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A conoscenza degli autori al momento della pubblicazione del loro studio, solo uno studio<ref>Nett, B.C., Huang, G.J.[https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15821689/ Long-term posttreatment changes measured by the American Board of Orthodontics objective grading system]. American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics, 2005, 127, 444-50.</ref> ha utilizzato il sistema di classificazione oggettiva dettagliata dell'American Board of Orthodontics (ABO)<ref>Casko, J.S., Vaden, J.L., Kokich, V.G., Damone, J., James, R.D., Cangialosi, T.J., Riolo, M.L., Owens, S.E. Jr and Bills, E.D. [https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9810056/ Objective grading system for dental casts and panoramic radiographs. American Board of Orthodontics.] American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics, 1998, 114, 589–599.</ref> per modelli e radiografie che misura i dettagli di un'occlusione ben rifinita e ben bilanciata. | A conoscenza degli autori al momento della pubblicazione del loro studio, solo uno studio<ref>Nett, B.C., Huang, G.J.[https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15821689/ Long-term posttreatment changes measured by the American Board of Orthodontics objective grading system]. American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics, 2005, 127, 444-50.</ref> ha utilizzato il sistema di classificazione oggettiva dettagliata dell'American Board of Orthodontics (ABO)<ref>Casko, J.S., Vaden, J.L., Kokich, V.G., Damone, J., James, R.D., Cangialosi, T.J., Riolo, M.L., Owens, S.E. Jr and Bills, E.D. [https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9810056/ Objective grading system for dental casts and panoramic radiographs. American Board of Orthodontics.] American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics, 1998, 114, 589–599.</ref> per modelli e radiografie che misura i dettagli di un'occlusione ben rifinita e ben bilanciata. | ||
----{{q2| | ----{{q2|Il suddetto studio non è solo interessante ma anche stimolante, dal punto di vista scientifico, in quanto afferma che potrebbero verificarsi ricadute anche in presenza di un'adeguata occlusione funzionale sinonimo di 'Normocclusione'|La critica costruttiva, tuttavia, è inerente all'affermazione stessa: come si definisce una funzione masticatoria efficiente e, quindi, una 'Normocclusione'?}} | ||
In Masticationpedia | In Masticationpedia vorremmo lanciare provocazioni interessanti e costruttive per rispondere alla domanda che abbiamo appena esposto: 'Come si definisce una funzione masticatoria efficiente e quindi una Normocclusion?' Esaminiamo i due casi sottostanti, in figura 1 e in figura 2: quale dei due casi clinici pensi sia affetto da malocclusione? | ||
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<gallery mode="slideshow" widths="250" heights="182" perrow="3"> | <gallery mode="slideshow" widths="250" heights="182" perrow="3"> | ||
File:Occlusal Centric view in open and cross bite patient.jpg|'''Figure 1:''' | File:Occlusal Centric view in open and cross bite patient.jpg|'''Figure 1:'''Paziente con morso aperto e morso incrociato posteriore destro che secondo gli indici ortodontici classici può essere considerato solo in uno stato di 'Malocclusione' | ||
File:Occlusion in young lady, needing attention.jpg|'''Figure 2:''' | File:Occlusion in young lady, needing attention.jpg|'''Figure 2:''' Figlia del paziente in figura 1 che mostra caratteristiche anatomiche simili come il morso incrociato posteriore destro. Non c'è morso aperto in questo caso. | ||
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Sembra irriverente per i canoni dell'ortodossia ortodossa non condividere la diagnosi di 'malocclusione', ma lasciamo il lettore con un po' di suspense. Intendiamo riprendere ampiamente in alcuni capitoli, dopo aver approfondito il tema della 'Logica dei Sistemi' e della 'Teoria dei Sistemi'. Anticipiamo solo che il paziente in figura 1 è già stato proposto nel capitolo 'Introduzione', quindi conosciamo già il nostro parere clinico scientifico ma se ci dà tanto, anche..... | |||
{{q2| | {{q2|anche la figlia dovrebbe rispondere allo stesso modo.|... abbi pazienza e vedrai .}} | ||
=== | ===Logica del linguaggio medico=== | ||
