3D-моделирование и анализ глубины рентгеновского изображения пульпы с помощью компьютерного программного обеспечения на основе цифровой периапикальной рентгенографии и конусно-лучевой компьютерной томографии

Введение

Периапикальные рентгенограммы (PAR) предоставляют информацию о состоянии пульпы и пародонта зубов. Однако внутриротовые рентгеновские снимки, будучи двумерными, недостаточны для диагностики щёчно-язычных аномалий и вариаций, таких как бифидные каналы. Конусно-лучевая компьютерная томография (CBCT) является золотым стандартом для 3D-визуализации в клинике, но требует дополнительного облучения.

Цель

Целью данного исследования было создание программного обеспечения (XPAR), которое получает анализ глубины рентгеновского излучения и 3D-моделирование пульпы однокорневых зубов путем преобразования значений серого на оригинальных рентгенограммах в числовые данные.

Материалы и методы

В экспериментальную часть исследования были включены два однокорневых зуба. Куриная малоберцовая кость была выбрана для моделирования альвеолярной кости, так как она могла имитировать кортикальную и трабекулярную структуры из-за сходства. Было получено четыре изображения (60 кВп и 70 кВп; одинарная и двойная альвеолярная кость). Целью этой части было тестирование повторяемости и реалистичности алгоритма для моделирования пульпы.

Ретроспективно в исследование включили 31 однокорневой зуб, для которых были доступны как периапикальные рентгенограммы, так и CBCT. Согласно XPAR, области увеличения глубины интерпретировались как резорбция корня и дополнительные каналы. Уменьшение глубины оценивалось как трансформация пульпы из эллиптической в овальную форму, пульпарные камни, бифидные каналы и наличие толстой альвеолярной кости. Диагностическая точность XPAR сравнивалась с CBCT.

Результаты

80% анализов, диагностированных как бифуркация с помощью XPAR, были подтверждены CBCT. Этот показатель снизился до 27% при диагностике переходов от эллиптической к овальной форме. Всего 5 и 19 линейных образований, наблюдаемых в виде уменьшения и увеличения глубины соответственно, были признаны артефактами изображения в XPAR.

Выводы

Щёчно-язычные бифидные каналы и облитерации пульпы могут быть диагностированы с точностью около 50% с помощью данных об уменьшении глубины, полученных в XPAR. Артефакты изображения, вызванные деформированными детекторами, обычно наблюдаются как линейные образования.

Термины и сокращения

• PAR (Periapical radiographs) — периапикальные рентгенограммы.
• CBCT (Cone beam computed tomography) — конусно-лучевая компьютерная томография.
• XPAR — программное обеспечение для анализа глубины рентгеновского излучения и 3D-моделирования пульпы.
• kVp (kilovolt peak) — пиковое киловольтажное напряжение в рентгеновской трубке.