CBCT在口腔正畸學(xué)中的臨床應(yīng)用

朱 濤，許艷華，朱云芳

(昆明醫(yī)科大學(xué)附屬口腔醫(yī)院正畸科，昆明 650106)

準(zhǔn)確的影像資料可使醫(yī)師做出正確的診斷，并據(jù)此制訂治療方案，還可監(jiān)測和記錄治療的進(jìn)展及治療的最終結(jié)果。顱頜面復(fù)合體的綜合可視化與記錄一直是正畸成像的重要目標(biāo)，影像測量使臨床醫(yī)師更加全面了解患者的顱頜面復(fù)合體的情況。傳統(tǒng)的影像測量技術(shù)(如頭顱側(cè)位片及全口曲面斷層片)應(yīng)用于正畸學(xué)領(lǐng)域已有一個(gè)世紀(jì)，但傳統(tǒng)的影像技術(shù)顯示的是二維(two-dimensional，2D)圖像，且有影像放大、失真等缺點(diǎn)[1]。普通CT能得到不同層面的圖片，但也是2D影像圖片，且放射劑量大等缺點(diǎn)影響了CT在口腔正畸領(lǐng)域中的應(yīng)用。隨著傳統(tǒng)CT的發(fā)展，20世紀(jì)90年代引進(jìn)了圓錐光束計(jì)算機(jī)斷層掃描(cone-beam computed tomography，CBCT)，CBCT能通過計(jì)算機(jī)構(gòu)建三維(three-dimensional，3D)立體的頭顱影像，再現(xiàn)牙、頜骨、頭顱間的解剖關(guān)系[2]。CBCT的引入創(chuàng)造了一場頜面部成像的革命，在各種軟件應(yīng)用的幫助下，將成像從診斷到手術(shù)圖像指導(dǎo)的作用擴(kuò)大了。CBCT較傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)CT更快速、更容易地生成3D圖像，并提供比2D成像更多的信息。CBCT提供精確多平面3D成像技術(shù)，特別適合所有牙科專業(yè)的成像需求?，F(xiàn)就CBCT在口腔正畸學(xué)中的臨床應(yīng)用予以綜述。

1 CBCT輻射量及工作原理

CBCT的分辨率高于普通CT，且放射劑量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于普通CT，CBCT的放射量約為螺旋CT的1/4[3]。與傳統(tǒng)的正畸圖像相比[包括全景放射圖(14.2～24.3 mSv)、頭顱側(cè)位片(10.4 mSv)和全口系列(13～100 mSv)][4]，CBCT輻射暴露相當(dāng)于或略高于傳統(tǒng)成像[5]。CBCT的輻射暴露是口腔曲面體層片的5～20倍[6]。CBCT的拍攝視野分為小(高度<10 cm)、中等(高度為10～15 cm)和大(高度>15 cm)，每個(gè)視野的放射劑量差別很大，根據(jù)臨床的需求盡量選擇小視野的來拍照。CBCT重建出的3D頭顱側(cè)位片比傳統(tǒng)的2D頭顱側(cè)位片精確度更高[7]。CBCT的器材主要由支架、旋轉(zhuǎn)平臺和X線發(fā)射源組成。CBCT的成像原理是置頭部在X線和感應(yīng)器的中心位置，并調(diào)整頭部位置，當(dāng)錐形的射線源與感應(yīng)器同步繞頭部旋轉(zhuǎn)時(shí)，感應(yīng)器接收到一系列連續(xù)的單張影像數(shù)據(jù)[8]。CBCT機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)180°或360°便可獲得頭顱的信息，這些單張連續(xù)的圖像構(gòu)成了原始的影像數(shù)據(jù)，而計(jì)算機(jī)利用這些影像數(shù)據(jù)進(jìn)行3D數(shù)據(jù)容量的初級構(gòu)建，隨后視覺正交分割容量數(shù)據(jù)集，進(jìn)行二次構(gòu)建后獲得3D影像圖像[9]。

