CBCT應(yīng)用測量微種植體周圍骨組織的研究進(jìn)展

劉金杭，陳 巖，陳 雪，王 璐，陸 瑤

（1內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)，內(nèi)蒙古呼和浩特010059；2內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院口腔科，內(nèi)蒙古呼和浩特010050）

·綜述·

CBCT應(yīng)用測量微種植體周圍骨組織的研究進(jìn)展

劉金杭1，陳 巖2，陳 雪1，王 璐1，陸 瑤1

（1內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)，內(nèi)蒙古呼和浩特010059；2內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院口腔科，內(nèi)蒙古呼和浩特010050）

微種植體憑借不依賴于患者合作、自身體積小、操作方便及穩(wěn)定有效等優(yōu)勢在正畸臨床中得到日益廣泛的應(yīng)用．微種植體植入的穩(wěn)定性和植入部位的牙槽骨條件有密切關(guān)系，CBCT可以通過測量分析牙槽骨條件，提高在微種植體的初始穩(wěn)定性，以及種植體植入的最佳位置．對于術(shù)前評估，術(shù)后種植體植入預(yù)后的成功率等方面均起關(guān)鍵作用．本文就CBCT在正畸微種植體周圍骨組織的研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述．

CBCT；微種植體；牙槽骨

0 引言

微種植體支抗以自身體積小、成本低以及患者使用舒適、安全、穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)已被廣泛應(yīng)用于正畸臨床［1］．微種植體支抗的動物實(shí)驗(yàn)和臨床實(shí)踐雖然取得了較高的成功率，但在實(shí)際臨床中，脫落情況時(shí)有發(fā)生．以往研究證實(shí)種植體植入后初始穩(wěn)定性較差，易松動，使種植體周圍形成纖維膜，不能形成骨整合，最終導(dǎo)致種植體松動、脫落［2］．微種植體良好的初期穩(wěn)定性是其成功的基礎(chǔ)，而微種植體植入部位骨量又是微種植體穩(wěn)定性的必要因素之一［3］．

1 種植體周圍骨組織的測量

1．1 植入?yún)^(qū)域的骨密度的測量方法 測量骨密度的方法有雙能量骨密度測量（Dual-energy X-ray Absorp-tiometry，DEXA）法、影像學(xué)CBCT法和三維有限元法．雙能量骨密度測量是測量骨密度的金標(biāo)準(zhǔn)［4］．但其操作復(fù)雜、價(jià)格昂貴、掃描時(shí)間長，因而沒有得到廣泛應(yīng)用．三維有限元建模大多采用CT圖像處理法［5］．通過確定建模范圍后，經(jīng)過一系列數(shù)據(jù)的處理，可以得到組織器官的三維結(jié)構(gòu)，能夠清楚的使組織器官得到具體的三維結(jié)構(gòu)還原，使原有組織器官在圖像中得以重現(xiàn)，并為口腔醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)科研等提供有效信息［6］．但三維有限元法存在一定不足，即對CT片需要處理大量數(shù)據(jù)，而且與實(shí)際組織器官的原本實(shí)際樣貌有所差別，并且對于如何根據(jù)研究目的來提高區(qū)分牙齒細(xì)微結(jié)構(gòu)的精確度，也是一個(gè)有待研究的問題［7］．所以實(shí)際臨床很少應(yīng)用三維有限元法．錐形束CT又稱Cone beam CT（CBCT）是近年來發(fā)展迅速的一項(xiàng)影像技術(shù)，由于其得到的是三維圖像，并且使用遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)CT的放射劑量就能夠提供亞毫米級的空間分辨率，因而在口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景［8］．CBCT作為定量檢測骨密度的方法之一，可以清楚顯示頜骨等硬組織的細(xì)微結(jié)構(gòu)，通過自身所攜帶的軟件，以HU值來代表骨密度的真實(shí)變化．Marquezan等［9］發(fā)現(xiàn)CBCT與DEXA測量的骨密度值高度相關(guān)，所以CBCT所測量出的骨密度值是可靠的．臨床上常采用CBCT測量骨密度．

