Chcesz wydać pracę doktorską, habilitacyjną czy monografię? Zrób to w Wydawnictwie Borgis – jednym z najbardziej uznanych w Polsce wydawców książek i czasopism medycznych. W ramach współpracy otrzymasz pełne wsparcie w przygotowaniu książki – przede wszystkim korektę, skład, projekt graficzny okładki oraz profesjonalny druk. Wydawnictwo zapewnia szybkie terminy publikacji oraz doskonałą atmosferę współpracy z wysoko wykwalifikowanymi redaktorami, korektorami i specjalistami od składu. Oferuje także tłumaczenia artykułów naukowych, skanowanie materiałów potrzebnych do wydania książki oraz kompletowanie dorobku naukowego.

© Borgis - Nowa Stomatologia 2/2006, s. 88-92
*Barbara Wędrychowska-Szulc
Metody pomiaru szerokości koron zębów. Przegląd piśmiennictwa*
Methods of measurements of a tooth size. A literature review
Z Zakładu Ortodoncji Pomorskiej AM w Szczecinie
Kierownik Zakładu: prof. dr hab. n. med. Maria Syryńska
Chociaż ortodoncja bywa niekiedy złośliwie nazywana przez innych dentystów „dyscypliną milimetrową”, to przesunięcia zęba rzędu 1-2 mm czy zmiana nachylenia jego osi o kilkanaście stopni mogą już zdecydować o wyniku leczenia, uzyskaniu estetycznego uśmiechu i satysfakcji pacjenta z osiągniętych wyników. Dlatego zarówno diagnostyka, planowanie leczenia, jak i kontrola uzyskanych wyników wymagają dokonywania bardzo precyzyjnych pomiarów.
Pomiary szerokości mezjodystalnej koron zębów są wykonywane niemal od początków nowoczesnej ortodoncji. Już pod koniec lat pięćdziesiątych ustalono standardy określające, że szerokość mezjodystalna zęba to odległość pomiędzy anatomicznymi punktami stycznymi (na mezjalnej i dystalnej powierzchni zęba) mierzona równolegle do płaszczyzny zgryzu (1-4) – ryc. 1a, b, c i d. Lundström i Neff powołują się przy tym w swoich artykułach na ogłoszone w 1952 roku tezy pracy doktorskiej W.A. Boltona, na podstawie których autor ten opublikował w 1958 i 1962 roku szczegółowe doniesienia. W polskiej literaturze ortodontycznej także opisano dokładnie te pomiary (5-8).
Ryc. 1a, b, c, i d. Standardowy sposób pomiaru mezjodystalnej szerokości zęba.
W oparciu o stosunki sumy mezjodystalnych szerokości zębów żuchwy do zębów szczęki opracowano też szereg wskaźników stosowanych zarówno w diagnostyce ortodontycznej, jak i do planowania leczenia. Częstotliwość wykonywania takich pomiarów jak również znaczenie tego parametru dla diagnostyki i szeroko rozumianej praktyki ortodontycznej sprawiają, że istnieje stała potrzeba stosowania coraz to dokładniejszych i – na ile to możliwe, względnie łatwych w użyciu instrumentów pomiarowych. Choć pewna grupa badaczy nie wspomina o tym, które z dostępnych przyrządów zostały wykorzystane do wykonania pomiarów, to i tak używano bardzo różnorodnych urządzeń a poszczególni autorzy próbują stosować coraz nowocześniejsze techniki.
Do mierzenia szerokości koron pojedynczych zębów wykorzystywano różne przyrządy pomiarowe: w pierwszych pracach były to przede wszystkim instrumenty używane w innych dziedzinach (geometria, nawigacja, technika, itp.), takie jak linijki, cyrkle dwuostrzowe, cyrkle Korkhausa (nie można ich stosować do pomiaru mezjodystalnej szerokości pojedynczych zębów), kątomierze, taśmy zaopatrzone w podziałkę milimetrową (3-6, 9, 10) – ryc. 2, 3. Za pomocą cyrkla, zaopatrzonego w dwa ramiona zakończone ostrzami, wykonywano pomiary szerokości poszczególnych zębów, zmierzoną odległość odkładając na podziałce milimetrowej z dokładnością do 0,25 mm (3, 4, 11). Jednakże Shellhart i wsp. (12) w swojej pracy udowodnili, że większą dokładność pomiarów uzyskuje się stosując przyrząd Boley´a niż cyrkiel dwuostrzowy. Pomiar z użyciem cyrkla jest obarczony dodatkową możliwością popełnienia błędu podczas przenoszenia go na skalę milimetrową (13).
