CBCT測(cè)量三根型下頜第一磨牙遠(yuǎn)中舌根的長(zhǎng)度和彎曲度

張福裕，張光東

根管治療是目前治療牙髓炎和根尖周炎的有效方法[1]。了解根管系統(tǒng)的形態(tài)和結(jié)構(gòu)是根管治療成功的關(guān)鍵。同時(shí)，根管系統(tǒng)的復(fù)雜性和解剖變異決定了根管治療的難度。下頜第一磨牙通常有2個(gè)牙根[2]，但有時(shí)會(huì)存在第3個(gè)牙根——遠(yuǎn)中舌根(DL)，也被稱為radix entomolaris (RE)[3]。文獻(xiàn)報(bào)道下頜三根型第一磨牙在不同種族的發(fā)生率為0.7%～51.4%[4]，其中亞洲人種(40.5%～51.4%)[5-7]的發(fā)生率高于白種人(0.7%～4.2%)[8]。因此，遠(yuǎn)中舌根被認(rèn)為是亞洲人下頜第一磨牙最常見(jiàn)的變異。根管工作長(zhǎng)度的準(zhǔn)確測(cè)量對(duì)根管治療的成功至關(guān)重要。電子根尖定位儀(electronic apex locators, EALs)和根尖X線片(periapical radiography, PR)是臨床上確定根管工作長(zhǎng)度(working length，WL)最常用的方法[9]。然而，EALs和PR都存在一些缺點(diǎn)。殘余的牙髓、根尖未完全形成、根尖孔大小、根管鈣化、沖洗液等因素會(huì)影響EALs測(cè)量的準(zhǔn)確性[10]。PR是一種受投照角度影響的二維圖像，存在失真、放大、影像重疊等缺陷[11]。此外，當(dāng)根尖孔位于側(cè)方時(shí)，PR不能提供關(guān)于根尖孔位置的準(zhǔn)確信息[12]。

相比之下，口腔頜面錐形束CT(cone-beam computed tomography, CBCT)是1∶1成像，具有輻射劑量相對(duì)較低和圖像不變形的優(yōu)點(diǎn)[13]。CBCT提供了由矢狀面、冠狀面和軸向面組成的三維視圖，是一種觀察根管形態(tài)和結(jié)構(gòu)的有效工具[14-15]。有研究證實(shí)，與EALs、PR和真實(shí)根管長(zhǎng)度相比，CBCT測(cè)量根管工作長(zhǎng)度是可靠的[16]。本研究提出了一種利用CBCT測(cè)量根管長(zhǎng)度的新方法，我們稱之為根管測(cè)量法(root canal measurement, RCM)。這種方法是基于CBCT的三維重建模型的功能，通過(guò)人為建立根管長(zhǎng)軸，從而進(jìn)行根管長(zhǎng)度和彎曲度的測(cè)量。大多數(shù)采用CBCT測(cè)量根管工作長(zhǎng)度的研究?jī)H評(píng)價(jià)單根或單根管牙齒的CBCT矢狀/冠狀面圖像。用三維重建模型測(cè)量磨牙彎曲根管長(zhǎng)度的研究較少[17]。本研究的目的是利用基于CBCT三維重建模型的方法測(cè)量下頜第一磨牙遠(yuǎn)舌根的長(zhǎng)度和彎曲度，為臨床治療提供理論指導(dǎo)和依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本研究經(jīng)南京醫(yī)科大學(xué)附屬口腔醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。選取2012年至2018年于南京醫(yī)科大學(xué)附屬口腔醫(yī)院就診患者的CBCT圖像。納入標(biāo)準(zhǔn)如下：①患者的年齡為13～75歲；②發(fā)育完全的三根型下頜第一恒磨牙，無(wú)根折、根管充填、樁冠、金屬修復(fù)體；③CBCT影像清晰。

1.2 研究方法

1.2.1 CBCT圖像的三維重建 將三根型下頜第一磨牙的CBCT圖像(NewTom VG，QRsrl，意大利)導(dǎo)入軟件Mimics(ImageWorks，Materialise，比利時(shí))中，重建為三維模型(如圖1、圖2)。根據(jù)De Moor方法[3]，將彎曲根管分為3種類型：Ⅰ型是指直根管；Ⅱ型是指根管初始段彎曲，延續(xù)段為直根管；Ⅲ型是指根管的冠1/3存在初始彎曲，根中段存在偏向頰側(cè)的二次彎曲并延續(xù)至根尖。

A：頰側(cè)觀；B：舌側(cè)觀；C：遠(yuǎn)中觀；D：近中觀

圖2 重建后的下頜第一磨牙三維模型

Fig.2 The reconstructed 3D model of mandibular first molars

1.2.2 根管測(cè)量法(root canal measurement, RCM) 通過(guò)軟件Mimics的標(biāo)記功能，將根管從根管口到根尖的多個(gè)CBCT水平截面上的遠(yuǎn)中舌根的根管中心點(diǎn)進(jìn)行人工標(biāo)記(圖3)，并且連接成線，即為根管的長(zhǎng)軸(圖4)。這條線的長(zhǎng)度就是根管的實(shí)際長(zhǎng)度。

在軟件界面下，重建的三維模型模擬平行投照方式展示，其成像原理與X線平行投照技術(shù)相一致。磨牙的頰-舌向和近-遠(yuǎn)中向平面的屏幕截圖以PNG格式保存，然后導(dǎo)入圖像分析軟件Image J，使用Schneider方法測(cè)量?jī)蓚€(gè)方向的遠(yuǎn)中舌根的彎曲度。根據(jù)Schneider方法，將根管彎曲度分為3組：直根管(10°或以下)、中等彎曲(10°～25°)和重度彎曲(25°以上)。

