RU2808009C1 - Method of topography of areas of the lower jaw for measuring the optical density of the cortical and trabecular substance on positron emission tomography scans (pet-ct scans) - Google Patents
Method of topography of areas of the lower jaw for measuring the optical density of the cortical and trabecular substance on positron emission tomography scans (pet-ct scans) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2808009C1 RU2808009C1 RU2023106556A RU2023106556A RU2808009C1 RU 2808009 C1 RU2808009 C1 RU 2808009C1 RU 2023106556 A RU2023106556 A RU 2023106556A RU 2023106556 A RU2023106556 A RU 2023106556A RU 2808009 C1 RU2808009 C1 RU 2808009C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- substance
- lower jaw
- cortical
- scans
- optical density
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 230000001054 cortical effect Effects 0.000 title claims abstract description 20
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 17
- 238000002600 positron emission tomography Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 238000012876 topography Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000003340 mental effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 abstract description 10
- 238000000326 densiometry Methods 0.000 abstract description 10
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 abstract description 7
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 abstract description 7
- 238000002512 chemotherapy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 210000004373 mandible Anatomy 0.000 description 2
- AOYNUTHNTBLRMT-SLPGGIOYSA-N 2-deoxy-2-fluoro-aldehydo-D-glucose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](F)C=O AOYNUTHNTBLRMT-SLPGGIOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 210000005257 cortical tissue Anatomy 0.000 description 1
- 239000004053 dental implant Substances 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 210000004283 incisor Anatomy 0.000 description 1
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 1
- 210000002698 mandibular nerve Anatomy 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000000424 optical density measurement Methods 0.000 description 1
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 1
- 239000012217 radiopharmaceutical Substances 0.000 description 1
- 229940121896 radiopharmaceutical Drugs 0.000 description 1
- 230000002799 radiopharmaceutical effect Effects 0.000 description 1
- 238000001959 radiotherapy Methods 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к медицине, в частности к радионуклидной диагностике онкологических заболеваний, стоматологии, рентгенологии, и может использоваться для топографии участков нижней челюсти для измерения оптической плотности кортикального и трабекулярного вещества на сканах позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ-КТ сканах) у онкологических пациентов.The invention relates to medicine, in particular to radionuclide diagnostics of cancer, dentistry, radiology, and can be used to topograph areas of the mandible to measure cortical and trabecular optical density on positron emission tomography (PET-CT) scans in cancer patients.
В качестве прототипа данного изобретения использовался «Способ топографии участков нижней челюсти для денситометрии на сканах позитронно-эмиссионной томографии» (патент на изобретение RU № 2779366, дата государственной регистрации 06 сентября 2022, авторы Шелегова И.Г.,Нуриева Н.С., Важенина Д.А.). Недостатки прототипа следующие: при денситометрии в участках костной ткани в проекции корней центральных резцов и корней премоляров площадью 0,6-1,2 см2 часто помимо губчатой костной ткани вовлекается кортикальная пластинка и нижнечелюстной канал, из-за этого полученные значения имеют большой диапазон и эти данные трудно сравнивать в динамике. В прототипе не указан диапазон нормальных количественных значений, которые должны получиться при использовании данного способа.As a prototype of this invention, the “Method of topography of areas of the lower jaw for densitometry on positron emission tomography scans” was used (patent for invention RU No. 2779366, state registration date September 06, 2022, authors Shelegova I.G., Nurieva N.S., Vazhenina YES.). The disadvantages of the prototype are the following: when densitometry in areas of bone tissue in the projection of the roots of the central incisors and premolar roots with an area of 0.6-1.2 cm 2 , in addition to cancellous bone tissue, the cortical plate and the mandibular canal are often involved, because of this the obtained values have a wide range and these data are difficult to compare over time. The prototype does not indicate the range of normal quantitative values that should be obtained when using this method.
В основу изобретения положена задача - разработать способ топографии участков нижней челюсти для измерения оптической плотности кортикального и трабекулярного вещества на сканах позитронно-эмиссионной томографии с указанием количественных значений оптической плотности в измеряемых участках для контроля соответствия измерений данному способу.The basis of the invention is the task of developing a method for the topography of areas of the lower jaw for measuring the optical density of the cortical and trabecular substance on positron emission tomography scans, indicating the quantitative values of the optical density in the measured areas to control the compliance of the measurements with this method.
Указанная задача решается тем, что в способе опытным путем найдены участки нижней челюсти, хорошо визуализируемые на ПЭТ-КТ сканах и пригодные для денситометрии, также приводятся количественные значения оптической плотности в измеряемых участках для контроля соответствия измерений данному способу.This problem is solved by the fact that the method experimentally found areas of the lower jaw that are well visualized on PET-CT scans and suitable for densitometry; quantitative values of optical density in the measured areas are also provided to control the compliance of the measurements with this method.
