. Alla oftalmologiska undersökningar kommer att utföras på samma sjukvårdsinstitution enligt ett standardiserat protokoll. Alla ansiktsregistreringar och landmärkesidentifieringsprocedurer kommer att utföras av samma undersökare för att minska variation mellan undersökare och öka reproducerbarheten.

Alla procedurer i studien är icke-invasiva. Oftalmologiska data kommer att samlas in med standardiserade kliniska metoder, inklusive mätning av bäst korrigerad synskärpa, objektiv autorefraktometri och keratometri. Detaljerade ögonbiometriska parametrar kommer att erhållas med optisk biometri med IOLMaster 700 (Carl Zeiss Meditec AG, Jena, Tyskland). De registrerade biometriska variablerna kommer att inkludera axiallängd, hornhinnkrökningsradier, främre kammardjup, linstjocklek, horisontell hornhinndiameter (vit-till-vit) och beräknad intraokulär linsstyrka. Alla mätningar kommer att utföras enligt ett standardiserat protokoll inom samma institution.

Tredimensionell ansiktsmorfologi kommer att bedömas med standardiserad videobaserad 3D-avbildning. En mobil enhet kommer att användas för att spela in en videosekvens medan kameran flyttas kontinuerligt runt deltagaren i en cirkulär bana som överstiger 180 grader, vilket möjliggör rekonstruktion av en tredimensionell ansiktsytmodell med digital fotogrammetri utan exponering för joniserande strålning. Under inspelningen kommer deltagarna att positioneras i naturligt huvudläge, med blicken riktad rakt fram och ett neutralt ansiktsuttryck. Belysningsförhållanden och kameravstånd kommer att standardiseras för att säkerställa mätningsreproducerbarhet. De inspelade videosekvenserna kommer att bearbetas för att generera 3D-ansiktsmodeller, som sedan kalibreras och standardiseras före analys. Ytterligare bearbetning och morfometrisk analys kommer att utföras med MeshLab-programvara (Visual Computing Lab, ISTI-CNR, Italien).

På varje 3D-modell kommer standardiserade antropometriska landmärken att identifieras enligt etablerade riktlinjer som används inom ortodontisk och kraniofacial analys. Dessa landmärken kommer att inkludera trichion, glabella, nasion, subnasale, labrale superius, stomion, labrale inferius, supramentale, pogonion, menton, gnathion, höger och vänster zygion, höger och vänster gonion, samt höger och vänster tragion. Baserat på dessa landmärken kommer linjära avstånd som beskriver vertikala, sagittala, transversala och djuprelaterade ansiktsproportioner att beräknas. Vertikala mätningar kommer att inkludera övre, mellersta och nedre ansiktstredjedelar (Tr-G, G-Sn, Sn-Gn), total ansiktshöjd (N-Gn) och underindelningar av nedre ansiktstredjedelen (Sn-Sto och Sto-Me). Läppdimensioner kommer att bedömas med Ls-Sto och Sto-Li avstånd. Sagittala proportioner kommer att utvärderas genom att mäta hak- och labiomentalprojektion (Sm-Pg) och nedre ansiktsprojektion (Sn-Pg). Transversala dimensioner kommer att inkludera bizygomatisk bredd (ZyR-ZyL) och bigonial bredd (GoR-GoL). Laterala djupmätningar kommer att bestämmas av avstånd mellan tragion och subnasale (TrR-Sn, TrL-Sn) och mellan tragion och gnathion (TrR-Gn, TrL-Gn). Alla linjära mätningar kommer att beräknas automatiskt inom 3D-modelleringsmiljön för att minska mätfel associerat med tvådimensionella tekniker.

Förutom oftalmologiska och ansiktsmorfometriska variabler kommer allmänna antropometriska data inklusive kroppslängd och kroppsvikt att registreras, och kroppsmassaindex kommer att beräknas.

