Ocena przydatności komputerowego programu Aksjografia do analizy wyników badań aksjograficznych czynności stawów skroniowo żuchwowych

Transkrypt

1 PRACE ORYGINALNE Dent. Med. Probl. 2006, 43, 4, ISSN X Copyright by Silesian Piasts University of Medicine in Wrocław and Polish Stomatological Association MICHAŁ KAROLEWSKI 1, EWA KALECIŃSKA 1, WOJCIECH KOWALSKI 2, PAWEŁ KUCHARSKI 1 Ocena przydatności komputerowego programu Aksjografia do analizy wyników badań aksjograficznych czynności stawów skroniowo żuchwowych Evaluation of the Aksjografia Computer Programme Usefulness for Analysing the Results of the Axiographic Examination of the Temporomandibular Joint Function 1 Zakład Zaburzeń Czynnościowych Układu Stomatologicznego Katedry Protetyki Stomatologicznej AM we Wrocławiu 2 Wydział Lekarsko Stomatologiczny AM we Wrocławiu Streszczenie Cel pracy. Ocena przydatności komputerowego programu Aksjografia do analizy wyników badań aksjograficz nych czynności stawów skroniowo żuchwowych. Materiał i metody. Za pomocą aksjografu zbadano 68 pacjentów Quick Axis. Uzyskano 136 tras aksjograficz nych, które analizowano zarówno metodą tradycyjną, jak i z użyciemu programu Aksjografia. Otrzymane war tości porównywano w celu zbadania różnic w ocenie wartości kąta nachylenia torów stawowych między pomiara mi tradycyjnymi i z użyciem programu komputerowego. Pomiary wykonywało trzech niezależnych badaczy. Wyniki. Pomiary dokonywane z użyciem programu Aksjografia są miarodajne i porównywalne z pomiarami doko nywanymi metodą tradycyjną w przypadku przeciętnego przebiegu tras aksjograficznych. Wyniki przeprowadzonych badań pozwalają na pozytywną ocenę kliniczną opracowanego programu, który znacznie ułatwia i przyspiesza ocenę wartości kątów nachylenia torów stawowych na wykresach aksjograficznych w porównaniu z metodą tradycyjną. Wniosek. Program Aksjografia wydaje się jedynym narzędziem, które daje możliwość cyfrowej obróbki danych i ich przechowywania w przypadku wykonywania aksjografii mechanicznej (Dent Med. Probl. 2006, 43, 4, ). Słowa kluczowe: aksjografia, analiza instrumentalna, stawy skroniowo żuchwowe, Quick Axis. Abstract Objectives. Elaboration of a computer programme Aksjografia used to evaluate the results of temporomandibu lar joint function examination obtained in the mechanical axiography. Material and Methods. 68 patients were examined using the Quick Axis axiograph. The obtained 136 articular paths were then analyzed both traditionally and by the Aksjografia programme. The received values were com pared to examine differences of the inclination angle measured traditionally and by the Aksjografia programme and also between different examiners. Results. Measurements carried out by Aksjografia programme are reliable and comparable to traditional measu rements in case of average articular traces. The programme provides a quick and easy way for analyzing the results of patients examinations, significantly reducing the time required for the axiography analysis. Conclusions. Aksjografia programme seems to be the only proper device that gives possibility to analyse and col lect data especially performing mechanical axiography (Dent Med. Probl. 2006, 43, 4, ). Key words: axiography, instrumental analysis, temporomandibular joints, Quick Axis. Aksjografia mechaniczna jest instrumentalną, nieinwazyjną metodą zewnątrzustnej rejestracji czynności stawów skroniowo żuchwowych. Słu ży do rejestracji przemieszczenia punktu obrotu osi kinematycznej żuchwy w płaszczyźnie strzał kowej.

