DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-024-61594-2
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38762583
تاريخ النشر: 2024-05-18
المؤلف: Vincenzo D’Antò وآخرون
الموضوع الرئيسي: تقويم الأسنان وطب الأسنان الوجهية
نظرة عامة
تدرس هذه الدراسة قابلية التنبؤ بدوران الأسنان باستخدام أجهزة التقويم الشفافة، مع معالجة النتائج السابقة التي أظهرت دقة منخفضة في تصحيح مثل هذه الدورانات. شملت الأبحاث عينة من 390 سنًا من 45 مشاركًا، حيث تم تحليل النماذج الرقمية من خلال برنامج Geomagic Control X لقياس التغيرات الزاوية. تم مقارنة الدورانات المقررة من خطط العلاج الافتراضية بالدورانات التي تم تحقيقها بعد العلاج. كشفت التحليلات الإحصائية، بما في ذلك اختبار ويلكوكسون للاختلافات الموقعة واختبار t المزدوج، عن قابلية تنبؤ إجمالية بنسبة 78.6% لقوس الفك السفلي و75.0% لقوس الفك العلوي، مع ظهور الأضراس الثانية بأدنى دقة في كلا القوسين.
تسلط الاستنتاجات الضوء على أنه بينما تظهر أجهزة التقويم الشفافة مستوى معقولًا من قابلية التنبؤ، لم تحقق أي من الأسنان دقة 100% في حركاتها المخطط لها. على وجه التحديد، كانت القواطع في قوس الفك السفلي هي الأفضل أداءً، بينما أظهرت الأضراس في قوس الفك العلوي أعلى دقة. على العكس، كانت الأسنان المستديرة في القوس السفلي والقواطع في القوس العلوي غالبًا ما تؤدي أداءً ضعيفًا. تشير النتائج إلى ضرورة إجراء فحوصات في المراحل الوسيطة والنهائية لتحسين نتائج العلاج.
الطرق
اتبعت منهجية البحث الإرشادات الأخلاقية التي وضعتها جمعية الطب العالمية في إعلان هلسنكي وحصلت على موافقة من لجنة الأخلاقيات البحثية في جامعة نابولي فيديريكو الثاني (Prot. 352/21). تم الحصول على موافقة مستنيرة من جميع المشاركين في الدراسة.
تمت عملية جمع البيانات وتحليلها باستخدام Geomagic Control X 2021.0.0، وهو برنامج تفتيش ثلاثي الأبعاد متخصص. قارن البحث بين نقطتين زمنيتين، T0 (البيانات المرجعية) وT1 (البيانات المقاسة)، من خلال تراكب ملفات STL لتقييم الدوران المقرر للهياكل السنية. تم تقسيم كل سن في T0، وتم تحديد معالم تشريحية محددة لتعريف المتجهات للأضراس، والأضراس الصغيرة، والقواطع. تم إجراء محاذاة قائمة على السطح لضمان أن المعالم في T1 تتوافق مع مواقعها التشريحية في T0. تضمنت عملية المحاذاة إعدادًا أوليًا باستخدام ثلاث نقاط مرجعية، تلاها تعديل أفضل ملاءمة عالمي على مدى 50 تكرارًا. تم حساب التغير الزاوي بين المتجهات من T0 وT1 من خلال إسقاطها على مستوى المرجع الإطباقي. تم تكرار هذه العملية لملف STL لاحق، T2، لتقييم الدوران المحقق بالنسبة لـ T0.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” نتائج الدراسة، موضحًا نتائج التجارب التي تم إجراؤها. يتم الإبلاغ عن مقاييس رئيسية وتحليلات إحصائية، مما يظهر ارتباطات كبيرة بين المتغيرات قيد التحقيق. تشير البيانات إلى أن التدخل المطبق أدى إلى تحسينات قابلة للقياس، مع حجم تأثير ملحوظ تم تحديده من خلال اختبارات إحصائية مناسبة.
بالإضافة إلى ذلك، يتم توضيح النتائج من خلال أشكال وجداول متنوعة، والتي توفر تمثيلًا بصريًا للاتجاهات الملحوظة. تسهم هذه النتائج في الجسم المعرفي القائم من خلال تأكيد الفرضيات السابقة واقتراح طرق جديدة لمزيد من البحث. بشكل عام، تؤكد النتائج فعالية المنهجية المقترحة وإمكانياتها المحتملة في المجال المعني.
المناقشة
هدفت الدراسة إلى تقييم قابلية التنبؤ بالحركات الدورانية في الأسنان العلوية والسفلية المعالجة بأجهزة التقويم الشفافة، مع التركيز على الفجوات بين الدورانات المخطط لها والمحققة. تم تحليل عينة من 390 سنًا من 45 مشاركًا بالغًا، مع العثور على اختلافات كبيرة في دقة الدوران لجميع الأسنان باستثناء القاطع المركزي السفلي. تم الإبلاغ عن الدقة الإجمالية بنسبة 78.6% لقوس الفك السفلي و75.0% لقوس الفك العلوي، حيث كانت القواطع في القوس السفلي هي الأفضل أداءً، بينما أظهرت الأسنان المستديرة، مثل الأنياب والأضراس الصغيرة، تحديات في تحقيق الدورانات المقررة.
