mở đầu việc mô tả nghiên cứu của mình bằng cách nói về đối tượng và phương pháp nghiên cứu, đặc biệt là các mẫu hàm được sử dụng. Tất cả 55 mẫu hàm sử dụng trong nghiên cứu đều được ông xác định là có khớp cắn rất tốt. Những mẫu hàm này được chọn ra một cách kỹ lưỡng từ một tập hợp với số lượng lớn các mẫu hàm có khớp cắn tốt được thu thập ở 10 cơ sở điều trị tư nhân khác nhau cũng như ở tại Bộ môn Chỉnh nha thuộc Đại học Washington, Hoa Kỳ. Trong 55 trường hợp được chọn có 44 trường hợp đã được điều trị chỉnh nha (không nhổ răng), 11 trường hợp còn lại chưa tham gia điều trị bao giờ.
Việc đo đạc được tiến hành bằng thước compa với độ dài cành là 3 inches. Ngoại trừ răng cối lớn thứ hai và răng cối lớn thứ ba, các răng còn lại đều được đo để xác định độ rộng theo chiều gần - xa với độ chính xác đến 1/4 mm (Hình 1. Cách xác định kích thước gần – xa các răng dùng để tính toán các tỷ số của Bolton. Bolton, 1958) [17] 8 Tổng độ rộng 12 răng dưới được so sánh với tổng độ rộng 12 răng trên.
Bolton gọi tỷ số so sánh độ rộng 12 răng trên và dưới là tỷ số toàn bộ. Tỷ số đó được xác định bởi công thức: Tổng độ rộng 12 răng dưới x 100 = Tỷ số toàn bộ Tổng độ rộng 12 răng trên Phương pháp tương tự được dùng để thiết lập tỷ số giữa 6 răng trước dưới và 6 răng trước trên. Tỷ số đó được gọi là tỷ số răng trước và được tính như sau: Tổng độ rộng 6 răng trước dưới x 100 = Tỷ số răng trước Tổng độ rộng 6 răng trước trên Bolton đồng thời cũng tiến hành đo đạc xác định độ cắn phủ, cắn chìa, góc tạo bởi răng cửa trên và mặt phẳng cắn khớp, góc tạo bởi răng cửa dưới và mặt phẳng cắn khớp, độ dài răng cửa, độ cao múi răng. Bolton đã tính được giá trị trung bình của tỷ số toàn bộ là 91,3% với khoảng biến thiên 87,5 - 94,8 và độ lệch chuẩn 1,91 [17].
Như vậy, theo nghiên cứu của Bolton, nếu tỷ số toàn bộ cho một trường hợp bệnh nhân cụ thể lớn hơn 91,3% thì có thể nói rằng bệnh nhân đó có kích thước răng dưới trên mức bình. Trường hợp tỷ số toàn bộ nhỏ hơn 91,3% thì gọi là kích thước răng trên trên mức bình thường. Trường hợp bệnh nhân có kích thước răng dưới quá lớn so với răng trên có thể gây ra khoảng hở giữa các răng trước trên khi các răng sau đã ở đúng vị trí hoặc gây ra sai khớp cắn hạng II ở các răng sau nếu răng trước được sắp xếp đúng. Trường hợp bệnh nhân có kích thước răng trên quá lớn so với răng dưới thì vấn đề sẽ ngược lại.
Với tỷ số răng trước, giá trị trung bình tính được là 77,2%, khoảng biến thiên từ 74,5 - 80,4 với độ lệch chuẩn 1,65. Biết được hai tỷ số này sẽ giúp nhà lâm sàng xác định được vùng nào trên cung hàm có kích thước răng trên mức bình thường để từ đó đưa ra quyết định mài bỏ bớt hoặc đắp thêm vật liệu nhằm thiết lập được một tỷ số kích thước răng hai hàm hợp lý. Nếu trên bệnh nhân có sự hiện hữu của ITSD thì công thức của Bolton có thể được sử dụng để xác định trên phương diện số học độ rộng của răng sao cho có thể 9 đạt được một tỷ số kích thước hợp lý [17]. Chẳng hạn, nếu một tỷ số toàn bộ trên mức bình thường thì có thể chia tổng độ rộng của các răng dưới cho 0,913 để xác định tổng độ rộng hợp lý cho các răng trên.