Заявляемый способ позволяет врачу-рентгенологу, онкологу, онкологу-химиотерапевту выбрать оптимальный участок на нижней челюсти для денситометрии на ПЭТ-КТ сканах и проверить правильность полученных измерений. The inventive method allows a radiologist, oncologist, oncologist-chemotherapist to select the optimal area on the lower jaw for densitometry on PET-CT scans and check the accuracy of the measurements obtained.
В предлагаемом способе впервые указываются топографические ориентиры участков на нижней челюсти, хорошо визуализируемых, пригодных для денситометрии на ПЭТ-КТ сканах с указанием количественных значений оптической плотности в измеряемых участках для контроля соответствия измерений данному способу. Для решения вышеуказанной задачи были исследованы ПЭТ-КТ сканы 64 онкологических пациентов.In the proposed method, for the first time, topographic landmarks of areas on the lower jaw that are well visualized and suitable for densitometry on PET-CT scans are indicated, indicating quantitative values of optical density in the measured areas to control the compliance of the measurements with this method. To solve the above problem, PET-CT scans of 64 cancer patients were examined.
Применение способа позволит выбрать оптимальный участок на нижней челюсти для денситометрии кортикального и трабекулярного вещества на ПЭТ-КТ сканах и уменьшить материальные и временные затраты медицинского персонала.Application of the method will allow you to select the optimal area on the lower jaw for densitometry of the cortical and trabecular substance on PET-CT scans and reduce the material and time costs of medical personnel.
Способ иллюстрируется фотографиями: фиг. 1. - ПЭТ-КТ скан, аксиальный срез, поиск нижней челюсти; фиг. 2. - ПЭТ-КТ скан, аксиальный срез, поиск верхнего края ментального отверстия на нижней челюсти; фиг. 3. - ПЭТ-КТ скан, определение оптической плотности костной ткани на нижней челюсти по предложенному способу.The method is illustrated by photographs: Fig. 1. - PET-CT scan, axial section, search for the lower jaw; fig. 2. - PET-CT scan, axial section, search for the upper edge of the mental foramen on the lower jaw; fig. 3. - PET-CT scan, determination of the optical density of bone tissue in the lower jaw using the proposed method.
Способ измерения оптической плотности нижней челюсти у онкологических пациентов на позитронно-эмиссионных томограммах (ПЭТ-КТ сканах) осуществляют следующим образом.A method for measuring the optical density of the lower jaw in cancer patients on positron emission tomograms (PET-CT scans) is carried out as follows.
1. Пациенту проводят стандартное ПЭТ-КТ исследование на 64-срезовом томографе через 60-90 минут после введения радиофармпрепарата фтордезоксиглюкозы ФДГ-F18. Анализ ПЭТ-КТ сканов проводят в режиме просмотра «Оncology MM».1. The patient undergoes a standard PET-CT study on a 64-slice tomograph 60-90 minutes after administration of the radiopharmaceutical fluorodeoxyglucose FDG-F 18 . Analysis of PET-CT scans is carried out in the “Oncology MM” viewing mode.
2. На полученном трехмерном изображении с помощью системы навигации на аксиальном срезе находят нижнюю челюсть (фиг. 1).2. On the resulting three-dimensional image, using the navigation system, the lower jaw is found on an axial section (Fig. 1).
3. На аксиальном срезе путем прокручивания ролика компьютерной мыши на нижней челюсти находят верхний край ментального отверстия (фиг.2).3. On the axial section, by scrolling the computer mouse roller on the lower jaw, the upper edge of the mental foramen is found (Fig. 2).
4. Находят искомую плоскость над нижнечелюстным каналом путем прокручивания ролика компьютерной мыши выше на 2-3 мм.4. Find the desired plane above the mandibular canal by scrolling the computer mouse roller 2-3 mm higher.
5.Найдена оптимальная плоскость для измерения оптической плотности кортикального и трабекулярного вещества на нижней челюсти. В данной искомой плоскости с помощью виртуального инструмента ROI (region of interest) выделяют участки кортикального и трабекулярного вещества округлой формы диаметром не менее 2 мм (фиг.3).5. The optimal plane for measuring the optical density of the cortical and trabecular substance in the lower jaw has been found. In this desired plane, using the ROI (region of interest) virtual tool, rounded areas of cortical and trabecular substance with a diameter of at least 2 mm are identified (Fig. 3).
Согласно литературному источнику [Васильков С.С. iCATVision - программа визуализации данных компьютерной томографии челюстно-лицевой области. Артефакты и ошибки при проведении. Методические рекомендации.
