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在口腔种植领域,评估牙槽骨结构至关重要。研究人员开展了以微 CT(μCT)为参照,探究管电压(kV)设置对锥形束 CT(CBCT)测量小梁骨微结构和皮质骨形态准确性影响的研究。结果显示管电压影响较小,BV/TV 和 Ct.Ar 测量较可靠。这为临床评估提供依据。
在口腔医学领域,种植牙手术越来越常见,而牙槽骨的质量和结构对于种植牙的长期稳定性起着关键作用。传统的骨密度评估方法已无法满足精准医疗的需求,因为牙槽骨具有复杂的结构,仅靠骨密度难以全面评估其质量。因此,对骨的定性和定量特征进行评估成为口腔种植领域的重要课题。此外,虽然微 CT(μCT)被视为评估骨微结构的金标准,但它在体内使用时存在扫描区域小等不便之处。锥形束 CT(CBCT)因其高分辨率和在临床中的广泛应用,被推荐用于量化种植牙周围的骨微结构。然而,CBCT 的曝光参数对骨微结构测量的影响尚不明确,尤其是管电压这一关键参数,此前缺乏深入研究,且多数研究仅关注小梁骨,对皮质骨形态的评估较少。在这样的背景下,为了更准确地利用 CBCT 评估骨微结构,来自 Eskisehir Osmangazi University、Ege University 和 Izmir Katip Celebi University 的研究人员开展了一项研究。
该研究成果发表在《BMC Oral Health》上,研究表明管电压对 CBCT 测量大多数骨微结构参数的准确性影响极小,骨体积分数(BV/TV)和皮质面积(Ct.Ar)的测量结果在不同管电压下较为稳定,可作为使用 CBCT 图像评估骨质量的可靠参数,这为临床医生在种植牙手术前评估骨结构提供了重要依据,有助于制定更精准的治疗方案。
研究人员主要运用了以下关键技术方法:首先,获取 10 个羊下颌骨骨样本,在样本上制备水平引导槽并模拟软组织,然后分别用 μCT 和 CBCT 在不同管电压(80、85 和 90 kV)下扫描。接着,使用 ImageJ 软件对扫描图像进行处理和分析,测量小梁骨的骨体积分数(BV/TV)、小梁厚度(Tb.Th)、小梁间距(Tb.Sp)以及皮质骨的厚度(Ct.Th)和面积(Ct.Ar)。最后,运用 IBM SPSS Statistics 22 软件进行统计分析,包括计算均值、标准差,进行方差分析、配对 t 检验以及 Bland–Altman 分析等。
研究结果
- 测量数据比较:与 μCT 相比,CBCT 高估了小梁骨参数和 Ct.Th,但低估了 Ct.Ar。在不同管电压设置下,CBCT 测量的 BV/TV 数值相同,Tb.Th 随管电压升高略有增加,Tb.Sp 在 85 - 90 kV 时略有下降;Ct.Ar 在 80 和 85 kV 时低于 μCT 测量值,90 kV 时高于 μCT 测量值,而 Ct.Th 在所有管电压下均高于 μCT 测量值。
- 差异显著性分析:除 BV/TV 和 Ct.Ar 外,CBCT 与 μCT 在其他测量参数上均存在显著差异(p<0.01)。不同管电压下 CBCT 测量的各骨参数之间无显著差异。
- 一致性分析:Bland–Altman 分析显示,不同管电压下 CBCT 测量的所有形态测量值均在均值附近,且在 95% 一致性界限内。但 Ct.Th 测量值在 Bland–Altman 图中有上升趋势,表明两种成像方式在该参数测量上的偏差随均值差异增大而增大。
- 观察者间可靠性:观察者间可靠性良好,μCT 测量的组内相关系数(ICC)为 0.91 - 0.97,CBCT 测量的 ICC 为 0.92 - 0.97,且 CBCT 的 ICC 分数总体大于或等于 μCT。
研究结论与讨论
研究接受了原假设,即改变 CBCT 管电压不会显著改变小梁骨或皮质骨参数的测量结果。因此,建议在种植牙手术前和骨愈合阶段,使用 80 kV 管电压的 CBCT 图像评估骨微结构,这样既能减少患者的辐射剂量,又不影响测量准确性。由于 CBCT 与 μCT 在 BV/TV 和 Ct.Ar 测量上差异不显著,临床中可优先选择这两个参数评估骨质量,预测种植牙长期稳定性和颌骨手术后的骨强度。
不过,该研究也存在一定局限性。虽然羊下颌骨与人类下颌骨在小梁骨结构上有相似之处,但两者在骨密度和皮质厚度上存在差异,研究结果对人类下颌骨的适用性有待进一步验证,未来需要开展更多人体体内研究。此外,扫描时模拟软组织的材料无法完全模拟体内真实情况,且研究结果仅适用于本研究使用的 CBCT 系统,不同设备可能会有不同结果。尽管如此,该研究仍为优化 CBCT 成像协议提供了重要参考,有助于推动口腔医学领域对骨微结构评估的发展,在平衡图像质量和辐射剂量方面具有重要意义,为临床实践提供了有价值的指导 。