Procjena starosti pacijenta na osnovu 3d cbct volumetrijske analize pulpne komore

Srna Mirza je rođen 26.07.1994. godine u Sarajevu. Osnovnu školu „Čengić Vila 1“ završava u Sarajevu 2009. godine. Iste godine upisuje srednju školu „Treću gimnaziju“ u Sarajevu i završava je 2013. godine. Dalje, iste godine upisuje „Stomatološki fakultet sa klinikama Univerziteta u Sarajevu“ i završava ga 2021. godine. Tokom školovanja na fakultetu, pohađao je i učestvovao na nekoliko studentskih kongresa. Obavljao je praksu u dvije polivalentne stomatološke ordinacije u Sarajevu u periodu od dvije godine. Također, odradio je uspješnu ferijalnu praksu u OJ Dom zdravlja Novo Sarajevo „Omer Maslić“ u trajanju od mjesec dana u septembru 2020. godine. Aktivno govori engleski jezik.

SAŽETAK

Taloženje sekundarnog dentina je fenomen koji je odgovoran za smanjenje volumena pulpne komore zuba tokom starenja osobe. Volumen pulpne komore može koristiti za procjenu starosti osobe. Ova forenzična radiološka metoda se može koristiti prilikom dokazivanja raznih krivičnih djela, socijalnih olakšica, ilegalnih migracija koje su u današnjem vremenu jako zastupljene, dokazivanja braka i raznih administrativnih procedura. (1) Cilj ovog istraživanja je bio dokazati kako je metoda procjene starosti pacijenti pomoću 3D CBCT volumetrijske analize pulpne komore pouzdana, lahka za primjenu, nije invazivna metoda i nije potrebna ekstrakcija ili destrukcija zuba bilo kod živih ili preminulih osoba. U istraživanju je uključeno 100 BiH državljana u rasponu godina od 13-81.  U istraživanju 46% je otpadalo na muškarce, a preostalih 54% na žene. Obrađeno je 200 uzoraka intaktnih donjih očnjaka sa snimaka koji su već korišteni u svrhu liječenja i postavljanja dijagnoza na Stomatološkom fakultetu u Sarajevu.  Volumen pulpne komore je izmjeren u Sidexis 4 programu i  izračunat pomoću formule za valjak/cilindar.   Urađena je statistička analiza podataka i potvrđeno je da je ovo precizna, jednostavna i neinvazivna metoda. Hronološka dob pacijenta je u korelaciji sa volumenom pulpne komore. Starenjem pacijenta dolazi do smanjenja pulpne komore, zbog taloženja sekundarnog dentina. Spol ne utiče volumen pulpne komore.

Ključne riječi: forenzička stomatologija, procjena starosti, 3D CBCT, pulpna komora, sekundarni dentin, donji očnjak.

UVOD

Forenzička stomatologija ima za cilj da pomogne u identifikaciji osobe. Ona učestvuje u istraživanju svih procesa, koji se dešavaju u organizmu žive ili preminule osobe. Određivanje starosti forenzičkim metodama je jako bitno kod  identifikacije živih ili preminulih osoba (posebno kod posmrtnih ostataka). Zub je jedan od najotopornijih organa, rezistentan na visoke temperature i na raspadanje u različitim medijima. Ima vrijednost otiska prsta prilikom identifikacije osobe. Zub se također može koristiti kod dokazivanja raznih krivičnih djela, socijalnih olakšica, ilegalnih migracija, dokazivanja braka i raznih administrativnih procedura. (1) U forenzičkoj stomatologiji metode za procjenu dentalne dobi dijelimo na: morfološke, radiološke i biohemijske. Procjena starosne dobi radiografskom metodom mjerenja je najpopularnija. Nije invazivna metoda, nije potrebna ekstrakcija ili destrukcija zuba bilo kod živih ili preminulih osoba. Posljednjih godina 3D snimak, kao što je CBCT, prevazišao je sve nedostatke 2D snimaka koji su u početku korišteni. Snimanje CBCT-om je kratko, jednostavno i doza njegovog zračenja u odnosu na prvobitno korišteni CT je smanjena. (2)

