Характеристика распределения костной ткани в ветви нижней челюсти для предварительной валидации концепции инновационного эндопротеза височно-нижнечелюстного сустава

RUSSIAN JOURNAL OF BIOMECHANICS

Височно-нижнечелюстной сустав (ВНЧС) испытывает чрезмерные нагрузки при выполнении основных функций, таких как глотание, жевание и речь. Патология ВНЧС включает остеоартроз, артрит, появление опухолей и травм, приводящих к болевым синдромам и утрате подвижности сустава. Частичный анкилоз ограничивает максимальное межрезцовое расстояние и способность ВНЧС выполнять свои естественные функции [1-3]. Распространенность симптомов височнонижнечелюстного расстройства среди пациентов с хронической мигренью в России составила 52,4 % [4]. В Португалии, по данным базы EUROTMJ (2023 г.), среди пациентов с установленным диагнозом ВНЧР миалгия выявлена в 74 % случаев, а артралгия ВНЧС - в 31-36 % случаев; эти показатели отражают клинические данные у пациентов, обратившихся за лечением [5]. В Германии в исследовании 2025 года, посвященном элитным спортсменам, распространенность симптомов ВНЧС составила 10 %, а в исследовании 2023 года среди людей старше 60 лет этот показатель достиг 16,8 % [6]. Во Франции распространенность симптомов ВНЧС среди общего населения оценивается примерно в 10 % [7]. В Польше, согласно исследованию 2024 года, ссылающемуся на общеевропейские данные, распространенность симптомов ВНЧС среди общего населения оценивается в диапазоне 29-34 % [8]. Реконструктивная операция является инвазивной и может включать установку эндопротеза как показано на рис. 1 [9].

В области аддитивного производства имплантатов ячеистые структуры (гироид, алмаз) позволяют снизить модуль Юнга до значений, близких к костной ткани [10]. Смешанные конечно-элементные модели ( beam-shell-solid ) обеспечивают наилучшее согласие с экспериментами при оценке решётчатых метаматериалов [11]. Экспериментальные исследования гибридных протезов межпозвонковых дисков с гидрогелевым ядром подтверждают возможность воспроизведения нелинейной биомеханики нативной ткани [12].

При КТ-оценке механических свойств губчатой кости выбор свёрточного ядра может изменять расчётный модуль упругости до 35 % [13]. Модель Картера - Хейса описывает адаптивную регенерацию кости в зависимости от удельной энергии деформации [14]. Анализ напряжений в системе «трансплантат - винты» показал, что винты с полной резьбой создают более высокие концентрации напряжений, чем винты с неполной резьбой [15]. Наноиндентирование сфероконическим индентором позволяет деликатно оценивать твёрдость и модуль упругости стоматологических материалов и биологических тканей [16], а также рассмотрены свойства дуплексных нержавеющих сталей [17].

В настоящее время производством эндопротезов ВНЧС занимаются три компании: Nexus ( Nexus CMF LLC , США) (протез Кристенсена, который производится только в виде височного компонента), TMJ Concept ( Stryker , США) и Biomet Lorenz ( Zimmer Biomet , США) [9; 18; 19]. Все три конструкции основаны на одном базовом принципе: нижнечелюстной блок представляет собой металлическую пластину, фиксируемую винтами на наружной латеральной поверхности ветви нижней челюсти. Его верхний конец формирует мыщелок, который совершает вращательные и поступательные движения по поверхности височного компонента, также фиксируемого винтами к скуловой дуге (рис. 1).

В литературном обзоре [2; 20] приводятся данные о весьма удовлетворительных результатах использования моделей TMJ Concepts и Biomet в отношении снижения болевого синдрома, улучшении подвижности сустава, и, как следствие, повышения качества жизни пациентов.

Несмотря на клинические преимущества, данные конструкции имеют определенные биомеханические недостатки, что обуславливает необходимость последующих модификаций или даже полного отказа от имплантата по следующим причинам:

• -    височный компонент смещает точку контакта сустава вниз. Мгновенный центр вращения ВНЧС изменяет свое положение; как следствие, может быть нарушена кинематика нижней челюсти и окклюзионные соотношения [21];

• -    передача суставной нагрузки через наружную латеральную поверхность ветви нижней челюсти приводит к увеличению напряжения в костной ткани в об-

  Рис. 1.

