Evaluation of the relationship between skeletal status and radiomorphometric indices of the mandible observed in panoramic radiography in women

Document Type : original article

Authors

1 Assistant Professor, Dept. of Oral and Maxillofacial Radiology, School of Dentistry and Dental Research Center of Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran

2 Associate Professor, Dept. of Rheumatology, School of Medicine, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran.

3 Consulting Instructor, Biostatistics Especialist, Education Development Center, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran

Abstract

Introduction:
Since the age-related skeletal osteopenia has attracted much attention in recent studies and also because osteoporosis is the most common metabolic bone disease and the panoramic radiography is widely used for routine examinations, the relationship between radiomorphometric indices of mandibular bone (Panoramic Mandibular Index, PMI; the height of mandibular Inferior Cortex, IC (mm) and Mandibular Cortical Index, MCI) in panoramic radiography and skeletal status in femoral neck and lumbar spine (L2-L4) was evaluated in women referring to radiology department of Mashhad dental school.
Materials & Methods:
In this cross sectional analytical study, radiomorphometric indices of mandibular bone of 67 women over 35 years old referring to radiology department of Mashhad dental school were recorded.
Women with a history of bone metabolism affecting diseases or drugs were excluded from our study. All the cases had a panoramic radiography in their orders. All of the patients were then referred to Toos Bone Densitometry Center for bone densitometry in left femoral neck and lumbar spine (L2-L4), using DEXA[1] technique with Osteocore apparatus. The patients were divided into three categories of normal, osteopenic and osteoporotic in each skeletal region according to their T-score. The data were analyzed by ANOVA and Pearson’s correlation coefficient.
Results:
Comparing average of bone mineral density between C1 and C3 subgroups of MCI, in postmenopausal females in femoral neck, a significant difference was detected (P-Value=0.04).
The average of PMI in the three different skeletal categories, was not different according to skeletal region and menstruation status (P-Value>0.05).
Conclusion:
The results of this study showed that the use of radiomorphometric indices of mandible (especially MCI) can help to determine skeletal status of patients but is not enough for precise evaluation of patients’ skeletal status.



[1]. Dual Energy X-ray Absorptiometry

Keywords

Main Subjects

Full Text

مقدمه:

استئوپنی وابسته به سن توجه زیادی را در تحقیقات به خود مشغول داشته است زیرا که یک کاهش مداوم فیزیولوژیک در توده استخوانی با بالا رفتن سن وجود دارد. کاهش تراکم استخوانی از حدود 35 سالگی شروع شده و بطور مداوم ولی با سرعت متفاوت در طول زندگی ادامه می‌یابد. زنان استخوان مینرالیزه بیشتری را به نسبت مردان از دست می‌دهند که می‌تواند منجر به شکستگی‌های مختلف شود که معمولاً اولین تظاهر استئوپوروز می‌باشد. استئوپوروز شایع ترین بیماری متابولیک استخوان است که با کاهش توده استخوانی و ضعیف شدن ساختمان میکروسکوپی استخوان ریسک شکستگی استخوان را افزایش می‌دهد(1).

از آنجا که رادیوگرافی پانورامیک جهت معاینات معمول دندانپزشکی، بخصوص قبل از ساخت پروتز کامل، پیش از درمان ارتدنسی و درمان های دیگر دندانپزشکی ضروری است، بسیار مفید خواهد بود اگر بتوانیم به این سوال پاسخ دهیم که آیا تغییرات رادیوگرافیک در استخوان مندیبل می‌تواند نشانگر استئوپنی اسکلتال باشد؟ هدف این مطالعه نیز پاسخ به این سوال است، که در صورت وجود رابطه می‌توانیم با پیشگیری به‌ موقع، از عوارض استئوپوروز بکاهیم.

مواد و روش‌ها:

