コーンビームCTスキャンにおけるスライス厚、シャープネス、コントラスト調整が下歯槽管セグメンテーションに及ぼす影響：レトロスペクティブ研究

The Influence of Slice Thickness, Sharpness, and Contrast Adjustments on Inferior Alveolar Canal Segmentation on Cone-Beam Computed Tomography Scans: A Retrospective Study.

抄録

このレトロスペクティブ研究の目的は、コントラスト、スライス厚、シャープネスなどのコーンビームCT（CBCT）のビューイングパラメータが下歯槽神経（IAC）の同定に与える影響を調査することである。合計25のCBCTスキャン、50のIACを、2人の研究者が断面画像の3スコアシステム（良好、平均、不良）を用いて評価した。スライス厚は0.25mm、0.5mm、1mmとし、シャープネス（0、6、8、10）、コントラスト（0、400、800、1200）を変えてテストした。その結果を統計的に解析し、IACの視認性を向上させるための最適なスライス厚を決定した後、最適な厚みを用いてシャープネスとコントラストの影響を評価した。次に、同定されたパラメータは、IACの半自動セグメンテーションと構造のオーバーラッピングを行い、平均距離を評価することにより検証された。評価者間および評価者内の信頼性はKappa統計量を用いて評価し、推測統計量はPearsonのカイ二乗検定を用いた。すべてのパラメータの評価者間および評価者内信頼性は69％から83％の範囲で有意であった。スライス厚0.25mmでは、視認性は常に「良好」（80％）であった。シャープネスが0、コントラストが1200の場合も高い頻度で "良好 "であった。オーバーラップ解析の結果、全患者の平均距離は0.295mm、標準偏差は0.307mmであった。本研究により、スライス厚0.25mm、シャープネス値0、コントラスト値1200を高くすることで、CBCTスキャンにおけるIACセグメンテーションの視認性と精度が向上することが明らかになった。これらのパラメータを使用する際には、解剖学的変異、骨密度の低下、管壁の皮質化の欠如といった個々の患者の特徴を考慮すべきである。

This retrospective study aims to investigate the impact of cone-beam computed tomography (CBCT) viewing parameters such as contrast, slice thickness, and sharpness on the identification of the inferior alveolar nerve (IAC). A total of 25 CBCT scans, resulting in 50 IACs, were assessed by two investigators using a three-score system (good, average, and poor) on cross-sectional images. Slice thicknesses of 0.25 mm, 0.5 mm, and 1 mm were tested, along with varying sharpness (0, 6, 8, and 10) and contrast (0, 400, 800, and 1200) settings. The results were statistically analyzed to determine the optimal slice thickness for improved visibility of IAC, followed by evaluating the influence of sharpness and contrast using the optimal thickness. The identified parameters were then validated by performing semi-automated segmentation of the IACs and structure overlapping to evaluate the mean distance. Inter-rater and intra-rater reliability were assessed using Kappa statistics, and inferential statistics used Pearson's Chi-square test. Inter-rater and intra-rater reliability for all parameters were significant, ranging from 69% to 83%. A slice thickness of 0.25 mm showed consistently "good" visibility (80%). Sharpness values of zero and contrast values of 1200 also demonstrated high frequencies of "good" visibility. Overlap analysis resulted in an average mean distance of 0.295 mm and a standard deviation of 0.307 mm across all patients' sides. The study revealed that a slice thickness of 0.25 mm, zero sharpness value, and higher contrast value of 1200 improved the visibility and accuracy of IAC segmentation in CBCT scans. The individual patient's characteristics, such as anatomical variations, decreased bone density, and absence of canal walls cortication, should be considered when using these parameters.