Bu araştırma, Ulusal Sağlık Enstitüleri (NIH) Ulusal Diş ve Kraniofasiyal Araştırma Enstitüsü (NIDCR) Intramural Araştırma Programı ve Roseman Üniversitesi Diş Hekimliği Fakültesi Ortodonti ve Dentofasiyal Ortopedi İleri Eğitim programı tarafından desteklenmiştir.

İnsan CBCT Taramalarında 3D Sefalometrik Dönüm Noktası Açıklama Gösterimi

<ol>
	<li>Proffit, W. R., Fields, H. W., Larson, B., Sarver, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contemporary+Orthodontics+-+E-Book.">Contemporary Orthodontics - E-Book.</a> Elsevier Health Sciences. , (2018).</li><li>Broadbent, B. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+x-ray+technique+and+its+application+to+orthodontia.">A new x-ray technique and its application to orthodontia.</a> The Angle Orthodontist. 1 (2), 45-66 (1931).</li><li>Hans, M. G., Palomo, J. M., Valiathan, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=History+of+imaging+in+orthodontics+from+Broadbent+to+cone-beam+computed+tomography.">History of imaging in orthodontics from Broadbent to cone-beam computed tomography.</a> American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics. 148 (6), 914-921 (2015).</li><li>Liberton, D. K., Verma, P., Contratto, A., Lee, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+and+validation+of+novel+three-dimensional+craniofacial+landmarks+on+cone-beam+computed+tomography+scans.">Development and validation of novel three-dimensional craniofacial landmarks on cone-beam computed tomography scans.</a> The Journal of Craniofacial Surgery. 30 (7), e611-615 (2019).</li><li>Pittayapat, P., Limchaichana-Bolstad, N., Willems, G., Jacobs, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+cephalometric+analysis+in+orthodontics:+a+systematic+review.">Three-dimensional cephalometric analysis in orthodontics: a systematic review.</a> Orthodontics &amp; Craniofacial Research. 17 (2), 69-91 (2014).</li><li>Lo Giudice, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+evolution+of+the+cephalometric+superimposition+techniques+from+the+beginning+to+the+digital+era:+a+brief+descriptive+review.">The evolution of the cephalometric superimposition techniques from the beginning to the digital era: a brief descriptive review.</a> International Journal of Dentistry. 2021, 6677133 (2021).</li><li>Graf, C. C., Dritsas, K., Ghamri, M., Gkantidis, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reliability+of+cephalometric+superimposition+for+the+assessment+of+craniofacial+changes:+a+systematic+review.">Reliability of cephalometric superimposition for the assessment of craniofacial changes: a systematic review.</a> European Journal of Orthodontics. 44 (5), 477-490 (2022).</li><li>Dot, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automatic+3-dimensional+cephalometric+landmarking+via+deep+learning.">Automatic 3-dimensional cephalometric landmarking via deep learning.</a> Journal of Dental Research. 101 (11), 1380-1387 (2022).</li><li>Kang, S. H., Jeon, K., Kang, S. H., Lee, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=3D+cephalometric+landmark+detection+by+multiple+stage+deep+reinforcement+learning.">3D cephalometric landmark detection by multiple stage deep reinforcement learning.</a> Scientific Reports. 11 (1), 17509 (2021).</li><li>Schwendicke, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deep+learning+for+cephalometric+landmark+detection:+systematic+review+and+meta-analysis.">Deep learning for cephalometric landmark detection: systematic review and meta-analysis.</a> Clinical Oral Investigations. 25 (7), 4299-4309 (2021).</li><li>Yun, H. S., Jang, T. J., Lee, S. M., Lee, S. H., Seo, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Learning-based+local-to-global+landmark+annotation+for+automatic+3D+cephalometry.">Learning-based local-to-global landmark annotation for automatic 3D cephalometry.</a> Physics in Medicine and Biology. 65 (8), 085018 (2020).</li><li>Bookstein, F. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Morphometric Tools for Landmark Data: Geometry and Biology. , (1992).</li><li>Almpani, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Loeys-Dietz+and+Shprintzen-Goldberg+syndromes:+analysis+of+TGF-&#946;-opathies+with+craniofacial+manifestations+using+an+innovative+multimodality+method.">Loeys-Dietz and Shprintzen-Goldberg syndromes: analysis of TGF-&#946;-opathies with craniofacial manifestations using an innovative multimodality method.</a> Journal of Medical Genetics. 59 (10), 938-946 (2022).</li><li>Liberton, D. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Craniofacial+analysis+may+indicate+co-occurrence+of+skeletal+malocclusions+and+associated+risks+in+development+of+cleft+lip+and+palate.">Craniofacial analysis may indicate co-occurrence of skeletal malocclusions and associated risks in development of cleft lip and palate.</a> Journal of Developmental Biology. 8 (1), 2 (2020).</li><li>Whitman, M. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=TUBB3+Arg262His+causes+a+recognizable+syndrome+including+CFEOM3,+facial+palsy,+joint+contractures,+and+early-onset+peripheral+neuropathy.">TUBB3 Arg262His causes a recognizable syndrome including CFEOM3, facial palsy, joint contractures, and early-onset peripheral neuropathy.</a> Human Genetics. 140 (12), 1709-1731 (2021).</li><li>Kidwai, F. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+craniofacial+analysis+and+generation+of+human+induced+pluripotent+stem+cells+for+Muenke+syndrome:+A+case+report.">Quantitative craniofacial analysis and generation of human induced pluripotent stem cells for Muenke syndrome: A case report.</a> Journal of Developmental Biology. 9 (4), 39 (2021).</li></ol>