[[File:Universe (classical and fuzzy logic).jpg|thumb|400px|alt=The universe of classical and fuzzy logic|'''Figura 3:''' The universe of classical and fuzzy logic.]] | [[File:Universe (classical and fuzzy logic).jpg|thumb|400px|alt=The universe of classical and fuzzy logic|'''Figura 3:''' The universe of classical and fuzzy logic.]] | ||
Nei capitoli precedenti abbiamo evidenziato le estreme difficoltà che abbiamo incontrato nel definire una diagnosi esatta, dettagliata e tempestiva al momento giusto; e ciò non è dovuto solo alla 'Complessità' del sistema vivente, ma anche ad una discutibile e vaga logica del linguaggio medico. Se la [[logica classica]] è troppo selettiva (vera o falsa, e quindi 'non c'è una terza risposta' - principio del terzo escluso), è anche vero che il [[linguaggio logico probabilistico]], che banalmente indica la presenza di una specifica malattia, si scompone nel parametro 'significatività' che acquista un certo valore solo in un 'contesto specialistico'. Abbiamo percepito la necessità di un modello più elastico chiamato "logica fuzzy" che potesse tradurre l'incertezza insita in alcuni dati del linguaggio umano in formalismo matematico, codificando i concetti "elastici" (come quasi alto, abbastanza buono, ecc.), al fine di renderli comprensibili e gestibili dai computers. Abbiamo quindi congelato un concetto molto dibattuto e affrontato nel capitolo '[[Introduzione]]': il non determinare una netta separazione tra know-how specialistici, ma sovrapporre conoscenze interdisciplinari, invece, attraverso un approccio 'Fuzzy' (vedi [[linguaggio fuzzy logic]]). | |||
{{q2|Ma non è così scontato arrivare a un linguaggio più formale in ambito medico dove gli eventi sono complessi e dinamici e, come vedremo, non sono banalmente deterministici. Per comprendere meglio la 'Logica di Sistema', e allo stesso tempo introdurre il concetto di 'Indici' clinici, è necessario partire dalla descrizione della 'Teoria dei Sistemi'|}} | |||
==Teoria dei Sistemi== | |||
In campo scientifico, la teoria dei sistemi, più propriamente teoria generale dei sistemi (definizione di Ludwig von Bertalanffy),<ref>{{Cita libro|autore = Ludwig von Bertalanffy|titolo = General System Theory: Foundations, Development, Applications|url = https://archive.org/details/generalsystemthe0000bert|anno = 1968|editore = George Braziller|città = New York|p = 295|ISBN = 978-0807604533}}</ref> è un campo di studio spesso interdisciplinare, a cavallo tra matematica e scienze naturali, che si occupa dell'analisi delle proprietà e della costituzione di un sistema. È composto essenzialmente dalla teoria dei sistemi dinamici (semplici e complessi) e dalla teoria del controllo: è alla base di diverse discipline come l'automazione, la robotica e la fisica cibernetica, nonché lo studio tecnico-scientifico dei sistemi in generale tanto quanto in biologia e medicina. | |||
La teoria dei sistemi è lo studio interdisciplinare dei sistemi, che potrebbero essere descritti come gruppi coesi di parti interconnesse e interdipendenti che possono essere naturali o create dall'uomo. Ogni sistema è delimitato dallo spazio e dal tempo, influenzato dal suo ambiente, definito dalla sua struttura ed espresso attraverso il suo funzionamento. Un sistema può essere più della somma delle sue parti se esprime sinergie o comportamenti emergenti.<ref>[https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/?term=%22emergent+behaviour%22&filter=datesearch.y_10 Emergent Behaviour]</ref> | |||
La modifica di una parte di un sistema potrebbe influire su altre parti o sull'intero sistema. Potrebbe essere possibile prevedere questi cambiamenti nei modelli di comportamento. Alcuni sistemi supportano altri sistemi, mantenendo gli altri per evitare guasti. Gli obiettivi della teoria dei sistemi sono modellare la dinamica, i vincoli, le condizioni di un sistema e chiarire i principi (come scopo, misura, metodi, strumenti) che possono essere identificati e applicati ad altri sistemi a qualsiasi livello di annidamento e in un 'ampia gamma di campi per ottenere un'equifinalità ottimizzata.<ref>[[wikipedia:Equifinality|Equifinality]]</ref> | |||
Per essere pratico ed efficace nella descrizione del concetto di 'Logica di sistema' consideriamo un approccio ad una parte del sistema motorio trigemino, poiché è la pietra angolare di questo lavoro scientifico ed è il collegamento concettuale con la 'Teoria dei Sistemi' . | |||
