Protocol voor kritieke stappen:
Van het 3DWA-protocol is aangetoond dat het nauwkeurige hoogtemetingen biedt met uitstekende inter- en intra-overeenkomst. Voor volumemetingen is het protocol echter niet geschikt. De belangrijkste factoren die de precisie van zowel acquisitie als superpositie bepaalden, waren de isolatie tijdens het scannen en het vinden van de beste pasvorm tijdens het over elkaar leggen. Superpositie is eenvoudig als de tanden niet zijn veranderd, maar wordt steeds moeilijker naarmate de slijtage vordert, vooral als de slijtage niet gemakkelijk te lokaliseren is, maar grote delen van het oppervlak omvat.
In een klinische situatie kan negatieve slijtage (groei) eenvoudigweg worden genegeerd, zoals in deze studie werd gedaan, omdat het een onmogelijke uitkomst is. Scanfouten, zoals speekseldruppels, de dikte van poedercoating of affakkelen zijn problematisch, zelfs in ongewijzigde tanden en zijn mogelijk niet altijd gemakkelijk detecteerbaar, wat bijdraagt aan meetfouten.
Wijzigingen en probleemoplossing van de methode
Het uitvoeren van de best fit procedure
Bij het uitvoeren van een best fit procedure op tanden met slijtage, zal het algoritme achter de root mean square (RMS)-waarde altijd de gemiddelde afstand tussen de punten in het gaas zo dicht mogelijk bij nul maken. Bij tanden met slijtageprogressie kan dit resulteren in een afname van de afstand in de gebieden met slijtage en een toename van de gebieden zonder of met minder slijtage. Dit zal resulteren in een onderschatting van de slijtage in oppervlakken met slijtage. Aangezien dit een populatie is met matige tot ernstige slijtage, resulteerde het uitvoeren van een standaard best fit-uitlijning gevolgd door het deselecteren van occlusale gebieden met duidelijke facetten van slijtage en het herhalen van de best fit-uitlijning bijna altijd in een betere pasvorm in vergelijking met standaard best fit-uitlijning, die ook wordt ondersteund door eerdere literatuur15,17 . Het is belangrijk dat alleen occlusale oppervlakken met slijtage worden gedeselecteerd, zodat zoveel mogelijk coronale oppervlakken beschikbaar zijn voor de best fit-procedure, hierna de "modified reference based fit technique"22 genoemd. De moeilijkheden bij het verkrijgen van de beste pasvorm in deze populatie verklaren het verschil in precisie tussen hoogte- en volumemetingen. Als de best passende procedure resulteert in een onvolmaakte uitlijning, zal dit het volumeverschil van de tand relatief meer beïnvloeden dan hoogtemetingen. Bovendien kunnen locaties met artefacten zoals speeksel worden vermeden in hoogtemetingen, maar niet in volumemetingen.
Het punt van de hoogste slijtage selecteren
Sommige uitschieters bleven ondanks training, veroorzaakt door een verscheidenheid aan factoren zoals meningsverschillen als gevolg van onduidelijke anatomie, slijtage of restauraties, en waren niet te voorkomen door het protocol aan te passen. Een punt van verbetering werd bereikt door het kleurenspectrum te bewerken dat slijtage weergeeft, dat wordt weergegeven als een blauw gebied. Door het spectrum te veranderen, konden donkerblauwe slijtagegebieden worden teruggebracht tot een donkerblauw punt, waarbij de locatie met de hoogste hoeveelheid slijtage werd aangewezen, waardoor de gevoeligheid van de operator bij het kiezen van de locatie van de hoogste slijtage afnam.