Yazarlar çıkar çatışması olmadığını beyan ederler.

Tıp ve diş hekimliği zaten 3D görüntüleme çağına girdi. Kraniofasiyal ve dental görüntüleme disiplinlerinde, CBCT taramaları, geleneksel BT makinelerine kıyasla güncellenmiş sistemlerin düşük radyasyonu ve düşük maliyeti, kolay personel kullanımı kalibrasyonu, minimum hasta işbirliği ile nispeten hızlı ve kolay elde etme ve tek bir taramadan birden fazla başka tanısal görüntü ve analiz üretme yeteneği nedeniyle giderek daha fazla kullanılmaktadır. Bu nedenle, klinisyenlerin ve araştırmacıların bu 3D görüntüleri nasıl okuyacaklarını, teşhis edeceklerini ve analiz edeceklerini bilmelerinin yanı sıra kraniyofasiyal büyüme ve gelişmeyi 3D'de nasıl inceleyeceklerini öğrenmeleri önemlidir.
Bu alandaki klinisyenlere ve araştırmacılara yardımcı olmak için, insan CBCT taramalarının kullanımıyla 3D sefalometrik analizin yürütülmesi için adım adım bir protokol ve video gösterimi sunuyoruz. Bu işaretler daha önce tanımlanmış ve doğruluklarının ve tekrarlanabilirliklerinin doğrulandığı önceki bir yayında doğrulanmıştır4. Her yer işareti için ayrıntılı iyileştirme talimatları, kullanıcılara her bir yer işaretinin doğru ek açıklamasında da yardımcı olur. Yer işareti ek açıklama süreci, her bir yer işaretinin konumlandırılması gereken alana karşılık gelen taramanın önceden ayarlanmış görünümlerinin kullanılmasıyla daha da basitleştirilmiştir. Bu işlev, kullanıcı için önemli ölçüde zaman ve emek tasarrufu sağlar. Bununla birlikte, ilgili bir öğrenme eğrisi vardır ve kullanıcılar tarafından doğru yer işareti ek açıklaması elde etmek için pratik yapılması gerekir.
Bu protokolde kullanılan doğrulanmış 3D dönüm noktası konfigürasyonu, yüzün, maksillanın, mandibulanın ve kraniyal tabanın iskelet dokusunun yeterli kapsamını sağlar. Bu şekilde, kraniyofasiyal yapıların gerçek morfolojisi, kraniyofasiyal kompleksin ve bileşen yapılarının boyutlarının, konfigürasyonunun ve oryantasyonunun değerlendirilmesi için daha doğru bir şekilde temsil edilir. Yumuşak doku işaretleri bu protokole dahil değildir, ancak kullanıcılar protokolde açıklandığı gibi sağlanan yapılandırmaya tercih edilen işaretleri ekleyebilirler. Ek olarak, pratik nedenlerden dolayı, bu protokol diğer 3D analiz yazılımları için özel talimatlar içeremez, ancak her kullanıcı tarafından buna göre uyarlanabilir.
Üretilen standart sefalometrik ölçümlerin tanısal değerinin yanı sıra, özellikle klinisyenler için, herhangi bir 3D yer işareti arasındaki açıları ve doğrusal mesafeleri hesaplamak için bu analizin kullanılmasıyla sunulan özgürlük, daha ayrıntılı ve eksiksiz değerlendirmeler sağlayacak yeni sefalometrik analizlerin kurulmasına izin verecektir. Bununla birlikte, gelecekteki yönümüz, geçmişte 2B normatif değerlerin yaratıldığı gibi, yeni ilgili normatif değerlerin oluşturulmasını içerir.
Ayrıca, kraniyofasiyal klinik ve araştırma alanındaki dönüm noktası bazlı GMA uygulamaları hızla gelişmektedir. Evrimsel ve gelişimsel biyoloji ve antropoloji araştırmacıları bu analizi on yıldan fazla bir süredir kullanıyorlar, ancak son zamanlarda ortodonti, dentofasiyal ortopedi ve kraniyofasiyal cerrahi alanlarında yeni klinik uygulamalar da sunulmuştur. GMA ayrıca, kraniyofasiyal bulguları olan konjenital hastalıklar durumunda kantitatif fenotiplemenin bir parçası olarak veayrıca gen mutasyonlarına atfedilen ince morfolojik farklılıkların tespiti için de kullanılabilir 13,14,15,16. Ek olarak, morfometrik verilerin fonksiyonel analiz ve genetik verilerle ilişkilendirilerek farklı nicel yaklaşımların entegrasyonu, sağlıklı ve hastalıklı gruplarda kraniyofasiyal gelişim hakkında yeni bilgiler sağlayabilir.
Hesaplama ve görselleştirmedeki son gelişmeler nedeniyle, bu tür analizlerin iletimi artık kişisel bilgisayarlarda mümkündür ve Checkpoint, Geomorph (bir R istatistik yazılımı paketi), Amira-Avizo ve SlicerMorph dahil olmak üzere çeşitli yazılım paketleri zaten mevcuttur. Bu programlar, yerleşik otomatik fonksiyonların mevcudiyeti ile GMA yapmak için çok değişkenli istatistiksel analizlere aşina olmayabilecek tıbbi alanlardaki araştırmacılara yardımcı olabilir.