در این مطالعه مقطعی توصیفی-تحلیلی، 67 نفر از خانم های با سن بیش از 35 سال (سن شروع استئوپنی اسکلتال) که در آبان و آذر‌ماه سال 1383
به بخش رادیولوژی دانشکده دندانپزشکی مشهد مراجعه کرده‌اند و تهیه رادیوگرافی پانورامیک جزو
درخواست های دندانپزشک معاینه کننده از آنها بود، مورد بررسی قرار گرفتند. بیمارانی که دارای تاریخچه بیماری های موثر بر متابولیسم استخوان (نارسایی مزمن کلیوی، هایپرپاراتیروئیدیسم، آکرومگالی، هایپرتیروئیدیسم، بیماری های گاسترواینتستینال، بیماری های بافت همبند و آرتریت روماتوئید)، هورمون تراپی (استروژن، پروژسترون و آندروژن) و استفاده از داروهای موثر بر متابولیسم استخوان (کورتیکو استروئیدها، داروهای ضد تشنج، سیکلوسپورین و هپارین) بودند، از مطالعه حذف شدند. پس از توضیح آزمایش سنجش تراکم استخوان و کسب موافقت بیمار، فرمی که شامل مشخصات فردی از جمله سن، وضعیت قاعدگی و BMI[1] بود، برای هر بیمار تکمیل شد. سپس همه رادیوگرافی های پانورامیک با دستگاه Planmeca مدل 2002 CC (ساخت فنلاند) توسط یک نفر (دستیار سال آخر رادیولوژی دهان و فک و صورت) تهیه شد. موقعیت سر بیمار و همچنین فاکتورهای تابش(kVp , mA) با توجه به دستگاه برای هر بیمار به طور اختصاصی تنظیم شد. برای کسب دانسیته و کنتراست یکسان در کلیه رادیوگرافی‌ها از ترکیب فیلم پانورامیک آگفا (ساخت آلمان) و اسکرین کداک (Lanex, Regular Speed) استفاده شد و ظهور و ثبوت تمام فیلم ها به طور اتوماتیک با کمک پروسسور نوع protec (ساخت آلمان)، انجام گرفت. تمامی اندازه گیری های مورد نظر که در ادامه ذکر شده است توسط یک نفر متخصص رادیولوژی دهان و فک و صورت با استفاده از پرگار و کولیس با دقت 1/0 میلی متر انجام و در فرم ثبت گردید (برای از میان برداشتن اختلاف اندازه گیری مشاهده کنندگان مختلف، کلیه اندازه ها توسط یک نفر تعیین و ثبت شد).

شاخص های رادیومورفومتریک ذیل در هر یک از رادیوگرافی های پانورامیک تعیین شد:

1- MCI (Mandibular cortical index)                   

2-IC (Inferior cortex)

3- h

4- PMI (Panoramic Mandibular Index)

بنا به تعریف(2):

:MCI طبقه بندی نمای کورتکس لبة تحتانی مندیبل در قسمت دیستال سوراخ چانه‌ای می‌باشد که در رادیوگرافی پانورامیک مشاهده می‌گردد و شامل موارد زیر است:

:C1 حاشیة اندوستی کورتکس، در هر دو طرف صاف و یکنواخت می‌باشد.

:C2 حاشیة اندوستی نواحی نیمه هلالی (semilunar) را نشان می‌دهد یا بنظر می‌رسد که این حاشیه حالت لایه لایه (یک تا سه لایه) در یک یا هر دو طرف پیدا کرده است.

:C3 لایه کورتیکال به شکل کاملاً لایه لایه بوده و آشکارا متخلخل می باشد (در یک طرف یا هر
 دو طرف) (تصویر1).

 

 

 
   
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


تصویر1:  شاخص کورتیکال مندیبل(MCI)

 

IC:ضخامت کورتکس تحتانی در ناحیه سوراخ چانه‌ای.

h : فاصله حاشیة تحتانی سوراخ چانه‌ای تا لبة تحتانی استخوان مندیبل.

طبق تعریف Benson و همکارانش(3) PMI عبارت است از:

 

 
   
 

 

 


ناحیه سوراخ چانه‌ای به علت اینکه معمولاً تحت تاثیر چسبندگی عضلات جوندة اصلی نمی‌باشد، در خیلی از مطالعات به عنوان منطقة استاندارد تحقیق محسوب می‌شود (تصویر2)(3).

 

 
   
 

 

 

 

 


 

 

 

تصویر2: شاخص پانورامیک استخوان مندیبل(PMI) و تکنیک اندازه‌گیری آن در رادیوگرافی پانورامیک. 1، خطی موازی بامحور طولی مندیبل و مماس با لبه تحتانی مندیبل رسم می‌شود. 2، خطی عمود بر این مماس به طوریکه لبه تحتانی سوراخچانه‌ای را قطع نماید رسم می‌شود. سپس اندازه‌گیری‌های زیر انجام می‌شود:

B، فاصله لبه تحتانی مندیبل تا لبه تحتانیسوراخ چانه‌ای؛

C، ضخامت کورتکس مندیبل.نسبت C/B برابر PMI است(4).

 

شاخص های فوق به شکل دو طرفه (راست و چپ) اندازه گیری شده و برای هر بیمار میانگین آن ثبت شد. در مواردی که تعیین جایگاه فورامن منتال در یک سمت امکان پذیر نبود، فقط فورامن منتال سمتی که کاملاً مشهود بود در اندازه گیری ها مورد استفاده قرار می گرفت.