1．2 種植體植入?yún)^(qū)域的骨量的測量方法 微種植體植入的穩(wěn)定性是正畸支抗成功的關(guān)鍵，植入部位的骨量與其密不可分．骨量的測量方法有三種：形態(tài)學(xué)測量、X-RAY和CT以及光子吸收法［10］．形態(tài)學(xué)測量即直接測量骨皮質(zhì)的厚度，方法簡單易測量，但是多應(yīng)用于兒童保健和生長發(fā)育評價(jià)．光子吸收法可以減小軟組織的誤差，但只能用于末端骨的測量．傳統(tǒng)影像學(xué)X-RAY測量在臨床較常應(yīng)用．但對于測量種植區(qū)域骨量仍存在一些不足，如X線曲面斷層片及根尖片主要顯示牙齒近遠(yuǎn)中向骨量情況，對于頰舌向的骨量無法估計(jì)測量．CBCT是目前頜骨骨量測量較為可靠的方法．CBCT能比傳統(tǒng)影像學(xué)更清晰地反映種植體周圍骨質(zhì)，評估種植手術(shù)的成功與否及對上部結(jié)構(gòu)的修復(fù)有重要的指導(dǎo)意義［11］．

1．3 測量骨量與骨密度的相關(guān)研究進(jìn)展 通過CBCT對牙槽骨高度和厚度的精確評估，安全區(qū)域應(yīng)該具有保證牙周膜健康和微種植釘?shù)姆€(wěn)定，所以正畸支抗的微種植釘植入?yún)^(qū)域應(yīng)留有小于0．5 mm的動度［12］．Holmes等［13］通過實(shí)驗(yàn)證明兩牙之間鄰近根部區(qū)域皮質(zhì)骨厚度顯著較?。瓹arano等［14］提供了上頜骨骨量最大及最小的區(qū)域．魏惺等［15］通過使用螺旋CT，為微種植體植入的安全區(qū)域提供參考．研究證實(shí)骨皮質(zhì)厚度與微螺釘支抗成功率成正相關(guān)，手動植入比機(jī)器植入穩(wěn)定性高，而且對于骨皮質(zhì)和直徑或許有關(guān)［16］．胡露露等［17］通過用螺旋CT技術(shù)在上頜近遠(yuǎn)中測量中，前牙區(qū)最大牙根間距位于側(cè)切牙與尖牙之間，最小牙根間距位于中切牙與側(cè)切牙之間；以及后牙區(qū)相鄰牙的植入安全區(qū)域．可以更好地為種植體植入的安全范圍提供參考．王震東等［18］發(fā)現(xiàn)松動脫落的微種植體距離鄰近牙根很近，且有部分侵犯了牙周膜．所以植入微種植體時(shí)如何避免損傷牙根及牙周膜是影響其成功率的重要因素．Dalstra等［19］通過三維有限元研究發(fā)現(xiàn)，牙槽骨重塑受到相同的生物監(jiān)管過程．與骨松質(zhì)相比，骨皮質(zhì)的彈性模量較高，具有較強(qiáng)的抗形變能力，骨皮質(zhì)厚度是影響微種植體穩(wěn)定性的決定性因素．馬志貴等［20］對CBCT對于健康人和正畸牙周病人骨密度的影響做以比較，結(jié)果顯示沒有顯著性差異，健康人骨密度略高．Chang等［21］通過錐束計(jì)算機(jī)斷層攝影（CBCT）確定牙齒周圍的牙槽骨密度變化，來評價(jià)牙齒移動．結(jié)果證明，牙齒移動的方向與最大的骨質(zhì)密度減少的一側(cè)相關(guān)聯(lián)，并且該CBCT是用于評價(jià)骨密度誘導(dǎo)正畸治療牙齒周圍變化的有用方法．

2 微種植體周圍組織、臨近器官的測量

成功的微種植體植入時(shí)不但應(yīng)保證它的穩(wěn)定，而且還應(yīng)減少手術(shù)創(chuàng)傷，不損傷臨近器官組織．術(shù)前拍攝CBCT以保證周圍器官組織的評估為微種植體植入的成功打下基礎(chǔ)，CBCT通過對周圍器官如上頜竇、下頜管、牙根等組織器官進(jìn)行評估，來減少手術(shù)損傷和風(fēng)險(xiǎn)．CBCT還可以對牙槽骨高度和厚度進(jìn)行精確評估，植入安全區(qū)域應(yīng)該既保證牙周膜健康，又保證微種植釘?shù)姆€(wěn)定．研究表明，為了保證牙周膜的健康和牙槽骨的支持，植入部位的外層安全區(qū)域應(yīng)該大于1．2 mm，并以此來指導(dǎo)微種植體的臨床植入［22］．微種植體作為臨時(shí)支抗裝置在正畸治療中有著廣泛的應(yīng)用．通過應(yīng)用微種植體，可以移動以前臨床上難以移動的牙齒．牙根吸收的信息可大大提高正畸微種植體植入的成功率．與根尖片相比，CBCT掃描可提供各個(gè)方向的吸收影像［23］．與曲面斷層相比，CBCT能更清晰、更準(zhǔn)確地提供牙根尖的相關(guān)可靠信息［24］．

