Assessment of bone density in patients with impacted maxillary canine: a retrospective study

Abstract

Introduction: The inclusion of the maxillary canine has been related to various anatomical factors, namely bone density. Therefore, this study aimed to evaluate bone density in patients with impacted maxillary canine compared to patients with erupted maxillary canines using orthopantomography. Simultaneously, it was intended to develop a diagnostic tool to assist clinicians in predicting the inclusion of maxillary canines as well as in planning orthodontic traction.Materials and Methods: In this exploratory retrospective study, orthopantomographies of patients with at least one impacted maxillary canine (study group) and patients without impacted maxillary canines (control group) were analyzed using ImageJ and a program developed in Matlab. The grayscale values were evaluated in five regions of interest. Reproducibility assessment was performed using the intraclass correlation coefficient, adopting a significance level of 0.05. Mean differences between groups were compared using the Mann-Whitney test, and their discrimination ability was evaluated through ROC analysis. To assess whether the classification problem is separable, principal component analysis was performed.Results: The selected sample included 29 patients with impacted maxillary canines (34.5% bilateral and 65.5% unilateral) and 29 in the control group. The reproducibility analysis showed very strong agreement in measurements with intraclass correlation coefficient values above 0.9 for most measures. Principal component analysis included three components and showed that the groups are not completely separable. The logistic model based on these components was significant (p=0.052) for a significance level of α=0.10, explaining only 11.8% of the variance.Discussion: Orthopantomography is an essential radiographic examination in clinical practice and can be used to study bone density in patients with impacted maxillary canines.Conclusion: The analysis of pixel intensity measurements in orthopantomography contains sufficient information to distinguish patients with impacted maxillary canines from those without impacted maxillary canines.

Introdução: A inclusão do canino maxilar tem sido relacionada com alguns fatores anatómicos, nomeadamente, a densidade óssea. Deste modo, o objetivo deste estudo foi avaliar a densidade óssea em doentes com canino maxilar incluso comparativamente a doentes com caninos maxilares erupcionados, com recurso à ortopantomografia. Simultaneamente, pretendeu-se desenvolver uma ferramenta de diagnóstico para auxiliar os médicos dentistas na previsão da inclusão dos caninos maxilares assim como no planeamento da tração ortodôntica.Materiais e Métodos: Neste estudo retrospetivo exploratório foram analisadas ortopantomografias de doentes com, pelo menos, um canino maxilar incluso (grupo estudo) e de doentes sem canino maxilar incluso (grupo controlo) utilizando o programa ImageJ e um programa desenvolvido em Matlab. A análise dos valores de cinza foi realizada em cinco regiões de interesse. A avaliação da reprodutibilidade foi efetuada por intermédio do coeficiente de correlação intraclasse, adotando um nível de significância de 0.05. As diferenças médias entre os grupos foram comparadas usando o teste de Mann-Whitney e avaliou-se a sua capacidade de discriminação através da análise ROC. De forma a avaliar se o problema de classificação era separável realizou-se uma análise de componentes principais.Resultados: A amostra selecionada incluiu 29 doentes com canino maxilar incluso (34,5% bilateral e 65,5% unilateral) e 29 no grupo controlo. A análise de reprodutibilidade mostrou uma concordância muito forte nas medições com valores do coeficiente de correlação intraclasse superiores a 0,9 para a maioria das medidas. A análise de componentes principais incluiu três componentes e mostrou que os grupos não são completamente separáveis. O modelo logístico baseado nesses componentes foi significativo (p=0.052) para um nível de significância de =0.10, explicando apenas 11,8% da variância.Discussão: A ortopantomografia é um exame radiográfico essencial na prática clínica e que poderá ser utilizado para o estudo da densidade óssea em doentes com canino maxilar incluso. Conclusão: A análise das medidas das intensidades dos píxeis da ortopantomografia contém informação suficiente para distinguir doentes com canino maxilar incluso de doentes sem inclusão do canino maxilar