2 CBCT的臨床應(yīng)用

2.1評估顱頜面的關(guān)系 頭影測量是臨床診斷和治療效果評估的重要輔助手段和基本方法。進(jìn)行頭影測量分析可以了解牙頜、顱面的形態(tài)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及相互關(guān)系。對正畸患者的準(zhǔn)確診斷和治療需要精準(zhǔn)的診斷圖像，CBCT可為顱面區(qū)域和3D線性測量提供臨床精確可靠的圖像[10]，且對評價(jià)頭顱的左右不對稱性具有良好的精確性[11]。對一些標(biāo)志點(diǎn)(如下頜角點(diǎn)、髁突頂點(diǎn)、眶下點(diǎn)等)的確定，CBCT可以放大圖片，并增加對比度來突出標(biāo)志點(diǎn)，使之更容易定點(diǎn)，但在傳統(tǒng)的影像測量中這些點(diǎn)往往都是重疊的[12]。利用CBCT還可以評價(jià)頸椎的成熟度，可以利用NewTom、Dolphin 3D、Mimics、on demand 3D等軟件對頭顱進(jìn)行3D的分析及評估[13]。CBCT 3D立體成像能精確立體地顯示顱、牙、頜面的解剖關(guān)系，且能產(chǎn)生顱面區(qū)域3D截面、體積和表面信息，為綜合評估錯(cuò)頜畸形提供了良好的方法。

2.2分析牙槽骨在正畸后的變化

2.2.13D分析牙槽骨 在正畸過程中，壓力側(cè)的牙槽骨發(fā)生吸收，在張力側(cè)發(fā)生新骨的形成。傳統(tǒng)的影像學(xué)是2D的影像圖片，不能準(zhǔn)確分析牙槽骨的厚度和牙頰舌側(cè)的骨量。CBCT能準(zhǔn)確分析牙槽骨在矢狀向、冠狀向等多視角的骨量，為在正畸過程中牙齒能在牙槽骨中移動不至于造成骨開裂提供了指導(dǎo)；此外，CBCT能準(zhǔn)確分析牙槽骨在正畸前后的變化，對治療有良好的監(jiān)測作用。Liang等[14-15]報(bào)道，在醫(yī)學(xué)成像中，CBCT的分辨率高于X線和CT。Garlock等[16]報(bào)道了下頜骨形態(tài)變化與治療的相關(guān)性。

2.2.2評估正畸治療前后牙槽骨的變化 Miyama等[17]應(yīng)用CBCT對矯治前后牙槽骨的變化進(jìn)行了測量，選取采用固定矯治器(托槽)且拔除前磨牙的成年患者作為研究對象，以法蘭克福平面移至前鼻脊點(diǎn)作為參考平面，測量牙槽骨水平和垂直向的變化，結(jié)果顯示，唇頰側(cè)牙槽嵴頂至釉牙骨質(zhì)界的距離均有增加，唇側(cè)牙槽嵴頂至釉牙骨質(zhì)界的距離平均增加了(0.35±0.38)mm，這比起牙槽骨每年0.017 mm的退化顯然大得多(11～70歲)；牙槽嵴水平和垂直向的變化顯示，對于切牙伸長的病例牙槽脊的高度有所增加，在水平向唇腭側(cè)的牙槽嵴有所減少，牙槽嵴趨向于向腭側(cè)移動，而增加切牙的舌向和伸長移動可進(jìn)一步減少牙槽骨。CBCT記錄治療過程中牙槽骨的變化及治療后結(jié)果的評估，可以改進(jìn)治療方法，使治療更加完善。

