Fotografisk diagnostik av Molar Incisor Hypomineralization: Test av validitet och reliabilitet

Transkript

1 Fotografisk diagnostik av Molar Incisor Hypomineralization: Test av validitet och reliabilitet Lejla Crncalo Sihana Kacaniku Handledare: Susanne Brogårdh-Roth, Lars Matsson Masteruppsats (30hp) Tandläkarprogrammet Mars, 2012 Malmö högskola Odontologiska Fakulteten Malmö - 1 -

2 Abstract Molar Incisor Hypomineralization is defined as a specific condition caused by disturbance in the early phase of enamel formation in one or more of the permanent first molars, with or without the involvement of permanent incisors. Previous studies have shown that standardized intraoral photographic technique can be useful in epidemiological studies of enamel defects. The aim of this study was to develop and evaluate a photographic classification of the severity of Molar Incisor Hypomineralization by studying the validity and reliability of the methods. 164, year old Swedish children were examined photographically for Molar Incisor Hypomineralization prevalence. The first examination only included the occlusal surface of the first molars, thereafter the occlusal and the buccal surfaces were examined. The findings from the photographical examinations were compared to a previously performed clinical registration, based on recognized criteria. The photographical method s validity and reliability was calculated. The agreement between the photographic and the clinical examinations varied between % on individual level. The sensitivity for the photographic examination of the occlusal surface only, was 48% and the specificity 95%. Corresponding results for occlusal and buccal surface were 73% and 88%. The reliability of the method, calculated using the Cohens Kappa coefficient, was judged as moderate to good. The photographic diagnostic method seems to be useful for diagnosis of Molar Incisor Hypomineralization. However, careful diagnostic training and calibration prior to registration is necessary. Keywords: Molar Incisor Hypomineralization, intraoral photographic technique, reliability, sensitivity, specificity, validity - 2 -

3 Sammanfattning Molar Incisor Hypomineralization definieras som ett specifikt tillstånd orsakat av störningar i den tidiga fasen av emaljbildning av en eller flera permanenta första molarer med eller utan involvering av permanenta incisiver. Tidigare studier har visat att standardiserad intraoral fotograferingsteknik kan vara användbar för epidemiologiska studier av emaljdefekter. Denna studies syfte var att utveckla och utvärdera en fotografisk klassificering av allvarlighetsgraden av Molar Incisor Hypomineralization genom att studera metodens validitet och reliabilitet. 164, åriga svenska barn granskades fotografiskt avseende prevalensen av Molar Incisor Hypomineralization. Först granskades endast första molarens ocklusalyta, därefter ocklusal- och buckalyta. Granskningarna jämfördes sedan med en tidigare utförd klinisk registrering, baserad på etablerade kriterier. Den fotografiska metodens validitet och reliabilitet beräknades. Vid beräkning av validiteten framgick att överensstämmelsen mellan den fotografiska och kliniska registreringen låg mellan % på individnivå. Sensitiviteten för den fotografiska diagnostiken av ocklusalytorna var 48 % och specificiteten 95 %. Motsvarande siffror då buckalytorna inkluderades var 73 % och 88 %. Metodens reliabilitet resulterade i Cohens Kappa koefficienter som motsvarade moderat och good inom Kappa statistiken. Fotografisk klassificering bedöms användbar för diagnostisering av molar incisor hypomineralization, förutsatt att registreringen föregås av noggrann diagnostisk träning och kalibrering