===Teoria dei Sistemi della masticazione=== | |||
Per quanto riguarda l'analisi dello stato dell'apparato masticatorio, la tecnica EMG è stata ampiamente utilizzata ma permangono alcune preoccupazioni circa l'affidabilità delle misure basate sull'EMG interferenziale.<ref>Reaz MB, Hussain MS, Mohd-Yasin F (2006) Techniques of EMG signal analysis: detection, processing, classification and applications (Correction). Biol Proced Online 8: 163.</ref> Questo è il motivo per cui la maggior parte degli studi finora eseguiti mirava a mostrare una possibile correlazione tra segnali EMG con Disturbi Temporomandibolari (TMD), Dolore Orofacciale (OP) o Malocclusione (IO), ma non hanno prodotto risultati convincenti.<ref>Masci C, Ciarrocchi I, Spadaro A, Necozione S, Marci MC, et al. (2013) Does orthodontic treatment provide a real functional improvement? A case control study. BMC Oral Health 13: 57.</ref> In una percentuale sconosciuta di pazienti OP visitati da dentisti specializzati, alcune malattie neurologiche come tumori intracranici, sclerosi multipla, ecc. sono i sintomi sottostanti causa di TMD o OP. Questi pazienti, che in realtà soffrono di sintomi neurologici sovrapposti a quelli dentale-facciali, possono sottoporsi a interventi odontoiatrici non necessari prima che venga fatta la diagnosi corretta, a volte troppo tardi.<ref>Moazzam AA, Habibian M (2012) Patients appearing to dental professionals with orofacial pain arising from intracranial tumors: a literature review. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol 114: 749-755.</ref> | |||
{{q2| | {{q2|Quando ci si avvicina alla modellizzazione di un 'Indice' diagnostico è fondamentale considerare l''Unità Fondamentale' del sistema da studiare matematicamente.|... come detto, l'"Osservabile" non può essere l'elemento occlusale perché gerarchicamente inferiore al Sistema Nervoso Trigeminale.}} | ||
[[File:Bilateral Root-MEPs.jpg|thumb | [[File:Bilateral Root-MEPs.jpg|thumb|center|500px|'''Figura 4:''' Segmentazione virtuale del sistema nervoso trigeminale e annotazione del livello di radice motoria da cui vengono evocati i potenziali evocati motori della radice trigeminale (R-MEPs) |alt=]] | ||
Si ritiene generalmente che le proiezioni corticali ai motoneuroni del trigemino siano bilaterali e simmetriche e possano essere analizzate elettrofisiologicamente mediante stimolazione cerebrale elettrica o magnetica attraverso il cuoio capelluto intatto.<ref>Merton PA, Morton HB (1980) Stimulation of the cerebral cortex in the intact human subject. Nature 285: 227.</ref> Nel massetere omolaterale, la stimolazione elettrica transcranica (eTCS) è in grado di evocare un grande potenziale a breve latenza nei muscoli rilassati e attivi. Le caratteristiche dei Potenziali Evocati Motori (MEP) ipsilaterali non cambiano in condizioni rilassate o attive. La latenza media di insorgenza è di circa 2 ms, la latenza di picco di 3,9 ms e l'ampiezza di 5,4 mV e non vi è alcuna variabilità di latenza in condizioni di stimolazione simili. Questi potenziali motori, considerati secondari all'eccitazione della radice motoria del trigemino, sono stati chiamati Root-MEP (Root-MEP o semplificati in R-MEP) per differenziarli dalle onde M e dai Cortex-MEP.<ref>Cruccu G, Berardelli A, Inghilleri M, Manfredi M (1989) Functional organization of the trigeminal motor system in man. A neurophysiological study. Brain 112: 1333-1350.</ref> | |||
Per rendere più adatta la comprensione della 'Teoria dei Sistemi' al contesto del sistema masticatorio, riportiamo alcune procedure elettrofisiologiche del trigemino e le implementiamo con i modelli matematici della teoria. | |||
==== | ====Il formalismo matematico della "Teoria dei sistemi"==== | ||
La "teoria dei sistemi" studia i sistemi orientati, in cui diventa possibile classificare le grandezze di interesse in due categorie: | |||
* | * grandezze che variano nel tempo indipendentemente dalle altre (ingressi) | ||
* | * grandezze la cui evoluzione nel tempo è da studiare, in funzione degli input, detti output. | ||
Un sistema reale può avere più ingressi e più uscite. In particolare indichiamo con: | |||