2.3種植釘?shù)闹踩胫笇?dǎo) 在正畸過程中常常需要增加支抗來達(dá)到預(yù)期的目的，這時(shí)需要額外的支抗來矯治牙齒。種植支抗提供了良好的支抗，也被稱為絕對支抗，廣泛用于種植科，但種植釘?shù)闹踩爰夹g(shù)敏感性較高。CBCT能立體地顯示種植釘植入點(diǎn)周圍組織的解剖關(guān)系(如植入點(diǎn)骨皮質(zhì)的厚度及質(zhì)量、牙根之間的距離以及植入點(diǎn)與上頜竇、下牙槽神經(jīng)的關(guān)系等)[18]，為種植釘?shù)闹踩肼窂郊胺椒ㄌ峁┝肆己玫闹笇?dǎo)。利用CBCT可以分析骨皮質(zhì)的厚度，骨皮質(zhì)的厚度影響種植釘?shù)某晒β蔥19]。Holm等[20]采用CBCT對上頜前腭骨厚度進(jìn)行測量，分析結(jié)果顯示，女性患者骨厚度平均小于男性患者1.23 mm；腭中縫處的骨厚度較低，不適合植入長種植釘；前腭部植釘長度的選擇應(yīng)根據(jù)植入的部位和患者的年齡；由于個(gè)體差異，骨厚度并不總是足夠的(≥7.0 mm)，所以在前腭部插入種植釘之前，拍攝CBCT是合理的。醫(yī)師在CBCT的指導(dǎo)下，對種植釘植入的位點(diǎn)及方向有更清晰思維路徑，使植入的位置更加精準(zhǔn)。

2.4CBCT在正頜外科中的應(yīng)用

2.4.1模擬手術(shù) 虛擬手術(shù)規(guī)劃是一種結(jié)合CBCT與軟件工具進(jìn)行3D的正頜手術(shù)治療計(jì)劃，為外科醫(yī)師提供機(jī)會執(zhí)行3D虛擬截骨、3D軟組織模擬、基于3D技術(shù)的手術(shù)夾板制造和3D重疊以評估預(yù)測的計(jì)劃及手術(shù)結(jié)果[21]。此外，數(shù)據(jù)庫可能與解剖模型結(jié)合，以提供顯示組織的特征，以重現(xiàn)組織對發(fā)育、治療和功能的反應(yīng)。對3D骨重塑和置換的虛擬手術(shù)研究幫助闡明了臨床問題，即有多種手術(shù)結(jié)果，但3D虛擬手術(shù)中定點(diǎn)的方法不能用來量化距離變化，也不能量化旋轉(zhuǎn)和大的平移運(yùn)動[22]。

2.4.2提供顱頜面綜合信息 運(yùn)用CBCT可為正頜手術(shù)提供綜合的信息，如牙齒形態(tài)和牙在牙槽骨的相對位置；顳下頜關(guān)節(jié)的狀態(tài)，是否有顳下頜關(guān)節(jié)硬組織的改變及對比術(shù)前及術(shù)后的髁突形態(tài)的變化；評價(jià)氣道的形態(tài)，手術(shù)前后氣道的變化及氣道與睡眠呼暫停綜合征的關(guān)系[23]，但這只是對氣道的靜態(tài)分析，與患者的體位及氣道所處的功能狀態(tài)有關(guān)。在正頜手術(shù)前利用CBCT進(jìn)行手術(shù)模擬可以為醫(yī)師建立更好的思維路徑。未來的研究將為顱面骨骼的3D測量建立新的標(biāo)準(zhǔn)。這一領(lǐng)域的新發(fā)展可能會帶來全面的3D形態(tài)測量系統(tǒng)，包括基于表面和體積的形狀測量。創(chuàng)建3D的虛擬模型后，重疊術(shù)前、術(shù)后的3D模型，對比術(shù)前、術(shù)后的硬組織變化。