  
  

  Височный компонент

  
  

  Нижнечелюстной компонент

  
  

  Текущая конструкция эндопротеза ВНЧС

  (компания BIOMET)

  
  
  

  Рис. 2. Концепция инновационного эндопротеза ВНЧС ( Ramos and Mesnard, 2014).

  
  

ласти верхних фиксирующих винтов. Эта перегрузка может вызвать микродвижения и привести к расшатыванию винтов [22; 23];

– обширная резекция ветви нижней челюсти, обусловленная геометрией имплантата, значительно ограничивает возможности проведения любых последующих хирургических вмешательств [23].

– Рамос и соавторы разработали эндопротез ВНЧС, который решает указанные проблемы [24; 25]. В предлагаемой концепции нижнечелюстной компонент состоит из ножки, внедряемой внутрь ветви нижней челюсти (рис. 2). Установка производится путём рассверливания трабекулярной кости после минимальной резекции мыщелка.

Для подбора размеров имплантата необходимо учитывать вариабельность распределения трабекулярной костной ткани в ветви, что и является предметом настоящего исследования.

Материалы и методы

Для оценки распределения костной ткани в ветви нижней челюсти был разработан и валидирован протокол ранее разработанный Дуарте и соавторами [26]. Данный протокол использует программное обеспечение с открытым исходным кодом ImageJ с плагином magiKenvelop , отличающееся простотой применения. Дуарте и соавторы отметили отличную корреляцию полученных результатов с данными двух коммерческих программных пакетов: Scan IP ( Simpleware , Великобритания) и Mimics ( Materialise , Бельгия) [28–30].

Плагин magiKenvelop использовался для определения размерных ограничений, которые должны быть учтены на предварительном этапе проектирования имплантата. Также важно учитывать вариабельность распределения трабекулярной костной ткани в ветви путём количественной оценки. В данном исследовании описывается методика, учитывающая геометрические изменения пяти параметров.

Рис. 3. Расположение и форма трёх сечений – A, B и C , выбранных для расчета пяти параметров

Пациенты и выборка

Все измерения были выполнены на снимках компьютерной томографии в формате DICOM , предоставленных отделениями радиологии Университетской клиники Бонна (Германия) и центра Vivadental в Гданьске (Польша).

Измеряемые величины и методика измерений

Измерения проводились исключительно на аксиальных (поперечных) срезах для обеспечения оптимальной оценки соответствующих параметров. Расстояние между срезами (определяемое в ImageJ как глубина вокселя) составляло 0,3 мм для данных из Гданьска, и 0,45 мм для данных из Бонна.

По данным КТ изображений для исследования были измерены/вычислены пять параметров:

• -    площадь ( S ) трабекулярной кости на наиболее широком поперечном сечении A мыщелка (рис. 3); это сечение соответствует плоскости резекции мыщелка, а также плоскости установки протеза при имплантации;

• -    периметр ( P ) данной площади;

• -    ортогональное расстояние ( X 1 ) между сечениями A и B , на котором площадь трабекулярной кости минимальна (рис. 3); это расстояние определяет первый предел внутрикостной длины;

• -    объем ( V ) – расчётный объём трабекулярной кости между сечениями; данный объём соответствует объёму ножки протеза;

• -    расстояние ( X 2 ) между сечениями A и C , включающим нижнечелюстное отверстие; нижнечелюстной нерв должен быть сохранён при внедрении протеза в ветвь нижней челюсти.

С измерениями были сопоставлены следующие показатели: возраст и пол пациента, адентия и степень открывания рта (рот открыт, полуоткрыт, зубы сжаты). Для большинства пациентов измерения проводились на обоих мыщелках.

Предварительному анализу были подвергнуты снимки 68 пациентов, включая тех, у кого наблюдались аномалии ВНЧС или по крайней мере одного из двух мыщелков (перелом, деформация и т.д.).