İnsan kafatasının diş ve iskelet ilişkilerini inceleyen sefalometrik analiz, sefalometrinin klinik uygulamasıdır. İnsan evrimi ve kraniyofasiyal gelişimi inceleyen antropologlar, gelişimsel biyologlar, adli tıp uzmanları ve kraniyofasiyal araştırmacılara ek olarak, diş hekimleri, ortodontistler ve ağız ve çene cerrahları da dahil olmak üzere ağız sağlığı profesyonelleri tarafından bir tedavi planlama aracı olarak kullanılmaktadır. Ortodontide sefalometrik analizi kullanan ilk kurumlar 1931'de Almanya'da Hofrath ve ABD'de Broadbent idi 1,2,3. Analizin temel amacı, bir bireyin kraniyofasiyal oranlarını değerlendirmek ve maloklüzyonun anatomik kaynağını tanımlamak için teorik ve pratik bir kaynak sağlamaktır1. Bu, maksilla ve mandibulanın büyüme paterninin izlenmesine, uzaydaki ilişkisel konumlarının izlenmesine ve yumuşak doku ve diş yer değiştirmesindeki değişikliklerin gözlenmesine izin verdi. Sonuç olarak, ortodontik tedavinin getirdiği değişiklikler izlenebilir, tedavi planlaması için konulacak bir tanı için iskelet ve diş ilişkileri karakterize edilebilir. Dentofasiyal kompleksin değerlendirilmesi, bir hastanın sefalometrik izlemesini, benzer yaş, ırk ve etnik kökene sahip normal bir popülasyonu temsil eden referans değerlerle karşılaştırarak yapıldı1.
Geleneksel analiz yöntemi, üç boyutlu (3B) yapıların iki boyutlu (2B) bir tasvirinden oluşuyordu 4,5. Bu tekniğin önemli bir aksaklığı, anatomik yapıların düz film veya dijital formatlarda geleneksel röntgen görüntüleme yoluyla bozulması ve büyütülmesidir, bu da yanlış sefalometrik izlemelere ve yorumlara yol açabilir 6,7. Aksiyel bilgisayarlı tomografi (BT) ve spiral BT şeklinde 3D görüntülemenin ilk tanıtımı, yüksek maliyet ve yüksek radyasyon dozları nedeniyle dental veya tıbbi olmayan uygulamaları içermemiştir. Bununla birlikte, koni ışınlı bilgisayarlı tomografi (CBCT) taramalarının ortaya çıkması, masraflar ve radyasyon dozları BT1'den önemli ölçüde daha düşük olduğu için bu endişeleri hafifletmiştir. Bu görüntüleme anlatısındaki değişim, CBBT'nin ortodontide yaygın olarak kullanılmasını, tanı ve tedavi planlamasında iyileşme için harekete geçirmiştir. 3D görüntülemenin geleneksel 2D görüntü tekniğine göre temel avantajı, 3D'nin denetçinin anatomik yapıları üst üste binmeler ve mekansal bozulmalar (yani, bireyin baş pozisyonu) olmadan görmesine izin vermesidir. Bu nedenle, özellikle yüz asimetrisi durumunda, sefalometrik analizin iletilmesi için kullanılan anatomik işaretlerin çok daha doğru bir şekilde konumlandırılması mümkündür. Dahası, çok daha geniş bir anatomik alan analiz edilebilir.
Sefalometri alanındaki en son gelişmelerden biri, otomatik dönüm noktası tespiti için derin öğrenmenin (DL) uygulanmasıdır 8,9,10,11. Bu çalışmaların sonuçları umut verici olsa da, yer işaretlerinin yerleştirilmesindeki doğruluk seviyeleri henüz tatmin edici değildir. Dahası, bu çalışmaların çoğu, önceki 2D sefalometrik analizlerden türetilen nispeten küçük dönüm noktası setleri kullanmakta ve kraniyofasiyal büyüme ve gelişme çalışması için önemli bir yapı olan kraniyal tabanın yetersiz kapsamını sağlamaktadır. Bu tanıtım videosu, CBCT görüntüleme4'ü içeren klinik ve araştırma çalışmalarında kullanılmak üzere yüz, kraniyal taban, mandibula ve diş bölgelerini kapsayan doğrulanmış bir dizi 3D iskelet dokusu yer işaretlerinin kullanılmasıyla manuel, yüksek hassasiyetli 3D sefalometrik analizin iletilmesi için bir metodolojiyi ayrıntılı olarak sergilemektedir. Tamamlanmış bir 3B analizin bir örneği Şekil 1'de görülebilir.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Invivo6 Dental Software</td>
			<td>Anatomage</td>
			<td>N/A</td>
			<td>3D Imaging Software (including 3D analysis module)</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