2.5CBCT對氣道的評估 氣道的形態(tài)與顱頜面的結(jié)構(gòu)有著緊密的關(guān)系(如腺樣體肥大造成的氣道阻塞可引起腭蓋高拱、下頜后旋等錯(cuò)頜畸形)，氣道形態(tài)的分析對正畸治療計(jì)劃有著重要的意義。傳統(tǒng)的頭顱側(cè)位片通常也可以用來評估氣道的大小，但只能進(jìn)行2D的分析氣道，分析氣道的前后徑，對氣道的評價(jià)是片面的。3D CBCT的軸向切割提供了從陰影區(qū)域投影中得到的軟組織點(diǎn)，氣道在CBCT的軸向上清晰可見，從而提高了氣道的評估能力[24]。利用CBCT對矯治前后的氣道進(jìn)行分析，可以進(jìn)一步了解矯治器矯治呼吸睡眠障礙的機(jī)制。侯偉等[25]研究下頜后縮患者(20例)戴用Twin-block前后氣道的變化，利用CBCT將氣道分為鼻咽、腭咽、舌咽、喉咽來進(jìn)行氣道容積及最小的橫截面積的測量，結(jié)果顯示，矯正后氣道體積，患者上氣道的總體積顯著增大，其中腭咽體積顯著增大，舌咽體積亦有增大；矯正后，腭咽段上氣道的最小截面積顯著增大。說明Twin-block能促進(jìn)下頜向前移位，增加氣道的容積，對睡眠呼吸障礙有很好的改善作用。

2.6CBCT對牙根吸收的測量 CBCT可以提供改進(jìn)牙根的視覺化，從而使CBCT成為評估正畸前或矯正后牙根吸收的一種有價(jià)值的方法。CBCT測量牙根吸收與傳統(tǒng)的全景片及根尖片對比，有效克服了根尖片及曲面斷層片的缺點(diǎn)，圖像的放大率可以通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行校正，同時(shí)圖像可以從任何角度獲得，消除了2D圖像上無法避免的鄰近組織的重疊和干擾[26]。CBCT可以通過測量常用的線距發(fā)現(xiàn)牙根是否有吸收，而且測量的數(shù)據(jù)比傳統(tǒng)的頭影測量片更加接近解剖結(jié)構(gòu)，CBCT顯著地提高了評估牙根吸收的準(zhǔn)確率及可信度[27]。Samandara等[28]對利用CBCT評價(jià)牙根吸收進(jìn)行了系統(tǒng)回顧及薈萃分析，結(jié)果顯示，傳統(tǒng)托槽及自鎖托槽患者的牙根吸收差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；牙根吸收由多到少依次為：中切牙、側(cè)切牙、尖牙、第一前磨牙、第一恒磨牙；拔牙矯治的牙根吸收比不拔牙矯治的多，且隨著矯治時(shí)間的增加牙根吸收也隨之增加；正常的牙齒在矯正完成后的牙根吸收都不超過1 mm。因此，在治療中減少牙移動的距離及矯治的時(shí)間可以減少牙根吸收的量。

2.7阻生牙的治療及拍攝CBCT的考慮

2.7.1阻生牙診斷及方案設(shè)計(jì) CBCT的3D重建實(shí)現(xiàn)埋伏牙完全可視化，可全方位、多角度、立體觀察埋伏牙的具體位置、形態(tài)、數(shù)目、牙發(fā)育情況、萌出方向以及與鄰牙及其周圍組織間的關(guān)系，為臨床醫(yī)師提供重要的空間信息及萌出路徑的考慮[29]。有助于設(shè)計(jì)出阻生牙到口腔內(nèi)理想和最有效的路徑，以規(guī)避或減少間接傷害(如造成開窗位置不準(zhǔn)確、在牽引時(shí)造成鄰牙的吸收等)。CBCT較常規(guī)放射學(xué)的一個(gè)優(yōu)勢是能夠獲得阻生牙齒的精確尺寸，這有助于估計(jì)和創(chuàng)造必要的空間來容納牙弓內(nèi)的牙齒。Schubert等[30]運(yùn)用CBCT來測量阻生尖牙萌出路徑的長度和預(yù)測萌出所需要的時(shí)間，與傳統(tǒng)的2D影像測量相比，減少了由于影像放大及扭曲失真造成的測量誤差，提高了測量的精確度，測量結(jié)果顯示，男女之間阻生尖牙萌出路徑的長度及萌出所需的時(shí)間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，有明顯區(qū)別的是阻生尖牙開始牽引的時(shí)間，在早期牽引尖牙并沒有縮短牽引所需要的時(shí)間，且女性尖牙阻生的概率較男性高。

