摘要目的:评价儿童与青少年口腔疾病检测中,临床检查与延时远程口内三维扫描(intraoral 3D scans,IOS)诊断评估之间的一致性,并验证口内三维扫描作为流行病学研究工具的适用性。
材料与方法:纳入LIFE Child队列中511名年龄7.5–20.5岁的参与者。所有参与者先接受标准化椅旁临床诊断,随后进行口内三维扫描(TRIOS 5,3shape)。两名经校准的检查者在预设延迟期后,独立进行盲法数字扫描远程阅片。诊断参数包括龋病〔国际龋病检测与评估系统II(ICDAS II)〕、磨牙切牙矿化不全(MIH)分型、修复体状态、窝沟封闭状态,以及采用菌斑指数(Plaque Index,PI)量化的菌斑堆积。主要结局为诊断一致性和评价者间信度,采用加权百分一致率、Cohen加权Kappa系数及Bland-Altman图进行分析。
结果:临床检查与基于IOS的评估在龋患经历方面显示出极高一致性〔恒牙DMF-T:paw = 0.990,κ = 0.77;乳牙dmf-t:paw = 0.991,κ = 0.93〕,在按严重程度分级的龋损方面同样表现出极高一致性〔ICDAS 3–4:paw = 0.998,κ = 0.69;ICDAS 5–6:paw = 1.000,κ = 0.87〕。初始病损(ICDAS 1–2)的一致性低于较进展病损(paw = 0.979,κ = 0.29)。窝沟封闭与充填体显示出极佳一致性(paw = 0.997,κ = 0.84;paw = 0.998,κ = 0.71)。至少1颗牙存在MIH的检出具有很高一致性(paw = 0.932,κ = 0.83),且各严重程度编码间均保持较高一致性。菌斑评估总体表现出良好一致性(paw = 0.898),前牙区一致性略高。各项参数的评价者间信度均达到较高至优异水平。
结论:口内三维扫描可实现对儿童与青少年临床相关牙科状况的可靠远程评估,尤其适用于较进展龋损及磨牙切牙矿化不全(MIH)的评估。
临床意义:口内三维扫描可在筛查与流行病学项目中实现高效远程评估,尤其适用于视觉特征明确或与治疗决策相关的病变;但对早期釉质病变的评估一致性略有下降。
本文发表于《Clinical Oral Investigations》,研究聚焦于数字化口腔医学与儿童口腔流行病学交叉领域,核心问题是口内扫描技术能否替代部分传统椅旁视触诊检查,用于儿童与青少年常见口腔疾病的远程、延时、盲法评估。当前,牙科专业人员在大规模流行病学调查、学校筛查及连续随访中的人力与时间成本较高,传统临床检查又要求检查者与受检者同时在场,因此限制了筛查效率和资料复核能力。与此同时,口内扫描仪(intraoral scanner,IOS)已广泛用于修复与正畸数字化流程,并逐步显示出对龋损、牙体非龋性缺损与口腔卫生状态的识别潜力。然而,在儿童青少年人群中,尤其针对磨牙切牙矿化不全(molar incisor hypomineralisation,MIH)这类釉质发育缺陷,基于IOS的远程分级诊断证据仍较不足。基于此,研究人员开展本研究,系统比较椅旁临床检查与基于口内三维扫描图像的延时远程诊断结果之间的一致性,并进一步分析不同疾病严重程度下的一致性差异,从而验证IOS在流行病学研究中的应用价值。
研究纳入LIFE Child队列511名7.5–20.5岁参与者,先进行标准化椅旁临床视触诊,再采集TRIOS 5口内三维扫描。两名经培训并校准的检查者在4–10周后对扫描进行盲法远程判读。主要评估指标包括龋病国际龋病检测与评估系统II(ICDAS II)分级、恒乳牙DMF/dmf指数、窝沟封闭、充填体、MIH严重程度分级及Silness和Löe菌斑指数(PI)。统计学上采用加权百分一致率(weighted percent agreement,
paw)、Cohen加权Kappa系数(κ)与Bland-Altman分析评估临床检查与扫描判读的一致性及检查者间信度。样本来源明确为LIFE Child人群队列。
研究结果表明,IOS远程评估对多项儿童口腔临床指标具有较高诊断一致性,尤其在较重度病变和治疗相关性病变方面表现突出。研究人员认为,IOS能够支持儿童青少年口腔健康状况的可靠远程评估,适用于大规模流行病学调查与预防性保健模式的整合应用,但对于早期釉质病变与轻度病损,其判别一致性仍相对较弱。这一结论具有重要实践意义:一方面,扫描数据可被存储、复核与纵向比较,提升研究标准化水平;另一方面,可减少现场牙医同步参与的需求,优化筛查资源配置。