3 不對稱評估

由于器官結(jié)構(gòu)的重疊、患者的體位和某些原因的失真，傳統(tǒng)的頭顱側(cè)位片和曲面斷層很難評估正畸患者的骨性不對稱．CBCT通過軟件可重建3D數(shù)據(jù)，無論2D還是3D都可以測量上下頜骨的解剖結(jié)構(gòu)，并單獨(dú)進(jìn)行測量．此外，對于單側(cè)反頜，通過CBCT重建的3D進(jìn)行觀察和分析，可以更準(zhǔn)確地判斷上下頜骨的不對稱性，為正畸醫(yī)生提供多視角來評估分析，給予準(zhǔn)確的治療和預(yù)后判斷［25］．

4 計(jì)算機(jī)輔助植入

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)植入，可利用軟件，構(gòu)建出一個(gè)更加形象的三維立體圖像，并將臨床醫(yī)師實(shí)際想要的位置進(jìn)行輸入及最理想的方案設(shè)計(jì)．如：微種植體植入的方向與部位，可以通過術(shù)前分析測量，從而使牙齒以正畸醫(yī)生理想的方式移動，提高微種植體植入后生物學(xué)穩(wěn)定性和成功率．Baumgaertel等［22］和 Kim等［26］分別基于CBCT數(shù)據(jù)對顴牙槽嵴植入部位和第一磨牙近中牙根間微種植體植入部位進(jìn)行測量分析，模擬其植入過程，確定植入高度以及植入角度位置．Yu等［27］對CBCT圖像研究分析可利用手術(shù)支架這項(xiàng)研究，引導(dǎo)微型植體按計(jì)劃植入到規(guī)定位置．由于統(tǒng)計(jì)差異不顯著，外科支架可以被認(rèn)為是準(zhǔn)確的導(dǎo)向工具，在臨床上使用微型植入物放置提高植入精度和安全性．同時(shí)，通過CBCT三維立體重建，可以讓患者更清楚地知道醫(yī)生的用意和對術(shù)后效果的評估，有助于醫(yī)患之間的信任與溝通．

5 CBCT應(yīng)用于測量正畸種植體周圍骨組織的優(yōu)勢

影像學(xué)檢查不損傷活體組織，易操作，可以清晰地提供頜骨組織結(jié)構(gòu)情況及其周圍相鄰重要解剖結(jié)構(gòu)關(guān)系，還可以清楚顯示頜骨等硬組織的細(xì)微結(jié)構(gòu)，如骨密度等．傳統(tǒng)的影像學(xué)常用的有X線根尖片、曲面斷層、頭顱側(cè)位等．曲面斷層片觀察全口牙一目了然、放射性小、可操作性強(qiáng)、價(jià)格低廉，并且對于頜骨骨量、多種頜骨或牙源性病變以及近遠(yuǎn)中向兩牙根之間距離的骨量有所評估．但是曲面斷層仍有一些不足：無法準(zhǔn)確評估骨量，尤其是對于頰舌向的骨量無法得知；對于圖像的處理和本來實(shí)際的頜骨有一定的放大率和誤差，圖像清晰度不高、精準(zhǔn)率差，即使是經(jīng)驗(yàn)豐富的放射科醫(yī)師和臨床醫(yī)師對于鄰近組織的器官、頜骨密度［28］、上頜竇底距牙槽嵴頂?shù)母叨纫约跋骂M管等重要解剖結(jié)構(gòu)［29］也無法做出精準(zhǔn)的判斷．根尖片操作簡單，精確度高，對細(xì)微圖像如根管走向、牙周膜等結(jié)構(gòu)顯示更加清晰．但圖像主要顯示個(gè)別牙齒近遠(yuǎn)中牙槽骨骨質(zhì)情況，對于周圍組織器官無法評估．螺旋CT采用扇形X線連續(xù)旋轉(zhuǎn)掃描被測物體，所得圖像為重建三維影像，常見的有兩種：平板型和非平板型．雖能較好的還原原本三維圖像，不易失真，但易出現(xiàn)偽影和壞點(diǎn)［30］．與傳統(tǒng)CT相比，CBCT數(shù)據(jù)可獲得曲面斷層片中全部信息，且比曲面斷層片所得信息更精確．CBCT具有掃描靈活、分辨率高、劑量低、偽影少等優(yōu)點(diǎn)，360°掃描，三維立體地還原頜骨原本數(shù)據(jù)［31］．錐形束CT（Cone beam CT）由于其得到的是三維圖像，并且能夠提供亞毫米級的空間分辨率和遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)CT的放射劑量，因而在口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景．Momin等［32］國外學(xué)者有報(bào)道稱CBCT作為非創(chuàng)性實(shí)驗(yàn)手段適用于觀察牙槽骨的細(xì)微結(jié)構(gòu)，骨形態(tài)劑量和三維分析技術(shù)較傳統(tǒng)CT精度更高，并證明CBCT對牙槽骨定量測量有一定的可行性．CBCT對小的骨結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)顯影分辨率更高，所以測量骨量目前口腔正畸常用首選CBCT．