Ryc. 2. Cyrkiel Korkhausa (nie można mierzyć za jego pomocą szerokości mezjodystalnej zębów).
Ryc. 3. Cyrkiel dwuostrzowy.
W miarę rozwoju ortodoncji używane wcześniej cyrkle zastąpiono dokładniejszymi od nich suwmiarkami, zaopatrzonymi w skalę noniuszową, umożliwiającą wykonywanie pomiarów z dokładnością do 0,1 mm – ryc. 4. Przyrządy te mają długie ramię, zaopatrzone w skalę milimetrową oraz nieruchome ramię poprzeczne odchodzące pod kątem prostym, które wyznacza początek skali pomiarowej i drugie poprzeczne, krótkie ramię przesuwające się wzdłuż prowadnicy. Wymiar obiektu odczytuje się bezpośrednio na skali milimetrowej pomiędzy ramionami krótkimi (1, 5-8, 14). Do wykonywania pomiarów na modelach skonstruowano specjalnie dla potrzeb dentystów suwmiarki o zmniejszonych wymiarach i wadze oraz dłuższych i cieńszych ramionach.
Ryc. 4. Suwmiarki ze skalą noniuszową, opracowane dla potrzeb dentystów.
Niektórzy autorzy nazywają używany do pomiarów przyrząd, zaopatrzony w skalę noniuszową, instrumentem Boley´a (9, 12, 15, 16) przy czym w katalogach firm ortodontycznych nazwą tą określa się zarówno opracowaną do pomiarów modeli małą suwmiarkę noniuszową, jak i suwmiarkę o ramionach wygiętych oraz niewielkich zmianach w budowie skali do odczytu pomiaru, chociaż jest to nadal skala noniuszowa (15).
Heusdens (17) zastosował w swojej pracy cyrkiel dwuostrzowy, za pomocą którego mierzył szerokości pojedynczych zębów i przenosił je na papier, jeden pomiar za drugim, odkładając je na linii prostej a następnie za pomocą suwmiarki noniuszowej mierzył sumę szerokości zębów. Ten sposób stwarza niestety dodatkową możliwość popełnienia błędu podczas przenoszenia wymiarów poszczególnych zębów na papier.
Inni autorzy (18, 19) używali w swojej pracy suwmiarki z pomiarem optycznym (z dokładnością do 0,1 mm) zamiast tradycyjnej skali noniuszowej.
W nowoczesnych modelach suwmiarek skalę noniuszową zastąpiono odczytem elektronicznym z dokładnością do 0,01 mm, często z możliwością bezpośredniego wprowadzania wyniku do programu komputera (20-22) – ryc. 5. Są to jednak przyrządy o stosunkowo dużych wymiarach, ciężkie i zaopatrzone w szerokie końcówki ramion pomiarowych, które niekiedy trudno jest wprowadzić precyzyjnie w miejsce anatomicznych punktów stycznych poszczególnych zębów (szczególnie w przypadku dużych stłoczeń czy obrotów zębów) – ryc. 6, 7. Uzyskanie dokładnych wyników wymaga modyfikacji kształtu ramion suwmiarki (13).
Ryc. 5. Suwmiarka z odczytem elektronicznym.
Ryc. 6. Pomiar szerokości zęba za pomocą suwmiarki noniuszowej (ortodontycznej).
Ryc. 7. Kształt ramion standardowej suwmiarki z odczytem elektronicznym utrudnia precyzyjny pomiar szerokości mezjodystalnej zęba.