2 Program komputerowy do analizy badań aksjograficznych czynności stawów skroniowo żuchwowych 525 W wyniku badania aksjograficznego na spe cjalnych krążkach rejestracyjnych wykreśla się trasy głów żuchwy dla ruchu protruzji, laterotruzji i odwodzenia osobno dla prawego i lewego stawu skroniowo żuchwowego (ryc. 1 3). Uzyskane tra sy ocenia się pod względem jakości przebiegu oraz wyznacza się kąt nachylenia toru stawowego względem ustalonej płaszczyzny. W metodzie tra dycyjnej badania za pomocą aksjografu Quick Axis wyznaczenie kąta nachylenia toru stawowe go odbywa się za pomocą linijki i kątomierza. Kąt ten jest zawarty między dwiema półprostymi: pół prostą równoległą do płaszczyzny frankfurckiej wychodzącą z indywidualnie wyznaczonego pun ktu obrotu osi kinematycznej żuchwy (punkt 0) oraz półprostą przechodzącą przez punkt 0 i punkt na 3 lub 5 mm przebiegu trasy aksjograficznej. Obie półproste należy narysować na krążku aksjo graficznym a następnie za pomocą kątomierza wy znaczyć kąt zawarty między nimi (ryc. 4) [1 3]. W ostatnich latach, również w medycynie, obserwuje się ogromny postęp technologiczny, powodujący znaczny wzrost liczby informacji, które należy poddać przetworzeniu i analizie. Le karze stają przed problemem uporządkowania oraz zapewnienia łatwego dostępu do danych gromadzonych w codziennej praktyce zawodo wej. Jest to możliwe dzięki zastosowaniu kompu Ryc. 2. Aksjograf Quick Axis zamontowany na gło wie pacjenta Fig. 2. Quick Axis axiograph on the subject s head Ryc. 1. Aksjograf Quick Axis Fig. 1. Quick Axis axiograph set Ryc. 3. Talerzyk do rejestracji ruchu głowy żuchwy umieszczony na ramieniu aksjografu Fig. 3. The registration disc mounted on the arm of the axiograph 5 mm Ryc. 4. Przykład tradycyjnej analizy z użyciem linijki i kątomierza Fig. 4. An example of traditional analysis using ruler and protractor

3 526 M. KAROLEWSKI et al. terów wraz ze specjalistycznym oprogramowa niem [4, 5]. Program Aksjografia stworzono w celu usprawnienia pracy stomatologów zajmujących się problematyką stawów skroniowo żuchwo wych. Umożliwia on przeprowadzenie analizy komputerowej i prowadzenie danych uzyskanych w czasie badania aksjograficznego, a także wyko nywanie wydruków dokumentujących przeprowa dzone badanie. Program Aksjografia jest przygotowany do pracy z systemem operacyjnym Microsoft Win dows. Baza, w której są zapisywane dane pacjen tów oraz wyniki badania jest oparta na programie Microsoft Access i nie wymaga dodatkowej insta lacji tego produktu, możliwe jest ponadto wysyła nie danych do programu Microsoft Excel w celu dalszej analizy statystycznej. Program Aksjografia wydaje się jedynym narzędziem, które daje możli wość skomputeryzowania obróbki danych i ich przechowywania w przypadku wykonywania aksjografii mechanicznej. Program składa się z dwóch modułów: anali zującego i prezentującego dane. Prezentacja da nych odbywa się po otwarciu okna Wyniki ba dań. Po wybraniu pacjenta można przeglądać wy niki przeprowadzonych badań lub wydrukować raporty indywidualne dla danego pacjenta (z jed nego badania lub ze wszystkich przeprowadzo nych dotychczas u pacjenta badań) lub raporty zbiorcze dla wybranej grupy pacjentów. Wszyst kie raporty można wyświetlic w dwóch wersjach: ze zdjęciami lub bez zdjęć uzyskanych wykresów. Wydruk zawierający zdjęcie trasy aksjograficznej ma większe znaczenie diagnostyczne, umożliwia bowiem jakościową ocenę danej trasy (ryc. 5). Analiza torów aksjograficznych jest możliwa po otwarciu okna Nowe badanie. Po wybraniu tej opcji należy wprowadzić dane osobowe pacjen ta do specjalnego formularza. Następnie można przejść do kolejnego okna, w którym trzeba wska zać lokalizację pliku graficznego zawierającego zeskanowany krążek aksjograficzny z wykreśloną trasą aksjograficzną. Wskazany plik jest zaimpor towany do programu Aksjografia po wskazaniu, jaki rodzaj trasy (laterotruzja, protruzja, odwodze nie) i dla którego stawu ma być poddany analizie (ryc. 6). Następnie przejść można do modułu pro gramu służącego do obliczania kąta nachylenia to ru stawowego [6 10]. Ponieważ spośród wszyst kich modułów, z jakich składa się program, dla au tora programu ten moduł był był najtrudniejszy do opracowania, dlatego poddano go ocenie klinicznej. Celem pracy była ocena dokładności pomia rów tras aksjograficznych wykonywanych za po moca komputerowego programu Aksjografia w stosunku do pomiarów wykonywanych metodą tradycyjną. Materiał i metody Analizie poddano 136 wykresów torów głów żuchwy uzyskanych w wyniku badania 68 pacjen tów za pomoca aksjografu Quick Axis (68 wykre sów dla prawego i 68 dla lewego stawu skronio Ryc. 5. Przykładowe raporty indywidualne: a) z graficznym zapisem wyników, b) bez graficznego zapisu wyników Fig. 5. An example of individual report: a) graphic record, b) text only record