Pulpna komora (cavum dentis) je prostor u kome se nalazi pulpa. Ona je smještena u krunskom i korijenskom dijelu zuba. Bočno je ograničena dentinom. Dentin predstavlja vitalno tkivo, koje čini glavnu masu zuba u kruni i korijenu. Razlikujemo 3 vrste dentina:  Primarni dentin, sekundarni dentin i tercijarni dentin. (3) Tokom starenja osobem, sekundarni dentin svojim deponovanjem smanjenja pulpni prostor. (4)

Očnjaci su treći zubi u našim ustima, koji zauzimaju položaj projekcije ugla usana. Predstavljaju najstabilniji zub, sa jako masivnim i dugim korijenom. Donji očnjaci su manji od gornjih, kod gornjih je izraženiji cuspis i tuberculum dentale. Korijen donjih očnjaka je meziodistalno komprimiran i oni su lingvalno nageti u predjelu krunica. Donji kaninusi izgledaju izduženije od gornjih, jer im promjeri vestibularne plohe nisu jednaki u oba pravca. (5)  Donji očnjaci ostaju intaktni do poznih godina, to je jedan od razloga što ih odabrali u ovom radu kao predmet istraživanja. Očnjak ima karakterističan oblik krune, koji ga održava čistim. Donji očnjaci su manje podložni karijesu i pritisku, za razliku od bočnih zuba. Veličina pulpe je upravo najizraženija kod kaninusa.  (6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16)  

CILJEVI ISTRAŽIVANJA

Pomoću 3D CBCT-a  izmjereti parametre za izračunavanje volumena pulpne komore donjih očnjaka u dvije ravni (axialis i cross-sectional).  Nakon toga, unijeti te parametre u formulu za izračunavanje volumena pulpne komore. Utvrditi postojanje korelacije između starosti pacijenta i volumena pulpne komore donjih očnjaka. Također, utvrditi postojanje korelacije između spola pacijenta i volumena pulpne komore donjih očnjaka. Na samom kraju, utvrditi postojanje korelacije između korištenih ravni (axialis i cross-sectional), starosti i spola pacijenta.

MATERIJAL I METODE

Istraživanje je retrospektivna studija gdje će biti analizirani 3D CBCT snimci skupljeni iz baze RTG kabineta Stomatološkog fakulteta sa klinikama Univerziteta u Sarajevu. Snimci su korišteni u svrhu dijagnoza i tretmana koji su se obavljali na Stomatološkom fakultetu u Sarajevu kao što su implantološka terapija, ortodontska terapija, terapija vezana za temporomandibularne poremećaje itd. Kako su ovi snimci već nastali prilikom pravljena dijagnoze i planiranja terapije, iskorišteni su u svrhu izrade rada tako da nije bilo potrebe za dodatnim zračenjem pacijenata. Istraživanje se provelo u skladu sa Helsinškom deklaracijom.