方法概括:研究基于LIFE Child人群队列,于2023年6月至12月实施。全部参与者接受标准化椅旁口腔检查及TRIOS 5口内三维扫描。扫描后,经4–10周延迟,由两名经校准牙医在盲法条件下独立阅片。龋病采用ICDAS II和DMF/dmf指标评价,MIH按4级严重程度分类,菌斑采用Silness和Löe菌斑指数(PI)评价。统计分析使用R软件,主要采用加权百分一致率、Cohen加权Kappa系数及Bland-Altman图比较临床与扫描结果,并分析IOS判读的评价者间一致性。
Descriptive clinical findings
研究共纳入511名参与者,不同性别在各年龄组分布大致均衡。临床描述性结果显示,恒牙DMF-T均值随年龄增长而升高,7.5–11.9岁组为0.24,12–15.9岁组为0.84,≥16岁组为1.99,提示龋患经历存在年龄累积趋势。MIH患病比例分别为26.36%、27.96%和20.95%。总菌斑指数均值则随年龄增加而下降,依次为0.88、0.77和0.62,反映青春期后口腔卫生行为可能有所改善。
Comparison of clinical and scanner-based findings
该部分比较了临床检查与IOS远程评估之间的一致性。首先,在龋患经历层面,恒牙DMF-T与乳牙dmf-t的一致性均极高,各分项如D-T、F-T、d-t、m-t、f-t也均达到很高至极佳水平,说明扫描图像对龋坏和修复状态具有较强识别能力。
其次,在表面水平龋损分级中,健全牙面(ICDAS 0)两种方法间差异不超过3%,表现为较高一致性。对较重度病损,尤其ICDAS 5–6,IOS与临床检查达到完全一致;ICDAS 3–4亦表现出极高一致性。相较之下,初始病损ICDAS 1–2的一致性较低,提示轻微釉质改变在扫描图像中的识别仍有局限。
再次,窝沟封闭与充填体的识别均达到极佳一致性,说明对于具有明确形态或治疗痕迹的牙面状态,IOS远程评估可靠性很高。
此外,MIH方面,基于IOS的检出率高于临床检查,尤其是Code 1不透明斑更常被扫描判读发现;Code 2釉质崩解与Code 3非典型修复体也在扫描中记录更频繁。尽管如此,至少1颗牙存在MIH的总体一致性仍然很高,不同严重程度编码间也保持较高一致性,且较重度病变的一致性更高。由于MIH相关拔除(Code 4)病例数仅3例,无法进行有效信度分析。按牙位分析,不同指数牙的一致性均处于较高水平。
最后,在菌斑评估方面,总体一致性良好,且前牙区略高于后牙区,表明IOS对菌斑堆积的远程识别具备可用性,但在复杂解剖区域仍略逊于直接临床观察。
Interrater reliability in IOS-based examination
在IOS远程阅片的检查者间一致性方面,两名独立检查者总体表现为高一致性。DMF-T与dmf-t均达到很高水平;ICDAS 5–6病损为完全一致,ICDAS 1–2则相对较低。窝沟封闭与充填体同样保持极佳一致性。MIH至少1颗牙的判断具有良好一致性,其中Code 3非典型修复体一致性最高。该结果说明,不仅临床与扫描方法之间具有较好对应关系,而且不同阅片者对IOS图像的解读也较为稳定,支持该方法的重复性和推广应用潜力。
讨论部分总结
讨论指出,本研究的主要贡献在于以纯三维表面图像为基础,不依赖额外图像增强、滤波或后处理,直接验证了IOS用于儿童青少年口腔疾病远程诊断的临床可解释性。对于龋患经历和中重度龋损,IOS与临床检查高度一致,说明其在发现需要预防或修复干预的病变方面具有突出价值,适合学校筛查和大样本流行病学研究。对于初始龋损,研究显示加权百分一致率仍高,但κ值较低,这与样本中病变患病率低及Kappa统计在偏态分布下的局限性有关。
在MIH方面,IOS较临床检查记录了更多轻度病变,提示扫描在反复放大、旋转和优化观察条件下,可能更有利于发现细微釉质缺陷;但由于缺乏组织学参考标准,这种更高检出率也需谨慎解释,尤其轻度Code 1病变可能受到表面反光、色彩呈现和光照条件影响。
对于窝沟封闭、修复体和菌斑,IOS也展现出较强应用前景,但后牙区菌斑识别受扫描角度、阴影与舌侧解剖限制影响较大。研究优势包括基于表征清晰的人群队列、标准化扫描流程及经校准的盲法检查设计。局限性则包括缺乏组织学金标准、重度病变病例数较少,以及远程判读无法像现场检查那样通过病史询问明确缺失牙原因。
研究结论翻译
总之,加权百分一致率显示,三维扫描阅片与直接临床检查在各项口腔健康参数上均具有较强诊断一致性。对于某些类别——尤其是初始龋损和早期MIH表现——Kappa值较低,这反映了Kappa在类别分布偏斜条件下已知的统计学局限,以及对不明显病变较差的诊断一致性。研究所证实的IOS远程评估潜力,支持其整合进入大规模流行病学研究和预防性保健模式之中。