three-dimensional cephalometric landmark annotation demonstration on human cone beam computed tomography scans

Kraniofasiyal sefalometrik analiz, baş ve yüzdeki çeşitli kemiklerin ve yumuşak dokuların ilişkisinin değerlendirilmesinde kullanılan bir tanı aracıdır. Sefalometrik analiz geleneksel olarak 2D radyografiler ve yer işareti setleri kullanılarak gerçekleştirilmiş ve boyut, doğrusal ve açısal ölçümler ve 2D ilişkiler ile sınırlandırılmıştır. Diş hekimliği alanında 3D koni ışınlı bilgisayarlı tomografi (CBCT) taramalarının artan kullanımı, her üç düzlemde de şekil ve uzunlamasına gelişimin daha gerçekçi bir analizini içeren 3D sefalometrik analize evrim ihtiyacını belirlemektedir. Bu çalışma, insan CBCT taramalarında doğrulanmış bir dizi iskelet dokusu işaretinin kullanılmasıyla 3D sefalometrik analizin bir gösterimidir. Bir 3B birimdeki her yer işaretinin ek açıklamasına ilişkin ayrıntılı yönergeler, adım adım protokolün bir parçası olarak sağlanır. Oluşturulan ölçümler ve yer işaretlerinin 3D koordinatları hem klinik hem de araştırma amacıyla dışa aktarılabilir ve kullanılabilir. Temel ve klinik kraniyofasiyal çalışmalarda 3D sefalometrik analizin tanıtılması, kraniyofasiyal büyüme ve gelişme alanında gelecekteki ilerlemelere yol açacaktır.