Volume meten versus hoogte meten
De precisie van volumemetingen was onvoldoende voor klinische tandslijtagemeting. Dit komt in de eerste plaats door de bovengenoemde kwestie met betrekking tot de beste pasvorm. Een kleine afwijking in de pasvorm kan resulteren in een groot verschil tussen de over elkaar geplaatste tanden. Ten tweede worden speeksel, restauraties, poeder en andere mogelijke artefacten door de software gemeten als veranderingen in volume, hoewel ze geen werkelijke slijtage zijn. Ten derde kan de selectie van het oppervlak voor volumetrische veranderingen worden beïnvloed door tandgrootte, vorm en gescande oppervlakken. Ten vierde kan het softwarealgoritme te onnauwkeurig zijn bij het vullen van gaten of het berekenen van volume om volumeveranderingen nauwkeurig te detecteren. Aangezien het berekenen van de volumeverandering automatisch gebeurt na het uitvoeren van de beste pasvorm, heeft de onnauwkeurigheid van volumemetingen niet geleid tot wijzigingen van het protocol, behalve het verbeteren van de beste pasvorm. Theoretisch zou volumetrische veranderingsmeting de voorkeur hebben, omdat volumetrische veranderingen niet worden beïnvloed door uitschieters in afzonderlijke gegevenspunten of grote delen van het gebied die ongewijzigd blijven door slijtage, zoals hoogtemetingen 12,17. Volumetrische veranderingen zijn echter afhankelijk van de tandgrootte, waarmee rekening moet worden gehouden bij het melden van volumetrische verandering15. Bovendien kan hoogtemeting nuttig zijn om een goede indruk te krijgen van de slijtageprocessen op het oppervlak. Het is van vitaal belang voor toekomstig onderzoek om zich te concentreren op methoden om zowel lengte- als volumetrische veranderingen nauwkeurig te meten om de progressie van tandslijtage te bepalen.
Sterke punten en beperkingen van het protocol
Dit protocol is gebaseerd op een reproduceerbare stoelzijdemethode; daarom vertalen de bevindingen zich naar wat clinici kunnen verwachten bij het zoeken naar een methode om slijtage te controleren met behulp van intra-orale scanners. Het 3DWA-protocol is bewezen nauwkeurig te zijn, en bovendien waren de slijtageniveaus die werden gevonden voor patiënten met een hogere en lagere progressie van slijtage (tabel 2) vergelijkbaar met die in de literatuur, wat een hoge nauwkeurigheid suggereert 4,5,7,8,9.
De beperkingen zijn ook de beperkingen waarmee een clinicus te maken zou krijgen: patiëntgerelateerde factoren zoals beperkte mondopening, de aanwezigheid van speeksel of scanpoeder (afhankelijk van het type scanner) en mogelijke scanartefacten of softwarefouten die resulteren in willekeurige fouten (62 μm op het oppervlak), wat vrij aanzienlijk is in vergelijking met de hoeveelheid slijtage die men na een jaar zou verwachten bij patiënten met ernstige tandslijtage (tussen 68-140 μm per jaar) of bij patiënten met een fysiologische slijtage van ongeveer 30 μm per jaar 4,5,6,7,8,9. De dubbele meetfout wordt echter veel minder significant wanneer het slijtagebereik toeneemt, hetzij als gevolg van een langer interval of ernstiger en sneller voortschrijdende tandslijtage. Ten tweede kunnen voor onderzoeksdoeleinden metingen worden herhaald om de DME te verminderen. Ten derde worden scanners en scansystemen voortdurend herzien en bijgewerkt, en de precisie zal naar verwachting in de toekomst alleen maar toenemen, wat meer mogelijkheden creëert voor nauwkeurige hoogte- en volumemetingen.
Hoewel het 3DWA-protocol nuttige en betrouwbare informatie biedt over de progressie van tandslijtage in onderzoek, is het waarschijnlijk nog steeds te tijdrovend en kostbaar voor toepassing in de standaard klinische zorg. De software die nodig is voor kwantitatieve slijtagemeting is niet direct beschikbaar voor onderzoekers, laat staan tandheelkundige clinici10. Het vergelijken van complete gebitten kan tussen de 3 en 6 uur duren, afhankelijk van de ervaring van de beoordelaar en de ernst van de slijtage. Daarom zijn de auteurs van mening dat een essentiële volgende stap in het verbeteren van de patiëntenzorg de automatisering van dit gevalideerde 3DWA-protocol is, waardoor het tijd- en kostenefficiënter zou worden. Verschillende benaderingen, zoals het gebruik van indextanden in plaats van het meten van alle tanden en cusps om de progressie van slijtage te bepalen, kunnen ook worden gebruikt13.
De betekenis van de methode ten opzichte van bestaande/alternatieve methoden
Dit protocol biedt meer kwantificeerbare, objectieve en nauwkeurige gegevens over de progressie van tandslijtage in vergelijking met meer algemeen gebruikte kwantitatieve methoden zoals de Tooth Wear Index (TWI), Tooth Wear Evaluation System (TWES) of Basic Erosive Wear Examination (BEWE)24,25,26. Dit is de eerste studie die is uitgevoerd op alle directe in vivo scans zonder gebruik te maken van laboratoriumscanners of gescande afdrukken om de slijtage te beoordelen. In deze studie werden voldoende protocolprecisie en uitstekende intra-raterprecisie gevonden bij het meten van hoogte. Er was slechts een klein verschil tussen beoordelaars, wat er niet toe zou leiden dat patiënten ten onrechte zouden worden gediagnosticeerd als patiënten met stabiele of progressieve matige tot ernstige slijtage. Deze methode was niet in staat om nauwkeurige volumetrische veranderingsmetingen te leveren, waarvan eerder onderzoek heeft beweerd dat ze betrouwbaarder zijn, en op dat gebied moet meer onderzoek worden gedaan15.
