DOI: https://doi.org/10.1186/s12903-024-04766-w
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39192307
تاريخ النشر: 2024-08-27
المؤلف: Katibe Tuğçe Temur وآخرون
الموضوع الرئيسي: الأشعة السينية السنية والتصوير
نظرة عامة
تدرس هذه الدراسة الفروق في بنية العظام التربيقية في الفك السفلي بين الأطفال والمراهقين الذين يعانون من نقص الأسنان ومجموعة التحكم بدون نقص الأسنان، باستخدام تحليل الفراكتال (FA) على الأشعة السينية البانورامية. تم تحليل ما مجموعه 138 صورة شعاعية، تتكون من 69 حالة و69 مجموعة تحكم متطابقة (متوسط العمر 13.2 ± 10.1). تم فحص ثلاث مناطق ذات اهتمام (ROIs): ROI1 (الذراع)، ROI2 (المنطقة القريبة من الضرس السفلي)، وROI3 (منطقة السن المفقود). تم إجراء التحليل الإحصائي باستخدام اختبارات مان-ويتني U وويليكوكسون، مع تحديد عتبة الدلالة عند p < 0.05. كشفت النتائج أن متوسط قيم البعد الفراكتالي (FD) للمناطق ذات الاهتمام كانت 1.25 لـ ROI1، 1.20 لـ ROI2، و1.13 لـ ROI3، مما يشير إلى أن الذراع لديه بنية تربيقية أكثر كثافة مقارنة بجسم الفك السفلي (p < 0.05). ومن الملاحظ أن قيم FD لـ ROI3 كانت أقل بشكل ملحوظ في مجموعة نقص الأسنان مقارنة بمجموعة التحكم (p < 0.05)، بينما لم تُلاحظ اختلافات ذات دلالة إحصائية بناءً على العمر أو الجنس (p > 0.05). تشير هذه النتائج إلى أن جودة العظام التربيقية في المرضى الأطفال الذين لديهم سن مفقود تختلف عن تلك الخاصة بالأفراد الأصحاء، مما يبرز الحاجة إلى أن يأخذ الأطباء هذه الاختلافات في الاعتبار عند تخطيط العلاج السني.
مقدمة
تناقش مقدمة ورقة البحث نقص الأسنان، الذي يتميز بغياب سن واحد أو أكثر في أي من الأسنان الأولية أو الدائمة، مع ملاحظة انتشار أعلى في الإناث. يعتبر الضرس الثاني السفلي هو السن الأكثر تأثراً، يليه القاطع الجانبي العلوي والضرس الثاني العلوي. إن أسباب نقص الأسنان متعددة العوامل، تشمل التأثيرات البيئية – مثل الأمراض المعدية، والصدمات، والعوامل التنموية – والاستعدادات الوراثية. ومن الملاحظ أن نقص الأسنان مرتبط بمختلف المتلازمات، بما في ذلك متلازمة داون وخلل التنسج الأدمي، على الرغم من أن العوامل الوراثية تعتبر سائدة في مسبباته.
تسلط الورقة الضوء على أهمية تقييم جودة العظام في المرضى الذين يعانون من نقص الأسنان، خاصة لعلاجات زراعة الأسنان وتقويم الأسنان. تم تقديم تحليل الفراكتال (FA) كطريقة لتقييم جودة أنسجة العظام بشكل كمي، مع التركيز بشكل خاص على بنية العظام التربيقية في الفك السفلي. تهدف الدراسة إلى التحقيق فيما إذا كانت بنية العظام التربيقية في الأطفال والمراهقين الذين يعانون من نقص الأسنان تختلف عن تلك الخاصة بمجموعة التحكم، مما يعزز فعالية العلاج ويساهم في فهم الشذوذات السنية. تسعى هذه البحث إلى تقديم رؤى قيمة يمكن أن تُفيد الممارسات السريرية وتحسن استراتيجيات العلاج للأفراد المتأثرين.
طرق البحث
حصلت الدراسة على موافقة أخلاقية من لجنة الأخلاقيات غير التدخلية بجامعة سوتشو إيمام (رقم الموافقة 2021-04) وتمت في جامعة سوتشو إيمام، كلية طب الأسنان، مع التركيز على المرضى الأطفال والمراهقين الذين يعانون من نقص الضرس الثاني السفلي. تم تحليل ما مجموعه 138 صورة شعاعية بانورامية، تتكون من 69 من مجموعة الدراسة (المرضى الذين يعانون من نقص الأسنان) و69 من مجموعة التحكم المتطابقة (بدون نقص الأسنان). قدم المشاركون موافقة مستنيرة، وتم تطبيق معايير إدراج صارمة لضمان جودة البيانات، مستبعدين الأفراد الذين لديهم عوامل مشوشة مثل الأمراض التي تؤثر على استقلاب العظام أو الأمراض السنية.
