Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2024.

Bibliography: pages 129-136.

Aim: The aim of the present study was to assess the effect of the technique of segmentation (manual or/ semi-automatic) on the accuracy of linear and volumetric measurements of the reconstructed mandibular condyle from CBCT images as compared to the real measurements of the actual condyle which act as the gold standard.
Methodology: 30 dry mandibular condyles were included in this study. Real linear measurements were done using a digital caliper. For real Volumetric measurements, water displacement technique was used. Each skull &mandible assembly was scanned using the standard imaging protocol using Planmeca Promax 3D Mid CBCT machine. DICOM files were imported to 3D slicer open-source segmentation software. Manual and semiautomatic segmentation techniques were used to obtain 3D reconstructed mandibular condyles. Linear measurements were done on the 3D reconstructed condyle corresponding to the real physical measurements. Volumetric measurements were automatically measured by the software. Data were normally distributed and were analyzed using repeated measures ANOVA followed by Bonferroni post hoc test. Correlations were analyzed using Pearson’s correlation coefficient. Reliability was analyzed using the intraclass correlation coefficient (ICC).
Results: The overall agreement of the manual and the semiautomatic segmentation techniques with the real gold standard was excellent in L1, and volumetric measurements collectively. While it was good in L2 and poor in L3 measurements. They differ in the linear measurements collectively where they showed excellent and good agreement respectively. Concerning the measurement errors of both modalities, the semiautomatic technique showed a higher error in all the outcomes.
Conclusion: CBCT is an accurate and reliable imaging modality for maxillofacial structures segmentation. Semi-automated segmentation of the mandibular condyle is a reliable and time- saving segmentation approach that can yield accurate results compared to manual segmentation.

منذ ادخال الأشعة المقطعية بالحاسوب مخروطية الشعاع في مجال طب الأسنان، تم تقييم دقتها وموثوقيتها في قياسات الهياكل القحفية الوجهية وثبت صحتها. يتأثر نمو الفك السفلي بشكل كبير بالتغيرات في شكل اللقمة وأبعادها. و قد ذكرت أيضًا بعض الدراسات أن إعادة التشكيل الفسيولوجي للمفصل الفكي الصدغي بعد العمليات الجراحية التقويمية عادة ما تسبب انتكاسة الهيكل العظمي. لذلك، كان التشريح المعقد للمفصل الفكي الصدغي موضع اهتمام العديد من الباحثين. وبناءا عليه، فإن إنشاء طريقة دقيقة لتقييم أبعاد اللقمة وحجمها أمر في غاية الأهمية.
سهلت عملية التجزئة التقييم ثلاثي الأبعاد لقمة الفك السفلي. تم استخدام تقنيات تجزئة مختلفة في مجال طب الأسنان. تقنيات التجزئة اليدوية وشبه الآلية و الآلية هي تقنيات التجزئة الرئيسية المستخدمة في تجزئة لقمة الفك السفلي. في التقنية اليدوية، يقوم الطبيب بتحديد الخطوط اللقمية في كل شريحة لإنتاج لقمة مجزأة ثلاثية الأبعاد مُعاد بناؤها. بينما في التقنية الآلية ، يختار المشغل نطاقًا محددًا من وحدات Hounsfield لتوجيه التجزئة. أما التقنية شبه الآلية هي مزيج من كلا التقنيتين. التقنية اليدوية هي الأكثر دقة، ولكنها صعبة للغاية وتستغرق وقتًا طويلاً. ومن ناحية أخرى، فإن التقنية الآلية سريعة ولكنها أقل دقة. بينما التقنية شبه الآلية تتميز بأنها طريقة مريحة للغاية، ولا تزال موثوقيتها غير مؤكدة.
يجب تأكيد موثوقية طرق التجزئة من خلال مقارنتها بالقياسات الفعلية المرجعية. لذلك، قامت هذه الدراسة بتقييم تأثير تقنيات التجزئة ، اليدوية وشبه الآلية، على دقة القياسات الخطية والحجمية لقمة الفك السفلي المعاد بناؤها ثلاثية الأبعاد، باستخدام الأشعة المقطعية بالحاسوب مخروطية الشعاع، مقارنة بالقياسات الخطية والحجمية الفعلية للقمات الفك السفلي باعتبارها المعيار المرجعي.
في هذه الدراسة تم اجراء قياسات خطية فعلية (L1,L2,L3) وقياسات حجمية لـثلاثين لقمة للفك السفلي باستخدام الفرجار الرقمي وتقنية إزاحة الماء (وفقًا لمبدأ أرخميدس) على التوالي. تم تجهيز كل لقمة الفك السفلي بالحفرة الحقانية المقابلة في الجمجمة وتم تصويرها باستخدام جهاز الأشعة المقطعية بالحاسوب مخروطية الشعاع Planmeca Promax 3 D Mid باستخدام بروتوكول التصوير التقليدي. تم ادخال ملفات DICOM الخاصة بالجماجم والفك السفلي المجمعة إلى برنامج تجزئة مفتوح المصدر3D slicer. بعد ذلك، تم إجراء عملية التجزئة اليدوية التجزئة شبه الآلية باستخدام هذا البرنامج. بعد تكوين صورة ثلاثية الأبعاد لللقمة المجزأة ، عن طريق تقنيات التجزئة اليدوية أو شبه الآلية، تم حساب القياسات الخطية و القياسات الحجمية على البرنامج المطابقه للقياسات الحقيقية.
و بينت النتائج أن الاتفاق العام بين تقنيات التجزئة اليدوية وشبه الآلية مع المعيار الذهبي الحقيقي كان ممتازًا في القياسات L1 .والقياسات الحجمية بشكل جماعي. بينما كانت جيدة في قياسات L2 وضعيفة في قياسات L3. وهي تختلف في القياسات الخطية مجتمعة حيث أظهرت اتفاقًا ممتازًا وجيدًا على التوالي. أظهرت جميع تحليلات الاتفاق لقياسات البرمجيات مع القياسات الحقيقية فروق ذات دلالة إحصائية باستثناء قياسات التقنية شبه الآلية لـ L3، ولم يكن الاتفاق ذو دلالة إحصائية (p>0.05).
وفيما يتعلق بأخطاء القياس في كلتا الطريقتين، أظهرت التقنية شبه الآلية خطأ قياس أعلى غير ذي دلالة إحصائية في جميع القياسات الخطية. بينما أظهرت التقنية شبه الآلية خطأ قياس ذو دلالة إحصائية أعلى من التقنية اليدوية في القياسات الحجمية.
ولذلك، يمكن أن نستنتج من هذه الدراسة أن كلا من التقنيات اليدوية وشبه الآلية أظهرت قياسات خطية موثوقة. حيث أظهرت التقنية اليدوية قياسات حجمية أكثر دقة من تلك التي تم الحصول عليها من التقنية شبه الآلية. ولذلك، هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات لتحليل موثوقية التقنية شبه الآلية.

Issues also as CD.

Text in English and abstract in Arabic & English.