De geïdentificeerde protocolprecisie van 0,062 mm (willekeurige fout, of DME) voor hoogte is niet de enige factor waarmee rekening moet worden gehouden bij het bepalen van de precisie van het protocol voor een bepaalde meting. De systematische fouten zijn minimaal genoeg om te negeren; de willekeurige fout van 0,062 is echter willekeurig en daarom niet voor elke meting hetzelfde. Dit sluit het bestaan uit van een eenvoudige drempel voor minimale precisie. In een onderzoekssetting met veel herhaalde metingen is het effect van de willekeurige fout minimaal. Bij een individuele patiënt treedt echter de willekeurige fout in werking. Het belang van een willekeurige fout van 0,062 mm is afhankelijk van welke werkelijke waarde van hoogteverlies pathologische tandslijtage betekent. De gekozen drempel in combinatie met de DME bepaalt de kans dat een meting pathologische tandslijtage meet waar die er niet is en vice versa. Bijvoorbeeld, voor een individuele patiënt, als een drempel van 0,070 mm tandslijtage per jaar wordt bepaald als pathologisch en 0,030 mm tandslijtage per jaar als fysiologisch wordt beschouwd, geeft een DME van 0,062 mm een kans van 26% dat de geïdentificeerde waarde hoger is dan 0,070 mm wanneer de werkelijke waarde 0,030 mm is, waardoor een patiënt ten onrechte wordt geclassificeerd als iemand met pathologische slijtage. Na 3 jaar zou de drempel voor pathologische slijtage echter 0,210 mm zijn. Dan is er bij een werkelijke waarde van 0,090 mm (per 3 jaar) slechts 2,6% kans dat de gevonden waarde hoger is dan de drempelwaarde. Daarom is de aanbeveling om tandslijtage na meerdere jaren te meten bij patiënten met matige slijtage, of met een korter interval met een hogere vermoedelijke progressie, om individuele slijtage nauwkeurig te bepalen.
Bovendien is het erg moeilijk om de gevonden precisie te vergelijken met eerder gerapporteerde waarden. Hoewel er veel studies zijn uitgevoerd naar de precisie en nauwkeurigheid van scanners, maakt de specifieke techniek die in deze studie wordt gebruikt, het scannen van een volledige boog (wat de precisie verlaagt) maar het vergelijken van enkele tanden (wat de precisie verhoogt), het onmogelijk om gegeven waarden op volledige bogen en enkele tanden te vergelijken18. In onderzoek naar de progressie van tandslijtage was de gerapporteerde precisie gebaseerd op in vitro bevindingen over gesimuleerde slijtage of gedaan met lasers of laboratoriumscanners, en als zodanig is het moeilijk te vergelijken met bevindingen van deze studie en minder relevant in een klinische setting 6,14,17,20,21.
Belang van toepassing
Over het algemeen geven deze bevindingen aan dat kwantitatieve slijtagemeting van intra-orale scans een haalbare en nauwkeurige methode is om de progressie van slijtage in hoogte te kwantificeren. Het resultaat lijkt los te staan van de ervaring van de operator en beperkte training in het protocol. Dit heeft grote voordelen in onderzoek, zoals het kunnen kwantificeren en monitoren van slijtage en het digitaal opslaan van informatie in onderwerpsregistraties. Dit protocol zou nuttig zijn in de klinische praktijk bij het beheer van tandslijtage om behandelingsopties te bepalen, bewustzijn te creëren en patiëntgerichte zorg te verbeteren. Hoewel momenteel te tijdrovend om uit te voeren, kunnen aangepaste versies van het protocol voor de klinische praktijk, zoals het meten van indextanden in plaats van volledige gebitten, dit probleem verlichten, evenals automatisering van het protocol. Het zal een belangrijke stap zijn naar een toekomst waarin patiënten regelmatig zullen worden gescand als onderdeel van standaardzorg, met software die gebieden met slijtageprogressie diagnosticeert.