Cephalometric analysis, which examines the dental and skeletal relationships of the human skull, is the clinical application of cephalometry. In addition to anthropologists, developmental biologists, forensic experts, and craniofacial researchers who study human evolution and craniofacial development, it is utilized by oral health professionals, including dentists, orthodontists, and oral and maxillofacial surgeons, as a treatment planning tool. The earliest institutions that used cephalometric analysis in orthodontics were Hofrath in Germany and Broadbent in the USA in 19311,2,3. The primary objective of the analysis was to provide a theoretical and practical resource to evaluate the craniofacial proportions of an individual and to define the anatomical source of malocclusion1. This allowed for the growth pattern of the maxilla and mandible to be tracked, their relational positions in space to be monitored, and changes in soft tissue and teeth displacement to be observed. As a result, changes brought about by orthodontic treatment could be monitored, and skeletal and dental relationships could be characterized for a diagnosis to be made for treatment planning. Evaluation of the dentofacial complex was done by comparing a patient&#39;s cephalometric tracing with reference values that were representative of a normal population of similar age, race, and ethnicity1.
The traditional method of analysis consisted of a two-dimensional (2D) depiction of three-dimensional (3D) structures4,5. A major setback of this technique is the distortion and magnification of anatomical structures via conventional x-ray imaging on plain film or digital formats, which can lead to inaccurate cephalometric tracings and interpretations6,7. The initial introduction of 3D imaging in the form of axial computed tomography (CT) and spiral CT did not include dental or non-medical applications due to high cost and high radiation doses. However, the emergence of cone beam computed tomography (CBCT) scans mitigated these concerns, as expenses and radiation doses were significantly lower than CT1. The shift in this imaging narrative galvanized the widespread use of CBCT in orthodontics for improvement in diagnosis and treatment planning. The main advantage of 3D imaging over the conventional 2D image technique is that 3D allows the examiner to view anatomical structures without superimpositions and spatial distortions (i.e., head position of the individual). Therefore, a much more accurate positioning of the anatomical landmarks used for the conduction of cephalometric analysis is possible, especially in cases of facial asymmetry. Moreover, a much larger anatomical area can be analyzed.
One of the most recent advances in the field of cephalometry is the implementation of deep learning (DL) for automated landmark detection8,9,10,11. Although the results of these studies are promising, the levels of accuracy in the placement of the landmarks are not yet satisfactory. Moreover, most of these studies use relatively small landmark sets that are derived from previous 2D cephalometric analyses, providing insufficient coverage of the cranial base, which is an important structure for the study of craniofacial growth and development. This demonstration video showcases in detail a methodology for the conduction of manual, high-accuracy 3D cephalometric analysis with the use of a validated set of 3D skeletal tissue landmarks covering the areas of the face, cranial base, mandible, and teeth for use in clinical and research studies involving CBCT imaging4. An example of a completed 3D analysis can be seen in Figure 1.

Yazar Spot Işığı: İnsan Koni Işınlı Bilgisayarlı Tomografi Taramalarında Üç Boyutlu Sefalometrik Dönüm Noktası Açıklama Gösterimi  

İnsan Koni Işınlı Bilgisayarlı Tomografi Taramalarında Üç Boyutlu Sefalometrik Dönüm Noktası Ek Açıklama Gösterimi

The aim of this project is to provide a detailed methodology for the conduction of 3D cephalometric analysis with the use of a validated set of 3D skeletal landmarks. These landmarks cover the areas of the cranial base, face maxilla and mandible, and can be used in clinical as well as research studies. There is a learning curve for those who annotate the landmarks for the first time on the 3D volume, and a lot of practice is strongly recommended to acquire more experience and consistency before applying these landmarks on clinical and research studies.The 3D cephalometric analysis offers more accurate measures in comparison to 2D cephalometric analysis. Because of the distortion and magnification of the anatomical structures in conventional x-ray films and 2D digital formats, 2D cephalometric analysis can lead to in accurate tracings and interpretations. Moreover, the coordinates of the 3D landmarks can be exported and used for the conduction of geometric-morphometric analysis to study shape.The use of the 3D landmark data analysis can be part of an in-depth quantitative phenotypic approach in the case of craniofacial deformities. In addition, the integration of morphometric analysis with functional analysis and genetic information will provide new knowledge in the case of craniofacial development in healthy as well as disease cohorts.

