Nghiên cứu này được thực hiện nhằm mô tả một số đặc điểm hình thái và xác định các phương trình đường hồi qui và mô tả đồ thị biểu diễn hình dạng vòm khẩu cái trong ba chiều không gian và xác định kích thước, hình dạng, vị trí torus khẩu cái ở một mẫu dân số người Việt.
Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 19 * Phụ Số * 2015 Nghiên cứu Y học HÌNH DẠNG VÀ KÍCH THƯỚC VỊM KHẨU CÁI NGƯỜI TRƯỞNG THÀNH NGHIÊN CỨU QUA HÌNH ẢNH CHIỀU TRÊN 169 TRƯỜNG HỢP Nguyễn Thị Nguyên Hương*, Lê Hồ Phương Trang**, Đào Ngọc Lâm** TÓM TẮT Mục tiêu: Nghiên cứu thực nhằm mô tả số đặc điểm hình thái xác định phương trình đường hồi qui mơ tả đồ thị biểu diễn hình dạng vòm ba chiều khơng gian xác định kích thước, hình dạng, vị trí torus mẫu dân số người Việt Phương pháp nghiên cứu: nghiên cứu cắt ngang mô tả 169 mẫu hàm hàm sinh viên Đại học Y Dược thành phố Hồ Chí Minh Số hóa liệu hình học mẫu hàm thạch cao phương pháp quét lập thể (3D Scanner) với máy quét DentSCAN Medit 100 v 2.0 Sử dụng phần mềm Delcam PowerSHAPE Pro2013 để vẽ đo kích thước xác định hình dạng vòm theo ba chiều khơng gian Kết quả: Trung bình chiều rộng vòm lớn khoảng lần chiều cao vòm Đường đồ thị biểu diễn vòm mặt phẳng đứng dọc nhóm có torus có phương trình: z = 0,0002125 y – 0,015148 y2 -0,37506 y3 – 3,7872y4 + 1,6309 (r =0,98161) ; đường đồ thị biểu diễn vòm mặt phẳng đứng ngang dọc nhóm có torus có phương trình: z = - 0,073385 x – 0,036334 x2 +0,0022577 x3 –0,00304 x4 + 4,5562 (r =0,99938) Kết luận: Việc đánh giá hình thái vòm kích thước hình dạng chiều khơng gian giúp có nhìn chuẩn xác vòm người Việt trưởng thành Từ khóa: vòm cái, torus cái, hình ảnh chiều ABSTRACT SHAPE AND DIMENSION OF THE PALATE ON ADULTS- A STUDY ON 169 CASES USING THREE DIMENSIONAL IMAGING Nguyen Thi Nguyen Huong, Le Ho Phuong Trang, Dao Ngoc Lam * Y Hoc TP Ho Chi Minh * Vol 19 - Supplement of No - 2015: 17 - 23 Objectives: This study was conducted to describe some morphological characteristics and to derive a threedimensional mathematical description of hard tissue palatal size and shape, and to identify size, shape and position of palatal torus in a sample of Vietnamese population Method: This is a cross-sectional study with 169 maxillary stone casts of Vietnamese medical students from 18 to 26 years of age Digitization of geometric data using 3D Scanner was taken Palatal width, length, heights were computed with The CAD PowerSHAPE 2013 software Palatal landmarks were used to derive a mathematical equation of palatal shape in the frontal and sagittal planes Results: The average palatal width was approximately times greater than the height The four-degree polynomials describing palatal curves in sagittal plane of torus palatinus group were reported: z = 0.0002125 y – 0.015148 y2 -0.37506 y3 – 3.7872y4 + 1.6309 (r =0.98161), in the frontal: z = - 0.073385 x – 0.036334 x2 +0.0022577 