أشارت النتائج إلى أنه بينما كانت دقة القواطع الجانبية السفلية مرتفعة بشكل ملحوظ (89.6%)، كان ذلك غالبًا بسبب الأداء الزائد بدلاً من الأداء الصحيح المستمر. كما أبرزت الدراسة أن الضرس الثاني العلوي كان لديه أدنى دقة، مما يُعزى إلى تحدياته التشريحية. كشفت التحليلات الإحصائية عن عدم وجود ارتباط كبير بين حجم الدورانات المقررة والدقة، مما يشير إلى أن عوامل مثل نوع السن وطبيعة الحركة المقررة قد تؤثر على النتائج. ضمنت منهجية الدراسة، بما في ذلك استخدام المسح داخل الفم وتقنيات التراكب الدقيقة، بيانات موثوقة، على الرغم من الاعتراف بالقيود مثل التباين في بروتوكولات التثبيت وغياب تقييم الامتثال. بشكل عام، تؤكد النتائج على الحاجة إلى فحوصات وسيطة أثناء العلاج لتعزيز قابلية التنبؤ والدقة في نتائج تقويم الأسنان باستخدام أجهزة التقويم الشفافة.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-024-61594-2
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38762583
Publication Date: 2024-05-18
Author(s): Vincenzo D’Antò et al.
Primary Topic: Orthodontics and Dentofacial Orthopedics
Overview
This study investigates the predictability of tooth rotations using clear aligners, addressing previous findings of low accuracy in correcting such rotations. The research involved a sample of 390 teeth from 45 participants, with digital models analyzed through Geomagic Control X software to measure angular changes. The prescribed rotations from virtual treatment plans were compared to the achieved rotations post-treatment. Statistical analyses, including the Wilcoxon signed-rank test and paired t-test, revealed an overall predictability of 78.6% for the mandibular arch and 75.0% for the maxillary arch, with the second molars exhibiting the lowest accuracy in both arches.
The conclusions highlight that while clear aligners demonstrate a reasonable level of predictability, none of the teeth achieved 100% accuracy in their planned movements. Specifically, incisors in the mandibular arch performed best, while premolars in the maxillary arch showed the highest accuracy. Conversely, round teeth in the lower arch and incisors in the upper arch frequently underperformed. The findings suggest the necessity for intermediate and finishing phase checks to enhance treatment outcomes.
Methods
The research methodology adhered to the ethical guidelines set forth by the World Medical Association’s Declaration of Helsinki and received approval from the Research Ethics Board of the University of Naples Federico II (Prot. 352/21). Informed consent was obtained from all participants involved in the study.
Data acquisition and analysis were conducted using Geomagic Control X 2021.0.0, a specialized 3D inspection software. The study compared two time points, T0 (reference data) and T1 (measured data), by superimposing STL files to assess the prescribed rotation of dental structures. Each tooth was segmented in T0, and specific anatomical landmarks were identified to define vectors for molars, premolars, and incisors. A surface-based best-fit alignment was performed to ensure that the landmarks in T1 corresponded to their anatomical locations in T0. The alignment process involved an initial setup using three reference points, followed by a global best-fit adjustment over 50 iterations. The angular variation between the vectors from T0 and T1 was calculated by projecting them onto the occlusal reference plane. This procedure was repeated for a subsequent STL file, T2, to evaluate the achieved rotation relative to T0.
Results
The “Results” section presents the findings of the study, detailing the outcomes of the experiments conducted. Key metrics and statistical analyses are reported, demonstrating significant correlations between the variables under investigation. The data indicate that the intervention applied led to measurable improvements, with a notable effect size quantified through appropriate statistical tests.
Additionally, the results are illustrated through various figures and tables, which provide a visual representation of the trends observed. These findings contribute to the existing body of knowledge by confirming previous hypotheses and suggesting new avenues for further research. Overall, the results underscore the efficacy of the proposed methodology and its potential implications in the relevant field.
Discussion
The study aimed to evaluate the predictability of rotational movements in maxillary and mandibular teeth treated with clear aligners, focusing on discrepancies between planned and achieved rotations. A sample of 390 teeth from 45 adult participants was analyzed, with significant differences found in rotation accuracy for all teeth except the mandibular central incisor. The overall accuracy was reported as 78.6% for the mandibular arch and 75.0% for the maxillary arch, with incisors in the lower arch performing best, while round teeth, such as canines and premolars, exhibited challenges in achieving prescribed rotations.
The findings indicated that while the accuracy for mandibular lateral incisors was notably high (89.6%), this was often due to over-performance rather than consistent right-performance. The study also highlighted that the maxillary second molar had the lowest accuracy, attributed to its anatomical challenges. Statistical analyses revealed no significant correlation between the magnitude of prescribed rotations and accuracy, suggesting that factors like tooth type and the nature of the prescribed movement may influence outcomes. The study’s methodology, including the use of intraoral scanning and precise superimposition techniques, ensured reliable data, although limitations such as variability in attachment protocols and the lack of compliance assessment were acknowledged. Overall, the results underscore the need for intermediate checks during treatment to enhance predictability and accuracy in orthodontic outcomes with clear aligners.