文摘

虽然一些材料和技术已经用于评估的根管充填质量的微ct图像,缺乏标准化扫描协议都得出了相互矛盾的结果。因此,本研究的目的是确定截体素的大小值评估ct机的根管充填孔隙和nano-CT图像。二十刚提取下颌门牙。牙根与镍钛文件来准备一个ISO 40/0.06锥度大小然后装满一个锥(40/0.06锥度)和啊+封口机。牙齿是用不同的体元大小与ct机扫描(5.2,8.1,11.2和16.73μ米)或nano-CT(1.5和5.0μ米)设备。图像重建和分析与NRecon CTAn软件。无效的比例和孔隙体积计算为每个牙齿顶端,中间,和冠状根管的三分之二。克鲁斯卡尔-沃利斯和事后Mann-Whitney测试执行与5%的显著性水平。在微ct图像,明显不同的结果被发现在检测为空体素的大小比例和孔隙体积,而没有发现这种差异在nano-CT图像( )。ct机画面显示更高的孔隙数量在整个根长度,统计上的显著差异体素的大小为16.73μm和其他大小( )。不同的值nano-CT体素的大小没有显著不同的ct机(5.2、8.1和11.2μ米),除了体素的大小为16.73μ米( )。所有测试体素的大小使根管填充空洞的检测除了16.73的立体像素大小μm。考虑到本研究的局限性,看来体素的大小为11.2μm可以作为一个可靠的截断值评估的根管充填孔隙微ct成像。

1。介绍

充填根管治疗牙髓学的插装后的目的是防止再感染(1]。各种材料和技术研究了对根管充填质量的使用不同的评价方法(2- - - - - -5),和新颖的成像技术的发展有可能在特定的问题上提供新的见解。微型计算机断层扫描(ct机),例如,导致开发新的评估方法对根管充填物的质量(6]。CT机类似于CT除了重建,纳米级的横截面都专注于感兴趣的一个小得多的地区。它是一种非侵入性、非破坏性技术分析常用的矿化组织来自cone-beam CT的几何概念。事实上,cone-beam ct机结合了微焦点x射线源的高分辨率探测器空间分辨率可以达到到几微米(7]。设备使用的图像质量cone-beam几何变化根据采集参数,如milliamperage千伏电压,体素的大小。体素的大小可以在x射线microtomography明显小,正确设置这些参数变得非常重要的收购高分辨率,低噪声图像(8]。

两个定量和定性评估的结构如牙根和牙周韧带需要优秀的成像技术(9]。为此目的,一个人需要高清图片,通常是收购小体素的大小(10- - - - - -12]。体素的大小是至关重要的,因为它会影响图像质量,扫描时间,在cone-beam CT图像重建时间。体素的大小对图像分辨率显然是定义在文献中,尤其是在诊断研究[13]。在ct机扫描体素的大小范围从5到50μ米(7),和这么小的体素的大小可以生成图像,尤其根骨折的诊断价值及根吸收(14]。不过,研究评估根管填充空洞了截然不同的结论大多缺乏标准化图像分辨率,体素的大小,和其他设置。轴向扫描步骤的距离可以根据操作者的意图和设置将影响图像清晰度和曝光时间。事实上,虽然缩短扫描步骤导致长x射线曝光,它生产更高分辨率的图像。

因此,本研究的目的是确定截体素的大小值评价根管充填孔隙微ct图像相比同nano-CT扫描图像作为参考。

2。材料和方法

研究协议符合赫尔辛基宣言,包括所有的修改和修订。综述了同意表格和制度研究伦理委员会的批准,包括许可出版研究受试者的照片和射线照片如果必要的科学目的。研究对象或其授权的代表签署了同意书之前任何干预如射线、intraoral或extraoral检查和拔牙。鲜榨下颌门牙和根尖周的预分类射线照片,以确保他们有一个根管。之后,牙齿decoronated这二十12 mm长的分离根生产。根被一个operatory显微镜下检查(OPMI皮科;蔡司有限公司德国耶拿),只选择那些运河是圆形的。