x3 –0.00304 x4 + 4.5562 (r =0.99938) Conclusion: Data collected about palatal dimension and shape in the present investigation could provide more appropriate data concerning morphological characteristics of the palate in a Vietnamese population * BS Nội trú khóa 2011-2014- Khoa Răng Hàm Mặt, Đại học Y Dược Tp.HCM ** Bộ mơn Phục hình- Khoa Răng Hàm Mặt, Đại học Y Dược Tp.HCM Tác giả liên lạc: BS Nguyễn Thị Nguyên Hương ĐT: 0937967892 Email: dr_nguyenhuong@yahoo.com Chuyên Đề Răng Hàm Mặt 17 Nghiên cứu Y học Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 19 * Phụ Số * 2015 Key words: palate, torus palatinus, three dimensional imaging ĐẶT VẤN ĐỀ ĐỐI TƯỢNG-PHƯƠNGPHÁPNGHIÊNCỨU Trong chỉnh hình mặt, việc đánh giá phát triển vòm có ảnh hưởng lớn tới kế hoạch điều trị việc điều trị trì Trong chuyên khoa phục hình, đánh giá hình thái bao gồm đo đạc kích thước xác định hình dạng vòm góp phần giúp tiên lượng vững ổn nâng đỡ phục hình sau Mẫu nghiên cứu gồm 169 mẫu hàm hàm sinh viên Đại học Y Dược thành phố Hồ Chí Minh có đủ tiêu chí: Độ tuổi từ 18-28, Có vĩnh viễn đầy đủ (ít 28 mọc hồn tồn), Độ cắn phủ, cắn chìa bình thường Trước đây, vòm đánh giá việc đo đạc kích thước chiều rộng, chiều dài chiều cao Năm 1997, Ferrario cộng mô tả hình dạng vòm mặt phẳng đứng dọc đứng ngang phương trình bậc 4(3) Trong ba thập niên vừa qua, có nhiều cơng trình tác giả ngồi nước sâu nghiên cứu hình thái vòm cái(4) Tuy nhiên, chưa có nghiên cứu đề cập đầy đủ đến việc đo đạc xác định xác hình thể vòm người người Việt theo ba chiều không gian, hình thái đặc trưng với tỉ lệ torus cao so với nghiên cứu nước ngồi(7) Vì vậy, thực nghiên cứu nhằm khảo sát đặc điểm hình thái vòm mẫu dân số người Việt với mục tiêu sau: 1- Xác định kích thước trung bình vòm cái: chiều rộng, chiều dài, chiều cao đối tượng mẫu nghiên cứu 2- Phân loại hình dạng vòm theo số kích thước vòm số chiều cao vòm 3- Xác lập phương trình đường hồi qui mơ tả đồ thị biểu diễn hình dạng vòm ba chiều khơng gian 4- Xác định kích thước, hình dạng, vị trí torus đối tượng mẫu nghiên cứu 18 Thiết kế nghiên cứu Đây nghiên cứu cắt ngang mô tả Phương tiện nghiên cứu Mẫu hàm, bút chì, bút lơng dầu, thước kẹp điện tử độ xác 0, 01 mm, máy quét lập thể quang học DentSCAN Medit 100v 2.0 (3D optic scanner), máy vi tính với phần mềm Delcam PowerSHAPE Pro2013 Qui trình thực nghiên cứu Giai đoạn 1: Chuẩn bị mẫu hàm - Lấy dấu nghiên cứu hàm đổ mẫu thạch cao cứng (GC New Plaston, loại IV) - Dùng thước trượt điện tử đo chiều cao torus (nếu có) Chúng tơi quy ước diện torus mẫu hàm: Torus xem có đo độ nhơ lên ≥ 1mm tính từ bề mặt niêm mạc Phân loại nhóm: nhóm mẫu hàm khơng có torus, nhóm 2: mẫu hàm có torus Giai đoạn 2: Đánh dấu đo đạc, xác lập phương trình đường hồi qui đồ thị biểu diễn hình dạng Phần 1: Đo kích thước vòm Bước 1: Số hóa liệu hình học mẫu hàm thạch cao phương pháp quét lập thể máy quét