三维面部生长分析
唇腭裂患者颌面部生长的三维分析
唇腭裂是最常见的面部先天缺陷,每 700 个婴儿中就有一个受影响,经常导致喂养、呼吸、言语和/或听力问题,而审美问题往往导致社会和心理问题。 上颌发育不良影响几乎所有患有此病症的患者,并可能导致牙齿严重错位,需要在成年早期进行矫正手术和相关的牙科治疗。
令人惊讶的是,几乎没有证据支持目前将手术推迟到成年早期的做法。 它显然留到那时,因为人们认为这是头骨和面部停止生长的时间,但关于这种生长以及面部和头骨的不同部分何时停止生长的可用信息很少。
本研究的目标是开发和测试新的基于计算机的方法来量化颅骨生长和相关的软组织变化。 这项试点工作将证明是否有可能衡量这些发展并为更大规模的临床研究准备工具。 该临床研究将确定骨骼生长的全部性质和程度以及青春期后期相关的软组织变化,以确定是否/何时可以进行早期手术以矫正任何畸形并最大限度地减少该病症相关的社会耻辱感。
研究概览
详细说明
概述
该研究将涉及一项三臂平行队列研究,考虑患有以下疾病的患者:
- I 类咬合不正,无垂直面部异常,无面部不对称或其他病变;
- III 类错牙合伴上颌骨缺损但无其他垂直面部异常,无面部不对称或其他病理;
- 患有唇裂和/或腭裂以及 III 类咬合不正且没有其他病变的患者。
数据抓取
A。将在年龄 T0 和一年后 (T1) 获得 MRI 数据(每组 10 名受试者)。 这将提供准确的几何形状以正确测试这些技术。 使用 MRI 扫描数据避免了患者不必要地暴露于电离辐射,它还允许观察硬组织和软组织之间的关系。
b. (a) 中的相同 10 名患者将接受使用 Trios 口内扫描仪(3Shape,丹麦奥胡斯)捕获的口内扫描,该扫描仪使用超快光学切片技术(非侵入性)提供牙列和牙齿咬合的 3D 图像和面部立体摄影测量扫描(Vectra H1 3D 相机),用于获取 T0 和 T1 年龄段的软组织纹理信息。
3D数据分析
- 将叠加 T0 和 T1 岁时 MRI 扫描的重建 3D 几何形状,以确定每个受试者的骨骼和牙齿变化区域。 使用研究人员和合作者在类似牙科和颅骨生物力学应用中开发的方法,将重建和处理扫描以进行下游 3D 体积减法。然后将从 T1 数据中减去 T0 数据,以可视化和量化硬中的几何变化生长产生的组织。
- 为了研究软组织的外部变化,3D 立体摄影测量扫描将转换为壳。 然后,颜色映射将通过 3D 减法提供软组织中时间变化的量化。 此外,为了量化复杂曲率区域的变化,例如唇腭裂,将计算 3D 曲率,并使用研究人员开发的方法分析差异。
- 为了确定软组织和硬组织之间的生长相关性,将开发几何形态算法和定制计算方法。 首先,将自动识别同源地标并创建 3D 地标模板以捕获表面几何形状。 此后,将执行判别函数分析以比较每个年龄段每个类别的形状变化。
- 口腔内扫描也将连同硬组织和软组织信息一起转换为外壳。 使用 Avizo 软件,口内图像的减法和颜色映射将再次提供咬合关系随时间变化的量化。
研究类型
注册 (实际的)
联系人和位置
学习地点
-
-
Scotland
-
Dundee、Scotland、英国、DD1 4HR
- University of Dundee Dental Hospital
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-
参与标准
资格标准
适合学习的年龄
接受健康志愿者
有资格学习的性别
取样方法
研究人群
描述
纳入标准:
- 根据错牙合特点选择。
排除标准:
- 特定年龄12-13岁,不包括在内。
学习计划
研究是如何设计的?
设计细节
- 观测模型:队列
- 时间观点:预期
队列和干预
团体/队列 |
干预/治疗 |
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A组
无面部不对称或其他病理的 I 类(非骨骼)咬合不正患者的 MRI 成像、光学扫描和 3D 摄影。
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颅面区域的 MRI 记录
光学口内扫描
面部立体摄影测量
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B组
MRI 成像、光学扫描和 3D 摄影用于 III 类(基于骨骼的)咬合不正且上颌骨缺损和正常面部垂直关系,没有面部不对称或其他病理的患者
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颅面区域的 MRI 记录
光学口内扫描
面部立体摄影测量
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C组
唇裂和/或腭裂和 III 类咬合不正且无其他病理的患者的 MRI 成像、光学扫描和 3D 摄影
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颅面区域的 MRI 记录
光学口内扫描
面部立体摄影测量
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研究衡量的是什么?