Prvo je odabrano 100 3D CBCT snimaka pacijenata iz baze RTG kabineta. Ti snimci  su morali zadovoljavati kriterije u smislu postojanja dva intaktna donja očnjaka, te da je snimak tehnički ispravan i da je vidljivost pulpe dovoljna za 3D analizu i mjerenja. CBCT snimak je morao sadržavati generalije pacijenta. Iz uzorka su isključeni abradirani mandibularni očnjaci, zubi sa prisutnim karijesom, sa velikim restauracijama, impaktirani zubi, snimci sa artefaktima, zubi sa periapikalnim lezijama, sa korijenskim resorpcijama, sa izraženom atricijom i sa kalcifikacijama u pulpi. Navedni modeli korišteni u ovom istraživačkom radu su:  3D CBCT GALILEOS COMFORT i softver SIDEXIS 4. Nakon što je otvoren 3D snimak odabranog pacijenta, koristeći program Galileos Sidexis 4, započeto je sa podešavanjima i fokusiranjem na mandibularne očnjake. Pozicioniranjem fokusa na mandibularni desni ili lijevi očnjak dobijamo isti taj zub u presjeku u tri ravni 3D Layouta “Axial, Cross-sectional i Longitudinal„.Sidexis 4 sadrži alatke za podešavanje svjetline, oštrine i kontrasta. Prilikom mjerenja volumena komore pulpe svjetlina i kontrast su pojačani, da bi se  mogao jasno definisati prostor komore i tako olakšao sam proces mjerenja. Pošto je istraživanje rađeno u svrhu diplomskog rada, nisu korišteni profesionalni softveri koji CBCT snimke snimljene kao DICOM datoteke unose u softver za mjerenje i izračunavanje volumena komore pulpe koristeći automatsku segmentaciju. U ovom radu je korištena metoda slobodnog mjerenja u Sidexis programu. To znači da postoji alatka koja vam omogućava da označite tačku A i tačku B i dobijete izmjerenu distancu u mm. Mjerenja su ponavljanja 2 do 3 puta uz prilagođavanje projekcije odabranog očnjaka na 3D CBCT snimku i traženja najboljeg mogućeg ugla da bi se mogli izmjeriti najbolji rezultati. Kako što je već navedeno, s obzirom da nisu korišteni profesionalni softveri za mjerenje volumena komore pulpe, pronađena je  formula za volumen koja bi najpribližnije odgovarala prostoru komore pulpe. Odlučeno je da se koristi formula za izračunavanje volumena valjka/cilindra. Taj oblik je najviše odgovarao obliku komore pulpe. Iz ove formule je primjećeno da od parametara koji su trebali biti dobijeni mjerenjem, r je predstavljao poluprečnik koji se mogao dobiti mjerenjem prečnika u Axialis projekciji i dijeljenjem na 2. Visina je izmjerena Cross-sectional i Longitudinal projekcijama u mm. Dobijeni rezultati su unešeni u već gore navedenu formulu i dobijen je volumen pulpne komore pacijenta u mm3.  STATISTIČKA ANALIZA REZULTATA I DISKUSIJA

Korelacija između starosti i volumena pulpe donjih očnjaka

S obzirom da glavna hipoteza istraživanja pretpostavlja negativnu korelaciju između starosti ispitanika i volumena pulpe očnjaka, kao statistički postupak za provjeru iste koristio se Pearsonov koeficijent korelacije. Ustanovljeno je da sa porastom dobi ispitanika, volumen pulpne komore očnjaka se smanjuje, što u konačnici potvrđuje prethodno postavljenu hipotezu.

Skaterdijagram korelacije između dobi i volumena pulpe desnog očnjaka

Skaterdijagram korelacije između dobi i volumena pulpe lijevog očnjaka

Razlika između spolova prema volumenu pulpe donjih očnjaka

Autore je također interesovalo da li postoje razlike između spolova prema volumenu pulpe očnjaka. U tu svrhu korišten je t-test za nezavisne uzorke. Dokazano je da se muškarci i žene ne razlikuju uopće prema volumenu pulpe očnjaka.

Grafički prikaz usporedbe volumena pulpe donjih očnjaka između muškaraca i žena za desni očnjak ( 1 = muško, 2 = žensko)

Grafički prikaz usporedbe volumena pulpe donjih očnjaka između muškaraca i žena za lijevi očnjak( 1 = muško, 2 = žensko)

Poređenje povezanosti aksijalne i longitudalne ravni pulpe donjih očnjaka sa godinama pacijenta

Nadalje, od velikog interesa za studiju bilo je poređenje povezanosti aksijalne, cross-sectionalne i longitudinalne ravni sa godinama pacijenta, odnosno da li će neka od spomenutih ravni biti prediktivnija od druge za dob ispitanika. U tu svrhu rađena je multipla regresijska analiza. Jedino je aksijalna ravan statistički značajno povezana sa godinama pacijenta, čineći je i više povezanom u odnosu na ostale dvije ravni, što je i u saglasnosti sa prethodnim istraživanjima. Međutim, ovaj rezultat vrijedi samo za lijevi očnjak.