بعد از اندازه‌گیری‌های لازم رادیوگرافی به بیمار تحویل و بیمار جهت آزمایش سنجش تراکم استخوان به مرکز دانسیتومتری استخوان توس ارجاع شد. برای هر بیمار سنجش تراکم استخوان در دو کانون استاندارد، یعنی گردن استخوان فمور چپ و مهره‌‌های L2 – L4 با استفاده از دستگاه Osteocore مجهز به سیستم سنجش تراکم استخوان DEXA[2] (ساخت فرانسه) انجام شد. در هر کانون BMD[3]، Z-score و
T-Score تعیین شد. Z-Score نتایج فردی را با جمعیت هم سن و سال مقایسه می‌کند که از نظر نژاد و جنس مطابقت داده شده است، ولی T-Score نتایج حاصل را با جمعیت جوان بر حسب نژاد و جنس مقایسه می‌کند(5). بر حسب امتیاز T (T-Score) در هر کانون، بیماران به صورت زیر طبقه‌بندی شدند(1).

 

T- Score > -1                                                      Normal

-2.5 < Score £ -1                                                Osteopenic

T-Score £ -2.5                                                    Osteoporotic

 

سپس اطلاعات بدست آمده پس از جمع آوری، کدبندی و در کامپیوتر به کمک نرم افزار SPSS آنالیز آماری شد و مقادیر بدست آمده با استفاده از
آزمون های ANOVA و ضریب همبستگی پیرسن مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. در همه آزمون‌ها سطح معنی داری 05/0 در نظر گرفته شد.

یافته‌ها:

نتایج نشان داد که میانگین BMD در ناحیه گردن فمور زنان یائسه اختلاف معنی داری داشت
(P-Value=0.04) و با آزمون توکی مشخص شد که بین گروه های C1 و C3 میانگین BMD  ناحیه گردن فمور در زنان یائسه مورد مطالعه این اختلاف، معنی‌دار است (جدول 1).

اما بین گروه های مختلف MCI در میانگین BMD در ناحیه L2-L4، اختلاف، معنی‌دار نبود (P=0.11).

 

 

جدول1: توزیع فراوانی میانگین BMD در ناحیه گردن فمور زنان یائسه مورد مطالعه براساس MCI

MCI

میانگین BMDدر گردن فمور با ذکر یک انحراف معیار

تعداد

فاصله اطمینان 95 درصد برای BMD

C1

076/0774/0

11

826/0-723/0

C2

117/0 733/0

24

783/0-684/0

C3

100/0 600/0

3

625/0-574/0

کل

109/0 735/0

38

771/0-699/0

 

 

همچنین یافته‌های حاصل از مطالعه نشان داد که همبستگی معنی داری بین PMI و متغیرهای سنجش تراکم استخوان وجود ندارد (جدول 2).

 

 

جدول 2 : ارتباط مقادیر PMI در کل زنان مورد مطالعه با مقادیر حاصل از سنجش تراکم استخوان در دو کانون

نام متغیر برای تعیین همبستگی با PMI

ضریب همبستگی پیرسن (R)

P-Value

BMD  در ناحیه گردن فمور

09840/0

4283/0

Z-Score در ناحیه گردن فمور

08808/0

4785/0

T-Score در ناحیه گردن فمور

14163/0

2529/0

BMD در ناحیه L2-L4

14388/0

2454/0

Z-Score  در ناحیه L2-L4

11281/0

3634/0

T-Score در ناحیه L2-L4

16321/0

1869/0

 

 

حال به بررسی شاخص‌های تشخیصی می‌پردازیم.

 برای بدست آوردن مقادیر حساسیت[4] و ویژگی[5] شاخص های MCI و PMI ابتدا بیماران را که بر اساس معیار T-Score به سه گروه وضعیت اسکلتال نرمال، استئوپنیک و استئوپوروتیک طبقه بندی شده بودند را به دو گروه نرمال و «استئوپنیک – استئوپوروتیک» تبدیل نمودیم و سپس محاسبات مربوط به حساسیت و ویژگی انجام شد (جداول 3و4).