*<math>u(t)= (u_1(t),..., u_r(t))</math> | * <math>u(t)= (u_1(t),..., u_r(t))</math> il vettore degli input alla volta <math>{t}</math> | ||
*<math>y(t)= (y_1(t),..., u_m(t))</math> | * <math>y(t)= (y_1(t),..., u_m(t))</math>il vettore dell'output alla volta <math>{t}</math> | ||
Viene anche generalmente definito come il vettore di stato del sistema in un istante generico <math>\tilde{t}</math> le informazioni all'istante <math>\tilde{t}</math> necessario per determinare in modo univoco l'output <math>y(t)</math>per ciascun <math>t\geq{\displaystyle {\tilde {t}}}</math> una volta assegnato l'ingresso<math>u(t), </math><math>t\geq{\displaystyle {\tilde {t}}}</math>. | |||
Indichiamo il vettore di stato, le cui componenti sono definite come variabili di stato, con la notazione <math>x(t)= (x_1(t),..., x_n(t))</math>. | |||
Gli ingressi agiscono sullo stato del sistema e ne modificano le caratteristiche in un dato momento; questi cambiamenti sono registrati dalle variabili di stato. I valori degli output del sistema, solitamente le uniche variabili misurabili, dipendono a loro volta dalle variabili di stato del sistema e dagli input. | |||
Le grandezze di ingresso, di stato e di uscita sono funzioni della variabile tempo. | |||
Questo accetta valori in un sottoinsieme ordinato <math>T \subseteq \R</math>, che può essere continuo o discreto. Nella discussione seguente considereremo un sottoinsieme discreto di tempi: <math>T = \{t_0,..., t_s\}</math> | |||
Pertanto, dato un insieme di volte <math>T = \{t_0,..., t_s\}</math>, possiamo definire formalmente un sistema come la coppia di equazioni | |||
<math>x(t_{k+1})=f\bigl(x(t_k), u(t_k), t_k\bigr) | <math>x(t_{k+1})=f\bigl(x(t_k), u(t_k), t_k\bigr) | ||
Line 577: | Line 565: | ||
</math> | </math> | ||
con <math>x(t_0)=x_0 | |||
</math>, | </math>, dove <math>f | ||
</math> | </math> è chiamata funzione generatrice e <math>g | ||
</math> | </math> è chiamata trasformazione dello output. | ||
Nel campo dei biosegnali, i modelli <math>g</math> vengono utilizzati per analizzare EEG e sistemi di vibrazione nei veicoli, sistemi uditivi umani e sistemi vascolari e così via. Mentre molto è ancora sconosciuto sul meccanismo fisiologico o sul modello dei cambiamenti interni nel sistema testato, la funzione di trasferimento o trasformazione dell'uscita <math>g</math> nel nostro contesto ci consente di ricostruire una funzione d'onda interpolando i punti rilevati dallo strumento che ha la sua particolare frequenza campionamento. Questa funzione <math>g</math> , per i nostri scopi, è una ricostruzione di una funzione d'onda su cui ricercare latenze, ampiezze e aree integrali e trarre le dovute conclusioni<ref>Haebeom Lee, Hyunho Kim, Jungkuk Kim, Hwan-Sup Oh, Young-Jae Park and Young-Bae Park. [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5299648/ Feasibility study of transfer function model on electrocardiogram change caused by acupuncture.] BMC Complement Altern Med. 2017; 17: 101. Published online 2017 Feb 8. doi: 10.1186/s12906-017-1615-5</ref><ref>Golnoosh Kamali, Rachel June Smith, Mark Hays, Christopher Coogan, Nathan E. Crone, Joon Y. Kang, and Sridevi V. Sarma. [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7758451/ Transfer Function Models for the Localization of Seizure Onset Zone From Cortico-Cortical Evoked Potentials.] Front Neurol. 2020; 11: 579961. Published online 2020 Dec 10. doi: 10.3389/fneur.2020.579961</ref> e, ovviamente, ritestando il sistema in epoche successive, l'integrità del sistema stesso può essere confrontato. In campo ingegneristico sono possibili varie modellazioni matematiche di un sistema, a seconda che si considerino o meno esplicitamente le variabili di stato. | |||
[[File:Finite Elements - electric field within the intracranial brain tissue - FEM.jpg|thumb|center|Figura 5: A. Posizionamento degli elettrodi per l'erogazione dello stimolo elettrico. B. Rappresentazione del campo elettrico all'interno della struttura cerebrale. C. Localizzazione del campo elettrico indotto a livello delle radici del trigemino ]] | |||
[[File:Finite Elements - electric field within the intracranial brain tissue - FEM.jpg|thumb | |||
====Mathematical formalism of the Trigeminal System Logic==== | ====Mathematical formalism of the Trigeminal System Logic==== |
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