4 Introduktion Begreppet Molar Incisor Hypomineralization (MIH) introducerades 2001 som ett specifikt tillstånd orsakat av störningar i den tidiga fasen av emaljbildning i en eller flera permanenta första molarer med eller utan involvering av permanenta incisiver (1, 2). Störningar under tandutvecklingen kan ge defekter i emaljen i form av hypoplasi eller hypomineralisering (3). I en studie av Fagrell et al.(4) visades att första molarer med MIH hade signifikant lägre hårdhetsvärden än normal emalj. Alla tänder hade porösa zoner som sträckte sig från kusparna ner mot 2/3 av buckal och/eller lingualytorna medan de cervikala delarna var normala. Tänder med MIH löper högre risk att utveckla karies pga den ökade plackretentionen. I en studie av 182 barn med MIH hade 29 % ökad sensibilitet i drabbade tänder (5). Förutom hypersensibilitet kan tänderna vara svåra att bedöva vilket ytterligare försvårar behandlingen (6). Den porösa emaljen är känslig för ocklusala krafter vilket kan leda till attrition av emaljen efter eruption. Incisiver utsätts inte för lika stora krafter som första molarer och därför är posteruptiv emaljnedbrytning ovanligare i fronten(7). Drabbade första molarer genomgår upp till 10 gånger fler behandlingar än icke-drabbade tänder enligt Chawla et al.(5)och därför får dessa individer fler fyllningsterapier under barndomen. Då förstamolarernas emalj mineraliseras under första levnadsåret är den känslig för störningar under denna tid (1). Det råder stor osäkerhet vad gäller orsakerna bakom MIH (5, 8-10). Studier tyder på ett samband mellan MIH och förlängd amningstid. Man menar att miljökontamineringar som överförs via bröstmjölken till barnet kan ge störningar i tandutvecklingen (11). Hälsoproblem som öroninfektion, tonsillit eller bronkit i tidig barndom kan öka risken för MIH. Även användning av antibiotika har föreslagits som en möjlig orsak (8, 12). Brogårdh-Roth - 4 -

5 et al.(1) studerade MIH hos för tidigt födda och fullgångna kontrollbarn i Malmö. MIH var dubbelt så vanligt hos de tidigt födda barnen än hos de fullgångna och risken att utveckla MIH minskade successivt med ökad graviditetslängd och födelsevikt. Prevalensen av MIH varierar mellan olika länder. Jälevik et al.(13) sammanfattade prevalensen i flera studier utförda i olika delar av världen och fann en variation mellan 2,4-40,2 %. I en svensk studie utförd 2001 av 516, 7 till 8 åriga barn konstaterades det att 18,5 % av barnen hade MIH(14). Preusser et al.(10)studerade 1000 holländska barn mellan 6-12 år avseende MIH och fann att 5,9 % av barnen uppvisade minst en första molar med MIH. Jasulaityte et al.(9)studerade förekomsten av MIH hos 442 tyska barn i 9 årsåldern och konstaterade att drygt 14,3 % av barnen hade minst en molar med MIH. Utförda studier av prevalensen av MIH har inte kunnat påvisa några skillnader mellan könen (9, 10). I en studie från Sverige menar författaren att det finns svårigheter med jämförelser av olika studiers resultat pga olikheter inom användningen av index och kriterier, undersökningsmetoder samt åldersgrupper. Hon föreslår att man i framtiden bör använda standardiserade studieupplägg för att få jämförbara resultat (13). Standardiserade intraorala fotograferingstekniker har tidigare visats vara användbara inom epidemiologiska studier av emaljdefekter(15, 16). Brogårdh-Roth et al.(1) analyserade kliniska och fotografiska fynd på 164 barn. Den kliniska undersökningen visade MIH hos 38 % av de tidigt födda barnen och 16 % hos de fullgångna kontrollbarnen. MIH analyserades indirekt på fotografier med blindad teknik. Överensstämmelsen mellan de kliniska och fotografiska fynden var utmärkt och prevalenssiffrorna för den fotografiska analysen var 38 % respektive 17 %. Jämförelserna presenteras emellertid endast som prevalens på gruppnivå och jämförelse på individnivå redovisas ej

6 Syftet med vår studie är att utifrån tidigare kliniska kriterier utveckla och utvärdera en fotografisk klassificering av allvarlighetsgraden av MIH. Utvärderingen baseras på test av den fotografiska metodens validitet (tillförlitlighet) och reliabilitet (repeterbarhet) vid diagnostisering av MIH. Material och metod Sökmotorn PubMed användes för litteratursökning i form av publicerade vetenskapliga artiklar under perioden Mesh termen MIH gav inga användbara resultat. Istället gjordes en fritextsökning av MIH dental som gav 55 träffar i PubMed. Av dessa artiklar inkluderades 16 vilka utgör litterturunderlaget för introduktionen. Denna studie baseras på material som ingått i ett tidigare arbete utfört av Brogårdh-Roth et al(1)., där man undersökt prevalensen av MIH hos en grupp åriga svenska barn. Brogårdh-Roths studie omfattar 164 barn där hälften är tidigt födda, v.32, och resterande hälft födda inom normal tid, dvs graviditetsvecka 37. Syftet med hennes studie var att undersöka skillnader i förekomst av MIH mellan dessa två grupper. De tidigt födda barnen tillhörde Skånes Universitetssjukhus (Malmö/Lund) upptagningsområde och var födda mellan vecka 23 och 32. Barnen var bosatta i Malmö stad. De fullgångna barnen tillhörde Tandvårdshögskolans patientklientel. En klinisk registrering i enlighet med Jälevik et al. (14).och Weerheijm et al. (6) utfördes för att fastställa prevalensen av MIH hos de två grupperna av barn. Drabbade första molarer registreras vid förekomst av välavgränsad opacitet, posteruptiv emaljnedbrytning (p g a attrition), atypisk restaurering eller extraktioner - 6 -