تم إجراء تحليل الفراكتال (FA) باستخدام خوارزمية عد الصناديق عبر برنامج ImageJ v1.52. تم اختيار مناطق الاهتمام (ROIs) يدويًا من الجانب الأيسر من الفك السفلي، مع التركيز على هياكل العظام التربيقية. خضعت الصور لسلسلة من خطوات المعالجة، بما في ذلك التمويه الغاوسي للتخفيف من تباينات السطوع، والتحويل إلى ثنائي لتمييز نقي العظام عن الهياكل التربيقية، وعمليات شكلية لاحقة لتعزيز الرؤية. تم حساب قيم البعد الفراكتالي (FD) بناءً على المقياس اللوغاريتمي لنتائج عد الصناديق، مع إجراء القياسات بشكل مستقل من قبل اثنين من أطباء الأشعة لضمان الموثوقية. تم تقييم موثوقية المراقب الداخلي والخارجي من خلال تكرار القياسات بعد فترة أسبوعين.
النتائج
في هذه الدراسة، تم تحليل 138 صورة شعاعية بانورامية من 69 فردًا يعانون من نقص الأسنان (36 إناث، 33 ذكور) و69 موضوعًا من مجموعة التحكم المتطابقة (36 إناث، 33 ذكور)، مما كشف عن متوسط عمر قدره 13.2 ± 10.1 سنة لكلا المجموعتين. أشار التحليل الإحصائي إلى عدم وجود اختلافات ذات دلالة إحصائية في توزيع العمر أو الجنس بين مجموعتي نقص الأسنان ومجموعة التحكم (p > 0.05). كانت معاملات موثوقية المراقب الداخلي لمناطق الاهتمام (ROIs) 1 و2 و3 مرتفعة، تتراوح من 0.875 إلى 0.902، بينما أظهرت موثوقية المراقب الخارجي، التي تم قياسها بواسطة ألفا كرونباخ، أيضًا اتساقًا قويًا (0.896 إلى 0.928).
كانت متوسط قيم البعد الفراكتالي (FD) لمناطق الاهتمام 1 و2 و3 هي 1.25 و1.20 و1.13، على التوالي. أشار اختبار ويليكوكسون إلى وجود اختلافات ذات دلالة إحصائية في قيم FD عبر مناطق الاهتمام، حيث أظهرت منطقة الذراع أعلى قيمة FD ومنطقة الفقد الأدني أقل قيمة (p < 0.05). ومن الملاحظ أن قيم FD لم تختلف بشكل كبير حسب الجنس أو العمر (p > 0.05). ومع ذلك، عند مقارنة مجموعتي الحالة والتحكم، أظهرت ROI3 اختلافًا كبيرًا (p < 0.05)، حيث أظهرت مجموعة الحالة قيم FD أقل من مجموعة التحكم. تم تقديم النتائج التفصيلية في الجدول 1 والشكل 3.
المناقشة
تسلط قسم المناقشة في ورقة البحث الضوء على التعقيدات المرتبطة بعلاج نقص الأسنان، مما يبرز ضرورة اتباع نهج متعدد التخصصات يشمل تقويم الأسنان، والتركيبات، وجراحة الفم. استخدمت الدراسة برنامج IBM SPSS Statistics 26.0 لتحليل البيانات، مما كشف أن البيانات لم تتبع توزيعًا طبيعيًا، مما أدى إلى تطبيق اختبارات غير معلمية مثل اختبارات مان-ويتني U وويليكوكسون. كانت نتيجة مهمة هي أن قيم البعد الفراكتالي (FD) من منطقة الفقد (ROI3) كانت أقل بشكل ملحوظ في مجموعة نقص الأسنان مقارنة بمجموعة التحكم، مما يشير إلى أن جودة العظام التربيقية تتأثر سلبًا في هؤلاء المرضى.
تشير النتائج إلى أن انخفاض جودة العظام في المناطق الخالية من الأسنان يمكن أن يؤثر سلبًا على صحة الأسنان على المدى الطويل واستقرار هيكل الفك، خاصة أثناء علاج تقويم الأسنان وتخطيط زراعة الأسنان. كما تؤكد الدراسة على أهمية تقييم كثافة العظام وبنيتها، حيث تم ملاحظة تباينات في قيم FD عبر مناطق مختلفة من الفك السفلي، حيث أظهر الذراع كثافة أعلى من المناطق التي تحتوي على أسنان مفقودة. بينما تتماشى النتائج مع بعض الأدبيات الموجودة، فإنها تبرز أيضًا الحاجة إلى مزيد من البحث، خاصةً مع وجود أحجام عينات أكبر ونطاق عمر أوسع، لفهم أفضل لتداعيات نقص الأسنان على جودة عظام الفك السفلي.
DOI: https://doi.org/10.1186/s12903-024-04766-w
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39192307
Publication Date: 2024-08-27
Author(s): Katibe Tuğçe Temur et al.