Санкт-Петербург, КаВо, 2012г.- 74с.] для губчатого вещества диапазон значений составляет 200-800 HU, для кортикального вещества и корней зубов 1600-2300 HU. Классификация качества кости по Mish [Mish C.E..(2005). Dental implant prostetics. Elsevier Mosby. 656]: класс D1 преимущественно состоит из плотной кортикальной костной ткани (более 1250 HU), класс D2 состоит из плотной или толстой пористой кортикальной костной ткани на гребне и грубой трабекулярной костной ткани под ней (850-1250 HU ), класс D3 состоит из более тонкой пористой кортикальной ткани гребня и тонкой трабекулярной ткани внутри (350-850 НU), класс D4 - рыхлая, тонкая компактная кость (менее 350 HU). Данные количественные значения могут использоваться в качестве ориентира для контроля соответствия измерений данному способу.According to the literary source [Vasilkov S.S. iCATVision is a program for visualizing computed tomography data of the maxillofacial region. Artifacts and errors during implementation. Guidelines.
St. Petersburg, Kavo, 2012 - 74 p.] for spongy substance the range of values is 200-800 HU, for cortical substance and tooth roots 1600-2300 HU. Classification of bone quality according to Mish [Mish CE. (2005). Dental implant prosthetics. Elsevier Mosby. 656]: class D1 consists predominantly of dense cortical bone tissue (more than 1250 HU), class D2 consists of dense or thick porous cortical bone tissue at the crest and coarse trabecular bone tissue underneath (850-1250 HU), class D3 consists of more thin porous cortical tissue of the crest and thin trabecular tissue inside (350-850 HU), class D4 - loose, thin compact bone (less than 350 HU). These quantitative values can be used as a guideline for monitoring the compliance of measurements with a given method.
Механизм действия: ориентиром является ментальное отверстие, т.к. хорошо определяется на ПЭТ-КТ сканах. Измерения оптической плотности проводятся на срезе нижней челюсти над уровнем нижнечелюстного нерва. В данном срезе представлено достаточно однородное компактное и губчатое вещество, что отражается на диапазоне полученных измерений. В некоторых случаях вследствие вариабельности расположения ментального отверстия и различной длины корней зубов полученные измерения могут отличаться от заявленных в данном способе.Mechanism of action: the reference point is the mental opening, because well detected on PET-CT scans. Optical density measurements are taken on a section of the mandible above the level of the mandibular nerve. This section presents a fairly homogeneous compact and spongy substance, which is reflected in the range of measurements obtained. In some cases, due to variability in the location of the mental foramen and different lengths of tooth roots, the measurements obtained may differ from those stated in this method.
Предлагаемый способ отличается от существующих тем, что в способе подробно описана навигация для поиска участков нижней челюсти, хорошо визуализируемые на ПЭТ-КТ сканах и пригодные для денситометрии относительно однородного кортикального и трабекулярного вещества.The proposed method differs from existing ones in that the method describes in detail navigation for searching areas of the lower jaw that are well visualized on PET-CT scans and suitable for densitometry of relatively homogeneous cortical and trabecular substance.
Предлагаемый способ позволяет врачу-рентгенологу, онкологу, онкологу-химиотерапевту осуществить быстрый поиск оптимального участка на нижней челюсти для проведения денситометрии кортикального и трабекулярного вещества при оценке состояния костной ткани нижней челюсти у онкологических пациентов при планировании химиотерапевтического лечения, в том числе остеомодифицирующими агентами, после проведения лучевой терапии.The proposed method allows a radiologist, oncologist, oncologist-chemotherapist to quickly search for the optimal area on the lower jaw for densitometry of the cortical and trabecular substance when assessing the condition of the bone tissue of the lower jaw in cancer patients when planning chemotherapy treatment, including osteomodifying agents, after radiation therapy.
Пример конкретного осуществления.Example of a specific implementation.
Пациенту с онкологическим заболеванием было проведено ПЭТ-КТ, при просмотре скана врач - рентгенолог на нижней челюсти слева увидел патологическое образование (фиг.2). Согласно предложенному способу было проведено определение оптической плотности данного образования: в центре очага с помощью инcтрумента ROI была выделена область диаметром 4,5 мм, полученные измерения - 1635 HU ± 41,6 HU. Полученные значения значительно превышают нормальные значения губчатого вещества, данный пациент был направлен на консультацию к челюстно-лицевому хирургу с целью дальнейшей диагностики.A patient with cancer underwent a PET-CT scan; when viewing the scan, the radiologist saw a pathological formation on the lower jaw on the left (Fig. 2). According to the proposed method, the optical density of this formation was determined: in the center of the lesion, an area with a diameter of 4.5 mm was selected using the ROI tool, the resulting measurements were 1635 HU ± 41.6 HU. The obtained values significantly exceed the normal values of the spongy substance; this patient was referred for consultation to an oral and maxillofacial surgeon for further diagnosis.