Doğrulanmış bir 3B yer işareti yapılandırmasının ek açıklaması, adım adım protokol ve video gösterimi kullanılarak ayrıntılı olarak açıklanmaktadır. 3B hacimdeki her bir yer işaretinin ek açıklamasının yanı sıra, her bir alan düzlemine karşılık gelen 2B bölüm görünümlerinin yardımıyla başlangıç konumlarının iyileştirilmesi için özel talimatlar sağlanır. Video talimatlarıyla birlikte protokolde sağlanan ayrıntılı metodolojiyi izleyerek, kullanıcı insan CBCT taramalarının kullanımıyla sefalometrik analizin nasıl yapılacağını öğrenebilir.
Şekil 1 , bir insan kafatasının tam kafa CBCT taramasının önden ve dörtte üç görünümünü, mevcut konfigürasyona dahil edilen açıklamalı 3B yer işaretleriyle birlikte temsil etmektedir. Açıklanan tüm yer işaretleri Tip 1 ve Tip 2'dir. Tip 1 yer işaretleri, genellikle farklı anatomik yapıların kesişiminde gözlenen açıkça tanınabilir noktaları temsil eder. Tip 2 yer işaretleri, tanınabilir anatomik yapıların konturu üzerindeki maksimum eğrilik noktalarını temsil eder12. Bu analize Tip 3 veya yarı yer işaretleri dahil edilmemiştir.
Yer işaretlerinin ek açıklamasının tamamlanmasından sonra, kullanıcı tarafından dışa aktarılabilecek ve daha fazla analiz edilebilecek iki tür veri vardır: sefalometrik ölçüm ve 3B koordinat değerleri. Dentoiskelet maloklüzyonu tanı ve değerlendirilmesi için gerekli anahtar sefalometrik ölçümlerin değerleri verilmiştir. Bu ölçümler, uzayın her üç düzlemindeki iskelet ve diş ilişkilerinin ayrıntılı bir değerlendirmesini sağlar: sagital, dikey ve enine. Her yer işaretinin 3B koordinat değerleri (x, y, z) dışa aktarılabilir ve açıların ve doğrusal mesafelerin hesaplanması için kullanılabilir. Aynı koordinatların değerleri, çok değişkenli geometrik morfometrik analizin (GMA) iletimi için kullanılabilir. GMA, Kartezyen yer işareti ve / veya yarı dönüm noktası koordinatlarını kullanarak morfolojik olarak farklı şekil değişkenlerini yakalayabilen şekli incelemek için kullanılan bir yöntemdir. İncelenen yapıların boyutunu, yerini veya yönünü dikkate almadan şekli incelemek için çeşitli istatistiksel teknikler kullanılabilir. Geometrik morfometri şu anda dönüm noktası tabanlı verileri işlemek için morfometrik teorinin en köklü gövdesidir.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65224/65224fig01.jpg"> Şekil 1: Mevcut konfigürasyona dahil edilen açıklamalı 3D yer işaretleri ile bir insan kafatasının tam kafa CBCT taramasının önden ve dörtte üç görünümü. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65224/65224fig01large.jpg" target="_blank">Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
Ek Dosya 1: Bu protokolde kullanılan yer işaretlerini içeren yapılandırma dosyasıanaliz için doğrudan yazılıma yüklenebilir. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65224/AnalysisCFGUser.zip" target="_blank">Bu Dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Three-Dimensional Cephalometric Landmark Annotation Demonstration on Human Cone Beam Computed Tomography Scans at JoVE.com

Burada, insan koni ışınlı bilgisayarlı tomografi taramalarının kullanımı ile üç boyutlu sefalometrik analizin yapılması için ayrıntılı bir protokol sunulmaktadır.

Craniofacial cephalometric analysis is a diagnostic tool used for the assessment of the relationship of various bones and soft tissues in the head and ...