数量大小10 k文件(Maillefer、Ballaiges、瑞士)插入到根管,直到提示通过顶端孔是可见的。工作长度是由从这个长度减去0.5毫米。使用crown-down运河被检测技术与EndoSequence旋转镍钛文件(布莱塞尔美国、草原、GA),和整理文件是40/0.06数量。整个仪器的步骤,牙根和2毫升5.25% NaOCl灌溉。涂片层移除17% EDTA 1分钟,紧随其后的是最后一个冲洗NaOCl 3毫升的5.25%和3毫升蒸馏水。根运河干涸纸分。根管封闭剂(啊+,Maillefer、Ballaiges、瑞士)准备按照制造商的指示,然后根据个别锥技术。在扫描之前,根被储存在37°C,湿度100%十天,以确保封口机是集。

2.1。ct机扫描

高分辨率,桌面ct机系统(力量Skyscan 1172年Kontich,比利时)被用来扫描标本。设置100千伏峰值,100毫安,0.5毫米的铝/铜过滤器;立体像素大小的5.2、8.1、11.2或16.73μm;旋转和0.5步骤。最小化,工件环空气校准前的探测器进行了扫描。每个样本内旋转360°的积分时间5分钟。平均扫描时间约为两个小时。其他设置包括beam-hardening校正、描述和输入的最佳对比度限制根据制造商的指示和基于之前扫描和重建的标本。

2.2。Nano-CT扫描

Nano-CT扫描与凤凰NanoTom年代系统进行(Wunstorf,通用电气传感与检测技术GmbH德国)使用管115千伏的电压,电流为80μ一、0.1毫米铜过滤器和500 ms的接触在1.5或5的决议μm /体素。平均扫描时间大约是七个小时。其他设置包括beam-hardening校正、描述和输入的最佳对比度限制根据制造商的指示和基于之前扫描和重建的标本。

2.3。成像分析

NRecon(版本。1.6.10.4、SkyScan Kontich、比利时)和CTAn(版本。1.16.1.0、SkyScan Aartselaar、比利时)软件被用来重建和测量样品按修改后的算法通过Feldkamp et al。15获得二维(2 d)轴向图像。图像重建,环形工件校正和平滑固定为零,和工件射束硬化校正设置为40%。扫描重建显示2 d切片的根NRecon软件(Skyscan, Kontich,比利时)。几个代表性的图像重建的整个体积ct机( )和nano-CT ( )扫描。CTAn软件被用于图像的三维可视化和分析了ct机和nano-CT扫描。

孔隙的存在是评估在2 d切片Moeller建议的协议等。16),每个部分评估在一个21.3英寸的平板,color-active矩阵TFT医疗显示器(NEC MultiSync MD215MG,慕尼黑,德国)与2048 - 2560年的一项决议在75赫兹和0.17毫米点距为11.9位操作。平均254的横断面图像的长轴垂直于根了,从最顶端的部分根0.5毫米的间隔。合成微ct图像被转换为TIFF文件和编码。nano-CT图像,间隔设置为0.5毫米,导致平均596的横断面图像。

每个部分由三个独立评估观察者使用二进制登记范围:内部,外部,nano-CT空洞(数据相结合1和2(图)和微ct图像3)。放大调整根据每个观察者的意志。在分歧的情况下,部分进行了复查,直到达成共识。

孔隙的体积计算,原灰度图像处理高斯低通滤波器降噪和自动分割阈值减去牙质杜仲胶,封口机,空洞使用CTAn软件。使用阈值(二值化)过程,需要处理的灰色的水平范围获得的图像形成黑色/白色像素点。每一块,选择感兴趣的区域包含一个对象允许的体积计算的空洞。计算,每个牙齿分为三:顶端从顶端孔(0到4毫米),中间从顶端孔(4到8毫米),和冠状从顶端孔(8到12毫米)。

计算包括根的比例填写总量方面,和内部孔隙的体积填充材料(杜仲胶和密封层之间),沿着运河的墙壁(封口机和管之间的墙),和那些空洞的前两种的组合。

差异压Mann-Whitney克鲁斯卡尔-沃利斯检验和评估测试的重要性设置为5%。

3所示。结果

结果显示显著差异在各种立体像素分辨率的比例部分孔隙和孔隙体积微ct图像( ),但不是在nano-CT ( )(表1)。分析ct机画面显示无效的增加形成根三分之二,8.1/11.2 / 5.2之间的显著差异,16.73μ体素的大小( )(表2)。同样,nano-CT体素的大小不产生不同的选择参数的值可以同ct机使用立体像素大小的5.2,8.1和11.2,但这样做16.73的体素的大小μ米( )(表1和2)。

