原 著
歯科用コーンビーム CT 再構成パノラミック画像の有用性
原 慶 宜，徳永 悟士
川島 雄介，金 田 隆
Usefulness of Panoramic Image Reconstruction Using Cone Beam Computed Tomography
Yoshinobu Hara, Satoshi Tokunaga Yusuke Kawashima and Takashi Kaneda
Background and purpose : Cone beam computed tomography （CBCT） is an imaging modality that is widely used in clinical practice. It allows physicians to obtain similar images to panoramic radiography. However, to the best of our knowledge, few studies have evaluated images, such as panoramic photographs, that have been reconstructed using CBCT （CBCT panoramic images）. The purpose of this study was to evaluate and compare CBCT panoramic images of the teeth and periodontal tissues with conventional panoramic radiographs and to clarify the usefulness of CBCT panoramic images.
Materials and methods: Panoramic images were reconstructed from CBCT images and compared with panoramic radiographs of 20 patients who underwent brain dock screening at our hospital. The images were evaluated by examining six teeth : the first molars and the right upper and lower middle incisors. The visibility of the crown, alveolar crest, root apex, pulp cavity, and periodontal ligament space were assessed, and appropriate scores were awarded. Three oral and maxillofacial radiologists independently reviewed the images, and any discrepancies were resolved by reaching a consensus. The Mann-Whitney U test was used to determine the significance of differences between the imaging modalities, with p-values of <0.05 were considered statistically significant. Results and conclusion : The maxillary alveolar crest, root apex, pulp cavity, and periodontal ligament space of the middle incisor; the mandibular crown of the middle incisor; and the alveolar crest, root apex, and apical region of the right molar were significantly more visible on the CBCT panoramic images than on the panoramic radiographs （maxillary right molar pulp cavity, maxillary middle incisor pulp cavity, periodontal ligament space, and mandibular right molar apical region : P<0.05, others : P<0.01）. Conversely, the crown regions of all of the examined teeth except the lower middle incisor were significantly less visible on the CBCT panoramic images than on the panoramic radiographs （maxillary right molar and middle incisor : P<0.05, others : P<0.01）. The present study demonstrates the usefulness of reconstruction using CBCT compared with panoramic radiography.
