臨床マルチスライスおよびコーンビームコンピューター断層撮影データの3D画像処理からの小柱骨構造パラメーター

目的：骨の強度は、鉱物含有量と骨構造の両方に依存します。このin vitro研究の目的は、マルチスライスおよびコーンビームコンピューター断層撮影で3次元画像処理を適用して、マイクロコンピューティング断層撮影を使用して参照として使用して取得したデータに適用することにより、骨梁構造を定量的に評価する方法を開発することでした。 材料と方法：半径からの15の骨サンプルを調べました。セグメンテーション後、骨体積の定量的測定、骨梁の厚さ、小柱分離、小柱数、脳脊髄ノード、および骨梁末端の定量的測定が得られました。 結果：臨床マシンは骨量と骨梁の厚さを過大評価し、骨梁ノードと数を過小評価しましたが、コーンビームCTはそれほどではありません。コーンビームCTから得られたパラメーターは、μCTと強く相関しており、脳梁末端を除くすべてのパラメーターで0.93〜0.98の相関係数が0.93〜0.98でした。 結論：コーンビームCTとMicro-CTの高い相関は、円錐ビームCTを使用してin vivoでの骨骨骨微細構造の変化を定量化および監視する可能性を示唆しています。

OBJECTIVE: Bone strength depends on both mineral content and bone structure. The aim of this in vitro study was to develop a method of quantitatively assessing trabecular bone structure by applying three-dimensional image processing to data acquired with multi-slice and cone-beam computed tomography using micro-computed tomography as a reference. MATERIALS AND METHODS: Fifteen bone samples from the radius were examined. After segmentation, quantitative measures of bone volume, trabecular thickness, trabecular separation, trabecular number, trabecular nodes, and trabecular termini were obtained. RESULTS: The clinical machines overestimated bone volume and trabecular thickness and underestimated trabecular nodes and number, but cone-beam CT to a lesser extent. Parameters obtained from cone beam CT were strongly correlated with μCT, with correlation coefficients between 0.93 and 0.98 for all parameters except trabecular termini. CONCLUSIONS: The high correlation between cone-beam CT and micro-CT suggest the possibility of quantifying and monitoring changes of trabecular bone microarchitecture in vivo using cone beam CT.