4所示。讨论

几种传统方法评估根管充填孔隙已经在文献中提出,包括流体渗流、渗色、放射性同位素、细菌渗透,唾液泄漏。这些研究表明,这些传统的方法有缺点,比如耗时和缺乏标准化。例如,使用的压力流体过滤方法不能正确控制。染色渗透研究,另一方面,不忠实地复制的临床情况,表明空气滞留在孔隙的根管充填可能会阻碍流体运动。细菌微渗漏研究需要长时间的观察和量化的不允许穿透细菌(17- - - - - -19]。

鉴于其更高的精度和空间分辨率结合nondestructiveness, ct机分析被用于评估最近的研究根管充填质量和空虚的存在。此外,该方法允许杜仲胶的区别,封口机,牙齿结构体积在不同级别的牙科根(顶端,中间,和日冕三分之二)由于使用不同的灰度级别的可能性20.]。鉴于这些优点,本研究调查填充质量使用ct机分析已经变得相对频繁21- - - - - -24]。不过,主要选择分割阈值可能不同,和感兴趣的对象可能不同(使用的不同设置25]。

人类牙齿临床CT研究的可行性最初提出的衰弱和松本[26]。CT研究的进一步发展主要是由低分辨率图像产生阻碍,才可能呈现适当的重建重大改进软件和硬件允许减少切片厚度同传统的CT相比范围。Gambill et al。27和罗兹等。28)使用1.5μ米和81μm片和ct机系统,分别。Dowker et al。29日5)建议μm片体外调查可能是一个可以实现的目标。然而,Peters等人。25相信34和68年的一项决议μ牙髓学的ct机研究米就足够了。因此,研究使用不同的立体像素大小检测根管空洞了相互矛盾的结果。事实上,分辨率和体素的大小从阈值和测量获得准确的结果至关重要,尤其在牙髓学的填充空隙率的计算。在这项研究中,所有的牙齿都用不同的立体像素大小的ct机扫描(5.2,8.1,11.2和16.73μ米)和nano-CT(1.5和5.0μ米)产品——后者作为黄金标准成像用于截体素值的确定,允许适当的调查,填补空洞。结果显示显著差异在立体像素分辨率的比例部分孔隙和孔隙体积ct机图像( ),而没有发现显著差异与不同的立体像素大小nano-CT图像( )。分析ct机画面显示无效的增加形成根三分之二,截断值后显著差异为11.2μ米( )。只要我们回顾文献,没有研究测试评估不同的立体像素大小的牙髓学的填补空洞。荣格et al。20.进行了一项研究,评估使用ct机有11根管充填物μm分辨率和得出的结论是,这样一个高分辨率的优点是更大的准确性呈现图像。获取详细信息的结构,如辅助杜仲胶锥,封口机厚度、或者空洞的存在和横向运河、高分辨率似乎是有益的。到目前为止,这项研究是第一个试图表明截止体素成像根管充填孔隙大小,即使荣格et al。20.)表示,小体素的大小导致更高分辨率的图像,这是符合本研究。然而,每个人都应该记住,分辨率越高,越数据和扫描时间越长。

此外,三维重建的质量根填料和密封材料是由给定的空间分辨率和灰度级频谱ct机系统。很难面对ct机封口机膜厚度空间分辨率,因为数字数据关于涂料的厚度相差很大。不同的灌装技术可以产生封口机薄膜厚度从2.2到47.6μm。因此,高分辨率三维扫描可能是必不可少的的调查。自充填技术和根管充填材料也会影响空洞以及立体像素大小的定量评估,应该进行进一步的研究来测试其他变量。

5。结论

总之,所有测试体素的大小能够始终发现根管填充空洞除了16.73μ米微ct立体像素大小。在本研究的局限性,立体像素分辨率为11.2μm是建议在微ct截断值和nano-CT成像评价根管充填的空洞。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

的利益冲突

作者想要公开宣布他们没有冲突。