Bu projenin amacı, doğrulanmış bir dizi 3D iskelet yer işaretinin kullanılmasıyla 3D sefalometrik analizin yürütülmesi için ayrıntılı bir metodoloji sağlamaktır. Bu işaretler kraniyal baz, yüz maksilla ve mandibula alanlarını kapsar ve klinik ve araştırma çalışmalarında kullanılabilir. 3D hacimde ilk kez yer işaretlerini açıklayanlar için bir öğrenme eğrisi vardır ve bu işaretleri klinik ve araştırma çalışmalarına uygulamadan önce daha fazla deneyim ve tutarlılık kazanmak için birçok uygulama şiddetle tavsiye edilir.3D sefalometrik analiz, 2D sefalometrik analize kıyasla daha doğru ölçümler sunar. Geleneksel röntgen filmlerinde ve 2D dijital formatlarda anatomik yapıların bozulması ve büyütülmesi nedeniyle, 2D sefalometrik analiz doğru izleme ve yorumlamalara yol açabilir. Ayrıca, 3D yer işaretlerinin koordinatları dışa aktarılabilir ve şekli incelemek için geometrik-morfometrik analizin iletilmesi için kullanılabilir.3D dönüm noktası veri analizinin kullanımı, kraniyofasiyal deformiteler durumunda derinlemesine nicel fenotipik yaklaşımın bir parçası olabilir. Ek olarak, morfometrik analizin fonksiyonel analiz ve genetik bilgi ile entegrasyonu, sağlıklı ve hastalık kohortlarında kraniyofasiyal gelişim durumunda yeni bilgiler sağlayacaktır.

three-dimensional-cephalometric-landmark-annotation-demonstration-on

Research

JoVE Journal

Medicine

Three-Dimensional Cephalometric Landmark Annotation Demonstration on Human Cone Beam Computed Tomography Scans

1.6K Görüntüleme.  National Institute of Dental and Craniofacial Research. Bu projenin amacı, doğrulanmış bir dizi 3D iskelet yer işaretinin kullanılmasıyla 3D sefalometrik analizin yürütülmesi için ayrıntılı bir metodoloji sağlamaktır. Bu işaretler kraniyal baz, yüz maksilla ve mandibula alanlarını kapsar ve klinik ve araştırma çalışmalarında kullanılabilir. 3D hacimde ilk kez yer işaretlerini açıklayanlar için bir öğrenme eğrisi vardır ve bu işaretleri klinik ve araştırma çalışmalarına uygulamadan önce daha fazla deneyim ...

Video: Yazar Spot Işığı: İnsan Koni Işınlı Bilgisayarlı Tomografi Taramalarında Üç Boyutlu Sefalometrik Dönüm Noktası Açıklama Gösterimi  

Craniofacial cephalometric analysis is a diagnostic tool used for the assessment of the relationship of various bones and soft tissues in the head and face. Cephalometric analysis has been traditionally conducted with the use of 2D radiographs and landmark sets and restricted to size, linear and angular measurements, and 2D relationships. The increasing use of 3D cone beam computed tomography (CBCT) scans in the dental field dictates the need for the evolution to 3D cephalometric analysis, which incorporates shape and a more realistic analysis of longitudinal development in all three planes. This study is a demonstration of 3D cephalometric analysis with the use of a validated set of skeletal tissue landmarks on human CBCT scans. Detailed instructions for the annotation of each landmark on a 3D volume are provided as part of a step-by-step protocol. The generated measurements and 3D coordinates of the landmarks can be exported and used both for clinical and research purposes. The introduction of 3D cephalometric analysis in basic and clinical craniofacial studies will lead to future advancements in the field of craniofacial growth and development.

Presented here is a detailed protocol for the conduction of three-dimensional cephalometric analysis with the use of human cone beam computed tomography scans.

Tıp

Uploading the CBCT Scan, System Set-Up, and Annotation of 3D Anatomical Landmarks