Bằng việc tìm ra hàm nào có kích thước răng trên mức và trên bao nhiêu, Bolton có thể đưa ra quyết định điều trị bằng cách mài chỉnh hoặc nhổ răng để sau cùng sẽ đạt được tỷ số kích thước răng mong muốn. Bolton cũng khuyến cáo về việc cần lưu ý đến trường hợp ITSD tạo ra do sai lầm của người điều trị. “Một vị nha sĩ quá sốt sắng” có thể gây ra bất hài hòa hai hàm cho bệnh nhân nếu việc điều trị phục hồi làm tăng kích cỡ răng quá mức cần thiết. Bolton nhấn mạnh rằng phân tích của ông có tầm quan trọng không nhỏ trong việc hỗ trợ xác định ITSD trên lâm sàng một cách dễ dàng và nhanh chóng.
Tuy nhiên, ông cũng đề nghị thực hiện một quy trình thăm khám toàn diện nếu kết quả phân tích cho thấy sự sai biệt lớn về kích thước răng. Có như vậy thì ITSD trong những trường hợp này mới có thể được hình dung một cách toàn diện và đầy đủ. Năm 1953, một năm sau khi được phát minh, phân tích Bolton đã được áp dụng vào quy trình thăm khám của tất các trường hợp bệnh nhân tham gia điều trị chỉnh nha tại Đại học Washington, Hoa Kỳ. Năm 1962, Bolton công bố bài viết thứ hai của mình về ứng dụng phân tích Bolton trên lâm sàng, tiếp nối bài viết đầu tiên năm 1958 [18].
Bài viết này tập trung vào những ứng dụng lâm sàng của phân tích Bolton, đặc biệt là những trường hợp chỉnh nha có nhổ răng. Bolton cũng đề cập đến hai đặc điểm lâm sàng có thể ảnh hưởng đến ITSD răng trước: một là góc hợp bởi môi và răng cửa quá lớn, và hai là độ dày theo chiều môi - lưỡi của răng cửa quá lớn. Trong phần cuối, Bolton tóm tắt bài viết tự tin hơn hẳn so với lần trước với lời khẳng định rằng nhà lâm sàng hiếm khi phải áp dụng quy trình thăm khám toàn diện nếu phân tích của ông về ITSD được thực hiện một cách chuẩn xác. Kể từ thời điểm được giới thiệu vào những năm cuối thập niên 50 của thế kỷ XX, phân tích Bolton đã trở thành một công cụ thăm khám quan trọng cho các bác sĩ chỉnh nha trên khắp thế giới.
Phân tích Bolton được chấp nhận rộng rãi đến mức ngày nay ITSD còn thường được gọi là “sai biệt Bolton” [55]. 10 Trong khi phân tích Bolton, trên thực tế, đã có sức ảnh hưởng rộng lớn trong thực hành chỉnh nha, thì vẫn còn những vấn đề gây tranh cãi. Nhiều bác sĩ chỉnh nha đồng ý rằng một tương quan đúng về kích thước răng là rất quan trọng để có được một khớp cắn đúng nhưng cũng có một vài ý kiến không đồng thuận với việc bắt buộc phải xác định ITSD trước khi điều trị, bởi tần suất của nó quá thấp và nếu có thì mức độ trầm trọng cũng không phải đáng kể [45]. Cũng có nhiều câu hỏi được đặt ra từ nghiên cứu của Bolton.