После этого предварительного отбора, в ходе которого были исключены пациенты с ортодонтическими аппаратами, для проведения различных тестов в рамках исследования были отобраны снимки 60 пациентов в возрасте от 8 до 95 лет (20 женщин, 40 мужчин).

Алгоритм измерений

Измерение параметров проводилось по следующему протоколу с использованием программного обеспечения с открытым исходным кодом ImageJ и плагина magiKenvelop [26]. После общего анализа снимков для выявления аномалий было выбрано самое верхнее сече- ние A, проходящее через трабекулярную кость мыщелка ВНЧС, которое было пронумеровано. Затем оператор вручную обводил контур трабекулярной ткани с помощью программного инструмента, после чего автоматически вычислялись площадь S и периметр P выбранного сечения (рис. 3). Далее оператор находил сечение B и измерял его площадь. Далее описывались расстояние X1 между сечениями A и B (по уравнению 1) и оценка объёма костно-трабекулярного конуса проводилась по уравнению 2. В завершении оператор идентифицировал сечение, содержащее нижнечелюстное отверстие, и измерял его площадь. После этого вычислялось расстояние X2 между сечениями A и C, проходящим через данное отверстие (3).

X =1 N° i — N° i « Ix voxel depth(1)

• 1             slice A          slice B

V = (S x Xi)

X2 =| N ° slice A — N ° slice B 1 X voxe1 dePth(3)

где, N˚ slice – номера срезов (томографических) в исследуемой области;

• A, B, C – анатомические ориентиры (сечения, проходящие через нижнечелюстное отверстие или другие заданные точки);

voxel depth – размер вокселя (шаг между срезами) в миллиметрах.

Оценка эффективности метода

Точность протокола.

Вначале была оценена точность протокола измерения [31; 32]. Согласно Международному словарю основных и общих терминов в метрологии, точность метода определяется степенью согласованности между значениями измеренных величин, полученными в результате повторных измерений одного и того же мыщелка в определенных условиях [28]. Цель состояла в том, чтобы продемонстрировать воспроизводимость результатов, полученных с помощью данного метода при его использовании в стандартных условиях, которые не являются слишком ограничивающими для оператора.

Таким образом, можно сделать вывод о том, оказывают или не оказывают экспериментальные условия существенного влияния на результаты.

Один и тот же оператор в течение десяти дней 20 раз повторял весь протокол на сканах мыщелка одного и того же пациента, чтобы смоделировать нормальные условия для проведения процедуры. Для проверки были выбраны две серии сканирований пациентов мужского пола (в возрасте от 18 до 25 лет) с разным размером вокселей (0,3 и 0,45 мм). У выбранных пациентов мыщелок имел типичную эллиптическую форму. Относительное стандартное отклонение (RSD) было определено как показатель точности метода для каждого из пяти параметров. Относительное стандартное отклонение выборки (4) – это отношение среднего значения к стандартному отклонению, использующееся для количественной оценки разброса результатов и позволяющая сравнивать эффективность различных методов измерения:

RSD = ---- среднеезначенние ---- x 100 .       (4)

( стандартное отклонение )

Для каждого сечения было подсчитано количество различных срезов, выбранных оператором в ходе 20 измерений. Иными словами, чем больше это количество, тем выше вариабельность, связанная с выбором срезов. На основе этих срезов также может быть рассчитано расстояние между двумя срезами, A и B или A и C .

Воспроизводимость метода выбора.

Для оценки влияния на результаты ручного выделения контура интересующей области была исследована воспроизводимость метода выбора наибольшего сечения S . Целью являлась оценка конкретного этапа протокола, на который не влияет выбор номера сечения. При выборе сечения A влияние субъективного фактора оператора в данном тесте исключалось. Оператор выполнил 30 трассировок контура только в сечении A одного мыщелка. Для площади S и периметра P области интереса было рассчитано относительное стандартное отклонение ( RSD ).

Сравнение результатов разных операторов.

Второй оператор повторил описанный выше тест. Путем сравнения результатов двух операторов был установлен вклад оператора в общую погрешность. Для завершения исследования влияния человеческого фактора была отобрана выборка из 12 пациентов разного пола и возраста, охватывающая весь диапазон измерений каждого из пяти параметров. Выборка включала шесть женщин (в возрасте от 24 до 57 лет) и шесть мужчин (в возрасте от 25 до 68 лет). Оба оператора измерили все пять параметров на правом мыщелке у пациентов данной выборки.