Primary Topic: Dental Radiography and Imaging
Overview
This study investigates the differences in mandibular trabecular bone structure between children and adolescents with hypodontia and a control group without hypodontia, utilizing fractal analysis (FA) on panoramic radiographs. A total of 138 radiographs were analyzed, comprising 69 cases and 69 matched controls (mean age 13.2 ± 10.1). Three regions of interest (ROIs) were examined: ROI1 (the ramus), ROI2 (the area near the mandibular molar), and ROI3 (the region of the missing tooth). Statistical analysis was performed using Mann-Whitney U and Wilcoxon tests, with a significance threshold set at p < 0.05. The findings revealed that the mean fractal dimension (FD) values for the ROIs were 1.25 for ROI1, 1.20 for ROI2, and 1.13 for ROI3, indicating that the ramus has a denser trabecular structure compared to the mandibular corpus (p < 0.05). Notably, the FD values for ROI3 were significantly lower in the hypodontia group compared to the control group (p < 0.05), while no significant differences were observed based on age or gender (p > 0.05). These results suggest that the mandibular trabecular bone quality in pediatric patients with one missing tooth differs from that of healthy individuals, highlighting the need for clinicians to consider these variations in their dental treatment planning.
Introduction
The introduction of the research paper discusses hypodontia, characterized by the absence of one or more teeth in either primary or permanent dentition, with a higher prevalence observed in females. The mandibular second premolar is the most commonly affected tooth, followed by the maxillary lateral incisor and maxillary second premolar. The etiology of tooth agenesis is multifactorial, involving both environmental influences—such as infectious diseases, trauma, and developmental factors—and genetic predispositions. Notably, hypodontia is associated with various syndromes, including Down syndrome and ectodermal dysplasia, although genetic factors are considered predominant in its pathogenesis.
The paper highlights the significance of assessing bone quality in patients with hypodontia, particularly for dental implant and orthodontic treatments. Fractal analysis (FA) is introduced as a method to quantitatively evaluate bone tissue quality, with specific focus on the trabecular bone structure in the mandible. The study aims to investigate whether the trabecular bone structure in children and adolescents with hypodontia differs from that of a control group, thereby enhancing treatment effectiveness and contributing to the understanding of dental anomalies. This research seeks to provide valuable insights that could inform clinical practices and improve treatment strategies for affected individuals.
Methods
The study received ethical approval from the Sütçü İmam University Non-Interventional Ethics Committee (approval no. 2021-04) and was conducted at the Sütçü İmam University, School of Dentistry, focusing on child and adolescent patients with agenesis of the mandibular second premolar. A total of 138 panoramic radiographs were analyzed, comprising 69 from the study group (patients with agenesis) and 69 from a matched control group (without hypodontia). Participants provided informed consent, and strict inclusion criteria were applied to ensure the quality of the data, excluding individuals with confounding factors such as diseases affecting bone metabolism or dental pathologies.
The fractal analysis (FA) was performed using the box-counting algorithm via ImageJ v1.52 software. Regions of interest (ROIs) were manually selected from the left side of the mandible, focusing on trabecular bone structures. The images underwent a series of processing steps, including Gaussian blurring to mitigate brightness variations, binarization to distinguish bone marrow from trabecular structures, and subsequent morphological operations to enhance visibility. The fractal dimension (FD) values were calculated based on the logarithmic scale of the box-counting results, with measurements conducted independently by two radiologists to ensure reliability. Intra- and inter-observer reliability was assessed by repeating measurements after a two-week interval.
Results
In this study, 138 panoramic radiographs from 69 individuals with hypodontia (36 females, 33 males) and 69 matched control subjects (36 females, 33 males) were analyzed, revealing a mean age of 13.2 ± 10.1 years for both groups. Statistical analysis indicated no significant differences in age or gender distribution between the hypodontia and control groups (p > 0.05). The intra-rater reliability coefficients for regions of interest (ROIs) 1, 2, and 3 were high, ranging from 0.875 to 0.902, while interobserver reliability, measured by Cronbach’s alpha, also demonstrated strong consistency (0.896 to 0.928).
The mean fractal dimension (FD) values for ROIs 1, 2, and 3 were 1.25, 1.20, and 1.13, respectively. A Wilcoxon test indicated significant differences in FD values across ROIs, with the ramus region exhibiting the highest FD and the edentulous area the lowest (p < 0.05). Notably, FD values did not significantly differ by gender or age (p > 0.05). However, when comparing case and control groups, ROI3 showed a significant difference (p < 0.05), with the case group exhibiting lower FD values than the control group. Detailed results are presented in Table 1 and Figure 3.
Discussion
The discussion section of the research paper highlights the complexities involved in treating hypodontia, emphasizing the necessity for a multidisciplinary approach that includes orthodontics, prosthetics, and oral surgery. The study utilized IBM SPSS Statistics 26.0 for data analysis, revealing that the data did not follow a normal distribution, which led to the application of non-parametric tests such as Mann-Whitney U and Wilcoxon tests. A significant finding was that fractal dimension (FD) values from the edentulous area (ROI3) were notably lower in the hypodontia group compared to the control group, suggesting that trabecular bone quality is adversely affected in these patients.
The results indicate that low bone quality in edentulous areas can negatively impact long-term dental health and the stability of the jaw structure, particularly during orthodontic treatment and dental implant planning. The study also underscores the importance of assessing bone density and structure, as variations in FD values were observed across different regions of the mandible, with the ramus exhibiting higher density than areas with missing teeth. While the findings align with some existing literature, they also highlight the need for further research, particularly involving larger sample sizes and a broader age range, to better understand the implications of hypodontia on mandibular bone quality.