Một trong số đó liên quan đến 55 mẫu hàm được sử dụng, mà Bolton xác định là có khớp cắn rất tốt. Những tiêu chuẩn như thế nào gọi là “có khớp cắn rất tốt” đã không được nêu cụ thể. Điều này dẫn đến sự hoài nghi về cảm nhận chủ quan trong việc lựa chọn mẫu hàm bởi mỗi người sẽ có nhận định khác nhau về những yếu tố cấu thành một “khớp cắn rất tốt”, bao gồm cả các tiêu chuẩn về độ cắn phủ, cắn chìa, độ xoay, độ nghiêng và nhiều yếu tố khác.Thêm vào đó, có rất ít thông tin về đối tượng tham gia nghiên cứu được nhắc đến, thậm chí không có thông tin nào đề cập đến vấn đề giới và chủng tộc của đối tượng. Mặc dù các bác sĩ chỉnh nha vẫn còn tranh cãi liệu những trường hợp bệnh nhân trong nghiên cứu của Bolton có thật sự sở hữu khớp cắn rất tốt.
Tuy nhiên, thông qua những hình ảnh được ghi lại của những mẫu hàm đó, nhiều người phải đồng ý rằng những bệnh nhân nhân đó ít nhất là họ cũng sở hữu một khớp cắn tốt [17]. Điều này cho phép Bolton tính được một tỷ số trung bình có thể tin tưởng được. Tuy nhiên, do thiếu vắng các đối tượng có khớp cắn “ít lý tưởng hơn” để đối chứng nên trong thực tế nếu một trường hợp có tỷ số tính được khác hơn so với tỷ số của Bolton thì cũng chưa đủ cơ sở để khẳng định chắc chắn rằng nó không phù hợp cho khớp cắn lý tưởng [45]. Điều này giải thích tại sao những nghiên cứu gần đây có sự tham gia của nhiều hơn những đối tượng với độ lệch chuẩn trên 2 SD so với giá trị trung bình trong nghiên cứu của Bolton [20], [24], [32].
Các nghiên cứu trên thế giới về kích thước độ rộng răng và sai biệt kích thước răng hai hàm Tiếp nối thành công của những công trình mang tính khai sáng của Black và Bolton, nhiều nghiên cứu về kích thước răng và ITSD đã được tiến hành trên khắp 11 thế giới. Những nghiên cứu này xem xét nhiều khía cạnh khác nhau như: phương pháp đo đạc, chủng tộc, giới tính, mức độ phổ biến, các thể sai khớp cắn. Các phương pháp đo đạc nhằm xác định kích thước răng và sai biệt kích thước răng hai hàm trong chỉnh nha Trong các nghiên cứu kinh điển của Neff (1949) và Bolton (1958), các tác giả đã sử dụng thước compa trong phép đo của mình [17], [41]. Một dụng cụ khác cũng thường được dùng là thước kẹp [52].
Có nhiều loại thước kẹp có thể được sử dụng gồm thước kẹp Boley, thước kẹp đồng hồ, thước kẹp điện tử. Trong đó, thước kẹp điện tử được coi là dụng cụ đo đơn giản và phổ biến nhất. Kết quả đo được hiển thị trên màn hình một cách rõ ràng và có độ chính xác cao [29]. Trong hơn 10 năm trở lại đây, sự phổ biến ngày càng rộng rãi của phương pháp đo đạc kết hợp phân tích bằng phần mềm đã thúc đẩy việc tiến hành một số nghiên cứu nhằm đánh giá độ chính xác của phương pháp này so với cách đo và nhập liệu bằng tay truyền thống.
Tomassetti và cs (2001) là một trong những người đầu tiên thực hiện việc này [60]. Ba phương pháp đại diện cho cách đo có phần mềm hỗ trợ là QuickCeph, HATS (Hamilton Arch Tooth System) và OrthoCad đã được đem ra so sánh với phép đo được coi là chuẩn vàng hiện nay sử dụng thước kẹp Boley. Tuy không tìm thấy khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê nhưng có sự khác biệt đáng kể về mặt lâm sàng (> 1,5 mm) giữa các cách đo. Hiển nhiên, các phương pháp đo có phần mềm hỗ trợ đều nhanh chóng hơn so với cách đo truyền thống.
Những nghiên cứu khác cũng chỉ ra rằng không có sự khác biệt đáng kể nào về hiệu quả đo đạc giữa phương pháp sử dụng mẫu hàm kỹ thuật số và phương pháp sử dụng mẫu hàm thạch cao, ngoại trừ vấn đề thời gian [36], [40], [56].