Характерные значения и статистический анализ

Цель определения характерных значений измеренных параметров состояла в валидации геометрии и размеров прототипа эндопротеза и в возможности установления стандартных размеров для производства модульной конструкции. В итоге, на всех снимках отобранных пациентов были измерены пять параметров; результаты пациентов моложе 20 лет были исключены из выборки. Кроме того, на некоторых снимках оба мыщелка пациента были видны не полностью. В этом случае для исследования отбирался только полностью видимый мыщелок. Таким образом, для 49 окончательно отобранных пациентов (18 женщин, 31 мужчина) в исследование было включено 92 мыщелка (36

i 94  “

46 H45

I 44 ^M

4342 ^v

41 ^M40

I

Рис. 4. Влияние метода и пользователя на определение контура трабекулярной кости

Таблица 1

Результаты теста точности, проведенного путем повторения протокола измерения, 20 измерений на двух снимках с глубиной вокселя 0,3 и 0,45 мм.

Глубина вокселя (мм)		S (мм²)	P (мм)	X 1 (мм)	X 2 (мм)	V (мм³)
Mean	0,3	83,8	41,2	16,4	29,3	457,4
	0,45	79,7	41,1	15,4	29,4	410,2
RSD	0,3	2,1 %	1,6 %	5,5 %	2,2 %	5,4 %
	0,45	1,4 %	1,4 %	4,7 %	1,7 %	5,1 %

Таблица 2 Вариативность выбора трех поперечных сечений для оценки протокола точности измерений.

Первая строка представляет количество срезов, выбранных из общего числа 20.

Вторая строка – расстояние, разделяющее два крайних среза, выбранных для каждого поперечного сечения

Глубина вокселя (мм) S (мм²) P (мм) X1 (мм) X2 (мм) V (мм³) Mean 0,3 83,8 41,2 16,4 29,3 457,4 0,45 79,7 41,1 15,4 29,4 410,2 RSD 0,3 2,1 % 1,6 % 5,5 % 2,2 % 5,4 % 0,45 1,4 % 1,4 % 4,7 % 1,7 % 5,1 % мыщелков у женщин и 56 у мужчин).

Средние значения сравнивали с помощью t-критерия Стьюдента (адаптированного к объему наших выборок и позволяющего сравнивать парные выборки), а для сравнения дисперсий использовали критерий Фишера. Порог p-значения для статистической значимости составлял p < 0,05. Все результаты представлены в виде доверительных интервалов, построенных следующим образом: среднее значение ± стандартное отклонение.

Результаты

Эффективность метода

Первое испытание на точность состояло в 20-кратном повторении пяти измерений на срезах с шагом 0,3 мм. Оно показало, что площадь поверхности и периметр наибольшего поперечного сечения трабекулярной кости были одними из наиболее воспроизводимых параметров ( RSD = 2,1 % для площади поверхности и 1,6 % для периметра) (табл. 1). В целом, для 20 измерений, повторенных на одном и том же мыщелке, было выбрано семь различных срезов в качестве поперечного сечения A , расположенных на расстоянии 2,1 мм (табл. 2). Кроме того, данные по повторяемости метода определения контура области трабекулярной кости показали, что значительная часть погрешности при проведении первого теста на точность была связана с методом выбора (рис. 4).

Тест на повторяемость при определении границ зоны A дал RSD = 1,8 % для площади поверхности и RSD = 1,2 % для периметра трабекулярной кости. Как и ожидалось, расстояние X 1 и объем трабекулярной кости, два измеряемых параметра, которые вводят значительную степень субъективности в процесс, поскольку они зависят от выбора поперечных сечений A и B , оказались наименее точными параметрами с RSD = 5,5 % и RSD = 5,4 % соответственно. Выбор среза с самым узким

Таблица 3

Средние значения при сравнении операторов по группе из 12 пациентов. (*) p < 0,05; (**) p < 0,01