Dental Radiology 2017 ; 57（1）: 41-45
Key words： cone beam CT, panoramic radiograph, image reconstruction / コーンビーム CT，パノラマ X 線画像，画像再構成
緒 言 パノラマ X 線検査は上下顎骨および周囲組織を 1 枚の フィルムにて撮影する検査法で， 1950 年代にフィンラン ドの Paatero が開発し，以来多くの改良がなされてきた1。 同検査は歯の疾患を中心に周囲組織を含め様々な部位の疾 患を総覧的に診断可能であり，現在世界中の歯科診療で用 いられている。本邦では毎年約 1200 万枚が撮影され，診 断，治療に活用されている2。 一方で歯科用コーンビーム CT 検査（CBCT）は 2000 年代に新井らや Mozzo らによって開発された比較的新し い検査法であり，顎骨領域の情報を取得し歯や周囲組織の 状態を 3 次元的に評価することが可能である3，4。従来の 検査法と比較し，インプラント治療や智歯の抜歯，根管治 療，顎関節の検査に有用であることが知られており，現在 広く臨床にて活用されている5-8。 本検査法は取得したボリューム情報を再構成することで， 多様な画像を作成し，臨床応用することが可能である。同 臨床応用はセファロ画像に類似した画像やパノラマ X 線 画像に類似した画像も含まれる9。CBCT 再構成により作 成されたセファロ類似画像についての有用性の報告は散見 されるが10，11，CBCT 再構成により作成されたパノラマ X 線類似画像（以下パノラミック画像とする）の有用性の報 告はほとんどみられず，得られたパノラミック画像を用い た歯や歯周組織の診断に対する有用性も明らかではない。 本研究の目的は，歯および歯周組織についてパノラミック 画像と従来のパノラマ X 線画像との比較を行い，パノラ ミック画像の有用性を明らかにすることである。
Received February 20, revision accepted April 10, 2017. 著者所属：日本大学松戸歯学部放射線学講座
別刷請求先：〒 271-8587 千葉県松戸市栄町西 2-870-1 日本大学松戸歯学部放射線学講座 原 慶宜
From Department of Radiology, Nihon University School of Dentistry at Matsudo, 2-870-1 Sakaecho-Nishi, Matsudo city, Chiba 271-8587, Japan
Address reprint requests to the author, Dr. Y. Hara 版権：Ⓒ 2017 日本歯科放射線学会
対象と方法 対象 2015 年 3 月 19 日から 12 月 12 日までの間に本学付属 病院にて脳ドック検診を行った 20 名（男性 11 名，女性 9 名，39 ～ 74 歳，平均年齢 61.8 歳）の CBCT 画像より作 成されたパノラミック画像およびパノラマ X 線画像（以 下パノラマ画像とする）を用いた。対象の残存歯数は平均 25.2本で，そのうち金属を用いた治療歯の割合は 47％で あった。 なお本研究は本学倫理委員会の承認を得ている （EC-12-009）。 撮像方法および撮像条件 CBCT 装置として，3Dexam（カボデンタルシステムズ ジャパン株式会社，大阪）を用いた。撮像条件は管電圧 120kV，管電流 5 mA，FOV 16
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13 cm，WL：600， WW：3200，撮影秒数 26.9sec 照射秒数約 7sec，実効 線量 45-164μSv であり，患者位置付けはメーカーの推奨 する方法に準じ，通法どおり行った。またパノラミック画 像の作成には Invivo 5（カボデンタルシステムズジャパン 株式会社，大阪）を用いた。パノラミック画像は，本院放 射線技師により本院で通常使用されるパノラミック画像と 同様に，メーカーの推奨する方法に準じた方法で，曲線の 中心は歯の中心を結んだ線とし，断層幅は 1.5mm 程度， 画素サイズ 0.08×
