頭頸部姿勢は上気道のコーンビームCT評価に影響を及ぼすか？

Does Head and Neck Posture Affect Cone-Beam Computed Tomography Assessment of the Upper Airway?

抄録

目的:

放射線画像解析は、睡眠関連呼吸障害のリスクを評価するためのスクリーニングツールとしてしばしば用いられる。本研究では、以下の2つの疑問について検討することを目的とした：（1）頭部姿勢は最小断面積（MCA）に有意に影響するか、（2）コーンビームCT（CBCT）スキャンにおける頭部姿勢の変化を制御するためにNBC3（鼻-鼻-C3）角は信頼できる測定法か？

PURPOSE: Radiographic analysis is often used as a screening tool to assess for risk of sleep-related breathing disorders. This study aimed to address 2 questions: (1) Does head posture significantly affect the minimum cross-sectional area (MCA)? and (2) Is the NBC3 (nasion-basion-C3) angle a reliable measurement to control for alteration of head position in cone-beam computed tomography (CBCT) scans?

研究方法:

研究デザイン：前向きコホート研究。

METHODS: Study design: prospective cohort study.

設定:

研究施設に所属する個人診療所。

SETTING: Private practices affiliated with a research institution.

参加者:

成人ボランティアの便利なサンプル。

PARTICIPANTS: convenience sample of adult volunteers.

変動要因:

CBCTスキャンは、ベースライン（自然な頭部姿勢、NHP）と5つの実験条件（頭を上に傾ける、頭を下に傾ける、座る vs 立つ、顎台の使用、嚥下変化）のうちの1つの2つの条件で撮影された。本研究の主要目的では、主要予測変数は頭部姿勢であり、主要結果変数はMCAの変化率であった。副次的目的では、主要予測変数は頭部姿勢であり、主要アウトカム変数はNBC3角度の変化度であった。

VARIABLES: CBCT scans were taken in 2 conditions: baseline (natural head position, NHP) and 1 of 5 experimental conditions (head tilted up, head tilted down, sitting vs standing, use of chin-rest, and swallow variation). For the primary aim of our study, the primary predictor variable was head posture and the main outcome variable was percentage change in MCA. For the secondary aim, the primary predictor variable was head posture and the main outcome variable was degree change in NBC3 angle.

結果:

90名の被験者を対象とした（年齢40.7±13.7歳、女性70％）。ベースライン時の平均NBC3角度は112.4±8.3°であった。頭部が下向きになるとMCAは有意に減少し（-41.4±18.5mm，P=.03＊），上向きになると有意に増加した（＋147.4±43.3mm，P=.0018＊）．NBC3角度は、頭部が下に傾いていると有意に減少し（-10.5±6.8°、P=.006）、頭部が上に傾いていると有意に増加した（+14.4±5.8°、P=.0004）。二次回帰モデルを当てはめたところ、中程度の強い相関（R=0.54）を示し、NBC3角度の小さな変化がMCAに指数関数的に影響することが示された（P<.0001）。このモデルは、NBC3を+5°と+10°増加させるとMCAの変化は+25%と+88%になり、一方、NBC3を-5°と-10°減少させるとMCAの変化はそれぞれ-21%と-23%になると予測するものであった。

RESULTS: Ninety subjects were included (age 40.7 ± 13.7 years, 70% female). Mean NBC3 at baseline was 112.4 ± 8.3°. Head tilted down significantly decreased (-41.4 ± 18.5 mm, P = .03∗) and head tilted up significantly increased MCA (+147.4 ± 43.3 mm, P = .0018∗). Head tilted down significantly reduced the NBC3 angle measurement (-10.5 ± 6.8°, P = .006) and head tilted up significantly increased the NBC3 angle measurement (+14.4 ± 5.8°, P = .0004). A quadratic regression model was fitted with moderately strong correlation (R = 0.54) showing an exponential effect of small changes in the NBC3 angle on MCA, P < .0001. The model predicts that increasing NBC3 by +5 and + 10° resulted in MCA changes of +25% and +88%, whereas a decrease in NBC3 by -5 and -10° results in MCA changes of -21% and -23%, respectively.

結論:

頭部姿勢の変化はCBCTにおける上気道のMCAに大きく影響する．NBC3角度は頭蓋頸部伸展の変化を確実に評価し、同一患者のCBCTスキャン間のMCAの比較を検証するために使用することが可能である。CBCT撮影のための標準化されたプロトコルを提案する。

CONCLUSION: Alterations in head posture significantly affect the MCA of the upper airway on CBCT. The NBC3 angle can be used to reliably assess changes in cranio-cervical extension and validate comparisons of MCA between CBCT scans for the same patient. A standardized protocol for CBCT acquisition is proposed.