 

 

 

جدول3: توانایی MCI برای تمایز بین وضعیت اسکلتال نرمال و « استئوپنیک – استئوپوروتیک »

MCI

Sensitivity

Specificity

Positive predictive

Negative predictive

Validity

گردن

فمور

ناحیه

L2-L4

گردن

 فمور

ناحیه

L2-L4

گردن فمور

ناحیه

L2-L4

گردن فمور

ناحیه

 L2-L4

گردن

فمور

ناحیه

L2-L4

C2-C3

4/79%

8/73%

3/39%

36%

57%

66%

65%

45%

60%

60%

 

 

 

 

جدول4 : توانایی مقادیر مختلف PMI برای تمایز بین وضعیت اسکلتال نرمال و« استئوپنیک – استئوپوروتیک»

 

PMI

Sensitivity

Specificity

Positive predictive

Negative predictive

Validity

گردن

فمور

ناحیه

L2-L4

گردن

فمور

ناحیه
L2-L4

گردن

فمور

ناحیه
L2-L4

گردن

فمور

ناحیه
L2-L4

گردن

فمور

ناحیه
L2-L4

تا 29/0

5/20%

6/16%

91%

88%

70%

70%

53%

39%

2/55%

2/58%

تا 32/0

4/29%

1/26%

7/78%

76%

59%

65%

52%

38%

7/53%

7/44%

تا 33/0

4/29%

5/28%

6/66%

64%

48%

57%

48%

35%

7/47%

7/41%

تا 46/0

1/91%

2/95%

9%

16%

51%

65%

50%

67%

7/50%

6/65%

 

 

 

 

با توجه به جدول 3 می‌توان نتیجه گرفت:

- 4/79% و 8/73% از بیمارانی که دارای نمای کورتکس C2یا C3هستند، به ترتیب در ناحیه گردن فمور و ناحیه L2-L4 استئوپنیک یا استئوپوروتیک می‌باشند (حساسیت).

- 3/39 % و 36% از زنان مورد مطالعه‌ای که دارای تراکم استخوان نرمال به ترتیب درگردن فمور و ناحیه L2-L4 بودند، نمای کورتکس C1 را داشتند (ویژگی).

- به ترتیب 57% و 66% از زنان مورد مطالعه‌ای که نمای کورتکس C2یا C3راداشتند، در ناحیه گردن فمور و ناحیه L2-L4 استئوپنیک یا استئوپورتیک بودند (ارزش اخباری مثبت[6]).

- به ترتیب 65% و 45% از زنان مورد مطالعه‌ای که نمای کورتکس C1  را داشتند، در ناحیه گردن فمور و ناحیه L2-L4 دارای تراکم استخوان نرمال بودند (ارزش اخباری منفی[7]).

با توجه به جدول 4 می‌توان نتیجه گرفت با افزایش PMI حساسیت افزایش و ویژگی کاهش می‌یابد.
حداکثر مقدار حساسیت و کمترین ویژگی مربوط به
46/0≤ PMI می‌باشد و بیشترین ارزش اخباری مثبت در 29/0≤ PMI مشاهده می‌گردد. حداکثر ارزش اخباری منفی و اعتبار (Validity) در ناحیه گردن فمور در 29/0≤ PMI و در ناحیه L2-L4مربوط به
46/0≤ PMI است.

 

 

بحث:

در مطالعه ما اختلاف معنی‌داری بین میانگین PMI در گروه های مختلف وضعیت اسکلتال در گردن فمور و ناحیه L2-L4 مشاهده نشد. Watson و همکارانش نیز هیچ اختلافی را در میانگین PMI بین زنان نرمال و استئوپوروتیک 71-54 ساله (به ترتیب 38/0 و 37/0) مشاهده ننمودند(6). در تحقیق Drozdzowska و همکاران نیز که زنان مورد مطالعه به سه گروه نرمال، استئوپنیک و استئوپوروتیک تقسیم شده بودند، ‌اختلاف معنی‌داری در میانگین PMI مشاهده نشد (به ترتیب 34/0، 43/0 و 37/0). لازم به ذکر است آنها در تحقیق خود از سنجش تراکم استخوان در ناحیه لگن با تکنیک DEXA استفاده نمودند(1).

 در مطالعه دکتر دلیلی و همکارش، درصد فراوانی شاخص MCI بصورت فرم C1 کورتکس 9/20%، فرم C2 کورتکس 3/71% و فرم C3 کورتکس 8/7% حاصل شد(7). در مطالعه ما این شاخص ها به ترتیب 9/29%، 7/65% و 4/4% می‌باشد؛ که اختلاف اندک مشاهده شده در این دو مطالعه به علت تفاوت محدوده سنی زنان مورد بررسی و تعداد نمونه‌ها و تفاوت های اقلیمی (مربوط به نوع تغذیه و آب و هوا) آنها می‌باشد.