0.08mmで再構成した。 比較対象となるパノラマ X 線撮影装置は Veraview ep-ocs （モリタ製作所，京都）を，イメージングプレートと して PlateST-VI （富士フイルムメディカル株式会社，東 京）を用いた。撮影条件はオート（自動）とし，撮影秒数 16sec，実効線量 21μSv，パラメーターはオートレベル 0， 標準パノラマ，患者位置付けはメーカーの推奨する方法に 準じ，通法どおり行った。イメージングプレートの読取装 置は FCR Speedia CS（富士フイルムメディカル株式会社， 東京）を用い，画素サイズ 0.1×
0.1mmで読込んだ。 評価項目および評価方法 上下顎左右第一大臼歯および上下顎右側中切歯の計 6 歯を評価対象とした。第一大臼歯が欠損している場合には 第二大臼歯を，右側中切歯が欠損している場合には左側中 切歯を各々用いて評価を行い，共に欠損している場合には その歯の評価を行わなかった。対象歯それぞれにつき，歯 冠，歯槽頂，根尖部，歯髄腔，歯根膜腔の 5 部位の解剖 学的構造物について評価を行った。 計 30 項目の解剖学的構造物の各々に， 高精細モニター 上で肉眼的に 5 段階評価を行い， 数値評価した。評価基準 は，5．構造全てがはっきりとわかる 4．構造がはっき りとわかる 3．画像診断を行うのに許容できる程度構造 がわかる 2．構造物があることは把握できるが不鮮明で ある 1．構造物の存在が把握できないとした。評価は臨 床経験 5 年以上の 3 名の歯科放射線科認定医が個別に行い， 評価が異なる場合は合意をもって 1 つの評価とした。統 計 解 析 は MannWhitney の U 検 定 を 用 い， P ＜ 0.05 を もって有意差有とした。解析には IBM SPSS Statistics ver. 20を用いた。 結 果 結果を Table 1 ，Figure 1 に，得られたパノラミック 画像の 1 例および同患者のパノラマ画像を Figure 2，3 に示す。上顎は全ての部位において，歯槽頂， 根尖部， 歯 髄腔の項目でパノラミック画像の評価の方が有意に高いが， 歯冠はパノラミック画像の方が有意に低いという結果と なった。歯根膜腔については中切歯ではパノラミック画像 の評価の方が有意に高い結果となったが，左右臼歯部は有 意差がみられなかった（Table 1，Figure 1）。 また下顎の評価は，下顎前歯部の歯冠部，歯槽頂， 根尖 部の項目はパノラミック画像の方が有意に高い結果となっ たが，歯根膜腔，歯髄腔は有意差がみられなかった。一方 で左右大臼歯について，右側根尖部はパノラミック画像の ほうが有意に高いという結果がみられたが，歯冠は左右と もパノラミック画像の方が有意に低いという結果となりそ の他の部位では有意差はみられなかった（Table 1，Fig-ure 1）。 考 察 本研究ではパノラマ X 線検査の断層域の差や機械の動 きを考慮し，前歯部および臼歯部の評価を行うため，それ ぞれの中央にある中切歯および第一大臼歯を対象として用 いた。 歯根および周囲組織の構造について，上顎臼歯部および 下顎前歯部においてパノラミック画像は従来のパノラマ画 像と同程度から有意に高い結果となったが，下顎臼歯にお いては右側根尖部以外には有意差がみられなかった。これ はパノラミック画像では歯列弓に沿って画像を再構成しパ ノラマ画像様の画像を作成するため，従来のパノラマ画像 で描画される含気空洞や頸椎等の障害陰影は描画されない。 このため頸椎の障害陰影の影響を受ける上下顎前歯部や， 硬口蓋や含気空洞の障害陰影の影響を受ける上顎臼歯部に おいては同程度から有意に高い結果となったと考えられる。 一方下顎臼歯においてはパノラマ画像においても障害陰影 の影響を受けにくい部位のため有意に高い結果とはならな かったが，同程度の結果となったと考えられる。根尖部に 左右差がみられた点についてはパノラマ画像の値に左右差 はほぼなくパノラミック画像の値が影響したと考えられる が，これは，パノラミック画像は上下の歯列をまとめて再 構成するが，上顎骨よりも下顎骨の左右差の方が大きいた め，下顎の根先部に小さな左右差が生じた結果である可能性があるが12，13，症例数が少ないため，ばらつきによるも のとも考えられる。しかしながらいずれにせよパノラマ画 像と同程度以上である。 また歯冠部については下顎前歯部以外の部位で有意に低 Table 1 上顎 右側第一大臼歯（n=16） 右側中切歯（n=19） 左側第一大臼歯（n=15） パノラマ パノラミック （CBCT） パノラマ パノラミック （CBCT） パノラマ パノラミック （CBCT） 歯冠部 3.6±1.0 3.1±0.5＊ 歯冠部 3.2±1.0 2.8±0.7＊ 歯冠部 3.6±0.9 3.2±0.6＊＊ 歯槽頂 3.0±1.1 3.8±1.0＊＊ 歯槽頂 2.4±0.9 2.8±0.9＊＊ 歯槽頂 2.8±0.9 3.7±0.9＊＊ 根尖部 2.9±0.8 3.5±0.7＊＊ 根尖部 2.4±0.8 3.4±0.7＊＊ 根尖部 2.8±0.9 3.5±0.7＊＊ 歯髄腔 2.2±1.0 2.5±0.7＊ 