Soft Tissue Measurement Method Using Radiopaque Material on Cone-beam Computed Tomography: An Ex Vivo Validation Study

Abstract

Purpose: The Purpose of this study was to investigate the validity and reproducibility of a method based on cone-beam computerized tomography (CBCT) technology for the visualization and measurement of gingival soft tissue dimensions. Methods: A total of 66 selected points in soft tissue of the ex vivo head of an adult pig were investigated in this study. For the measurement of radiographic thickness (RT), wet soft tissue surfaces were lightly covered with barium sulfate powder using a powder spray. CBCT was taken and DICOM files were assessed for soft tissue thickness measurement at reference points. A periodontal probe and rubber stop were used for the measurement of trans-gingival probing thickness (TPT). After flap elevation, actual thickness of soft tissue (actual thickness, AT) was measured. Correlation analysis and intraclass correlation vi coefficients analysis (ICC) were performed for AT, TPT, and RT. Results: All variables were distributed normally. Strong significant correlations of AT with RT and TPT values were found. The two ICC values between TPT vs. AT and RT vs. AT differed significantly. Conclusion: Our results indicated that correlation of RT was stronger than that of TPT with AT. We concluded that soft tissue measurement with CBCT could be a reliable method, compared to the trans-gingival probing measurement method. 과거, 방사선 불투과성 물질과 치근단 사진을 이용하여 자연 치아 및 임플란트에서 치간유두의 수직 길이를 측정하는 방법이 제안되었다. 방사선 불투과성 물질을 사용함으로써, 연조직의 경계를 측정하는 것이 가능했지만 전체 치주조직의 이차원적 평가라는 한계가 존재하였다. 치아와 임플란트 주변의 연조직에 대한 양적 평가는 치료 중 치주조직 변화의 정량화 및 모니터링에 있어서 큰 임상적 관심사이다. 치주 연조직 크기는 전체 치료 성공의 평가에 중요한 역할을 하며, 따라서 치료 기간동안 항상 모니터링해야 한다. 치주 조직 두께의 부족은 외상, 염증 또는 외과적 상해 이후에 부착수준의 감소의 결과를 나타내는 경향이 있다. 마찬가지로, 치아의 교정 이동이 치주 점막복합체에 악영향을 줄 수 있으며 이는 부착지은과 치조골 사이가 얇은 부위에서 도드라지게 나타난다. 따라서 연조직에 영향을 주는 새로운 치료 방법과 물질을 평가할 때 연조직 변화의 정확한 정량화를 위한 허용가능한 방법이 필요하다. 콘빔 전산화 단층촬영은 악안면 영역의 시각적 분석에 일반적으로 사용된다. 이것은 임상의에게 고품질의 진단 이미지를 제공하였고 치과에서 중요한 도구가 되었다. 하지만 연조직의 중첩을 구별하는데 있어서 한계가 있었고 이는 주로 악안면부 경조직의 진단에만 사용하게 되는 이유가 되었다. 연조직 두께를 측정하기 위한 많은 연구가 있었고 이러한 연구 들에서 중첩된 연조직을 배제하여 세밀한 치주 연조직을 측정할 수 있는 가능성을 보여주었다. 그러나 한 유효성 검사 연구에서 0.5mm 미만의 연조직이 나선형 전산화 단층촬영에서 확인할 수 없다는 것을 보고하였기 때문에 매우 얇은 점막에서 나선형 전산화 단층촬영의 적용을 의심하게 한다. 이 연구에서는 방사선 불투과성 물질로 연조직을 구분한 뒤 연조직 크기의 시각화 및 측정을 위한 콘빔 전산화 단층촬영 기술을 기반으로 하는 방법을 제안한다. 이 연구의 목적은 이 방법의 타당성과 재현성을 조사하는 것이다. 죽은 성인 돼지 머리의 치주 연조직에서 총 66 개의 기준점을 선택해 조사하였다. 방사선학적 두께의 측정을 위해 연조직 표면은 황산염 분말을 스프레이를 이용하여 가볍게 도포하였다. 콘빔 전산화 단층촬영을 하고 DICOM 파일을 평가하여 각각의 기존점에서의 연조직 두께를 측정하였다. 그리고, 치주 탐침을 이용하여 각각의 기준점에서 연조직 탐침 깊이를 측정하였다. 마지막으로 피판을 거상하여 실제 연조직의 두께를 측정하였다. 이 세가지 측정값에 대하여 상관 관계 분석과 급내 상관 계수 분석을 수행하였다. 모든 측정값은 정상적으로 분포되었고 유의한 상관관계가 나타났다. 탐침 깊이 측정값과 방사선학적 측정값의 급내 상관 계수는 유의할 만한 차이를 보여주었다. 이 결과는 방사선학적 측정값이 전통적인 탐침 깊이 측정값보다 강한 상관 관계를 보여준다. 우리는 콘빔 전산화 단층 촬영을 이용한 연조직 측정방법이 치주 탐침 깊이 측정 방법에 비하여 신뢰할 만한 방법이 될 수 있다고 결론을 내렸다.