顔面画像診断における軟組織分析とセファロメトリーにおけるCBCTと光学スキャンの乖離：健康成人を対象とした横断的研究

Divergence between CBCT and Optical Scans for Soft Tissue Analysis and Cephalometry in Facial Imaging: A cross-sectional study on healthy adults.

抄録

背景:

顔の軟組織分析は、矯正診断および治療計画においてますます重視されるようになってきている。伝統的なセファロメトリーでは主に硬組織に焦点が当てられているが、最近の非侵襲的な画像診断技術は、3次元（3D）顔面軟組織を包括的に評価する可能性を提供している。本研究の目的は、コーンビームCT（CBCT）由来の画像とスキャンした軟組織との間の幾何学的3Dおよびセファロメトリーの乖離を確立することである。矯正歯科診断の向上、患者の電離放射線被曝の最小化、顔面セファロパラメータの提供のために重要である。

BACKGROUND: Facial soft tissue analysis is becoming increasingly emphasized in orthodontic diagnosis and treatment planning. While traditional cephalometry primarily focuses on hard tissues, recent non-invasive imaging techniques offer the potential to comprehensively evaluate three-dimensional (3D) facial soft tissues. The aim of the study was to establish the geometrical 3D and cephalometric divergence between Cone Beam Computed Tomography (CBCT) derived images and scanned soft tissues. Crucial for enhancing orthodontic diagnosis, minimizing patient exposure to ionizing radiation and providing facial cephalometric parameters.

材料と方法:

2020年1月から2023年5月まで横断研究を実施した。CBCTと3D顔面スキャンを専用のイメージングシステムを用いて同時に取得した。セファロおよび軟組織解析のために、再現可能なランドマークポイントを選択した。角度および線形の測定値が記録され、CTと顔面スキャンの相関が統計的に評価された。

MATERIAL AND METHODS: A cross-sectional study was conducted from January 2020 to May 2023. CBCT and 3D facial scans were obtained simultaneously using a specialized imaging system. Reproducible landmark points were selected for both cephalometric and soft tissue analysis. Angular and linear measurements were recorded, and correlations between CT and facial scans were statistically assessed.

結果:

10個のCBCT由来の軟組織表現と10個の顔面スキャンベースの軟組織表現の比較の結果、1.8mmの平均平方根中央値（RMS）が得られた。ANB、右顎骨角、左顎骨角などの角度測定は、それぞれの軟組織変数と0.9°の差を示した。対照的に、顔面前面の高さの直線的な測定値は相関係数が低く、0.51であった。軟部組織とその下にある硬組織との相関は、峡部角でより顕著であった。

RESULTS: Comparisons between 10 CBCT-derived and 10 facial scan-based soft tissue representations resulted into 1.8mm mean root median square (RMS). Angular measurements, such as ANB, right gonial angle, and left gonial angle, exhibited a 0.9° of difference with their respective soft tissue variables. In contrast, linear measurements of total anterior facial height showed a lower correlation coefficient, equal to 0.51. The correlation between soft tissues and underlying hard tissues was more pronounced for gonial angles.

結論:

3D顔面スキャンまたはCBCT由来の顔面軟組織分析により、矯正診断および治療計画において同様の結果が得られた。これらの知見は、矯正歯科における非侵襲的診断ツールの使用を支持するものであるが、硬組織と軟組織の複雑な関係を包括的に理解するためには、さらなる調査が必要である。

CONCLUSION: Facial soft tissue analysis using either 3D facial scans or CBCT-derived offers similar results for orthodontic diagnosis and treatment planning. These findings support the use of non-invasive diagnostic tools in orthodontics, although further investigations are needed to comprehensively understand the complexity of hard and soft tissue relationships.