Огляд порівнянь ефективності 2D та 3D цефалограм для вимірювання черепа людини
Анотація
У статті наведено огляд наукових досліджень, присвячених порівнянню ефективності традиційної двовимірної (2D) та сучасної тривимірної (3D) цефалометрії для вимірювання черепа дорослої людини або як дорослих, так і дітей. Встановлено, що щодо порівняння 2d і 3d цефалометрії колективи авторів із різних країн підготували численні роботи. Загальним консенсусом є визнання переваг 3D методів візуалізації, зокрема конусно-променевої комп’ютерної томографії, в забезпеченні точнішої візуалізації та вимірювань черепно-лицьових структур порівняно з традиційними 2D цефалометричними знімками. Існують певні розбіжності між дослідженнями щодо того, які виміри демонструють значущі відмінності між 2D та 3D підходами. Потенційні джерела похибок для 2D вимірювань визначаються у формі викривлень проекції, накладання структур, похибок масштабування та орієнтації черепа. Окремі дослідники вказували на труднощі чіткої ідентифікації деяких анатомічних точок на 2D знімках. Важливим визнається навчання і практикування спеціалістів, особливо при використанні 3D методів. Визнається необхідність у розробці нових уніфікованих цефалометричних аналізів, визначень орієнтирів і норм, адаптованих для 3D зображень. Розглядаються шляхи коригування систематичних викривлень 2D зображень за даними 3D КПКТ для максимального використання 2D цефалометричних норм. Також тривають дослідження методології, розробка спеціалізованих 3D цефалометричних програмних пакетів і алгоритмів, які враховують особливості 3D візуалізації. Важливим аспектом є оцінка клінічних показань для застосування 3D методів візуалізації з урахуванням вищої дози опромінення пацієнта порівняно з2D рентгенографією. Багато авторів рекомендують використовувати КПКТ для складних випадків, а не для рутинних обстежень. Підкреслюється важливість розвитку синтезу 2D цефалограм із 3D КПКТ-даних, що дає змогу використовувати переваги 3D візуалізації без додаткового опромінення пацієнта. Загалом, окреслена проблематика перебуває на стадії активного вивчення з постійним пошуком шляхів оптимізації 3D методів для цефалометрії та чіткішого окреслення сфер їх клінічного застосування з урахуванням радіаційної безпеки пацієнтів.
Посилання
2. Adams, G.L. & Gansky, S.A. & Miller, A.J., Harrell, W.E., Hatcher, D.C. (2004). Comparison between Traditional 2Dimensional Cephalometry and a 3Dimensional Approach on Human Dry Skulls. American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics, 398–409. DOI: 10.1016/j.ajodo.2004.03.023.
3. Baldini, B. & Cavagnetto, D. & Baselli, G. & Sforza, Ch. & Tartaglia, G.M. (2022). Cephalometric Measurements Performed on CBCT and Reconstructed Lateral Cephalograms: a CrossSectional Study Providing a Quantitative Approach of Differences and Bias. BMC Oral Health, 22, 98. DOI: 10.1186/s12903022021313.
4. Bholsithi, W. & Sinthanayothin, Ch. & Chintakanon, K. & Komolpis, R. & Tharanon, W. (2008). Comparison between 3D and 2D Cephalometric Analyses. 4th Kuala Lumpur International Conference on Biomedical Engineering. Kuala Lumpur, p. 540–543. DOI:10.1007/9783540691396_135.
5. Bholsithi, W. & Tharanon, W. & Chintakanon, K. & Komolpis, R. & Sinthanayothin, C. (2009). 3D vs. 2D Cephalometric Analysis Comparisons with Repeated Measurements from 20 Thai Males and 20 Thai Females. Biomedical Imaging and Intervention Journal, 5 (4), e21. DOI: 10.2349/biij.5.4.e21.
6. CalleMorocho, J. & MoralesVadillo,R. & GuevaraCanales, J. & AlvaCuneo, C. (2018). A Comparative Study of Digital Lateral Radiography and Virtual ConeBeam Computed Assisted Cephalogram in Cephalometric Measurements. Journal of Oral Research, 7, 308–317. DOI: 10.17126/joralres.2018.076.