DentSCAN Medit 100 v 2.0 để tạo dựng mơ hình ba chiều ảo khơng gian đồ họa Sau tái dựng lại liệu hình học mẫu hàm không gian đồ họa ảo máy vi tính Bước 2: Dùng phần mềm Delcam PowerSHAPE Pro2013 xác định điểm mốc hình ảnh mẫu hàm dựng đường thẳng nối điểm không gian tọa độ Chuyên Đề Răng Hàm Mặt Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 19 * Phụ Số * 2015 Nghiên cứu Y học toàn cục gồm: 13’-23’, 14’-24’, 15’-25’, 16’-26’, 17’27’, IP-RP, M (hình 1) - Chỉ số chiều cao vòm cái: PHI= chiều cao / chiều rộng x100 IP: điểm gai cửa (Điểm cong lồi cao gai cửa) Phần 2: Xác định hình dạng vòm theo ba chiều không gian 13’, 23’, 14’, 24’, 15’, 25’ 16’ 26’ 17’ 27’: điểm thấp theo chiều trục viền nướu mặt với nanh, cối nhỏ thứ nhất, cối nhỏ thứ hai, cối lớn thứ nhất, cối lớn thứ hai hàm bên phải bên trái Bước 1: Xác định tọa độ điểm mốc a- Trên mặt phẳng đứng dọc Xác định điểm M hình chiếu vng góc IP lên đường thẳng nối 16’-26’ - Dựng hệ trục tọa độ cục O2X2Y2Z2 với gốc tọa độ O2 trùng IP, trục O2X2 trùng IP-M, O2Z2 song song 16’-26’tạo mặt cắt theo trục O2Z2 (hình 2.a) RP: điểm sau đường ráp vòm a Hình 1: Xác định điểm mốc Bước 3: Dựng hệ trục tọa độ cục tạo mặt cắt mẫu hàm vị trí nanh, cối nhỏ thứ nhất, cối nhỏ thứ hai, cối lớn thứ nhất, cối lớn thứ hai Bước 4: Xác định điểm mốc dùng phần mềm Delcam PowerSHAPE Pro2013 đo chiều rộng vòm cái, độ cao vòm mặt cắt, chiều dài vòm IP-M: Chiều dài vòm từ gai cửa đến cối lớn thứ mặt phẳng nằm ngang O’x’y’ IP-L: Chiều dài vòm (chiều dài hình chiếu IP-RP mặt phẳng nằm ngang O’x’y’) IP-RP: Chiều dài vòm từ gai cửa đến điểm sau đường ráp vòm Bước 5: Tính - Chỉ số kích thước vòm cái: PI = chiều rộng lớn nhất/chiều dài vòm x100 Chuyên Đề Răng Hàm Mặt b Hình 2: a: Dựng hệ trục tọa độ cục O2X2Y2Z2 mặt phẳng đứng dọc; b: Mặt cắt mẫu hàm mặt phẳng đứng dọc Trên mặt cắt này, xác định tọa độ ba chiều (x, y, z) 20 điểm đường biên dạng chuyển liệu vào phần mềm MATLAB 9.0 (hình b) b- Trên mặt phẳng đứng ngang - Dựng hệ trục tọa độ cục O3X3Y3Z3 với gốc tọa độ O3 trùng 16’, trục O3X3 trùng 16’-26’, O3Y3 song song IP-M, tạo mặt cắt theo trục O3Y3 (hình 3.a) Trên mặt cắt này, xác định tọa độ ba chiều (x, y, z) 20 điểm đường biên dạng chuyển liệu vào phần mềm MATLAB 9.0 (hình 3.b) 19 Nghiên cứu Y học Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 19 * Phụ Số * 2015 a b Hình 3: a: Dựng hệ trục tọa độ cục O3X3Y3Z3 mặt phẳng đứng ngang; b: Mặt cắt mẫu hàm mặt phẳng đứng ngang Bước 2: Xây dựng đồ thị biểu diễn hình dạng vòm Hình dạng vòm theo ba chiều khơng gian thể qua phương trình đường hồi qui đồ thị biểu diễn hình dạng vòm mặt phẳng đứng dọc đứng ngang Chúng sử dụng phần mềm MATLAB 9.0 để xác định bậc dạng thức đa thức đường cong hồi qui mơ tả hình thái vòm Phương pháp xác định phương pháp bình phương tối thiểu Phần 3: Xác định hình thái torus a- Xác định kích thước torus Bước 1: Vẽ giới hạn