4 Program komputerowy do analizy badań aksjograficznych czynności stawów skroniowo żuchwowych 527 Ryc. 7. Przykłady tras aksjograficznych uznanych za trudne do oceny Fig. 7. An example of articular paths determined as difficult to assess Ryc. 6. Zapisy graficzne badania aksjograficznego przygotowane do analizy Fig. 6. Graphic records of axiographic examination made ready for analysis wo żuchwowego). Odrzucono 13 wykresów uzna nych za nieczytelne. Pozostałe 123 wykresy podzielono ze względu na stopień trudności ich jednoznacznej oceny na dwie grupy: jednoznaczne i trudne do oceny. Kryterium kwalifikacji trasy ja ko trudnej do oceny było: brak jednoznacznie umiejscowionego punktu obrotu osi rotacji, brak powtarzalności trasy, nadmierne rozmazanie linii, wykres o wyjątkowo zaburzonym przebiegu. Przykłady tras aksjograficznych uznanych za trudne do oceny przedstawiono na rycinie 7. Uzyskano 91 wykresów uznanych za łatwe do oceny i 32 wykresy uznane za trudne do oceny. Uwzględniając powyższy podział, wszystkie wy kresy poddano analizie metodą tradycyjną, tj. ką tomierzem, uzyskując wartości nachylenia kąta to ru stawowego. Analizę tę przeprowadziła osoba wykonująca badanie kliniczne. Następnie krążki z trasami aksjograficznymi zeskanowano w roz dzielczości 300 DPI i zapisano w formacie *.bmp. Powstałe pliki zaimportowano do programu Aksjografia odpowiednio do modułu dla prawego lub lewego stawu. Program automatycznie koryguje pozycję układu współrzędnych wydrukowanego na krążku względem układu współrzędnych oprogramowa nia. Automatycznie wyznacza płaszczyznę odnie sienia odpowiadającą płaszczyźnie frankfurckiej. Pomiar za pomocą programu rozpoczyna się od powiększenia wykresu do pożądanych rozmiarów. W badaniu wykorzystano dwukrotne powiększe nie. Następnie badający zaznacza punkt osi obrotu żuchwy (początek trasy). Kolejny etap to wskaza nie 3 punktów: punktu leżącego na górnej, dolnej krawędzi oraz w środku trasy na jej piątym mili metrze (ryc. 8). Dla każdego z tych punktów pro gram automatycznie oblicza wartość kąta nachyle nia toru stawowego oraz średnią z uzyskanych wartości. Powyższe badanie przeprowadziły 3 osoby niezależnie od siebie, z których dwie nie znały przebiegu badania klinicznego (stomatolog i infor matyk), a trzecia osoba (stomatolog) przeprowa dzała zarówno badanie kliniczne, jak i ocenę me todą tradycyjną. Ryc. 8. Układ współrzędnych szablonu rejestracyjnego skalibrowany z układem współrzędnych programu. Wyzna czono punkt obrotu osi rotacji żuchwy wraz z zaznaczonymi na nim 3., 5. i 10. mm ruchu Fig. 8. The coordinate system of the registration disc was calibrated with the coordinate system of the programme. The point of rotation of the hinge axis was determinated. 3rd, 5th and 10th mm of the movement was marked