Stickprovsstorleksberäkning utfördes med G*Power-programvara (version 3.1.9.7). För multipel linjär regressionsanalys, med antagande om effektstorlek R² = 0,10, statistisk styrka 80% och signifikansnivå α = 0,05, krävs stickprovsstorlek 113 deltagare för fyra prediktorer och 122 deltagare för fem prediktorer. Med planerad stickprovsstorlek 120 deltagare och fem prediktorer är förväntad styrka 78%, vilket anses acceptabelt. För jämförelser mellan de tre refraktionsgrupperna med envägs variansanalys med balanserad design (n = 40 per grupp) möjliggör ett totalt stickprov på 120 deltagare detektering av medeleffektstorlek (Cohen's f = 0,29) med 80% styrka vid α = 0,05. Om dimensionsreducering med huvudkomponentanalys minskar antalet prediktorer till cirka tre komponenter som förklarar en betydande andel av variansen, skulle cirka 103 deltagare krävas för att uppnå 80% styrka, medan ett stickprov på 120 skulle ge en beräknad styrka på cirka 87%.

Tillförlitlighet för automatisk antropometrisk landmärkesigenkänning kommer att utvärderas på ett delstickprov omfattande 10 till 15% av totalstickprovet genom upprepad 3D-bearbetning och beräkning av intraklasskorrelationskoefficient för att bedöma reproducerbarhet. Beskrivande statistik kommer att inkludera medelvärde och standardavvikelse för normalfördelade variabler, och median med interkvartilavstånd för icke-normalfördelade variabler. Normalitet kommer att bedömas med Shapiro-Wilk-test och varianshomogenitet med Levene's test. Bivariata associationer mellan okulära biometriska och ansiktsmorfometriska variabler kommer att analyseras med Pearsons korrelationskoefficient för normalfördelade variabler och Spearmans koefficient när normalitetsantaganden inte uppfylls. Partiella korrelationsanalyser som kontrollerar för kön, kroppslängd och BMI kommer också att utföras för att utvärdera associationer oberoende av allmänna kroppsproportioner. Separat multipel linjär regressionsmodeller kommer att konstrueras för varje beroende variabel, med möjlighet att inkludera kovariater. Gruppskillnader mellan refraktionskategorier kommer att analyseras med envägs variansanalys när antaganden är uppfyllda, Welch's ANOVA vid heterogenitet av varianser, eller Kruskal-Wallis-test om normalitetsantaganden överträds. Effektstorlekar kommer att uttryckas som partiell eta-kvadrat. Exploratorisk huvudkomponentanalys kommer att tillämpas för att reducera dimensionalitet av morfometriska variabler och identifiera dominerande variabilitetsmönster, och resulterande komponenter kan inkluderas i ytterligare korrelations- eller regressionsanalyser. Förutom absoluta linjära mått kommer standardiserade morfometriska förhållanden att beräknas för att differentiera storlekseffekter från formeffekter. Alla statistiska analyser kommer att utföras med SPSS Statistics 25.0, med signifikans satt till α = 0,05.

Studien kommer att genomföras i enlighet med Helsingforsdeklarationen, ICH-GCP-riktlinjer och tillämpliga dataskyddsföreskrifter. Etiskt godkännande har erhållits från etikprövningsnämnden vid Kliniska sjukhuscentret Sestre milosrdnice och etikprövningsnämnden vid Tandläkarhögskolan, Zagrebs universitet. Alla deltagare kommer att lämna skriftligt informerat samtycke före inkludering. Deltagande kommer att vara frivilligt, med rätt att när som helst dra sig tillbaka utan konsekvenser för fortsatt behandling eller vård. Alla insamlade data och ansiktsdokumentation kommer att anonymiseras med kodade identifierare och lagras i en säker elektronisk databas endast tillgänglig för forskningsteamet. Om fotografier eller tredimensionella ansiktsrepresentationer används i vetenskapliga publikationer eller i doktorsavhandlingen kommer identifierbara särdrag att skyddas ytterligare. Med tanke på de icke-invasiva procedurerna, som inkluderar standardiserad 3D-ansiktsavbildning och rutinmässiga oftalmologiska biometriska mätningar, förväntas inga ytterligare risker utöver de som är förknippade med standard oftalmologisk undersökning. Studien kommer att genomföras och rapporteras i enlighet med STROBE-riktlinjer för observationsforskning.