文摘

介绍。评估的详细特性支持骨是一个重要的步骤与临床诊断和治疗规划的牙齿附件丢失。分形分析可以作为一个方法来评估骨小梁结构的复杂性。本研究的目的是评估骨小梁的变化根尖周的射线照片的不同阶段的牙周炎患者使用分形分析。方法。这个比较进行横断面研究的患者和没有临床附着丧失下颌第一磨牙。牙齿与临床附着丧失分为轻度,中度,重度牙周炎组。从下颌第一磨牙获得数字根尖周的射线照片是使用相同的曝光参数。射线照片的DICOM文件是出口到ImageJ软件进行分形分析。感兴趣的三个区域(ROI)被认为是在每个x光照片:两个ROI中央的近端和远端,下颌第一磨牙和一个顶端的ROI。分形维数(FD)值计算使用分形盒计数方法。使用卡方检验进行统计分析,Mann-Whitney测试,组内相关系数和方差分析(α= 0.05)。结果。FD值明显不同中度和重度牙周炎和健康牙周骨( ),除了中度牙周炎例远端ROI ( )。然而,FD值在牙周支持骨健康的牙齿和牙齿轻度牙周炎没有显示一个统计上的显著差异( )。结论。分形分析是一个有用的工具评估在中度和重度牙周炎骨改变,但无法检测到最初始射线骨轻度牙周炎的迹象。

1。介绍

牙周病是牙齿脱落的最重要原因之一,可以视为一个修改的因素在许多系统性疾病(1- - - - - -4]。牙槽骨的变化可以指示牙周疾病的发病和进展。因此,评估牙槽骨结构的变化可以不可或缺的措施在预防、治疗计划和牙周疾病的预后。摄影是一个重要的工具用于牙周评价的不同阶段、不同成像模式可以用来监控牙周组织的状态,包括全景摄影、intraoral放射显影术,和锥束ct (5- - - - - -7]。然而,骨改变可以在射线照片是可见的只有在超过30%的骨经历了吸收的矿物质含量(8]。因此,额外的射线照片的分析可能会提高这些图像检测的诊断应用程序的细节。

分形分析是一个兼职的方法定量评价骨小梁形成(9,10]。这种技术检测复杂的骨小梁的结构模式和定量确定的复杂性骨使用一种称为分形维数(FD)的测量。计算FD在根尖周的x光照片展示了牙齿周围的牙槽骨结构的复杂性(11]。在现有方法计算FD,计盒方法解释为白色和鲁道夫主要是用于二进制图像,如根尖周的射线照片。在这种方法中,FD基本上是一个测量盒子的数量需要覆盖小梁模式。更高的FD表明小梁模式是更复杂的12]。

许多研究已经进行评价小梁牙周炎患者牙槽骨的变化(10,13- - - - - -15]。然而,这些研究分别评估温和,温和,和严重的牙周炎。因此,本研究的目的是评估患者的骨小梁根尖周的片变化的不同阶段使用分形分析牙周炎。

2。材料和方法

2.1。病人选择和临床检查

这个比较横断面研究伦理委员会批准的伊斯法罕大学医学科学(^#IR.MUI.RESEARCH.REC.1399.538)。本研究对病人要求执行根尖周的射线照片至关重要的下颌第一磨牙。入选标准是患者没有服用任何药物或补品,没有系统性疾病,创伤的历史,或先天性畸形,以及至关重要的牙齿没有牙髓学的病变,牙髓学的治疗,恢复牙冠。患者被排除在外,如果他们不愿意参加研究或如果他们片有工件或骨骼病变在该地区的利益。每组36例的样本大小是0.092所需展示的差异在FD组,α为0.05和80%的力量。

牙周评估是由操作员使用intraoral镜子和牙周探针。患者临床附着丧失被记录为轻微的1 - 2毫米,3 - 4毫米,适中,4毫米多严重的牙周炎。此外,个人没有选择临床附着丧失健康集团(16]。

2.2。射线照相检查和分析

数字根尖周的射线照片获得使用并联技术按大小2成像板(·杜尔牙科、Bietigheim-Bissingen、德国)标准后电影持有者(美国加州克尔)。所有射线照片被intraoral x射线管(Planmeca,芬兰赫尔辛基)与接触参数70千伏峰值,马8和0.16 s。

中间的骨水平,远端地区第一摩尔测量射线照片Scanora软件(Soredex,芬兰赫尔辛基)从cementoenamel结到牙槽嵴。

对于分形分析,射线照片的DICOM文件是出口ImageJ(美国国家卫生研究院)。在每个x光照片,感兴趣的三个区域(ROI)被认为是:顶端ROI被选为最大的矩形水平从中央的下颌第一磨牙的延伸到最后摩尔或图像的后缘和垂直摩尔弯角下边界的图像或肺泡管低劣。近端roi中、远端地区被选为矩形扩展从牙槽嵴线连接的顶点第一摩尔及其相邻的牙齿(图1)。