主要结果指标
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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地标和增长量的识别
大体时间:2019 年 8 月
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识别表征面部生长过程中骨骼、软组织和牙齿变化的同源地标;确定准确量化面部生长过程中骨骼、软组织和牙齿变化的最佳方法。
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2019 年 8 月
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次要结果测量
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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患者对 MRI 的态度
大体时间:2019 年 8 月
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患者对使用磁共振成像 (MRI) 作为评估面部生长的成像方式的态度,包括 MRI 记录的实用性和舒适性(以及“蜡咬合”的使用)。
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2019 年 8 月
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患者对手术时机的态度
大体时间:2019 年 8 月
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患者对延迟手术干预问题的态度,以及他们是否更喜欢早期手术或等到以后的概念。
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2019 年 8 月
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合作者和调查者
调查人员
- 学习椅:Michael Fagan, PhD、University of Hull
- 学习椅:Grant McIntyre, PhD、University of Dundee
出版物和有用的链接
一般刊物
- Martin CB, Ma X, McIntyre GT, Wang W, Lin P, Chalmers EV, Mossey PA. The validity and reliability of an automated method of scoring dental arch relationships in unilateral cleft lip and palate using the modified Huddart-Bodenham scoring system. Eur J Orthod. 2016 Aug;38(4):353-8. doi: 10.1093/ejo/cjw031. Epub 2016 Apr 22.
- Ma X, Martin C, McIntyre G, Lin P, Mossey P. Digital Three-Dimensional Automation of the Modified Huddart and Bodenham Scoring System for Patients With Cleft Lip and Palate. Cleft Palate Craniofac J. 2017 Jul;54(4):481-486. doi: 10.1597/15-340. Epub 2016 May 2.
- Chalmers EV, McIntyre GT, Wang W, Gillgrass T, Martin CB, Mossey PA. Intraoral 3D Scanning or Dental Impressions for the Assessment of Dental Arch Relationships in Cleft Care: Which is Superior? Cleft Palate Craniofac J. 2016 Sep;53(5):568-77. doi: 10.1597/15-036. Epub 2015 Dec 1.
- Dobbyn L, Gillgrass T, McIntyre G, Macfarlane T, Mossey P. Validating the Clinical Use of the Modified Huddart and Bodenham Scoring System for Outcome in Cleft Lip and/or Palate. Cleft Palate Craniofac J. 2015 Nov;52(6):671-5. doi: 10.1597/12-170. Epub 2013 Aug 6.
- Garg P, Ludwig KU, Bohmer AC, Rubini M, Steegers-Theunissen R, Mossey PA, Mangold E, Sharp AJ. Genome-wide analysis of parent-of-origin effects in non-syndromic orofacial clefts. Eur J Hum Genet. 2014 Jun;22(6):822-30. doi: 10.1038/ejhg.2013.235. Epub 2013 Oct 30.
- Kasaven CP, McIntyre GT, Mossey PA. Accuracy of both virtual and printed 3-dimensional models for volumetric measurement of alveolar clefts before grafting with alveolar bone compared with a validated algorithm: a preliminary investigation. Br J Oral Maxillofac Surg. 2017 Jan;55(1):31-36. doi: 10.1016/j.bjoms.2016.08.016. Epub 2016 Sep 5.
- McBride WA, McIntyre GT, Carroll K, Mossey PA. Subphenotyping and Classification of Orofacial Clefts: Need for Orofacial Cleft Subphenotyping Calls for Revised Classification. Cleft Palate Craniofac J. 2016 Sep;53(5):539-49. doi: 10.1597/15-029. Epub 2015 Jul 14.
- Shaw K, McIntyre G, Mossey P, Menhinick A, Thomson D. Validation of conventional 2D lateral cephalometry using 3D cone beam CT. J Orthod. 2013 Mar;40(1):22-8. doi: 10.1179/1465313312Y.0000000009.
- Pinheiro M, Ma X, Fagan MJ, McIntyre GT, Lin P, Sivamurthy G, Mossey PA. A 3D cephalometric protocol for the accurate quantification of the craniofacial symmetry and facial growth. J Biol Eng. 2019 May 17;13:42. doi: 10.1186/s13036-019-0171-6. eCollection 2019.
研究记录日期
研究主要日期
学习开始 (实际的)
初级完成 (实际的)
研究完成 (实际的)
研究注册日期
首次提交
首先提交符合 QC 标准的
首次发布 (实际的)
研究记录更新
最后更新发布 (实际的)
上次提交的符合 QC 标准的更新
最后验证
更多信息
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