7 pga MIH. Välavgränsade opaciteter kan vara vita, krämiga, gula eller bruna till färgen och har en distinkt och tydlig gräns till den närliggande emaljen. I studierna utförda av Jälevik et al.(14) och Brogårdh-Roth et al.(1) graderades de välavgränsade opaciteterna med en diameter > 2mm i tre grader: mild, moderat och allvarlig. Mild defekt: normal hård emalj med färgförändringar; Moderat defekt: har eller löper risk för utveckling av mindre substansförlust utan behov av restaurering; Allvarlig defekt: posteruptiv emaljnedbrytning, är i behov av restaurering eller har redan en atypisk fyllning. Atypiska fyllningar avviker i storlek och form, och sträcker sig ofta buccalt eller palatinalt. Vid tand/fyllning gränsen syns opaciteter(1, 14). I samband med undersökningen fotograferades barnens tänder på ett standardiserat sätt. Kameran som användes var en Nikon D60 kamera, AF Micro Nikkor 105mm/1:2.8, 3872 x 2592 pixlar. Permanenta första molarers ocklusala och buckala ytor fotograferades. Exempel ses i Figur 1. Den kliniska undersökningen inklusive fotograferingen har godkänts av etikprövningsnämnden vid Lunds universitet (DNR: 449/2008). För mer information om tillvägagångssätt i samband med den kliniska och fotografiska undersökningen, se Brogårdh-Roth et al.(1). I föreliggande studie granskades bilderna utan att skilja på de två ovanstående grupperna, dvs materialet bestod av avkodade foton från totalt 164 individer. Fotona granskades på en PC med Windows XP och en 19 tums flytande kristallskärm (1280x1024) under standardiserade ljusförhållanden. Bildmaterialet bestod av sex bilder per barn och inkluderade ocklusalytorna och buckalytorna av samtliga första molarer. MIH diagnostiserades med hjälp av en för denna studie modifierad - 7 -

8 fotografisk klassificering som baseras på de kliniska kriterierna för diagnostisering av MIH av Jälevik et al. (14). och Weerheijm et al.(6). Exempel ses i Figur 2. Analys av bildmaterialet utfördes av två granskare enligt kriterierna för den fotografiska klassificeringen. Före analysen utfördes en initial diagnostisk träning på ca 15 standardiserade fotografier på papperskopior tillhandahållna av B. Jälevik tillsammans med handledaren (SBR). Därefter gjordes ytterligare träning på dator av 20 slumpmässigt utvalda fall ur bildmaterialet. Efter denna förberedelse påbörjades huvudstudien, varvid samtliga 164 fall granskades var för sig och därefter gemensamt. Alla divergerande resultat diskuterades för att uppnå konsensus. Data analyserades med hjälp av SPSS Validiteten hos den fotografiska metoden beräknades på totalmaterialet genom att jämföra den procentuella överrensstämmelsen mellan resultaten från den fotografiska studien med den tidigare utförda kliniska studien vilken betraktas som facit (referensmetod). Metodens specificitet beräknades genom jämförelse av de fotografiskt diagnostiserade icke sjuka med de kliniskt diagnostiserade icke sjuka. Sensitiviteten beräknades genom jämförelse av de fotografiskt diagnostiserade sjuka med de kliniskt diagnostiserade sjuka. Dessutom gjordes en beräkning av förekomst/icke förekomst av MIH på individnivå. Tjugofem slumpmässigt utvalda fall ur huvudmaterialet granskades efter två veckor för att studera den fotografiska metodens reliabilitet. Test av intraexaminer variability utfördes genom att bestämma Cohens kappa koefficient. Dessutom beräknades inter-examiner variability genom att beräkna Cohens kappa koefficient för de 25 fallen såväl i samband med huvudanalysen som efter två veckor. Dessa tester begränsades till fotografisk diagnostik av ocklusalytan. Samtliga analyser bygger på beräkningar på individnivå, baserade på den högsta klassificeringen, dvs den allvarligast skadade tanden. Test av validiteten - 8 -