نتایج حاصل از مطالعه ما نشان داد که PMI در زنان یائسه مورد مطالعه هیچ ارتباطی با مقادیر حاصل از سنجش تراکم استخوان در گردن فمور و ناحیه
L2-L4 ندارد. این نتایج هماهنگ با یافته های Drozdzowska و همکارانش بود(1).

توانایی متغیرهای مندبیل (MCI وPMI) برای تمایز بین گروه نرمال و استئوپنیک – استئوپوروتیک کم تا متوسط بود. ویژگی، حساسیت، ارزش اخباری مثبت و ارزش اخباری منفی در PMI ≤ 0.33 به ترتیب 6/66%، 4/29%، 48% و 48% درگردن فمور و 64%، 5/28%، 57% و 35%  در ناحیه L2-L4 می باشد. در مقایسه با نتایج Drozdzowska و همکاران(1) که بترتیب 81%، 79%، 79% و 81% در ناحیه لگن می‌باشد تمامی مقادیر به ویژه حساسیت کمتر است. در صورتی که نقطه تصمیم‌گیری (cut-point) از 33/0 به 46/0 تغییر یابد حساسیت
به طور چشمگیری افزایش می‌یابد (1/91% و 2/95 % به ترتیب در گردن فمور و ناحیه L2-L4).

در مطالعه Drozdzowska و همکاران(1) ویژگی، حساسیت، ارزش اخباری مثبت و ارزش اخباری منفی در مورد شاخص MCI به ترتیب 31%، 93%، 54% و 83% در ناحیه لگن بود اما در تحقیق ما این مقادیر در گردن فمور به ترتیب 3/39%، 4/79%، 57% و 65% و در ناحیه L2-L4 به ترتیب 36%، 8/73%، 66% و 45% می‌باشد که این اختلاف می‌تواند به علت تفاوت های نژادی گروه مورد مطالعه و تعداد آنها باشد.

نتیجه‌گیری:  

با توجه به سادگی طبقه بندی MCI و حساسیت نسبتاً بالاتر این شاخص برای تعیین بیماران استئوپنیک و استئوپوروتیک در مقایسه باPMI   استفاده از شاخص MCI برای تعیین وضعیت اسکلتال در زنان مورد مطالعه بر PMI  برتری داشت.

 

تشکر و قدردانی:

از حمایت مادی و معنوی معاونت محترم پژوهشی دانشگاه سرکار خانم دکتر فضلی بزاز در انجام این طرح پژوهشی تشکر و قدردانی می‌گردد.


 


 


1. Body mass index

1. Dual Energy X-ray Absorptiometry

2. Bone mineral density

[4]. Sensitivity

[5]. Specificity

[6]. Positive Predictive

[7]. Negative Predictive

References

  1. Drozdzowska B, Pluskiewicz W, Tarnawska B. Panoramic-based mandibular indices in relation to mandibular bone mineral density and skeletal status assessed by dual energy x-ray absorptiometry and quantitative ultrasound. Dentomaxillofacial Radiology 2002; 31: 361-67.
  2. Jowitt N, MacFarlane T, Delvin H, Klemetti E, Horner K. The reproducibility of the mandibular cortical index. Dentomaxillofacial Radiology 1999; 28: 141-4.
  3. Benson BW, Prihoda TJ, Glass BJ. Variations in adult cortical bone mass as measured by a panoramic mandibular index. Oral Surg Oral Med Oral Pathol 1991; 71: 349-56.
  4. Wical KE, Swoope CC. Studies of residual ridge resorption. Part 1. Use of panoramic radiographs for evaluation and classification of mandibular resorption. J Prosthet Dent 1974; 32: 7-12.
  5. Braunwald E, Fauci AS, Kasper DL, Hauser SL, Longo DL, Jameson JL. Harrison’s Principles of Internal Medicine. 15th ed. McGraw- Hill; 2001. P. 2226.
  6. Watson EL, Katz RV, Adelezzi R, Gift HC, Dunn SM. The measurement of mandibular cortical bone height in osteoporotic versus non-osteoporotic postmenopausal women. J Spec Care Dentist 1995; 15: 124-128.
  7. دلیلی، زهرا. مقدم قوجق، عبدالرشید. بررسی شاخص های رادیومورفومتریک فک پایین در زنان سالم مراجعه کننده به مراکز رادیولوژی فک و صورت در شهر رشت. مجله دندانپزشکی دانشگاه علوم پزشکی تهران. 16، 3، (1382):21-14.
Journal of Mashhad Dental School
Volume 29, Issue 3,4
Autumn & Winter 2006
October 2005
Pages 145-152

Files

History

  • Receive Date: 11 September 2013
  • Accept Date: 11 September 2013

Share

How to cite

Statistics