Biplanar radiography 컴퓨터 프로그램을 이용한 3차원 두부방사선규격사진

영상의 정확도

김 상 록

전남대학교 대학원 치의학과

(지도교수 : 황현식)

(국문초록)

치과교정 영역에서의 진단 및 치료평가를 위해 콘빔CT가 개발되어 사용되고 있으나, 악안면을 스캔할 수 있는 장비는 고가이어 일반적인 사용에 한계가 있는 실정이다. 본 연구는 통상적인 2차원 정모 및 측모 두부방사선규격사진을 biplanar radiography 컴퓨터 프로그램에 입력하여 3차원 두부방사선규격사진 영상을 제작하고 이의 정확도를 알아보기 위하여 시행되었다.

성인 30명을 대상으로 두부자세재현기를 이용하여 2차원 정모 및 측모 두부방사선규격사진을 촬영하는 한편 본 연구의 비교대조로 사용하기 위해 콘빔CT 영상을 채득하였다. 통상적인 방법으로 얻어진 2차원 정모 및 측모 두부방사선사진과 콘빔CT에서 생성한 2차원 정모 및 측모 영상을 각각 biplanar radiography 컴퓨터 프로그램(3D CephTM)에 입력한 후, N 등 8개의 정중 계측점과 Or 등 9쌍의 양측성 계측점 등 총 26개의 계측점을 서로 연결하는 34개의 계측항목을 설정하고, paired t-test 및 Bland-Altman 검정을 이용하여 통상적인 방법으로 촬영한 정모 및 측모두부방사선사진을 이용하여 제작한

3차원 두부방사선규격사진 영상에서의 계측치를 콘빔CT영상에서 생성시킨 정모 및 측모 영상을 이용하여 제작한 3차원 두부방사선규격사진 영상에서의 계측치와 비교분석을 시행하여 다음과 같은 결과를 얻었다.

1. N-ANS 등 고경을 나타내는 계측항목에서의 비교 결과, 통상적인 2차원 정모 및 측모 두부방사선사진을 이용하여 얻은 3차원영상 계측치는, 본 연구에서 설정된 5개 항목 모두에서, 콘빔CT를 이용하여 얻은 3차원영상 계측치와 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다.

2. 좌우 Orbitale 간 거리 등 폭경을 나타내는 계측항목에서의 비교 결과, 통상적인 2차원 두부방사선규격사진을 이용하여 얻은 3차원영상에서와 콘빔CT를 이용하여 얻은 3차원영상에서의 차이가 고경을 나타내는 계측항목에서보다 큰 경향을 보였으나 본 연구에서 설정된 7개 항목 모두에서 통계적인 유의성을 보이지는 않았다.

3. ANS-PNS 등 전후방거리를 나타내는 7개의 계측항목에서의 비교 결과, 2차원 정모 및 측모 두부방사선사진을 이용하여 얻은 3차원영상 계측치는 콘빔CT를 이용하여 얻은 3차원영상 계측치와 유의한 차이를 보이지 않았다.

4. N-Ba 등 사선거리를 나타내는 계측항목 비교에서도, 본 연구에서 설정된 15개 항목 모두에서 통상적인 2차원 두부방사선규격사진을 이용하여 얻은 3차원영상 계측치가 콘빔CT를 이용하여 얻은 계측치와 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다.

5. Bland-Altman 방법을 이용한 검정에서도 통상적인 정모 및 측모 두부방사선 사진으로 얻은 3차원영상 계측치가 콘빔CT로 얻은 3차원영상 계측치와 모든 계측항목에서 일치하는 것으로 나타났다.

이상의 연구결과는 두부자세재현기를 이용하여 정모와 측모 두부방사선규격사진을 촬영한다면, biplanar radiography 컴퓨터 프로그램 입력을 통하여, 콘빔CT를 이용하여 얻는 영상과 유사하게 정확한 3차원 영상을 제작할 수 있음을 보여주었다.

Accuracy of Three-dimensional Cephalometric Image Constructed with Two-dimensional Cephalograms using Biplanar Radiography

Sang-Rok Kim

Department of Dental Science

Graduate School, Chonnam National University

(Supervised by Professor Hyeon-Shik Hwang)

(Abstract)

Recently, cone-beam computed tomography (CBCT) has been developed to acquire three-dimensional (3D) information of craniofacial complex. However, its widespread use is still limited in orthodontic clinic because the cost of the CBCT scanner with a large field of view is high. The purpose of this study was to evaluate the accuracy of 3D image constructed with a set of biplanar radiographs, frontal and lateral radiographs, using a biplanar radiography computer program.

Thirty adults were enrolled in this study. Frontal and lateral cephalograms were obtained with the use of head posture aligner, and reconstructed into 3D cephalometric images using a biplanar radiography software (3D CephTM). Thirty-four measurements representing height (5), width (7), depth (7), and oblique distance (15) were computed in three-dimension, and compared with the measurements from the 3D images constructed with frontal and lateral cephalograms generated from CBCT scan data. Through the paired t-test and Bland-Altman analysis, following results were obtained.

1. Comparison of  height measurements showed no statistical differences between the measurements obtained from conventional cephalograms and those from CBCT-generated (CG) cephalograms.

2. The differences in width measurements between the measurements obtained from conventional cephalograms and those from CG cephalograms showed a greater tendency than those in height measurements. However, there were no statistical differences between the two measurements.

3. Comparison of 7 depth measurements showed no statistical differences between the measurements obtained from conventional cepholograms and those from CG cephalograms.

4. Comparison of 15 oblique measurements also showed no statistical differences between the measurements obtained from conventional cephalograms and those from CG cephalograms.

5. Assessment with Bland-Altman method also showed high agreement between the measurements obtained from conventional cephalograms and those from CG cephalograms.

Measurements obtained from conventional cephalograms with head posture aligner are similarly accurate as those from CG cephalograms. Accurate 3D cephalometric images can be constructed with the use of biplanar radiography program if we obtain frontal and lateral cephalograms with head posture aligner.