7. Chang, Z.Ch. & Hu, F.Ch. & Lai, E. & Yao, Ch.Ch. & Chen, M.H. & Chen, Y.J. (2011). Landmark Identification Errors on ConeBeam Computed TomographyDerived Cephalograms and Conventional Digital Cephalograms. American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics, 140 (6), e289 – e297. DOI: 10.1016/j.ajodo.2011.06.024.
8. Chen, M.H. & Chang, J. Z.C. & Kok, S.H. & Chen, Y.J. & Huang, Y.D. & Cheng, K.Y. & Lin, C.S. (2014). Intraobserver Reliability of Landmark Identification in ConeBeam Computed TomographySynthesized TwoDimensional Cephalograms Versus Conventional Cephalometric Radiography: A Preliminary Study. Journal of Dental Sciences, 9, 56–62. DOI:10.1016/j.jds.2013.02.012.
9. Chung, R.R. (2008). A Comparative Analysis of Angular Cephalometric Values between CBCT Generated Lateral Cephalographs versus Digitized Conventional Lateral Cephalographs. A thesis submitted to the Faculty of Graduate Studies and Research in partial fulfillment of the requirements for the degree of Master of Science in Medical Sciences – Orthodontics Edmonton, Alberta, 116 p.
10. Debelmas, A. & Ketoff, S. & Lanciaux, S. & Corre, P. & Friess, M. & Khonsari, R.H. (2020). Reproducibility Assessment of Delaire Cephalometric Analysis using Reconstructions from Computed Tomography. Journal of Stomatology and Oral Maxillofacial Surgery, 121(1), 35– 39. DOI: 10.1016/j.jormas.2019.04.008.
11. Gribel, B.F. & Gribel, M.N. & Frazão, D.C. & McNamara, J.A. & Manzie, F.R. (2011). Accuracy and Reliability of Craniometric Measurements on Lateral Cephalometry and 3D Measurements on CBCT Scans. Angle Orthodonthy, 81 (1), 26–35. DOI: 10.2319/032210-166.1.
12. Hariharan, A. & Diwakar, N.R.R. & Jayanthi, K. & Hema, H.M. & Deepukrishna, S. & Ghaste, S.R. (2016). The Reliability of Cephalometric Measurements in Oral and Maxillofacial Imaging: Cone Beam Computed Tomography Versus Two-Dimensional Digital Cephalograms. Indian Journal of Dental Research, 27, 370–377. DOI: 10.4103/0970-9290.191884
13. Hildebolt, Ch.F. & Vannier, M.W. & Knapp, R.H. (1990). Validation Study of Skull Three-Dimensional Computerized Tomography Measurements. American Journal of Physical Anthropology, 82(3), 283–294. DOI: 10.1002/ajpa.1330820307.
14. Huerta, J.V.R. & Sosa, J.G.O. & Ledesma, A.F. (2015). Comparative Study Between Cone-Beam and Digital Lateral Head Film Cephalometric Measurements. Revista Mexicana de Ortodoncia, 3 (2), 84–87. DOI: 10.1016/j.rmo.2016.03.023
15. Lee, J.S. & Kim, S.R. & Hwang, H.S. & Lee, K.C. (2021). Accuracy of Virtual Dimensional Cephalometric Images Constructed with 2-Dimensional Cephalograms using the Biplanar Radiography Principle. Imaging Science in Dentistry, 51 (4), 407–412. DOI:10.5624/isd.20210091.
16. Li, C. & Teixeira, H. & Tanna, N. & Zheng, Z. & Chen, Sh. & Zou, M. & Chung, C.H. (2021). The Reliability of Two- and Three-Dimensional Cephalometric Measurements: A CBCT Study. Diagnostics, 11 (12), 2292. DOI: 10.3390/diagnostics11122292.
17. Liedke, G.S., Delamare, E.L., Vizzotto, M.B., da Silveira, H.D.L., Prietsch, J.R., Dutra, V., da Silveira, H.E.D. (2012). Comparative Study between Conventional and Cone Beam CT Synthesized Half and Total Skull Cephalograms. Dentomaxillofacial Radiology, 41 (2), 136–142. DOI: 10.1259/dmfr/22287302.