To begin, open the software invivo six, and click on browse file from this device. Select the scan to be analyzed and click open. Go to the 3D analysis module and click on the save information floppy disk icon.Then select load a configuration and browse for the configuration file. Click on the reorientation icon. In the window that opens, select the by picking landmarks option.This allows the user to orientate all the scans, in the same way. For this protocol nasion is selected as the origin landmark. Then three point definition with landmarks, right orbitally right porion left, porion, and define anterior, posterior axis, midsagittal plane with landmarks, nasion and basion are selected.Adjust the brightness and contrast, to reduce the CBCT scam image noise from the menu on the left side of the screen. Zoom in and out by holding down the control key and left clicking simultaneously and sliding across the screen. Move the image in a bodily manner by holding down the shift key and left clicking simultaneously and sliding across the screen.Enable clipping from the settings menu to create sectional views in all planes of space. To add new landmarks in the settings menu, click on landmarks, to reveal a list of available landmark options and then select the landmark of choice. To set a default view for landmarks, select tracing task.Click on edit, choose landmark. Set the view as desired, and click on use current view settings. Repeat these steps to change the default view for any additional landmark.To annotate 3D anatomical landmarks, select create tracing from the top of the menu, and click start. Start annotating the 3D landmarks by left clicking directly on the 3D volume at the location where the landmark should be placed, based on its definition. Adjust the location of the landmark using the section views on the right of the screen.In case they cannot be seen from the layout selection menu, select slice locator. To confirm the placement of a landmark, click stop and select the desired view to visualize the landmark. Then proceed to place the remaining landmarks.To change the position of the landmark using the 3D volume, stop the analysis by clicking on stop at the bottom of the tracing tasks menu. Click on the landmark point to be moved, and drag it to the new desired position. Re-annotate a landmark by double clicking on the ticked square next to the landmark and then answering yes to the follow-up question.

CBCT Taramasını, Sistem Kurulumunu ve 3B Anatomik Yer İşaretlerinin Ek Açıklamasını Yükleme

Definition and Specific Annotation Instructions for the 3D Cephalometric Landmarks

Start with the annotation of the preselected origin landmarks. The midpoint on the anterior border of the anterior curvature of the foramen magnum is called basion. To annotate basion for the axial section, locate the deepest end of the curvature of the section of the foramen magnum.For the sagittal section, look for the most posterior point of the midsection of the foramen magnum. For the coronal section, look for the inferior midpoint of the curvature of the foramen magnum. The most superior, posterior and external point located at the upper margin of each ear canal is called porion.To annotate porion for the axial section, look for the edge of the margin of the external auditory meatus. For the sagittal section, look for the point of intersection of the eustachian tube with the bony canal. For the coronal section, look for the midpoint on the inferior border of the superior curvature.The vertical line through the point roughly bisects the ear canal. The landmark nasion is located at the intersection of the suture between the frontal bone and the nasal bones. For the axial section, look for the midpoint at the height of curvature of the suture.For the sagittal section, look for the anterior point of the suture where the frontal and nasal bones meet. For the coronal section, look for the center of the frontal nasal suture. The vertical line through it roughly bisects the nose.Orbitale is the most an inferior point on the inferior orbital rim. To annotate this, set the frontal view or bony window as default and clip axially from inferior to superior until the curvature of the lower margin of the orbit is reached to locate the inferior most point of the lower curvature of the orbit. Use 2D views to confirm that the landmark is on the bone.Adjust the sagittal and coronal sections to reflect the anterior positioning of orbitale. Ensure that the landmark is anterior in position just to the point where the orbital rim starts to curve out. The most superior and anterior point of the superior orbital rim is called supraorbitale.To annotate it, set the frontal view as default in the 3D volume, and gradually clip axially from superior to inferior until the curvature of the upper margin of the orbit is reached to locate the most superior point of the upper border of the orbit. Adjust the sagittal and coronal sections to reflect the anterior positioning of the landmark. Ensure that the landmark is anterior in position just to the point where the orbital room starts to curve out.For the sella midpoint, look for the center of the sella turcica or hypophyseal fossa, which is a saddle shaped depression in the body of the sphenoid bone where the pituitary gland or hypothesis is positioned. Adjust the landmark to the center of the sella turcica in all planes. For the sagittal section, place the landmark in the center of the sella turcica.For the axial and coronal sections, adjust the views accordingly. Next, trace the right mandibular profile with a series of points. Then do the same for the left mandibular profile.After tracing the mandibular profile, the landmarks, condilion, gonion, and antigonion are annotated automatically. Identify the condilion as the most posterior and superior point on the condyle and the gonion as the most outward point on the angle formed by the junction of the ramus and the body of the mandible. Then identify the antigonion as the highest point of the concavity of the lower border of the ramus where it joins the body of the mandible.The frontal and three-quarter views of a full head CBCT scan of a human skull with all the annotated three D landmarks included in the current configuration are presented in this figure.