Inną metodę, wykorzystującą technikę cyfrową zastosowali Arya i wsp. (23). Wyznaczone na modelach punkty orientacyjne, zorientowane względem osi X i Y, przenoszono do komputera za pomocą digitaizera. Dalsze pomiary oraz ich opracowywanie przeprowadzano za pomocą programów komputerowych. Podobnie Smith i wsp. (24) zaznaczali punkty styczne zębów na modelach i po digitalizacji dokonywali pomiarów.
Do pomiarów zarówno kształtu łuków zębowych (25) jak i wymiarów zębów (26) stosowano też precyzyjne przemysłowe urządzenia pomiarowe, rejestrujące wzajemne położenie zaznaczonych na modelach punktów pomiarowych w trzech wymiarach i przekazujące te dane do komputera, do dalszej analizy i opracowania. Metody te nie znalazły jednak szerszego zastosowania w codziennej praktyce, poza nielicznymi pracami naukowymi.
Inną próbą analizy kształtu i wymiarów dolnych siekaczy było duplikowanie pojedynczych zębów z modeli pacjenta, następnie zaznaczano na nich punkty orientacyjne, filmowano kamerą cyfrową i analizowano z wykorzystaniem programu Adobe Photoshop 4.0 (27).
Do wykonywania pomiarów wielkości zębów wykorzystywano również skanowane w trzech wymiarach, za pomocą lasera, modele gipsowe, tworząc 3-wymiarowy model na ekranie komputera. Na ekranowym modelu wykonywano poszczególne pomiary (28-30), nieliczne prace omawiają wykonywanie niektórych pomiarów na modelach holograficznych, ale metoda ta wymaga użycia bardzo specjalistycznego sprzętu, m.in. lasera helowo-neonowego, światłoczułych płyt holograficznych, itp. (31, 32).
Obecnie próbuje się zastępować tradycyjne pomiary modeli gipsowych – pomiarami wykonywanymi na modelach wirtualnych. Istnieje kilka takich rozwiązań, oferowanych przez różne firmy, przede wszystkim na obszarze Stanów Zjednoczonych i Kanady (33, 34).
I tak w systemie OrthoCAD(tm) (Cadent, USA) lekarz przesyła wyciski alginatowe oraz woskowy zgryz diagnostyczny do przedstawicielstwa firmy, skąd trafiają one do laboratorium OrthoCad, gdzie są skanowane (33). Na tej podstawie tworzy się modele wirtualne, które są przechowywane na serwerze firmy a kopia w postaci pliku „wraca” do lekarza. W oparciu o oprogramowanie firmowe można następnie w gabinecie lekarskim wykonywać analizę tych modeli, przy dokładności pomiarów do 0,1 mm (37-41), dane pacjenta można też przesyłać do konsultacji innemu specjaliście (42). Podobne systemy to: Emodel(tm) (GeoDigm Corporation, USA), OrthoProof(r) Digital Models (OrthoProof, Holandia) czy CMO (Cyfrowe Modele Ortodontyczne)-Ortho3D (Ortolab, Polska) (34-36).