torus, đánh dấu giới hạn trước torus với đường (A1), giới hạn sau torus với đường (A2) Kẻ đường qua vùng rộng torus vng góc với đường giữa, cắt giới hạn torus bên vùng hàm B1, vùng hàm B2 (hình 4) Bước 2: Dùng phần mềm Delcam PowerSHAPE Pro2013 đo chiều dài torus A1-A2, chiều rộng torus B1-B2, chiều cao torus b- Quy ước phân loại torus Về vị trí: Trước: vị trí torus từ 13’-23’ trước (1/3 trước) Giữa: vị trí torus khoảng 13’23’ 16’-26’ (1/3 giữa) Sau: vị trí torus khoảng 16’-26’ GG’(1/3 sau) Trong trường hợp torus đạt kích thước lớn theo chiều trước sau, có thêm vị trí phối hợp trước-giữa, sau-giữa, trước-giữasau Về hình dạng: theoThoma(6) Về kích thước: theo Woo(8) KẾT QUẢ Về kích thước vòm số vòm Chiều rộng vòm vị trí nanh 26,99 ± 1,65 mm, vị trí cối nhỏ thứ nhất: 29,86 ± 1,92 mm, vị trí cối nhỏ thứ hai: 34,98± 2,25 mm, vị trí cối lớn thứ nhất: 37,73 ±2,66 mm, vị trí cối lớn thứ hai: 41,08 ± 2,74 mm Chiều dài vòm IP-RP 46,88 ± 2,69 mm Hình 4: Vẽ giới hạn torus 20 IP-L 45,45 ± 2,77 mm Chuyên Đề Răng Hàm Mặt Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 19 * Phụ Số * 2015 Chiều cao vòm tại vị trí nanh: 5,06 ± 1,78 mm, vị trí cối nhỏ thứ nhất: 9,86 ± 1,9 mm, vị trí cối nhỏ thứ hai: 13,61 ± 2,32 mm, vị trí cối lớn thứ nhất: 13,82 ± 2,61 mm, vị trí cối lớn thứ hai: 13,62 ± 2,64 mm - Khi so sánh giới: Chiều rộng vòm nam lớn nữ, khác biệt có ý nghĩa thống kê vị trí cối nhỏ thứ nhất, cối nhỏ thứ hai cối lớn thứ cối lớn thứ hai Nghiên cứu Y học z = 0,011993 y + 0,021738 y2 -1,3239 y3 + 0,21096 y4 + 0,0074 (r = 0,99896) Đường đồ thị biểu diễn vòm mặt phẳng đứng ngang có phương trình z = - 0,013653 x + 0,39871 x2 -5,0252x3 + 7,2985 x – 0,000723 (r= 0,98314) - So sánh hình dạng vòm nhóm khơng có torus nam nữ mặt phẳng đứng dọc đứng ngang (biểu đồ 1) Chiều dài vòm tính từ IP đến RP từ IP đến L nam lớn nữ, tính từ IP đến M nữ lớn nam, nhiên khác biệt ý nghĩa thống kê Chiều cao vòm nữ lớn nhẹ nam tất vị trí khảo sát trừ vị trí nanh nam lớn nữ, nhiên khác biệt có ý nghĩa thống kê vị trí cối nhỏ thứ hai cối lớn thứ hai a Chỉ số kích thước vòm (PI) = chiều rộng lớn nhất/ chiều dài x100 = 90,72 ± 8,12 (%) Chỉ số chiều cao vòm (PHI) = chiều cao/ chiều rộng x100 b Chỉ số chiều cao vòm trung bình chung cho vị trí từ nanh đến cối lớn thứ hai = 0,32 =1/3; nghĩa trung bình chiều rộng vòm lớn khoảng lần chiều cao vòm Biểu đồ 1: a: So sánh hình dạng vòm Nam Nữ mặt phẳng đứng dọc ; b: So sánh hình dạng vòm Nam Nữ mặt phẳng đứng ngang Hình dạng vòm khơng gian Đường đồ thị biểu diễn vòm mặt phẳng đứng dọc có phương trình z = 0,0002125 y – 0,015148 y -0,37506 y – 3,7872y + 1,6309 (r =0,98161) Hình dạng vòm khơng gian xác định qua: phương trình đường hồi qui đồ thị đường hồi qui biểu diễn hình dạng vòm chiếu mặt phẳng (đứng dọc đứng ngang) xác định theo phương pháp bình phương tối thiểu Kết trình bày hai nhóm: nhóm có torus khơng có torus