6 結(jié)論

在日益發(fā)展的今天，微種植體憑借自身的優(yōu)勢在正畸支抗方面得到廣泛的使用．微種植體植入后的穩(wěn)定性在臨床上對于正畸的治療是非常重要的．微種植體植入的成功與植入位置及周圍臨近組織等有所要求，CBCT可以在植入前清楚對植入?yún)^(qū)域的周圍組織結(jié)構(gòu)、臨近器官有所評判，并對種植體周圍骨量及骨密度做出評估，為種植體的穩(wěn)定與成功奠定基礎(chǔ)．同時(shí)，借助相關(guān)軟件分析模擬正畸模型，可以對手術(shù)有正確的評估，為醫(yī)生提供更高的精確性和成功率．但有些學(xué)者認(rèn)為它也在某些方面存在局限性：價(jià)格比傳統(tǒng)的較高；對于軟組織的分辨率，不如傳統(tǒng)CT；探測頭的探測范圍較小、范圍局限．CBCT的操作及圖像的分析很復(fù)雜，需要專業(yè)正規(guī)的培訓(xùn)．否則人為操作的誤差較大．隨著CBCT的不斷改進(jìn)，計(jì)算機(jī)將帶領(lǐng)我們達(dá)到一個(gè)從未想象的水平．

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Research progress of cone-beam volumetric tomography applied in orthodontic mini-im-plants

LIU Jin-Hang1，CHEN Yan2，CHEN Xue1，WANG Lu1，LU Yao11
Inner Mongolia Medical University，Hohhot 010059，China；2Department of Stomatology，Inner Mongolia Medical University，Hohhot 010050，China

With advantages of small volume，easy operation，extensive implant sites，short healing period，instantly applying force，stability，effectiveness，and not dependent on patient coop-eration，micro-implant is increasingly widely used in orthodontic clinic．Many scholars believe that cortical thickness and bone den-sity of micro-implant site is an important factor affecting the stabil-ity of post-implantation．Therefore，cortical thickness and bone condition of the implant site should be carefully evaluated，and a-natomy of adjacent tissue should be analyzed prior to implantation．Through analyzing and measuring bone tissue，CBCT plays a key role in the following aspects：the use of micro-implant，assess-ment of jawbones＇condition，position of implant，increasing the stability of post-implantation of micro-implant，and reducing the incidence of surgical trauma and complications．This paper re-viewed the research status quo of CBCT in surrounding bone tis-sues of orthodontic micro-implant．

cone beam computed tomography；orthondontic mini-implant；bone

R783．5

A

2095-6894（2015）06-124-04

2015-04-12；接受日期：2015-04-23

內(nèi)蒙古自治區(qū)科技廳自然科學(xué)基金（2014MS0857）；內(nèi)蒙古自治區(qū)醫(yī)學(xué)會基金（201302079）

劉金杭．在讀碩士．

陳 巖．博士，主任醫(yī)師．E-mail：1336806259＠qq．com