锥形束计算机断层扫描下正颌术后上气道测量：不同成像软件的比较评估成果解读

《Scientific Reports》：Cone beam computed tomography based upper airway measurement after orthognathic surgery: a comparative evaluation of different imaging software

为探究正颌术后上气道变化测量的软件差异，研究对比三款软件，发现测量有差异，强调标准化重要性。

　　在睡眠呼吸健康领域，阻塞性睡眠呼吸暂停综合征（OSAS）正悄然成为一个影响全球约 9.36 亿人的 “健康杀手”，而且其患病人数还在持续上升。肥胖是导致 OSAS 的主要风险因素，颈部脂肪堆积使得颈部周长增加，再加上睡眠时咽部肌肉张力降低，很容易造成上气道塌陷。此外，咽部结构狭窄、上气道（UA）容积减小以及咽部肌肉功能受损等，都在 “助力” OSAS 的发生。而颌骨错位和遗传导致的颌骨异常，也会让气道功能出现问题。如果 OSAS 得不到及时治疗，一系列长期健康问题就会接踵而至，像高血压、心脏病、认知障碍等。

准确诊断和评估 OSAS 及其相关的 UA 异常，对于制定有效的治疗方案至关重要。多导睡眠监测虽然是诊断 OSAS 的 “金标准”，但影像学检查也是不可或缺的辅助手段。锥形束计算机断层扫描（CBCT）凭借较低的辐射剂量，逐渐成为可视化 UA 的常用方法。它不仅能计算体积和横截面积，相比二维头影测量获取的线性测量数据，CBCT 提供的信息更加全面。随着 CBCT 图像查看软件的不断发展，以及表面扫描技术和开放文件格式的应用，CBCT 在颌面矫正的虚拟手术模拟中也占据了重要地位，尤其是在正颌手术中，对治疗 OSAS 效果显著，比如上颌下颌前移术（MMA）在成年 OSAS 患者中的成功率约为 86%，治愈率约为 40%。

然而，正颌手术毕竟是有创操作，还可能存在副作用。对于患者和医生来说，精确了解术后 UA 的变化至关重要，CBCT 扫描可以通过测量体积和横截面积来实现这一目的。但问题来了，不同的软件在解读这些测量结果时是否具有可比性呢？尽管 CBCT 在正颌手术规划中广泛用于 UA 可视化，但不同软件测量的可比性方面却存在明显的研究空白。为了填补这一空白，来自德国慕尼黑工业大学等机构的研究人员展开了一项研究，相关成果发表在《Scientific Reports》上。

研究人员采用回顾性分析的方法，收集了 2017 年 1 月 1 日至 2022 年 6 月 16 日期间接受颌面外科治疗患者的 CBCT 扫描数据。这些数据包括术前（t₀）和术后（t₁）的图像，用于治疗规划、模拟和评估治疗效果。研究纳入了 29 名年龄在 18 - 65 岁之间，未曾接受过正颌手术且拥有高质量 CBCT 扫描图像的患者，排除了严重骨骼畸形患者以及图像存在明显伪影或质量不佳的情况。

研究人员使用了三款软件：Dolphin（Do）、Romexis 5（Ro5）和 Romexis 6（Ro6），通过测量口咽区域的体积（V）和最小横截面面积（MCA）来评估 UA。在测量过程中，每个患者的每个时间点（t₀和 t₁）都用三款软件分别测量两次（M1 和 M2），且两次测量间隔至少 24 小时，以减少回忆偏倚。测量完成后，计算 t₁和 t₀之间的差异（Diff.t₁-t₀）来确定手术前后变量的变化。

在进行 CBCT 扫描时，所有图像均使用 ProMax? 3D Mid + Pan 设备获取，扫描时患者站立，头部固定并按照法兰克福平面进行定位，扫描过程中患者需将舌头放在上颚，保持静止并轻轻用鼻子呼吸。同时，对图像的对齐和感兴趣区域（ROI）进行了标准化设定，确保测量的一致性和可比性。

研究结果显示，三款软件对正颌手术后口咽变量 V 和 MCA 的变化解读存在差异。方差分析（ANOVA）表明，Dolphin 与两款 Romexis 软件在变量 V 的测量上存在显著差异（Do/Ro5：p = 0.034；Do/Ro6：p = 0.047），而两款 Romexis 软件之间无显著差异（Ro5/Ro6：p = 0.685）。进一步的配对 t 检验也证实了这些差异。在 MCA 的测量上，三款软件之间没有显著差异（Do/Ro5：p = 0.945；Do/Ro6：p = 0.233；Ro5/Ro6：p = 0.069）。Bland - Altman 分析展示了软件测量之间的一致性和偏差情况，所有软件在重复测量中都表现出了良好的一致性，计算得出的组内相关系数（ICC）也显示出三款软件在所有变量和时间点上都具有出色的可靠性。

研究还发现，不同软件在测量上的差异可能与多种因素有关。软件算法方面，Romexis 5 的 “区域生长工具” 和 Romexis 6 的 “气道提取工具” 算法不同，可能导致体积测量的差异。而且，目前 CBCT 设备在辐射产生、过滤和检测等方面存在差异，数据重建方法和灰度值计算也会受到影响，再加上缺乏统一的气道容积测量标准协议，这些都可能影响测量结果。

从临床意义来看，上气道分析对于理解和管理 OSAS 以及正颌手术至关重要。手术如 MMA 对气道解剖结构有显著影响，而气道参数（如 MCA）与 OSAS 的关键指标 —— 呼吸暂停低通气指数（AHI）密切相关。但由于不同软件测量结果存在差异，这可能会影响治疗决策和治疗效果评估，所以在临床实践和研究中，选择一致的软件并对阈值进行标准化非常重要。

这项研究存在一定的局限性。样本量仅 29 例，可能限制了研究结果的普遍性；回顾性研究设计可能存在偏倚；只分析了三款软件，未与金标准对比，且所有测量由同一人完成，无法评估评分者间的可靠性；术后成像时间范围在 3 - 12 个月，可能引入时间偏倚；未充分考虑患者特定因素对测量的影响；软件算法的专有性也限制了对差异的解释。未来研究需要通过前瞻性设计、更大的样本量、多个评分者以及标准化的成像时间框架来解决这些问题，从而提高研究结果的稳健性和普遍性。

总之，该研究通过比较三款软件评估正颌术后上气道变化，发现软件间存在测量差异，虽然所有软件都具有良好的可靠性，但这种差异提醒人们在临床实践和研究中要谨慎选择软件并进行标准化操作，这对于准确评估治疗效果和管理 OSAS 患者具有重要意义。