DXAおよび歯科コーンビームCTからの皮質骨強度の予測

目的：この研究では、ラット大腿骨と脛骨の皮質骨強度を予測するためのデュアルエネルギーX線吸収測定（DXA）と歯科コーンビームコンピューター断層撮影（CBCT）の能力を比較しました。 材料と方法：14匹のラットから得られた大腿骨と脛骨の標本を最初にDXAでスキャンして、骨の中央皮質皮質部分の面積骨鉱物密度（BMD）を得ました。次に、歯のCBCTを使用して骨をスキャンして、骨強度指数（BSI）を計算するために、体積皮質骨ミネラル密度（VCTBMD）と断面慣性モーメント（CSMI）を測定しました。各大腿骨と脛骨の骨折荷重を測定するために、3点曲げテストが実施されました。二変量線形ピアソン分析を使用して、CBCT測定、DXA測定、および3点曲げパラメーター間の相関係数（R値）を計算しました。 結果：骨折荷重と面積BMD（DXAを使用して測定）、VCTBMD（CBCTを使用して測定）、CSMI（CBCTを使用して測定）、およびBSI（P = 0.028）および0.532（P = 0.050）（P = 0.050）（P = 0.050）、0.532（P = 0.028）、0.532（P = 0.028））（P = 0.050）、0.532（P = 0.028）、およびBSI（P = 0.050）は0.585（P = 0.050）でした。および0.762（p = 0.002）、0.778（p = 0.001）および0.792（p <0.001）、および0.822（p <0.001）および0.842（p <0.001）。 結論：CBCTは、ラット大腿骨および脛骨の皮質骨骨折負荷を予測するためにDXAよりも優れていることがわかった。濃度と幾何学的パラメーターの結合されたインデックスであるBSIは、特に有用でした。CBCTから得られたBSIの予測値を検証するには、さらなる臨床研究が必要であり、ヒトの死体標本のテストを含める必要があります。

OBJECTIVE: This study compared the capabilities of dual-energy X-ray absorptiometry (DXA) and dental cone-beam computed tomography (CBCT) for predicting the cortical bone strength of rat femurs and tibias. MATERIALS AND METHODS: Specimens of femurs and tibias obtained from 14 rats were first scanned with DXA to obtain the areal bone mineral density (BMD) of the midshaft cortical portion of the bones. The bones were then scanned using dental CBCT to measure the volumetric cortical bone mineral density (vCtBMD) and the cross-sectional moment of inertia (CSMI) for calculating the bone strength index (BSI). A three-point bending test was conducted to measure the fracture load of each femur and tibia. Bivariate linear Pearson analysis was used to calculate the correlation coefficients (r values) among the CBCT measurements, DXA measurements, and three-point bending parameters. RESULTS: The correlation coefficients for the associations of the fracture load with areal BMD (measured using DXA), vCtBMD (measured using CBCT), CSMI (measured using CBCT), and BSI were 0.585 (p = 0.028) and 0.532 (p = 0.050) (for the femur and tibia, respectively), 0.638 (p = 0.014) and 0.762 (p = 0.002), 0.778 (p = 0.001) and 0.792 (p<0.001), and 0.822 (p<0.001) and 0.842 (p<0.001), respectively. CONCLUSIONS: CBCT was found to be superior to DXA for predicting cortical bone fracture loads in rat femurs and tibias. The BSI, which is a combined index of densitometric and geometric parameters, was especially useful. Further clinical studies are needed to validate the predictive value of BSI obtained from CBCT and should include testing on human cadaver specimens.