Rezultati multiple regresijske sa četiri prediktora (DDh, DDr, DLr i DLh) sa dobi kao kriterijskom varijablom

  Godine    
  B SE B β
DDh 0.346 0.758 0.062
DDr -18.441 19.884 -0.128
DLr -85.545 20.665 -0.573**
DLh -0.609 0.738 -0.112
0.465    
F 20.657**    

*p < .05. **p < .01.

 

Poređenje aksijalne i longitudinalne ravni prema spolu

Konačno, autori su željeli provjeriti da li postoji razlika između spolova kada bi se poredili na aksijalnoj, cross-sectionalnoj i longitudinalnoj ravni desnog i lijevog očnjaka. U tu svrhu sprovedena je mješovita analiza varijanse (MANOVA). Dokazano je da ne postoji razlika između muškaraca i žena ni u aksijalnoj ni u longitudinalnoj ravni očnjaka. Grafički prikazi sprovedene MANOVA-e nalaze se ispod u graficima 5 i 6.

Grafički prikaz razlika između muškaraca i žena u aksijalnoj (DDr) i longutinalnoj (DDh) ravni za desni očnjak (1 = muško, 2 = žensko)

Grafički prikaz razlika između muškaraca i žena u aksijalnoj (DDr) i longitudinalnoj (DDh) ravni za lijevi očnjak (1 = muško, 2 = žensko)

Najpoznatiji radovi koji su govorili o određivanju starosti pacijenta pomoću 3D CBCT volumetrijeske analize pulpne komore očnjaka su:

Cameriere R u svoja dva rada, Farhadian 2019. godine, Adisen MZ 2020. godine, Americano 2017. godine, Jagannathan N 2011. godine, Gulsahi 2018. godine, Hidayat 2018. godine, Afify 2019. godine, Kazmi 2019. godine, Juneja M 2014. godine, Danilo De Angelis 2015. godine, Nemsi H 2017. godine, Fatma M. Elgazzar 2020. godine, Saxena, Medha Babshet 2009. godine,Tardivo 2001. i 2014. godine, Mahdieh Dehgani i Stefano De Luca.

Izvršeno je upoređivanje rezultata završnog rada „Procjena starosti pacijenta na osnovu 3D CBCT volumetrijske analize pulpne komore“ sa već navedenim prethodnim radovima. Potvrđeno je da je ova radiološka forenzička metoda jako precizna i jednostavna. Pokazalo se tačnim da analiza volumena pulpne komore pomoću 3D CBCTa nema veze sa spolom. Korištenje softvera za automatsku segmentaciju pulpne komore bi dosta poboljšalo rezultate a i olakšalo mjerenje koje je u ovom radu rađeno ručno. Pošto je istraživanje rađeno u svrhu diplomskog rada, nisu korišteni profesionalni softveri koji CBCT snimke snimljene kao DICOM datoteke unose u softver za mjerenje i izračunavanje volumena komore pulpe koristeći automatsku segmentaciju. Svako segmentirano područje pomoću ovog softvera je rekonstruisano u 3D, a volumen komore pulpe je izračunat automatski. Dalje, očnjaci su predstavljeni kao najpogodniji zubi za određivanje starosti pacijenta navode mnogi radovi. U radu Mahdicha je navedeno da se kod gornjih očnjaka sekundarni dentin brže taloži nego kod donjih. U ovom radu gornji očnjaci nisu uključeni, tako da to nije potvrđeno, ali svakako predstavlja novi predmet interesovanja u budućim istraživanjima.

ZAKLJUČAK

Metoda je dokazana kao uspješna i provjerena, jer je utvrđeno da se sa porastom dobi ispitanika volumen pulpe donjih očnjaka značajno smanjivao. Utvrđeno je da ne postoji razlika između muškaraca i žena u odnosu na volumen pulpe donjih očnjaka. Dokazano je da je jedino aksijalna ravan statistički značajno povezana sa godinama pacijenta, dok cross-sectionalna i longitudinalna ravan ne pokazuju povezanost sa starošću ispitanika. Potvrđeno je da ne postoji razlika između muškaraca i žena ni u aksijalnoj ni u longitudinalnoj ravni očnjaka niti kod lijevog niti kod desnog očnjaka.