9 utfördes dels genom fotografisk analys av enbart ocklusalytan (första granskningen), dels genom analys av ocklusalytan kompletterad med buckalytan (andra granskningen). Resultat Validitet Första molarers ocklusalyta Tjugosju (17 %) av de 164 fallen vid första granskningen diagnostiserades med MIH (förekomst/icke förekomst), jämfört med 44 (27 %) av individerna i den kliniska undersökningen (Tabell 1). I 82 % av fallen överensstämde den fotografiska bedömningen med den kliniska. Metodens sensitivitet (korrekt diagnostiserade sjuka) beräknades till 48 % (21/44=0,48) och specificiteten (korrekt diagnosticerade icke sjuka) till 95 % (114/120=0,95) se Tabell 1. Första molarers ocklusal- och buckalyta Fyrtiosex (28 %) av de 164 fallen i andra granskningen diagnostiserades med MIH (förekomst/icke förekomst), jämfört med 44 (27 %) av de 164 individerna i den kliniska undersökningen (tabell 2). I 84 % av fallen överensstämde den fotografiska bedömningen med den kliniska. Metodens sensitivitet beräknades till 73 % (32/44=0,73) och specificiteten till 88 % (106/120=0,88) se Tabell 2. Fördelningen av olika allvarlighetsgrad av MIH ses i Tabell 3. Totalt överensstämde 126 av de totalt 164 bedömningarna, dvs 76 %. I ett fall bestod avvikelserna mellan de två diagnosmetoderna av mer än ett steg på diagnosskalan. I det fallet resulterade den fotografiska metoden i grad 0 där den kliniska metoden visat grad 2 (Tabell 3)

10 Reliabilitet Första molarers ocklusalyta. Test av Intra-examiner variability (variationen mellan olika registreringstillfällen för en observatör) och Inter-examiner variability (variationen mellan olika observatörer) utfördes på 25 slumpvis utvalda fall avseende förekomst/icke förekomst av MIH. Test av Intra-examiner variability resulterade i en Cohens kappa koefficient på (granskare I) respektive (granskare II), båda representerande klassificeringen good inom Kappa statistiken. Inter-examiner variability resulterade i en Cohens kappa koefficient (moderate) vid första granskningen samt (good) vid andra granskningen. Vid första granskningen av de slumpvis utvalda fallen överensstämde granskarnas diagnoser i 76 % av fallen och vid andra granskningen i 84 % av fallen. Diskussion MIH är ett tillstånd som ofta innebär smärtproblem för den drabbade patienten och stora behandlingsproblem för tandläkaren. Kunskaperna om MIH:s etiologi och patogenes är bristfälliga och det behövs mer forskning inom området. Epidemiologiska studier har visat stor variation i prevalens mellan olika populationer och för att bättre lära känna tillståndet behövs ytterligare studier där olika grupper av individer jämförs. Tidigare studier har visat att intraoral fotograferingsteknik kan vara användbar i epidemiologiska studier av emaljdefekter. Utvecklingen av en enkel fotograferingsmetod för diagnostisering av MIH, som i denna studie, ger en möjlighet att använda metoden vid större fältstudier där klinisk registrering är svår att utföra. Förutom denna fördel innebär fotografisk registrering att materialet kan studeras på