Глубина вокселя (мм)		Площадь поперечного сечения
		A	B	C
Количество	0,3	7	8	3
срезов	0,45	4	6	3
Расстояние	0,3	2,1	2,7	0,6
	0,45	1,4	2,3	0,9

Таблица 4

Результаты двух операторов, использовавших метод для определения контура мыщелка. Различия в площади поперечного сечения A были незначительными, в отличие от периметра этого же поперечного сечения

Оператор 1 2 Площадь поперечного сечения Mean (мм²) 84.3 92.8 RSD (%) 1.8 1.3 Периметр Mean (мм) 41.0 43.3 RSD (%) 1.2 1.8 поперечным сечением трабекулярной кости варьировался: из 20 измерений восемь различных срезов на расстоянии 2,7 мм были выбраны в качестве поперечного сечения B. Вариация в выборе двух поперечных сечений A и B является одной из причин масштаба случайной ошибки, которая снижает достоверность результатов для этих двух параметров. Между тем, расстояние X2 является наиболее точным параметром (RSD = 2,2 %). Выбор среза, в котором расположено нижнечелюстное отверстие, кажется менее изменчивым: только три разных среза были выбраны в качестве поперечного сечения C.

Второй тест точности для протокола на срезах с интервалом 0,45 мм дал очень похожие результаты (табл. 1), хотя RSD , полученные для каждого измеряемого параметра, были немного слабее, чем при исследовании срезов с интервалом 0,3 мм. Наименее точными измерениями снова оказались расстояние X1 и объем трабекулярной кости (4,7 и 5,1 % соответственно), а наиболее точными – площадь поверхности и периметр поперечного сечения A (1,4 % для обоих параметров).

Результаты, полученные каждым из двух операторов для группы из 12 пациентов, представлены в табл. 3. С помощью t-критерия Стьюдента было выявлено значительное различие в результатах между двумя операторами по площади поверхности и периметра поперечного сечения A (p < 0,005 и p < 0,05 соответствен- но). Три других параметра не показали значимых различий между операторами, несмотря на то что их измерение предполагает наивысший уровень субъективности со стороны оператора, поскольку требует выбора нескольких срезов.

При сравнении операторов по методу выделения контура мыщелка различия в площади поперечного сечения A оказались статистически незначимыми, в отличие от периметра этого же поперечного сечения ( p < 0,05) (табл. 4), где средние значения, найденные каждым оператором, были полностью противоречивыми ( p << 0,001). В качестве примера можно привести измерение площади поверхности трабекулярной кости: максимальное значение, полученное первым оператором, было меньше минимального значения, полученного вторым оператором. Другими словами, диапазоны значений, полученных двумя операторами, не пересекались.

Общие значения

Для площади поверхности и периметра поперечного сечения A , расстояния X 1 и объема трабекулярной кости измерения проводились на выборке из 92 значений (36 женщин в возрасте от 22 до 86 лет, 56 мужчин в возрасте от 21 до 95 лет). Для расстояния X 2 измерения проводились на выборке из 90 мыщелков (36 женщин, 54 мужчины), поскольку на одном из снимков не было видно нижнечелюстного отверстия. По каждому из исследуемых параметров значения для мужчин были значительно выше, чем для женщин ( p < 0,05). Эта разница видна на рис. 4 для площади поверхности и периметра поперечного сечения A и объема трабекулярной кости. Однако разница была меньше для расстояний X 1 и X 2 .

По результатам измерений не удалось установить очевидную связь между возрастом и изменением различных параметров. Однако у 10 пациентов из первоначальной выборки снимков, которые все еще находились в фазе роста, прослеживается корреляция между возрастом и увеличением расстояния X 1 , расстояния X 2 и объема трабекулярной кости. Наиболее очевидной связью было увеличение расстояния X 1 в периоды роста. Учитывая полученные результаты, не удалось установить корреляцию между возрастом и площадью поверхности или периметром поперечного сечения A .

Поскольку целью всех этих результатов было определение размеров модульного протеза, предпринимались попытки найти корреляцию между площадью поперечного сечения A и расстоянием X 1 . Хотя высота конуса трабекулярной кости увеличивается с увеличением площади поперечного сечения A , четкой тенденции подтвердить не удалось. Общие значения были определены в виде доверительных интервалов и занесены в табл. 5.