Nhóm khơng có torus Đường đồ thị biểu diễn vòm mặt phẳng đứng dọc có phương trình Chun Đề Răng Hàm Mặt Nhóm có torus Đường đồ thị biểu diễn vòm mặt phẳng đứng ngang có phương trình z= 0,073385 x – 0,036334 x2 +0,0022577 x3 –0,00304 x4 + 4,5562 (r =0,99938) So sánh hình dạng vòm nhóm có torus nam nữ mặt phẳng đứng dọc đứng ngang (biểu đồ 2) 21 Nghiên cứu Y học Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 19 * Phụ Số * 2015 a b Biểu đồ 2: a: So sánh hình dạng vòm Nam Nữ mặt phẳng đứng dọc; b: So sánh hình dạng vòm Nam Nữ mặt phẳng đứng ngang máy số hóa điện từ ba chiều, tọa độ Kết nghiên cứu cho thấy đồ thị biểu diễn sử dụng để thiết lập phương trình tốn học hình dạng vòm mặt phẳng đứng mơ tả hình dạng vòm đa thức dọc đường cong nhẹ Hình dạng vòm bậc bốn mặt phẳng đứng dọc mặt nam nữ mặt phẳng đứng dọc phẳng đứng ngang đứng ngang tương đối giống người nam đường đồ thị cạn người nữ Điều tương tự nghiên cứu Ferrario-2001(1), đối tượng người trưởng thành Đặc điểm hình thái torus - Tỷ lệ xuất hiện: 30,8% - Kích thước torus cái: Chiều dài: 18,98 ± 2,29mm; chiều rộng: 13,22 ± 1,87mm; chiều cao: 2,24 ± 0,71mm - Phân loại torus * Phân loại kích thước torus: kích thước nhỏ: 76,9%, trung bình 23,1% * Phân loại hình dạng torus: dạng phẳng 80,8%, dạng thoi 19,2% * Phân loại vị trí torus: vị trí – sau 71,43%, 21,43%, vị trí trước-giữa-sau 7,14% BÀN LUẬN Nghiên cứu đặc điểm hình thái vòm cách đầy đủ cần bao gồm hai yếu tố hình dạng kích thước Hai yếu tố ln có tác động qua lại lẫn Để xác định hình dạng vòm cái, chúng tơi tham khảo nghiên cứu hình dạng vòm Ferrario -2001(2), tác giả sử dụng điểm mốc vòm xác định tọa độ 22 Chúng sử dụng phương thức khớp tọa độ điểm với đường cong để xây dựng phương trình đa thức biểu diễn hình dạng vòm phương pháp bình phương tối thiểu- phương pháp sử dụng phổ biến để tìm đạt đường hồi qui lý thuyết mà nghiên cứu đường hồi qui biểu diễn hình dạng vòm theo ba chiều không gian Song song với việc xác định hình dạng vòm chiều không gian, thực đo đạc kích thước chiều rộng, chiều dài, chiều cao vòm hình ảnh quét lập thể mẫu hàm phần mềm Delcam PowerSHAPE Pro2013 Như vậy, nghiên cứu thực với phân tích, đánh giá hai mặt vừa kích thước vừa hình dạng vòm theo ba chiều khơng gian nên có ưu điểm so với nghiên cứu phân tích đơn kích thước vòm Nghiên cứu chọn điểm chuẩn phía trước điểm gai cửa, vốn điểm chuẩn phía trước nghiên cứu Ferrario, nghiên cứu Nguyễn Thanh Hương(5) Do đó, chúng tơi tiến hành so sánh kích thước trung bình 169 mẫu Chuyên Đề Răng Hàm Mặt Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 19 * Phụ Số * 2015 hàm với kết nghiên cứu tác giả vị trí mà mốc đo tương tự Khi so sánh kết đo đạc với Ferrario cs (2001)(2): Tất kích thước có khác biệt có ý nghĩa thống kê hai nhóm nam nữ Sự khác biệt hai nghiên cứu đo đạc hai dân tộc khác Tất kích thước nghiên cứu Nguyễn Thanh Hương (2013)(5) khác