18. Ludlow, J. B. & Gubler, M. & Cevidanes, L. & Mold, A. (2009). Precision of Cephalometric Landmark Identification: Cone-beam Computed Tomography vs Conventional Cephalometric Views. American Journal of Orthodonthy and Dentofacial Orthopedy, 13, 312.e1 – 313. DOI: 10.1016/j.ajodo.2008.12.018.
19. Nalḉaci, R. & Öztürk, F. & Söükücü, O. (2010). A Comparison of Two-Dimensional Radiography and Three-Dimensional Computed Tomography in Angular Cephalometric Measurements. Dentomaxillofacial Radiology, 39, 100–106. DOI: 10.1259/dmfr/82724776.
20. Pittayapat, P. & Bornstein, M.M. & Imada, T.S.N. & Coucke, W. & Lambrichts, I. & Jacobs, R. (2015). Accuracy of Linear Measurements Using Three Imaging Modalities: Two Lateral Cephalograms and One 3D Model from CBCT Data 2014. The European Journal of Orthodontics, 37 (2), 202–208. DOI: 10.1093/ejo/cju036.
21. Raj, G. & Raj, M. & Saigo, L. (2024). Accuracy of Conventional Versus Cone-Beam CT-Synthesised Lateral Cephalograms for Cephalometric Analysis: A Systematic Review. Journal of Orthodonty, 51 (2), 160–176. DOI: 10.1177/14653125231178038.
22. Shaw, K. & McIntyre, G. & Mossey, P. & Menhinick, A. & Thomson, D. (2013). Validation of Conventional 2D Lateral Cephalometry Using 3d Cone Beam CT. Journal of Orthodontics, 40, 22–28. DOI: 10.1179/1465313312Y.0000000009.
23. Shokri, A. & Khajeh, S. & Khavid, A. (2014). Evaluation of the Accuracy of Linear Measurements on Lateral Cephalograms Obtained from Cone-Beam Computed Tomography Scans with Digital Lateral Cephalometric Radiography: An in Vitro Study. The Journal of Craniofacial Surgery, 25, 1710–1713. DOI: 10.1097/SCS.0000000000000908.
24. Vlijmen, van O.J.C. & Maal, T. & Berge, S.J. & Bronkhorst, E.M. & Katsaros, C. & Kuijpers-Jagtman, A.M. (2010). A Comparison between 2D and 3D Cephalometry on CBCT Scans of Human Skulls. International Journal of Oral & Maxillofacial Surgery, 39, 156–160. DOI: 10.1016/j.ijom.2009.11.017.
25. Vlijmen, van O.J.C. & Bergé, S.J. & Swennen, G.R.J. & Bronkhorst, E.M. & Katsaros, C. & Kuijpers-Jagtman, A.M. (2009). Comparison of Cephalometric Radiographs Obtained from Cone-Beam Computed Tomography Scans and Conventional Radiographs. Journal of Oral and Maxillofacial Surgery, 67, 92–97. DOI: 10.1016/j.joms.2008.04.025.
26. Wen, J. & Liu, S. & Ye, X. & Xie, X. & Li, J. & Li, H. & Mei, L. (2017). Comparative Study of Cephalometric Measurements Using 3 Imaging Modalities. The Journal of the American Dental Association, 148 (12), 913–921. DOI: 10.1016/j.adaj.2017.07.030.
27. Yitschaky, O. & Redlich, M. & Abed, Y. & Faerman, M. & Casap,N. & Hiller, N. (2011). Comparison of Common Hard Tissue Cephalometric Measurements between Computed Tomography 3D Reconstruction and Conventional 2D Cephalometric Images. Angle Orthodontist, 81 (1), 11–16. DOI: 10.2319/031710-157.1.
28. Qian, Y. & Qiao, H. & Wang, X. & Zhan, Q. & Li, Y. & Zheng,W. & Li, Y. (2022). Comparison of the Accuracy of 2D and 3D Cephalometry: a Systematic Review and Meta Analysis. Australasian Orthodontic Journal, 38 (1), 130–144. DOI: 10.2478/aoj-2022-0
Переглядів анотації: 30
Авторське право (c) 2024 Наукові записки. Біологічні науки (Ніжинський державний університет імені Миколи Гоголя)
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