2.7.2阻生牙選擇拍攝CBCT的考慮 在對兒童和青少年采取拍攝CBCT判斷阻生牙的位置時(shí)需要慎重考慮，CBCT拍攝的放射劑量高于傳統(tǒng)的2D影像，且兒童和青少年對放射線更加敏感。當(dāng)懷疑鄰牙吸收或在全口曲面斷層片中不能清楚地辨別出尖牙的頂點(diǎn)時(shí)再拍攝CBCT。Christell等[31]通過隨機(jī)發(fā)送尖牙阻生患者的全景片和口內(nèi)X線片或CBCT影像資料郵件給正畸醫(yī)師，讓正畸醫(yī)師制訂阻生尖牙的治療方案，通過對比使用全景片和口內(nèi)X線片或使用CBCT影像資料對治療方案改變的比例及花費(fèi)來評價(jià)CBCT的效益與成本，結(jié)果顯示，大部分采取全景片和口內(nèi)X線片或是采取CBCT制訂出的治療方案均是相同的，只有少部分的治療方案是不同的，且CBCT檢查阻生尖牙增加了治療費(fèi)用。因此，對于阻生尖牙的影像學(xué)檢查不應(yīng)常規(guī)使用CBCT，應(yīng)根據(jù)患者的具體情況來決定。

2.8對顳下頜關(guān)節(jié)的評估 CBCT可提供顳下頜關(guān)節(jié)的可視化和上下頜空間關(guān)系及咬合關(guān)系，CBCT圖像為臨床醫(yī)師提供了測量與顳下頜關(guān)節(jié)異常相關(guān)的局部和區(qū)域影響因素。通過對顳下頜關(guān)節(jié)復(fù)雜的CBCT圖像進(jìn)行全景攝影和線性透視的對比，發(fā)現(xiàn)CBCT圖像更加準(zhǔn)確，在診斷髁突形態(tài)異常和吸收方面具有較高的可靠性[32]。應(yīng)用CBCT可以3D分析觀察顳下頜關(guān)節(jié)的骨質(zhì)變化及關(guān)節(jié)間隙的變化，比傳統(tǒng)的2D影像更精確、更全面地分析髁突、關(guān)節(jié)窩硬組織的變化，如能精確分析髁突的表面吸收、髁突骨折、髁突形態(tài)異常等。使用CBCT分析顳下頜關(guān)節(jié)病時(shí)，需要慎重考慮所獲得的信息對患者的診治是否有幫助。例如，硬組織吸收、重塑或任何結(jié)構(gòu)畸形的發(fā)現(xiàn)都可能是良好的記錄，但可能對治療方案沒有任何影響[33]。一般來說，CBCT并不是檢查顳下頜關(guān)節(jié)疾病(肌面疼痛、功能障礙或顳下頜關(guān)節(jié)紊亂等)的選擇。

3 小 結(jié)

CBCT較傳統(tǒng)的測量方法更能立體地反映復(fù)雜的顱頜面解剖關(guān)系，被廣泛應(yīng)用于口腔正畸科。但在傳統(tǒng)的影像資料能夠滿足臨床診斷的前提下就不選擇拍攝CBCT[34]。由于少兒對放射線有較高的敏感性，因此在選擇拍攝CBCT時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照適應(yīng)證[35]。CBCT的出現(xiàn)使顱頜面畸形的研究從2D轉(zhuǎn)變?yōu)?D。但目前缺乏3D立體評價(jià)顱頜面畸形的標(biāo)準(zhǔn)。今后有望整合骨組織、軟組織及牙頜3D的數(shù)據(jù)模型并建立3D的坐標(biāo)系，除了可以使醫(yī)師對牙頜面畸形做出更全面、精確的判斷與分析，為教學(xué)和科研提供豐富的資料等外，還可以模擬任何手術(shù)操作[36]。未來的CBCT以更少的輻射量就能獲得頭顱綜合影像信息，且成像更加精準(zhǔn)，成為正畸診治中的理想影像檢查方法。