体重負荷と非重量を負担するコーンビームCT画像を使用した足と足首の幾何学的3D分析：新しい標準？

目的：足と足首のCTイメージを持つ重量帯域における3次元（3D）幾何学的分析は、2次元（2D）分析と比較して再現性が高いと仮定します。したがって、健康なボランティアの体重負荷と非重量を負担する円錐形のCT画像の骨の2D分析と3D分析を比較しました。 方法：20人の健康なボランティア（男性10人、女性10人、平均年齢37.5歳）は、両足の体重負荷と非体重を負担する円錐梁CTイメージングを受けました。臨床的に関連する高さと角度の測定は、2Dおよび3Dで実行されました（たとえば、キューボイドの高さ、calc骨ピッチ、タロカルネール角、ミアリー角、巨tarter間角度）。自動化されたソフトウェアを使用して、3次元測定が取得されました。すべての2D測定について、観察者内および観察者間契約を評価しました。 結果：クラス内相関係数（ICC）は、0.352〜0.995の範囲のほとんどの2D測定で0.750を超えていました。カルカニールピッチ、最初の中足骨（MT1）と近位のファランジ1の間の角度、5番目の中足骨（MT5）とゴミ骨のcalc骨と高さの間の角、navicular、cuboid、および距骨は、2Dおよび3Dの両方の結果で減少しました（p <0.01）。Mearyの角度は、2D（P = 0.627）と3D（P = 0.765）で統計的に異なっていませんでした。2D幾何分析パラメーター（0.27対0.16）の変動係数が高いことは、3D分析が2D（P <0.01）と比較してより正確であることを示しています。左足と右足の結果は、2Dおよび3D分析に匹敵します。 結論：2Dおよび3Dの幾何学的分析は根本的に異なりますが、2D分析と比較して、自動化された3D分析はより再現性が高く正確です。さらに、3D評価は、体重負荷条件と非重量耐性条件の間の骨構成の違いをよりよく示しています。

OBJECTIVES: We hypothesize that three-dimensional (3D) geometric analyses in weight bearing CT-images of the foot and ankle are more reproducible compared to two-dimensional (2D) analyses. Therefore, we compared 2D and 3D analyses on bones of weight-bearing and non weight-bearing cone-beam CT images of healthy volunteers. METHODS: Twenty healthy volunteers (10 male, 10 female, mean age 37.5 years) underwent weight-bearing and non weight-bearing cone-beam CT imaging of both feet. Clinically relevant height and angle measurements were performed in 2D and 3D (for example: cuboid height, calcaneal pitch, talo-calcaneal angle, Meary's angle, intermetatarsal angle). Three-dimensional measurements were obtained using automated software. Intra-observer and inter-observer agreement were evaluated for all 2D measurements. RESULTS: Overall intraclass correlation coefficients (ICC's) were higher than 0.750 for most 2D measurements, ranging from 0.352 to 0.995. Calcaneal pitch, angle between the first metatarsal (MT1) and proximal phalange 1, between the fifth metatarsal (MT5) and the calcaneus and heights of the sesamoid bones, navicular, cuboid and talus decreased during weight-bearing in both 2D and 3D results (p < 0.01). Meary's angle was not statistically different in 2D (p = 0.627) and 3D (p = 0.765). Higher coefficients of variation in 2D geometric analysis parameters (0.27 versus 0.16) indicate that 3D analyses are more precise compared to 2D (p < 0.01). Results of left and right feet are comparable for 2D and 3D analyses. CONCLUSION: Although 2D and 3D geometrical analyses are fundamentally different, automated 3D analyses are more reproducible and precise compared to 2D analyses. In addition, 3D evaluation better demonstrates differences in bone configurations between weight-bearing and non weight-bearing conditions, which may be of value to demonstrate pathology.