LITERATURA

  1. Brkić H. i saradnici. Forenzična stomatologija. Zagreb: Školska knjiga; 2000.
  2. HAGHANIFAR Sina, GHOBADI Fateme, VAHDANI Nazmehr, BIJANI Ali. Age estimation by pulp/tooth area ratio in anterior teeth using cone-beam computed tomography: comparison of four teeth. J. Appl. Oral Sci. 2019 Mar;27.
  3. Konjhodžić A, Jakupović S, Tahmičija I, Korać S, Hasić-Branković L, Džanković A. Endodontska propedeutika. Sarajevo: Stomatološki fakultet sa klinikama Sarajevo; 2017.
  4. Torabinejad M, Walton RE. Endodoncija: načela i praksa. Jastrebarsko: Naklada Slap; 2010.
  1. Vuković A, Zukić S, Bajsman A, Selmanagić A. Osnovi morfologije zuba i dentalne antropologije. Sarajevo: Stomatološki fakultet Univerziteta u Sarajevu; 2013.
  1. De Angelis D, Gaudio D, Guercini N, Cipriani F, Gibelli D, Caputi S, Cattaneo C. Age estimation from canine volumes. Radiol Med. 2015 Aug;120(8):731-6.
  2. Gulsahi A, Kulah CK, Bakirarar B, Gulen O, Kamburoglu K (2018) Age estimation based on pulp/tooth volume ratio measured on cone-beam CT images. Dentomaxillofac Radiol 47(1):20170239
  3. Kazmi S, Mânica S, Revie G, Shepherd S, Hector M. Age estimation using canine pulp volumes in adults: a CBCT image analysis. Int J Legal Med. 2019
  4. Afify MM, Salem WS, Mahmoud NF (2019) Age Estimation from Pulp/Tooth Area Ratio of Canines using Cone-Beam Computed Tomography Image Analysis: Study of an Egyptian Sample. J Forensic Res 10: 434
  5. Hidayat SR, Oscandar F, Malinda Y, Sasmita IS, Dardjan M, Murniati N, et al. Human age estimation based on pulp volume of canines for chronological age estimation: Preliminary research. Padjadjaran j dent. 2018;30(3):184.
  1. Tardivo D, Sastre J, Ruquet M, Thollon L, Adalian P, Leonetti G, Foti B (2011) Three-dimensional modeling of the various volumes of canines to determine age and sex: a preliminary study. J Forensic Sci 56:766–770.
  2. Tardivo D, Sastre J, Catherine JH, Leonetti G, Adalian P, Foti B (2014) Age determination of adult individuals by three-dimensional modelling of canines. Int J Leg Med 128(1):161-169
  3. Adisen MZ, Keles A, Yorubulut S, Nalcaci R (2020) Age estimation by measuring maxillary canine pulp/tooth volume ratio on cone beam CT images with two different voxel sizes. Aust J Forensic Sci 52(1):71-82.
  4. Cameriere R, Cunha E, Sassaroli E, Nuzzolese E, Ferrante L (2009) Age estimation by pulp/tooth area ratio in canines: study of a Portuguese sample to test Camerieres method. Forensic Sci Int 193(1-3):128.e121-128.e1286.
  5. Jagannathan N, Neelakantan P, Thiruvengadam C, Ramani P, Premkumar P, Natesan A, Herald JS, Luder HU (2011) Age estimation in an Indian population using pulp/tooth volume ratio of mandibular canines obtained from cone beam computed tomography. Jo Forensic Odontostomatol 29(1):1-6
  6. Juneja M, Devi YBK, Rakesh N, Juneja S (2014) Age estimation using pulp/tooth area ratio in maxillay canines-a digital image analysis. J Forensic Dent Sci 6(3):160-165.

Komentariši