biệt có ý nghĩa thống kê so với nghiên cứu nghiên cứu dân số nguồn với tiêu chuẩn chọn mẫu tương tự Về đặc điểm hình dạng vòm so sánh nam nữ mặt phẳng đứng dọc đứng ngang, hình dạng vòm nam nữ tương đối giống (biểu đồ 2) người nam đường đồ thị cạn người nữ Như so sánh hình dạng vòm nam nữ người trưởng thành, kết luận tương tự với Ferrario-2001(1) Trong nghiên cứu so sánh lứa tuổi thiếu niên tuổi trưởng thành, Ferrario cho nữ đường cong biểu diễn hình dạng vòm lứa tuổi thiếu niên cao tuổi trưởng thành, nam đường cong biểu diễn hình dạng vòm lứa tuổi trưởng thành cao tuổi thiếu niên KẾT LUẬN Đây nghiên cứu hình thái vòm người Việt trưởng thành kích thước hình dạng chiều không gian nhằm đưa số liệu, hình ảnh để mơ tả đặc trưng hình thái vòm Chun Đề Răng Hàm Mặt Nghiên cứu Y học người Việt trưởng thành làm phong phú thêm đặc điểm nhân học hình thái, giải phẫu vùng hàm mặt TÀI LIỆU THAM KHẢO Ferrario VF, Sforza C, Colombo A, Dellavia C, Francesca, Dimaggio R (2001), “Three-dimensional hard tissue palatal size and shape in human adolescents and adults”, Clin Orthod Res, 4, pp.141-147 Ferrario VF, Sforza C, Schmitz JH, Colombo (1998), “A quantitative description of the morphology of the human palate by a mathematical equation”, Cleft Palate Craniofac J., 35, pp 396–401 FerrarioVF, Sforza C, Dellavia C, Colombo A, Ferrari RP (2002) “Three-dimensional hard tissue palatal size and shape: A 10-year longitudinal evaluation in healthy adults”, Int J Adult Orthod Orthognath Surg, 17 (1), pp 51-58 Lê Hồ Phương Trang (2007), “Hình dạng vòm tồn người Việt”, Tạp chí Y Học TP Hồ Chí Minh, Tập 11, (2), tr 56-61 Nguyễn Thanh Hương, Nguyễn Thái Phượng, Đào Ngọc Lâm, Lê Hồ Phương Trang (2013), “Hình thái vòm người trưởng thành nghiên cứu qua hình ảnh chiều 34 trường hợp”, Tạp chí Y học Việt Nam, Tháng 10, tr 68-74 Thoma KH, Gorlin RJ, Goldman HM (1970), Thoma’s Oral Patholagy 6th ed Mosby, St Louis, 1139 pp 33 Vũ Trịnh Thành Ý, Huỳnh Anh Lan, Trần Kim Cúc (2007), “Đặc điểm lâm sàng torus torus hàm 615 ca”, Tạp chí Y Học TP Hồ Chí Minh, Tập 11, (2), tr 8085 Woo J (1950), “Torus palatinus”, Am J Phys Anthropol, 8, pp 81-111 Ngày nhận báo: 08/02/2015 Ngày phản biện nhận xét báo: 27/02/2015 Người phản biện: PGS-TS Nguyễn Thị Kim Anh Ngày báo đăng: 10/04/2015 23 ... tuổi trưởng thành, nam đường cong biểu diễn hình dạng vòm lứa tuổi trưởng thành cao tuổi thiếu niên KẾT LUẬN Đây nghiên cứu hình thái vòm người Việt trưởng thành kích thước hình dạng chiều khơng... dài, chiều cao đối tượng mẫu nghiên cứu 2- Phân loại hình dạng vòm theo số kích thước vòm số chiều cao vòm 3- Xác lập phương trình đường hồi qui mơ tả đồ thị biểu diễn hình dạng vòm ba chiều. .. việc xác định hình dạng vòm chiều không gian, thực đo đạc kích thước chiều rộng, chiều dài, chiều cao vòm hình ảnh qt lập thể mẫu hàm phần mềm Delcam PowerSHAPE Pro20 13 Như vậy, nghiên cứu thực với