Обсуждение

Эффективность метода определения пяти геометрических параметров ВНЧС была изучена с помощью специально разработанной методики, что стало промежуточным вариантом между повторяемостью и воспроизводимостью; повторяемость далека от реальности, а воспроизводимость требует значительных организационных и материальных затрат. Независимо от размера вокселя (0,3 или 0,45 мм) коэффициенты RSD , полученные для каждого параметра, были низкими (≤ 5 %), что свидетельствует о значительном уровне точности. Площадь поверхности и периметр самого высокого поперечного сечения трабекулярной кости были параметрами, результаты по которым были наименее рассеянными и, следовательно, наиболее точными. Однако эти два параметра зависят как от субъективности операторов в отношении выбора поперечного сечения, так и от их навыков в определении области для анализа с помощью ImageJ . Тест повторяемости для метода определения поперечного сечения A (30 последовательных измерений площади поверхности и периметра одного и того же мыщелка) показывает почти идентичную случайную погрешность, что и в тесте воспроизводимости для протокола в целом. Данный этап протокола основан на использовании единственного заданного среза, который оператору не требуется выбирать. Случайная погрешность, которая снижает точность результатов измерения площади поверхности и периметра поперечного сечения A , обусловлена не столько выбором среза, сколько методом, используемым для определения контура трабекулярной кости. Широкая вариативность в выборе поперечного сечения A (табл. 2 и 3) наглядно демонстрирует, что невооруженным глазом трудно обнаружить разницу в площади поверхности на последовательных срезах. Однако эта вариативность в выборе поперечного сечения A имеет небольшое влияние на конечный результат по сравнению с долей случайной погрешности, возникающей в результате метода выбора. Таким образом, разница в площади поверхности и периметре трабекулярной кости на последовательных срезах незначительна, и выбор одного из этих последовательных срезов в самой широкой части мыщелка ВНЧС мало влияет на конечный результат.

Ошибки, допущенные при измерении площади поверхности и периметра, были связаны в основном с методом отбора, но этот метод обеспечил высокую точность для обоих операторов. Несмотря на это, когда этот модуль был повторен вторым оператором, между двумя сериями измерений была обнаружена значительная разница, что свидетельствует о наличии проблемы смещения в методе отбора трабекулярной кости. Именно это смещение является причиной очень значительной разницы ( p << 0,001), обнаруженной модулем при сравнении результатов между операторами на выборке из 12 пациентов. Чтобы определить причину этой предвзятости, необходимо повторить тест на повторяемость

Таблица 5

Общие значения, определенные в виде доверительных интервалов

Параметры	Женщины	Мужчины
S	73.3 ± 29.6 мм²	97.5 ± 33.7 мм²
P	39.5 ± 8.7 мм	44.8 ± 8.0 мм
V	298.0 мм3	459.7 мм3
X 1	12.0 ± 5.7 мм	14.0 ± 6.0 мм
X 2	27.8 ± 7.5 мм	30.2 ± 6.2 мм

Рис. 5: Характерные различия в распределении костной ткани в мыщелке и ветви нижней челюсти между (A) мужчиной-пациентом без разрыва и без выраженного сужения конуса трабекулярной кости и (Б) женщиной-пациенткой с областью, где трабекулярная кость отсутствует с большим количеством операторов. Тогда получится определить, было ли это недостатком точности протокола, или подтвердить, что проблема заключалась в разном толковании одного и того же изображения двумя операторами. Существование данного смещения может иметь и физические причины, такие как различия в качестве отображения на разных компьютерах или точности указателей. Здесь и заключается основной недостаток протокола, но его можно преодолеть, если автоматизировать определение площади поверхности трабекулярной кости, что позволит устранить ошибку, связанную с квалификацией оператора, и получить более воспроизводимые результаты.