选定的roi是原始图像的裁剪使用“明确外”工具。合成区域被复制,和“高斯模糊”滤镜σ10应用第二图像以减少噪音。此后,过滤后的图像减去从原始图像和“二进制”工具被用来产生一个黑白图像。意味着强度被设定为128(8位图像),然后,“分形盒子”工具是用来计算FD。图像分析是由一个训练有素的高级牙科学生。10片一个月后进行了分析以确定intraobserver协议。

2.3。统计分析

提出了定量数据作为中间值(差)。的分布使用Kolmogorov-Smirnov测试数据进行了分析。统计分析是由社会科学统计软件包(SPSS诉25日,IBM,纽约,美国)使用卡方检验,Mann-Whitney测试,组内相关系数和方差分析(α= 0.05)。

3所示。结果

根尖周的射线照片来自36例健康组(14雄性和雌性22日)和44个病人在牙周炎组(17个男性和27岁的女性;18温和,13温和,和13个严重)。优秀的intraobserver协议(ICC = 0.96, )被发现的FD在不同的roi。研究参与者的人口信息表1。性别分布无统计学牙周炎和健康组织之间的不同( )。然而,牙周炎患者明显比健康人群( )。FD值明显不同中度和重度牙周炎和健康牙周骨( ),除了中度牙周炎例远端ROI ( )。然而,FD值在牙周支持骨健康的牙齿和牙齿轻度牙周炎没有显示一个统计上的显著差异( )(表2)。

4所示。讨论

本研究的结果表明,分形分析可以用来区分健康的牙齿和牙齿的牙周骨中度和重度临床附着丧失。在根尖周的射线照片,FD低与牙周炎牙齿周围的骨与那些没有依恋的损失。这项研究是第一个尝试探测微妙的骨骼变化引起的轻度牙周炎使用分形分析的结果。

将医学图像增强的分析是一个重要的步骤数诊断任务。30%的最小变化需要的视觉检测骨结构的差异在射线照片8,17]。然而,使用分形分析,基于数学形态学的分析骨小梁,理论上是一个方法,可以提高诊断的潜力射线照片(14]。事实上,目前的研究表明,分形分析的结果可以发现中度和重度牙周炎的骨质改变。几项研究已经进行使用分形分析作为评价工具的骨骼结构不同的条件和目的,从评价牙科植入物(18,19],颞下颌紊乱[20.夜间磨牙症],[21乳糜泻)的影响(22和哺乳23下颌骨结构。本研究尝试将分形分析检测的牙周炎是一种常见的牙科疾病。因为根尖周的射线照片通常结合临床检查用于诊断、治疗计划、和预后评估牙齿牙周参与,一个充足的机会存在分形分析提供一个附加价值传统的射线照片。

许多先前的研究一直在进行分形分析在检测中的应用基于射线照片牙周炎。的第一个研究主题是研究由乔舒亚等人,他们报告说,后下颌地区间骨的FD值较高患者牙龈炎与牙周炎患者(13]。厄普代克和Nowzari研究108例下颌前牙的牙周组织健康,中度牙周炎和严重的牙周炎认为,FD值更高的健康牙周骨(10]。Cha等人进行的一项研究进行健康的牙齿和牙齿分叉参与近端地区显示FD值不不同控制和分叉参与集团,而分叉地区FD值两者之间明显不同患者群体(24]。这个研究的发现由Cha等人并不符合我们的发现。然而,在他们的研究中,分叉的参与与牙周炎牙齿的标准选择并没有被认为是本研究的入选标准。此外,草原动物和舒尔茨用数字化电影射线照片的分析。数字化的过程会导致减少射线照片导致损失的动态范围的影像学信息(25]。在目前的研究中,数字射线照片用于分形分析允许更广泛的动态范围,从而更准确的结果。森等人也成功地结合分形分析区分中度和重度牙周炎从健康牙周状态在根尖周的射线照片(14]。Aktuna Belgin和2020年Serindere显示FD值中、远端地区明显高于在牙周炎组与健康组(6]。然而,如前所述,我们的研究是第一个考虑轻度患者牙周附着丧失研究参与者之一。此外,在目前的研究中,近端和顶端roi被认为是在根尖周的图片。

本研究的一个限制是,对于标准化的目的,所有根尖周的射线照片拍摄的下颌第一磨牙。目前的结果可以在不同位置的下巴调查地区差异是否影响诊断潜在的分形分析。

5。结论

分形分析是一个有用的工具评估在中度和重度牙周炎骨改变,但无法检测到最初始射线骨轻度牙周炎的迹象。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的结果包括在本文中。

伦理批准

所有程序中执行研究涉及人类受试者按照道德标准机构和/或国家研究委员会和赫尔辛基宣言在2013年修订。本研究伦理委员会批准的伊斯法罕大学医学科学(# IR.MUI.RESEARCH.REC.1399.538)。

同意

知情同意是获得所有个体参与者包括在这项研究中。

的利益冲突

所有作者宣称他们没有利益冲突。

确认

作者要感谢保罗医生厄普代克对他的指导。本研究由伊斯法罕大学医学科学(399594)和执行部分获得DDS学位要求。