歯髄腔 2.0±0.8 2.5±0.9＊ 歯髄腔 1.8±0.7 2.4±0.8＊＊ 歯根膜腔 2.5±1.0 2.5±1.0 歯根膜腔 1.9±0.9 2.4±0.9＊＊ 歯根膜腔 2.3±1.2 2.4±1.0 下顎 右側第一大臼歯（n=14） 右側中切歯（n=19） 左側第一大臼歯（n=15） パノラマ パノラミック （CBCT） パノラマ パノラミック （CBCT） パノラマ パノラミック （CBCT） 歯冠部 4.1±0.8 3.5±0.8＊＊ 歯冠部 2.6±1.0 3.4±0.7＊＊ 歯冠部 3.9±0.9 3.1±0.8＊＊ 歯槽頂 4.4±0.7 4.2±1.0 歯槽頂 2.2±0.9 3.1±0.8＊＊ 歯槽頂 4.2±0.9 4.2±0.9 根尖部 3.7±0.8 4.1±0.7＊ 根尖部 2.5±0.9 3.6±0.7＊＊ 根尖部 3.6±1.1 3.7±0.7 歯髄腔 3.1±1.0 3.0±0.6 歯髄腔 2.1±1.0 2.2±0.8 歯髄腔 3.2±1.0 3.2±0.9 歯根膜腔 3.2±1.0 3.0±0.9 歯根膜腔 2.1±0.9 2.4±0.8 歯根膜腔 3.2±1.2 3.1±0.9
＊＊Mann Whitney U test : P<0.01 ＊ Mann Whitney U test : P<0.05
Figure 1
い結果となったが，これは金属アーチファクトの影響を受 けたためと考えられる。パノラミック画像は CBCT 画像 を再構成したものであり，CBCT 画像上で強いアーチファ クトが発生している場合にはこの影響を受けやすいことが 推測される。CBCT の金属アーチファクトは水平方向に 発生するため14，口腔内金属が多くみられる歯冠部周囲に 横方向に発生したと考えられる。特に今回は脳ドック検診 を受けられた方を対象としたため平均年齢は 60 歳代とい う日本の平均年齢よりやや高い値となった15。2011 年歯 科疾患実態調査によると日本人の処置歯を持つ割合は 60 歳代をピークにいわゆる山型分布となっており16，また日 本の保険治療で金属を用いて処置を行っていることを考慮 すると，今回の対象患者は日本人の平均より多くの口腔内 金属を有しており，パノラミック画像が金属アーチファク トの影響を強く受けた可能性がある。 また下顎前歯部においては歯冠部も有意に高い結果と なったが，これは前述の頸椎の障害陰影の影響に加え，前 歯部の断層域が狭いことが影響していると考えられる。当 科で使用しているパノラマ X 線装置は上顎の犬歯で断層 域を設定するため下顎前歯部は断層域からやや外れてしま う場合もある。しかしながらパノラミック画像は再構成に より作成されるため，範囲内に歯が入るよう確認をしなが ら再構成することが可能であり，パノラマ画像より有意に 評価の高い歯冠の画像が得られたと推測される。 本院で使用している CBCT は撮影時に咬合平面を床と 平行に撮影しており，その画像を再構成したパノラミック 画像も従来のパノラマ画像と異なり歯列が床と平行な画像 となっている。しかしながら今回の結果からはこれら撮影 方法の違いによる歯および歯周組織の画像への影響は示唆 されなかった。 これらのことよりパノラミック画像は前歯部，臼歯部と もにパノラマ画像と同等以上の有用な画像であり，1）パ ノラマ画像でみられる障害陰影（頸椎の陰影，含気空洞 等）がみられない，2）やや強い金属のアーチファクトが 横方向にみられる，3）咬合平面を床に平行にした位置で 撮影されている，という特徴があることがわかった。 パノラミック画像は従来のパノラマ画像と同等以上の有 用な画像を持つが，金属の影響を受けやすいことが示唆さ れた。 このため，口腔内に多数の金属がない場合にはパ ノラミック画像はパノラマ画像の代わりになりえることが 推測される。今回使用した CBCT 検査の被曝量が最小で も 45μSv，パノラマ X 線検査が 21μSv と倍以上であり， 被曝量を考慮すると現時点ではパノラマ X 線検査の代わ りに CBCT 検査を行うことは現実的ではないが，たとえ ば大学病院等で矯正前の検査や両側の智歯の抜歯，インプ ラント術前検査等の紹介で CBCT 撮影が必要となること があらかじめ推測される症例の場合には，パノラマ X 線 検査と CBCT 検査をともには行わず，CBCT 検査のみを 行いパノラミック画像を作成することで被曝の低減を行う ことが可能である。特に口腔内金属が少なく，且つ被曝感 受性の高い小児や若年者では積極的にパノラミック画像を 用いる必要があると考える。また CBCT の進歩は目覚し く被曝量は著しく低減しており，現在ではパノラマ 1 枚 分程度の実効線量で撮影することも可能となった17。今後 の CBCT の進歩によっては，パノラマ X 線検査の代わり に CBCT 検査を用いることが可能であると推測される。 文 献
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