Хотя выбор различных срезов мало влияет на значения площади поверхности или периметра, он имеет существенное значение для результата по расстоянию X1 и объему трабекулярной кости. Промежуточные тесты точности на двух пациентах действительно показали, что эти два параметра являются наименее точными из пяти исследованных параметров. Общей чертой этих двух параметров является выбор поперечного сечения B. Данный выбор также был самым вариабельным случаем из трех, которые должны были выбрать операто- ры: в каждом тесте точности это было поперечное сечение с наибольшим количеством выбранных различных срезов и с наибольшим расстоянием между крайними срезами. Значительное разнообразие морфологии нижней челюсти у пациентов действительно может затруднять определение среза, где поперечное сечение трабекулярной кости является самым узким. У некоторых пациентов, обычно женщин, наблюдается реальное сужение трабекулярной кости или даже область, где она полностью отсутствует, в то время как у других пациентов сужение поперечного сечения трабекулярной кости отсутствует (рис. 5). В данном случае наблюдается поперечное сечение трабекулярной кости практически постоянного диаметра, и выбор самого узкого поперечного сечения становится более сложным. Программное обеспечение оставляет слишком многое на усмотрение оператора и не имеет критериев (количественных), на которых можно было бы основывать выбор среза. К тому же, широкая вариативность выбора поперечных сечений A и B снижает точность этих параметров. Оба учитываются при расчете расстояния X1 и объема трабекулярной кости. Хотя эти параметры менее точны, сравнение результатов, полученных двумя операторами на панели из двенадцати пациентов для расстояния X1 и объема трабекулярной кости, не показало значительного отклонения. Причина может заключаться в том, что для каждого поперечного сечения оба оператора часто выбирали срезы, которые были очень близки друг к другу и, следовательно, имели небольшое расстояние между ними.

Расстояние X 2 , которое предполагает выбор операторами поперечных сечений A и C , является одним из наиболее точных параметров, согласно промежуточному тесту точности. Количество различных срезов, выбранных в качестве поперечного сечения C , было одинаковым, независимо от глубины вокселя (3 различных среза). Замечено, что выбор поперечного сечения A является очень вариабельным. Поэтому именно выбор сечения A , а не C , объясняет случайную погрешность, которая снижает точность измерений расстояния X 2 .

Вопреки ожиданиям, RSD , полученные в результате теста точности измеренных параметров, были тем слабее, чем больше была глубина вокселя. Вариативность выбора различных срезов была меньше. Это можно объяснить тем, что чем больше расстояние между каждым срезом, тем более очевидным становится визуальное различие между последовательными срезами. Операторы могли тогда с большей уверенностью выразить свой выбор. Хотя расстояние между последовательными срезами было больше, это уменьшение вариативности выбора срезов означало, что расстояние между самыми удаленными из выбранных срезов также уменьшилось.

В исследовании цель определения межиндивидуальной вариабельности и расчета интервалов общих значений заключалась в том, чтобы установить, существуют ли отличия между различными группами людей

(например, по полу или возрасту). По каждому из пяти исследуемых параметров значения, измеренные у женщин, были значительно ниже, чем у мужчин. Однако RSD , полученные для каждого из параметров у женщин – выше, чем у мужчин. Тем не менее, эти измерения не имеют значительных отличий между мужчинами и женщинами, за исключением объема трабекулярной кости. Эта более высокая межиндивидуальная вариабельность может быть связана с низкой точностью измерений этого параметра, описанной ранее. Кроме того, большая дисперсия результатов у женщин может быть также связана с меньшим размером выборки значений. Межиндивидуальная вариабельность, обнаруженная у женщин по всем параметрам, приводит к очень широким доверительным интервалам, иногда более широким, чем у мужчин, в то время как центральное значение интервала ниже.

Заключение

Программный комплекс, использованный в данном исследовании, обеспечивает точные измерения исследуемых параметров. Однако автоматизация некоторых задач, особенно определение площади трабекулярной кости, позволила бы повысить воспроизводимость результатов и оправдала бы свое применение в клинической практике. Кроме того, данный протокол может быть применен в других медицинских специальностях. Используемый в контексте разработки инновационного протеза височно-нижнечелюстного сустава, этот метод демонстрирует сильную межиндивидуальную неоднородность в распределении плотности трабекулярной костной ткани в этом суставе, что позволяет ориентироваться в сторону модульного дизайна имплантата.