Tomassetti i wsp. (43) porównywali wyniki uzyskane za pomocą suwmiarki noniuszowej, suwmiarki cyfrowej, przekazującej pomiar bezpośrednio do analizującego programu komputerowego w systemie HATS, pomiarów modeli cyfrowych OrthoCad oraz obrazu modeli uzyskanego kamerą video i analizowanego programem QuickCeph Image Pro w komputerze MacIntosh. Sposoby wykorzystujące suwmiarkę cyfrową oraz program QuickCeph Image Pro były jednak procedurami stosunkowo czasochłonnymi. Pomiary za pomocą suwmiarki cyfrowej i noniuszowej wykazywały porównywalną dokładność, natomiast pomiary modeli cyfrowych OrthoCAD oraz wykonane z użyciem kamery video i programu QuickCeph w porównaniu z pomiarami wykonanymi suwmiarką noniuszową wykazywały większe różnice. Podobne Santoro i wsp. (16) porównując pomiary wykonane za pomocą przyrządu Boley´a na modelach gipsowych i pomiary wykonane na modelach cyfrowych systemu OrthoCAD wykazali, że modele wirtualne są dobrą kliniczną alternatywą dla modeli gipsowych przy rutynowych badaniach. Zilberman i wsp. (44) ocenili jako dokładniejsze i bardziej powtarzalne pomiary za pomocą suwmiarki cyfrowej niż pomiary wirtualnych modeli OrthoCAD. Natomiast modele OrthoCAD już obecnie uznano za klinicznie akceptowalną alternatywę modeli gipsowych i prawdopodobną przyszłość w ortodoncji. Garino i Garino (45, 46) oraz Joffe (47) potwierdzili przydatność modeli wirtualnych (OrthoCAD) do wykonywania rutynowych analiz w uzębieniu stałym przy wadach zębowych i zębowo-wyrostkowych. Nie polecali ich stosowania tylko do planowania leczenia chirurgicznego, gdyż nie ma możliwości „zamontowania” takich modeli w artykulatorze. Stwierdzili oni także, że pomiary wykonane na modelach cyfrowych są łatwiejsze, mniej czasochłonne, redukują błędy pomiarów oraz są porównywalne do wykonywanych za pomocą suwmiarki cyfrowej (48). Także Quimby i wsp. (49) uznali modele cyfrowe (system OrthoCAD) i wykonywane na nich pomiary za równie wiarygodne, jak wyniki analiz tradycyjnych modeli gipsowych.
Powszechne stosowanie modeli cyfrowych wymaga jeszcze rozwiązania kilku problemów. Niewątpliwie ich stosowanie ułatwia przechowywanie danych o pacjencie, ułatwia konsultacje różnych specjalistów, nieraz praktykujących w odległych miejscach, ale obecnie w Polsce wiąże się jeszcze z większymi kosztami ich wykonania oraz koniecznością zakupu nowoczesnego sprzętu komputerowego i specjalistycznego firmowego oprogramowania. Wątpliwa jest też możliwość ich pełnego wykorzystania jako dokumentacji leczenia ze względu na brak stosownych regulacji prawnych, akceptujących prowadzenie dokumentacji leczenia w formie elektronicznej. Zaczynają się już jednak pojawiać takie rozwiązania. W grudniu 2004 roku American Board of Orthodontists (ABO) zaakceptowało cyfrowe modele pacjenta sprzed leczenia, jako dopuszczalną dokumentację od ortodontów ubiegających się o uzyskanie certyfikatów ABO, chociaż podczas końcowej prezentacji przypadku wymagane są modele „tradycyjne”. Joffe (47) podaje, że obecnie już około 10% ortodontów z USA i Kanady stosuje w swoich praktykach system wirtualnych modeli OrthoCAD i jest on akceptowany, jako porównywalny z tradycyjnymi modelami gipsowymi. W erze elektroniki modele cyfrowe ze względu na powtarzalność pomiarów, ich dokładność, łatwość gromadzenia i magazynowania wydają się być przyszłością dokumentacji ortodontycznej po wprowadzeniu właściwych uregulowań prawnych.

*Praca była finansowana wyłącznie ze środków przeznaczonych na działalność statutową Zakładu Ortodoncji Pomorskiej Akademii Medycznej w Szczecinie.