5 528 M. KAROLEWSKI et al ręczny manual 1 średnia mean ±odchylenie standardowe ±standard deviation ±1,96 * odchylenie standardowe ±1.96 * standard deviation Aby zbadać różnice wartości kątów nachyle nia torów stawowych mierzonych tradycyjnie 2 średnia z 1, 2, 3 3 mean Ryc. 9. Średnie wartości kąta nachylenia toru stawo wego mierzonego metodą tradycyjną (ręczny) oraz z użyciem programu (badacz 1, 2 i 3) dla wykresów trudnych do oceny Fig. 9. Mean values of the inclination angle measured traditionally and using the programme (examiner 1, 2, 3) for axiographic traces difficult to asses ręczny manual 1 średnia mean ±odchylenie standardowe ±standard deviation ±1,96 * odchylenie standardowe ±1.96 * standard deviation 2 3 średnia z 1, 2, 3 mean Ryc. 10. Średnie wartości kąta nachylenia toru stawo wego mierzonego metodą tradycyjną (ręczny) oraz z użyciem programu (badacz 1, 2 i 3) dla wykresów jednoznacznych Fig. 10. Mean values of the inclination angle measu red traditionally and using the programme (examiner 1, 2, 3) for univocal axiographic traces i z użyciem programu komputerowego oraz uzy skanych przez poszczególne osoby przeprowadza jące badanie, wyniki pomiarów poddano analizie statystycznej wykorzystując program Statistica ver Ze względu na rozkład normalny bada nych cech stosowano testy parametryczne. Do analizy dwóch zmiennych zastosowano test t Stu denta dla prób zależnych, a do porównania trzech grup analizę wariancji. Za poziom istotności przy jęto α = 0,05. Wyniki Porównanie średnich wartości kąta nachylenia toru stawowego mierzonego metodą tradycyjną (pomiar ręczny) oraz z użyciem programu (badacz 1, 2 i 3) dla tras aksjograficznych jednoznacznych i trudnych do oceny przedstawiono na wykresach (ryc. 9 i 10). Nie stwierdzono statystycznie istot nych różnic między wartościami kątów nachylenia torów stawowych uzyskanych metodą tradycyjną a średnimi wartościami uzyskanymi przez trzech badaczy w badaniu z użyciem programem zarów no dla tras jednoznacznych, jak i trudnych do oce ny. Podobnie nie wykazano istotnych różnic mię dzy wynikami uzyskanymi przez 3 niezależnych badaczy. Omówienie Pomiary dokonywane z użyciem programu Aksjografia są miarodajne i porównywalne z po miarami dokonywanymi metodą tradycyjną w przypadku przeciętnego przebiegu tras aksjo graficznych, a ponadto może je przeprowadzać osoba niezwiązana bezpośrednio z badaniem kli nicznym (np. informatyk). Program umożliwia er gonomiczną pracę lekarza, ułatwia gromadzenie wyników, ich analizę i drukowanie oraz komuni kację z innymi specjalistami. Program Aksjografia wypełnia niszę między aksjografią mechaniczną a dostępnymi obecnie urządzeniami elektronicznymi, których cena spra wia, że są ciągle mało dostępne. Wyniki przeprowadzonych badań pozwalają na pozytywną ocenę opracowanego programu, który znacznie ułatwia i przyspiesza analizę wy kresów aksjograficznych w porównaniu z metodą tradycyjną.

6 Program komputerowy do analizy badań aksjograficznych czynności stawów skroniowo żuchwowych 529 Piśmiennictwo [1] KALECIŃSKA E., DOMINIAK P., DOMINIAK M., MAŚLANKA T.: Instrumentalna analiza w płaszczyźnie strzałkowej funkcji i przebiegu leczenia stawów skroniowo żuchwowych za pomocą aksjografu Quick Axis. Fizjoterapia 2004, 12, 1, [2] KARASIŃSKI A., SZCZERBANIEWICZ B., SZCZERBANIEWICZ J.: Aksjografia metodyka, zasady działania i zastoso wanie kliniczne na przykładzie aksjografu Quick Axis. Magazyn Stomat. 1999, 10, [3] ROZENCWEIG D.: Algies et Dysfonctionements de l Appareil Manducateur. CdP. Paris [4] SLAVICEK R.: Das Kauorgan. Klosteneuburg, Gamma [5] LEFEVRE CL.: Mise au point d un logiciel d aide au diagnostic pour les pathologies temporo mandibulaires. Praca doktorska. Lille 1999, [6] KOWALSKI W.: System komputerowy do analizy i archiwizacji badania aksjograficznego. Praca magisterska. Poli technika Wrocławska, Wrocław [7] KOWALSKI W., KALECIŃSKA E., MAŚLANKA T.: System do komputerowej analizy i archiwizacji wyników aksjogra ficznych badań czynności stawów skroniowo żuchwowych. Prot. Stomat. 2005, [8] TRĄBKA W.: Szpitalne systemy informatyczne. Uniwersyteckie Wydawnictwo Medyczne Vesalius, Kraków [9] DATE C. J.: Wprowadzenie do baz danych. WNT, Warszawa [10] GRUBER M.: SQL. Helion, Gliwice Adres do korespondencji: Michał Karolewski Wybrzeże Wyspiańskiego 14/ Wrocław tel.: e mail: mkarolew@post.pl Praca wpłynęła do Redakcji: r. Po recenzji: r. Zaakceptowano do druku: r. Received: Revised: Accepted: