研究目的
开发和验证一个稳健且客观的CBCT图像工作流程,用于量化和可视化与上颌窦提升手术相关的放射学变化。
研究成果
所开发的方法为上颌窦提升术后种植体周围骨形成提供了客观且稳健的评估,验证显示在恒定体积内无显著差异且Dice相似系数较高(>0.92)。该工作流程适用于比较移植材料或手术策略的其他研究,但未来工作应纳入更大规模患者队列并实现前瞻性影像采集标准化。
研究不足
该研究纳入患者数量较少(6名患者共9个鼻窦),限制了统计功效。图像质量受散射、噪声及金属伪影影响,分辨率不足以进行骨小梁结构分割或软组织与非矿化组织的分离。回顾性研究设计无法控制图像采集参数,在含金属植入物的CBCT中该方法的准确性尚待进一步验证。
1:实验设计与方法选择:
本研究对接受窦提升手术的患者进行回顾性分析。基于术后基线和6个月CBCT扫描开发了图像分析流程,包括金属伪影减少、配准及半自动分割的标准化方案。通过比较所有时间点的扫描数据(使用恒定体积和Dice相似系数)进行验证。
2:样本选择与数据来源:
纳入6名患者共9个上颌窦,均在术前(T0)、基线期(T2)和术后6个月(T3)扫描。纳入标准规定使用同类型种植体、上颌窦下方剩余骨高度≤6mm,且周围组织无其他手术或病理情况。
3:0)、基线期(T2)和术后6个月(T3)扫描。纳入标准规定使用同类型种植体、上颌窦下方剩余骨高度≤6mm,且周围组织无其他手术或病理情况。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:CBCT扫描仪(3D Accuitomo 170 XYZ切片视图断层扫描仪,J. Morita制造公司)、种植体(Astra Osseospeed TX/EV,登士柏西诺德)、软件(3D Slicer 4.7版、wxDicom用于金属伪影减少、IBM SPSS统计22版)。
4:7版、wxDicom用于金属伪影减少、IBM SPSS统计22版)。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:CBCT图像经重采样和金属伪影减少预处理,采用刚性配准,通过中值滤波、拉普拉斯锐化及白顶帽变换滤波处理,半自动分割空气、种植体、窦内区域和新骨。后处理包括二值形态学运算。
5:数据分析方法:
统计分析采用Shapiro-Wilk检验正态性,Wilcoxon符号秩检验种植体体积,配对t检验窦内体积,单因素重复测量方差分析不变骨体积。计算平均绝对差(MAD)和平均绝对百分比偏差(MAPD),Dice相似系数(DSC)衡量空间重叠度。
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Cone Beam Computed Tomography Scanner
3D Accuitomo 170 XYZ Slice View Tomograph
J. Morita Mfg. Corp.
Used for acquiring CBCT images of maxillary sinuses preoperatively, at baseline, and 6 months postoperatively to assess bone volume changes.
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Dental Implant
Astra Osseospeed TX/EV
Dentsply Sirona
Implanted during sinus elevation surgery to support prosthetic loading; used as a constant volume for validation in image analysis.
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Software
3D Slicer version 4.7
Open source software for image analysis, including resampling, registration, filtering, and segmentation of CBCT images.
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Software
wxDicom
Used for metal artefact reduction (MAR) in CBCT images by iteratively correcting corrupted values.
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Software
IBM SPSS Statistics version 22
IBM Corp.
Used for statistical analysis, including normality tests, Wilcoxon signed rank test, paired t-test, and one-way repeated measures ANOVA.
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