Piśmiennictwo
1. Lundström A.: Intermaxillary tooth width ratio and tooth alignment and occlusion. Acta Odontol Scand 1954; 12: 265-92. 2. Neff C.W.: The Size Relationship Between the Maxillary and Mandibular Anterior Segments of the Dental. Arch. Am. J. Orthod., 1957; 27: 138-47. 3.Bolton W.A.: Disharmony In Tooth Size And Its Relation To The Analysis And Treatment Of Malocclusion. Angle Orthod., 1958; 28: 112-30. 4.Bolton W.A.: The clinical application of a tooth-size analysis. Am. J. Orthod., 1962; 48: 504-29. 5.Jackowska W.: Analiza Boltona i jej przydatność w praktyce ortodontycznej. Czas Stomat., 1976; 29:269-74. 6.Komorowska A.: Diagnostyka ortodontyczna (ortopedyczno-szczękowa). Część I. Skrypt dla studentów Oddziału Stomatologii Wydziału Lekarskiego. Akademia Medyczna, Lublin, 1982. 7.Bielawska H.: Wskaźnik Boltona a niektóre wady zgryzu. Czas Stomat., 1994; 47: 360-2. 8.Bielawska H. et al.: Badanie kliniczne pacjenta i badania pomocnicze. W: p. red. Karłowskiej I. Zarys współczesnej ortodoncji. Wydawnictwo Lekarskie PZWL: Warszawa; 2001. s. 95-194. 9.Stifter J.: A Study Pont´s, Howes´, Rees´, Neff´s And Bolton´s Analyses On Class I Adult Dentitions. Angle Orthod .,1958; 28: 215-25. 10. Sperry T.P. et al.: Tooth-size discrepancy in mandibular prognathism. Am. J. Orthod., 1977; 72: 183-90. 11. Rakosi T. et al.: Study Cast Analysis. W: Rakosi T., Jonas I., Graber T.M. Orthodontic Diagnosis. Georg Thieme Verlag. Stuttgart, New York: 1993. s. 207-34. 12. Shellhart W.C. et al.: Reliability of the Bolton tooth-size analysis when applied to crowded dentitions. Angle Orthod., 1995; 65: 327-34. 13. Wędrychowska-Szulc B., Janiszewska-Olszowska J.: Elektroniczna czy ręczna suwmiarka ortodontyczna – wczoraj i dziś. Forum Ortod., 2005; 1: 20-4. 14. Lavelle C.L.B.: Variation in the Secular Changes in the Teeth and Dental Arches. Angle Orthod., 1973; 43: 412-21. 15.Proffit W.R., Ackerman J.L.: Rozdział 6. Diagnostyka ortodontyczna: opracowanie listy problemów. W: Proffit W.R., Fields H.W. Ortodoncja Współczesna. Wydawnictwo Czelej. Lublin, 2001. str. 144-91. 16.Santoro M. et al.: Comparison of measurements made on digital and plaster models. Am. J. Orthod. Dentofacial Orthop., 2003; 124: 101-5. 17.Heusdens M.: The effect of tooth size discrepancy on occlusion: An experimental study. Am. J. Orthod. Dentofac. Orthop., 2000; 117: 184-91. 18.Harris E.F., Smith R.J.: A study of occlusion and arch widths in families. Am. J. Orthod., 1980: 78: 155-63. 19.Howe R.P. et al.: An examination of dental crowding and its relationship to tooth size and arch dimension. Am. J. Orthod. Dentofac. Orthop., 1983; 83: 363-73. 20. Crosby D.R., Alexander C.G.: The occurrence of tooth size discrepancies amoung different malocclusion groups. Am. J. Orthod. Dentofac. Orthop., 1989; 95: 457-61. 21.Dempsey P.J. et al.: Genetic Covariance Structure of Incisor Crown Size in Twins. J. Dent. Res., 1995; 74: 1389-98. 22.Redahan S., Lagerström L.: Orthodontic treatment outcome: the relationship between anterior dental relations and anterior inter-arch tooth size discrepancy. J. Orthod., 2003; 30: 237-77. 23.Arya B.S. et al.: Relation of sex and occlusion to mesiodistal tooth-size. Am. J. Orthod., 1974; 66: 479-86. 24.Smith S.S.: Interarch tooth size relationships of 3 populations: "does Bolton´s analysis apply?” Am. J. Orthod. Dentofac. Orthop., 2000; 117: 169-74. 25.Braun S. et al.: The form of the human dental arch. Angle Orthod., 1998; 68: 29-36. 26.Nie Q., Lin J.: Comparison of intermaxillary tooth size discrepancies among different malocclusion groups. Am. J. Orthod. Dentofac. Orthop., 1999; 116: 539-44. 27.Shah A.A.: Incisor crown shape and crowding. Am. J. Orthod. Dentofacial. Orthop., 2003; 123: 562-7. 28.Okamura H. et al.: Three-dimensional virtual imaging of facial skeleton and detal morphologic condition for treatment planning in orthognathic surgery. Am. J. Orthod. Dentofac. Orthop. 1999; 116: 126-31. 29.Sohmura T. et al.: Use of an ultrahigh-speed laser scanner for constructing three-dimensional shapes of dentition and occlusion. J. Prosthet. Dent. 2000; 84: 345-52. 30.Halazonetis D.J.: Acquisition of 3-dimensional shapes from images. Am. J. Orthod. Dentofac. Orthop., 2001; 119: 556-60. 31.Rydén H. et al.: Tooth position measurements on dental casts using holographic images. Am. J. Orthod., 1982; 81: 310-13. 32.Romeo A.: Holograms in orthodontics: A universal system for the production, development, and illumination of holograms for the storage and analysys of dental casts. Am. J. Orthod. Dentofac. Orthop., 1995; 108: 443-7. 33. OrthoCAD(tm), USA. Dostępny na http://www.orthocad.com (stan z dnia 20.07.2005 r.). 34.Emodel(tm), USA. Dostępny na http://www.dentalemodels.com (stan z dnia 20.07.2005 r.). 35.OrthoProof(r) Digital Models. Dostępny na http://www.orthoproof.nl (stan z dnia 22.07.2005 r.). 36.CMO/Ortho 3D. Dostępny na http://www.polorto.com.pl (stan z dnia 22.07.2005 r.). 37. Marcel T.J.: Our Digital Model Experience: A Six-Month Orthocad(tm) User Report. PCSO Bulletin 2001; 73: 2. [Pacific Coast Society of Orthodontists Bulletin, Summer 2001] 38.Marcel T.J.: Three-dimensional on-screen virtual models. Am. J. Orthod. Dentofac. Orthop., 2001; 119: 666-8. 39. Redmond W.R.: Digital Models: A New Diagnostic Tool. J. Clin. Orthod., 2001; 35: 386-7. 40.Redmond W.R.: The Cutting Edge. Age-Old Questions. J. Clin. Orthod., 2004; 38: 93-5. 41.Redmond W.J. et al.: The OrthoCAD bracket placement Solution. Am. J. Orthod. Dentofacial Orthop., 2004; 125: 645-6. 42.Redmond W.R.: Wireless orthodontics. Am. J. Orthod. Dentofac Orthop., 2001; 120: 325-7. 43.Tomassetti J.J. et al.: A comparison of 3 computerized Bolton tooth-size analyses with a commonly used method. Angle Orthod, 2001; 71: 351-7. 44.Zilberman O., et al.: Evaluation of the validity of tooth size and arch width measurements using conventional and three-dimensional virtual orthodontic models. Angle Orthod., 2003; 73: 301-6. 45.Garino F., Garino G.B.: From Digital Casts to Occlusal Set-up: An Enhanced Diagnostic Tool. World J. Orthod. 2003: 162-6. 46.Garino F., Garino G.B.: Digital treatment objectives: procedure and clinical application. Prog. Orthod. 2004; 5: 248-256. [Progress in Orthodontics] 47.Joffe L., OrthoCAD(tm): digital models for a digital era. Journal of Orthod., 2004; 31: 1-4. 48.Garino F., Garino G.B.: Comparison of Dental Arch Measurements Between Stone and Digital Casts. World J. Orthod. 2002; 3: 250-4. 49.Quimby M.L. et al.: The Accuracy and Reliability of Measurements Made on Computer-Based Digital Models. Angle Orthod., 2004; 74: 298-303.
otrzymano: 2006-01-12
zaakceptowano do druku: 2006-03-30

Adres do korespondencji:
*Barbara Wędrychowska-Szulc
Zakład Ortodoncji Pomorskiej AM w Szczecinie
Al. Powstańców Wielkopolskich 72, 70-111 Szczecin
tel./fax: (0-91) 466-17-02
e-mail: bws@sci.pam.szczecin.pl

Nowa Stomatologia 2/2006
Strona internetowa czasopisma Nowa Stomatologia