Cone beam computed tomography vs. microcomputed tomography for trabecular bone healing assessment

PurposeThis study aimed to compare cone beam computed tomography (CBCT) and microcomputed tomography (mu CT) data to evaluate the micromorphological structure of healing bone in defects created on rabbit mandibles at different stages.MethodsResidual rabbit mandibular alveolar bone tissues from another animal study involving 18 rabbits were utilized. In the prior study, 10 x 4 mm bone cavities were created, left to heal naturally, and the animals were sacrificed after 21, 45, and 90 days. In this study, CBCT and mu CT imaging were performed on the excised defect regions. The micromorphometry parameters including bone-volume fraction (BV/TV), bone-surface density (BS/TV), fractal dimension, connectivity density (Conn. Dn.), trabecular thickness (Tb.Th), and trabecular separation (Tb.Sp) were examined by ImageJ (US National Institutes of Health, Bethesda, MD, USA). Paired two-sample t-tests, Wilcoxon test, and Bland-Altman plots were performed.ResultDifferences in the parameters Conn. Dn., fractal dimension, Tb.Th, and Tb.Sp were observed between CBCT and mu CT on day 21. By day 45, no significant differences were noted in BV/TV, BS/TS, Tb.Th, and Tb.Sp. On day 90, all measured parameters showed no statistically significant differences between CBCT and mu CT. Bland-Altman analysis showed an agreement for most parameters (BV/TV, BS/TV, fractal dimension, Tb.Th, and Tb.Sp) after 21, 45, and 90 days, with minimal biases emerging over time, while a more notable divergence in Conn. Dn. was observed.ConclusionCBCT can be used for micromorphological analyses on days 45 and 90 of bone healing as there were no differences between CBCT and mu CT during these periods. ZielIn dieser Studie sollten CBCT- (digitale Volumentomographie) und mu CT(Mikro-Computertomographie)-Daten verglichen werden, um die mikromorphologische Struktur der Knochenheilung in artifiziell erzeugten Defekten an Kaninchenunterkiefern in verschiedenen Stadien zu untersuchen.MethodeVerwendet wurde Restgewebe des Alveolarknochens von Kaninchen aus einer anderen Tierstudie mit 18 Kaninchen. In der vorangegangenen Studie wurden 10 x 4 mm gro ss e Knochendefekte geschaffen, die nat & uuml;rlich ausheilen sollten, und die Tiere wurden nach 21, 45 und 90 Tagen get & ouml;tet. In der vorliegenden Studie wurden CBCT- und mu CT-Aufnahmen der exzidierten Defektregionen durchgef & uuml;hrt. Die mikromorphometrischen Parameter einschlie ss lich Knochenvolumenanteil (BV/TV), Knochenoberfl & auml;chendichte (BS/TV), fraktale Dimension, Konnektivit & auml;tsdichte (Conn. Dn.), Trabekeldicke (Tb.Th) und Trabekelseparation (Tb.Sp) wurden mit ImageJ (US National Institutes of Health, Bethesda, MD, USA) untersucht. Durchgef & uuml;hrt wurden gepaarte Zwei-Stichproben-Tests, der Wilcoxon-Test und Bland-Altman-Diagramme.ErgebnisUnterschiede bei den Parametern Conn. Dn., fraktale Dimension, Tb.Th und Tb.Sp wurden zwischen CBCT und mu CT am 21. Tag festgestellt. Am 45. Tag wurden keine signifikanten Unterschiede bei BV/TV, BS/TS, Tb.Th und Tb.Sp festgestellt. Am 90. Tag zeigten alle gemessenen Parameter keine statistisch signifikanten Unterschiede zwischen CBCT und mu CT. Die Bland-Altman-Analyse zeigte eine & Uuml;bereinstimmung f & uuml;r die meisten Parameter (BV/TV, BS/TV, fraktale Dimension, Tb.Th und Tb.Sp) am 21., 45. und 90. Tag, wobei im Laufe der Zeit nur minimale Abweichungen auftraten, w & auml;hrend eine deutlichere Divergenz bei Conn. Dn. beobachtet wurde.SchlussfolgerungDie CBCT kann f & uuml;r mikromorphologische Analysen am 45. und am 90. Tag der Knochenheilung verwendet werden, da es in diesen Zeitr & auml;umen keine Unterschiede zwischen CBCT und mu CT gab.