11 dator vilket ger möjligheten att gå tillbaka och analysera materialet blindat under optimala förhållanden. Detta är inte alltid möjligt i den kliniska situationen. Vi har i denna studie valt att begränsa oss till analys på individnivå pga bildmaterialets och studiens omfattning. Möjligheten finns att även granska bildmaterialet på tandnivå om man vill undersöka den fotografiska metodens validitet djupare. I vår studie utfördes analyser i två steg. För att utvärdera om det är möjligt att utveckla enklast möjliga fotograferingsmetod, analyserades MIH först på enbart ocklusala bilder av första molarer. Fördelen med denna förenklade metod är den tidsparande aspekten vid större epidemiologiska studier. Därefter utfördes en analys av första molarer där buckala bilder inkluderades. Eftersom diagnosen MIH endast baseras på första molarer exkluderades incisiverna i båda analyser. Då endast ockslusalytan ingick i analysen diagnostiserades 17 % av patienterna med MIH, vilket ökade till 28 % då även buckalytor inkluderades. Detta kan jämföras med den kliniska undersökningens resultat på 27 %. Det är emellertid farligt att dra slutsatsen att den fotografiska diagnostiken där buckalytor inkluderas är likvärdig med klinisk diagnostik. Om man jämför de två fotografiska metoderna kan konstateras att då de buckala bilderna inkluderats i bildmaterialet upptäcks fler sant positiva, men också fler falskt positiva. Specificiteten minskar från 95 % till 88 % med extra information från de buckala bilderna men samtidigt ökar sensitiviteten från 48 % till 73 %. Orsaken till detta kan bero på granskarnas subjektiva tolkning av den extra informationen. Fördelningen av allvarlighetsgraden mellan de två diagnosmetoderna avviker i stort sett aldrig mer än med ett steg på diagnosskalan (Tabell 3), vilket får anses som bra. I ett fall avviker den två steg, grad 2 kliniskt som grad 0 fotografiskt. Detta kan

12 bero på diagnostikerns möjlighet att vid den kliniska situationen kunna sondera och inspektera tanden ur ett 3-dimensionellt perspektiv. Detta kan också förklara skillnaderna mellan fotografisk och klinisk metod. Man kan konkludera att vid klassificering av MIH är det fotografiska indexet bäst på att diagnostisera de allvarligare defekterna. De mildare defekterna (grad 1) kan missas men detta kan bero på att dessa defekter enbart baseras på färgförändringar som är lättare att se kliniskt och vilka kan vara svåra att upptäcka fotografiskt. Man måste dock betona att dessa milda defekter inte har någon klinisk betydelse avseende behandling. Vi ser även en mindre avvikelse vid klassificering av grad 2 och 3. Detta kan förklaras då de kriterier som skiljer dessa två är grad av substansförlust, behov av restaurering och förekomst av atypisk fyllning. De två första kriterierna kan vara svåra att tolka utan en klinisk undersökning Test av metodens reliabilitet, dvs repeterbarhet, visade att inter-examiner variability förbättrades från moderat enligt Cohens kappa koefficient i första granskningen till good i den andra granskningen. Detta kan bero på ökad erfarenhet hos granskarna i samband med analys av bildmaterialet. Reliabilitets-testerna gjordes enbart av ocklusalytorna. Av tidsbrist kunde metoden då även buckalytorna ingick inte utvärderas. Elfrink et al. (15) och Wong et al. (16) har studerat intraoral fotografering för diagnostik av olika emaljförändringar och visat bra resultat. I deras studie har man dock inte inkluderat MIH vilket vår studie gör. Brogårdh-Roth et al.(1) studerade MIH kliniskt och på fotografier. Brogårdh-Roth uppnådde utmärkta resultat med nästan identiska prevalenssiffror för de två metoderna och menade att fotografisk registrering kan användas i framtida epidemiologiska studier. Den utmärkta överensstämmelsen kan dock bero på observatörens erfarenhet av både klinisk och

13 fotografisk bedömning. Den fotografiska metodens validitet och reliabilitet testades emellertid inte i den studien. Sammanfattningsvis kan konstateras att i förhållande till klinisk registrering underregisterar man med fotografisk metod av ocklusalytan, men hamnar på samma prevalens på gruppnivå då buckalytan inkluderas. Validitetstesterna visar emellertid på viss osäkerhet på individnivå. Resultaten bör tolkas med viss försiktighet. Vår oerfarenhet som diagnostiker kan ha påverkat resultaten av såväl validitets- som reliabilitetstestesterna och det kan tex tänkas att en successiv förbättring av vår diagnostiska förmåga kan ha påverkat resultaten. Vår uppfattning är emellertid att fotografisk metod för diagnostisering av MIH kan vara lämplig under vissa förhållanden, förutsatt att registreringen föregås av noggrann diagnostisk träning och kalibrering. Referenser 1. Brogardh-Roth S, Matsson L, Klingberg G. Molar-incisor hypomineralization and oral hygiene in 10- to-12-yr-old Swedish children born preterm. Eur J Oral Sci. 2011; 119: Weerheijm KL, Jalevik B, Alaluusua S. Molar-incisor hypomineralisation Caries Res. 2001; 35: Jälevik B, Norèn JG. Mineralisationsstörd emalj. Tandläkartidningen. 2009; 101: Fagrell TG, Dietz W, Jalevik B, Noren JG. Chemical, mechanical and morphological properties of hypomineralized enamel of permanent first molars Acta Odontol Scand. 2010; 68:

14 5. Chawla N, Messer LB, Silva M. Clinical studies on molar-incisorhypomineralisation part 1: distribution and putative associations. Eur Arch Paediatr Dent. 2008; 9: Weerheijm KL, Duggal M, Mejare I, Papagiannoulis L, Koch G, Martens LC et al. Judgement criteria for molar incisor hypomineralisation (MIH) in epidemiologic studies: a summary of the European meeting on MIH held in Athens, Eur J Paediatr Dent. 2003; 4: Willmott NS, Bryan RA, Duggal MS. Molar-incisor-hypomineralisation: a literature review. Eur Arch Paediatr Dent. 2008; 9: Jalevik B, Noren JG, Klingberg G, Barregard L. Etiologic factors influencing the prevalence of demarcated opacities in permanent first molars in a group of Swedish children Eur J Oral Sci. 2001; 109: Jasulaityte L, Weerheijm KL, Veerkamp JS. Prevalence of molar-incisorhypomineralisation among children participating in the Dutch National Epidemiological Survey (2003). Eur Arch Paediatr Dent. 2008; 9: Preusser SE, Ferring V, Wleklinski C, Wetzel WE. Prevalence and severity of molar incisor hypomineralization in a region of Germany -- a brief communication. J Public Health Dent. 2007; 67: Jalevik B, Noren JG. Enamel hypomineralization of permanent first molars: a morphological study and survey of possible aetiological factors Int J Paediatr Dent. 2000; 10:

15 12. Weerheijm KL, Mejare I. Molar incisor hypomineralization: a questionnaire inventory of its occurrence in member countries of the European Academy of Paediatric Dentistry (EAPD). Int J Paediatr Dent. 2003; 13: Jalevik B. Prevalence and Diagnosis of Molar-Incisor- Hypomineralisation (MIH): A systematic review. Eur Arch Paediatr Dent. 2010; 11: Jalevik B, Klingberg G, Barregard L, Noren JG. The prevalence of demarcated opacities in permanent first molars in a group of Swedish children. Acta Odontol Scand. 2001; 59: Elfrink ME, Veerkamp JS, Aartman IH, Moll HA, Ten Cate JM. Validity of scoring caries and primary molar hypomineralization (DMH) on intraoral photographs. Eur Arch Paediatr Dent. 2009; 10 Suppl 1: Wong HM, McGrath C, Lo EC, King NM. Photographs as a means of assessing developmental defects of enamel. Community Dent Oral Epidemiol. 2005; 33:

16 Tabeller och figurer Tabell 1. Test av validitet vid granskning av ocklusalyta (första granskningen). Tabell 2. Test av validitet vid granskning av ocklusal- och buckalyta (andra granskningen)

17 Tabell 3. Klinisk och fotografisk bedömning av olika allvarlighetsgrader enligt Figur

18 Figur 1. a) frisk b) MIH grad 1 c) MIH grad 2 d) MIH grad 3 Bilder tillhandahållna av S.Brogårdh-Roth

19 Fotografiskt Index Mild - grad 1 Välavgränsad opacitet >2mm Vit, krämig, gul eller brun Utan substansförlust Moderat - grad 2 Välavgränsad opacitet >2mm Vit, krämig, gul eller brun Mindre substansförlust i anslutning till opacitet Allvarlig grad 3 Välavgränsad opacitet >2mm Vit, krämig, gul eller brun Substansförlust i anslutning till opacitet I behov av restaurering Förekomst av atypisk restauration Figur 2. Index för fotografisk klassificering av MIH