Таким образом может использоваться предложенный способ топографии участков нижней челюсти для денситометрии на ПЭТ-КТ сканах.Thus, the proposed method for topography of areas of the lower jaw can be used for densitometry on PET-CT scans.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2808009C1 true RU2808009C1 (en) | 2023-11-21 |
Family
ID=
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2734746C1 (en) * | 2020-04-27 | 2020-10-22 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Method for determining thickness of attached gingiva |
| RU2779366C1 (en) * | 2021-07-08 | 2022-09-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО ЮУГМУ Минздрава России) | Method for topography of mandibular areas for densitometry on positron-emission tomography scans |
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2734746C1 (en) * | 2020-04-27 | 2020-10-22 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Method for determining thickness of attached gingiva |
| RU2779366C1 (en) * | 2021-07-08 | 2022-09-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО ЮУГМУ Минздрава России) | Method for topography of mandibular areas for densitometry on positron-emission tomography scans |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ШЕЛЕГОВА И. Г. Динамика оптической плотности костной ткани челюстей у пациентов с бифосфонатным остеонекрозом. Молодежный инновационный вестник. 2021, том 10, номер S1, стр. 436-438. CHARALAMPAKIS A. et al. The position of the mental foramen in dentate and edentulous mandibles: clinical and surgical relevance. Folia Morphol. 2017, Vol. 76, No. 4, pp. 709-714. DEVLIN H. et al. Mandibular Radiomorphometric Indices in the Diagnosis of Reduced Skeletal Bone Mineral Density. Osteoporosis International. 2002, volume 13, pages 373-378. KUBILIUS M. et al. Descriptive study of mandibular canal visibility: morphometric and densitometric analysis for digital panoramic radiographs. Dentomaxillofac Radiol. 2016, v.45(7): 20160079. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Poeschl et al. | Comparison of cone-beam and conventional multislice computed tomography for image-guided dental implant planning | |
| Nardi et al. | Accuracy of orthopantomography for apical periodontitis without endodontic treatment | |
| Closmann et al. | The use of cone beam computed tomography as an aid in evaluating and treatment planning for mandibular cancer | |
| Georgescu et al. | Quantitative and qualitative bone analysis in the maxillary lateral region | |
| Naito et al. | Three‐dimensional alveolar bone morphology analysis using computed tomography | |
| Sirin et al. | Detection of crestal radiolucencies around dental implants: an in vitro experimental study | |
| US7471761B2 (en) | System and method for computing oral bone mineral density with a panoramic x-ray system | |
| Georgescu et al. | Cone beam computed tomography as a method of quantitative and qualitative analysis of alveolar crest in the frontal mandibular area | |
| Ekestubbe et al. | Low-dose tomographic techniques for dental implant planning. | |
| Pharoah | Imaging techniques and their clinical significance. | |
| Chen et al. | Retrospective comparison of the frequency, distribution, and radiographic features of osteosclerosis of the jaws between Taiwanese and American cohorts using cone-beam computed tomography | |
| Çağlayan et al. | Is ultrasonography sufficient for evaluation of mental foramen? | |
| Rajeev et al. | Diagnostic accuracy of ultrasonography in the assessment of facial fractures | |
| Kailash | CBCT–Cone beam computed tomography | |
| Friedrich et al. | Supernumerary teeth of permanent dentition in patients with neurofibromatosis type 1 | |
| Sankar et al. | 2D Vs 3D Imaging In Endodontics-A Review | |
| RU2808009C1 (en) | Method of topography of areas of the lower jaw for measuring the optical density of the cortical and trabecular substance on positron emission tomography scans (pet-ct scans) | |
| Nikolic‐Jakoba et al. | Effect of section thickness on cone beam computed tomography‐based measurements of intrabony defects compared with clinical measurements | |
| Rajaraman et al. | Arriving at a definitive bone quality | |
| Nair et al. | Comparative evaluation of Tuned Aperture Computed Tomography® for the detection of mandibular fractures | |
| Hofmann et al. | The topography of displaced canines: a 3D-CT study | |
| Bagchi | Different imaging techniques for dental implants | |
| Shenoy et al. | Add a third dimension to your patient care with cone beam computed tomography | |
| Ibrahim et al. | Evaluation of Image Quality of Head Computed Tomography at the University of Maiduguri Teaching Hospital, Nigeria | |
| Baker | Comparative Study on J. Morita Accuitomo 170 Quality Settings on the Ability to Detect MB2 in Maxillary First and Second Molars |