A：根管口；B：根管中上段；C：根管中段；D：根管中下段；E：根尖處

圖3 使用Mimic軟件中的標(biāo)記功能在多個(gè)水平截面上的根管中心點(diǎn)作標(biāo)記點(diǎn)(紅色)

Fig.3 The center of root canal on multiple horizontal section was marked (red point) by using the mark function in software Mimics

A:頰側(cè)觀；B:遠(yuǎn)中觀

圖4 將圖3中的標(biāo)記點(diǎn)連接成線，并在三維模型(降低透明度)中展現(xiàn)

Fig.4 The mark points in Fig.3 were connected into a line and displayed in the 3D model(reduce transparency)

同時(shí)在頰舌向圖像測(cè)量遠(yuǎn)中舌根和遠(yuǎn)中頰根的長(zhǎng)度，并與實(shí)際長(zhǎng)度進(jìn)行比較。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

本實(shí)驗(yàn)測(cè)量了在頰-舌向、近-遠(yuǎn)中向平面的遠(yuǎn)中舌根彎曲度，遠(yuǎn)中舌根和遠(yuǎn)中頰根在頰舌向平面和實(shí)際的根管長(zhǎng)度，同時(shí)分析了左右側(cè)、男女之間相關(guān)性。采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件單因素方差分析(One-way analysis of variance, ANOVA)。顯著性水平為<0.05。

2 結(jié) 果

本研究共納入192例患者的CBCT樣本，其中女89例，男103例，年齡13～79歲，平均36.5歲。共評(píng)估了292顆三根型下頜第一磨牙。192例患者中，12例為單側(cè)存在三根型下頜第一磨牙三根管。在180例雙側(cè)存在下頜第一磨牙的患者中，118例雙側(cè)均為三根型下頜第一磨牙，其中排除18例(齲壞、殘根、根折或已行根管治療)。

2.1 遠(yuǎn)中舌根的根管長(zhǎng)度

遠(yuǎn)中舌根的根管平均長(zhǎng)度(從根管口到根尖)為(8.57±1.46)mm。Ⅰ型的平均根管長(zhǎng)度為(6.61±1.38)mm，Ⅱ型的為(8.55±1.34)mm， Ⅲ型的為(9.02±1.31)mm(表1)。3種分型的長(zhǎng)度差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，3種分型中Ⅰ型的平均長(zhǎng)度最短。頰-舌向平面中遠(yuǎn)中舌根管長(zhǎng)度與實(shí)際長(zhǎng)度的差值為0.095～2.310 mm，均值為(1.04±0.39)mm(圖5)。頰-舌向平面中遠(yuǎn)中舌根的根管長(zhǎng)度平均比Ⅰ型DL根短(0.89±0.37)mm，比Ⅱ型根管短(1.02±0.39)mm，比Ⅲ型根管短(1.10±0.38)mm(表1)。Ⅰ型和Ⅲ型遠(yuǎn)中舌根的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.018)。3種分型的遠(yuǎn)中舌根長(zhǎng)度(頰-舌向平面和實(shí)際長(zhǎng)度)在性別和左右側(cè)的發(fā)生無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

不同分型遠(yuǎn)中根的頰舌向平面長(zhǎng)度低于實(shí)際長(zhǎng)度，范圍為0.88～1.10 mm。根管彎曲度越大，根管實(shí)際長(zhǎng)度的平均差異越大

圖5 此圖顯示遠(yuǎn)中舌根實(shí)際根管長(zhǎng)度與頰舌向平面長(zhǎng)度的差值

Fig.5 Difference of the average values in CV from the actual length of DL root canals

2.2 遠(yuǎn)中舌根的彎曲度

用Schneider法測(cè)量遠(yuǎn)中舌根在頰-舌向和近-遠(yuǎn)中向平面的根管彎曲度(表2)。在頰-舌向平面上遠(yuǎn)中舌根的平均彎曲度為(9.71±10.42)°，而在近-遠(yuǎn)中向平面的平均彎曲度為(28.55±11.22)°。統(tǒng)計(jì)學(xué)分析顯示，遠(yuǎn)中舌根在近-遠(yuǎn)中向平面的彎曲度明顯大于頰-舌向平面(P<0.05)。在近-遠(yuǎn)中向平面上，根據(jù)Schneider的分類，多數(shù)遠(yuǎn)中舌根在近-遠(yuǎn)中向平面被分類為嚴(yán)重彎曲(79.11%，231/292)，在頰-舌向平面為直根管或無(wú)彎曲(57.53%，168/292)。根據(jù)De Moor的分類，Ⅱ型遠(yuǎn)中舌根(55.82%，163/292)比Ⅰ型(7.88%，23/292)和Ⅲ型(36.30%，106/292)的比例更高。

表1 基于De Moor方法的遠(yuǎn)中舌根長(zhǎng)度(實(shí)際長(zhǎng)度和在頰舌向平面上的長(zhǎng)度)Tab.1 DL root canal length based on De Moor method

*:P<0.05

表2 Schneider法測(cè)量遠(yuǎn)中舌根彎曲度的均值和標(biāo)準(zhǔn)差 Tab.2 Primary curvature of DL root canal based on De Moor method measured by Schneider

*:P<0.05

3 討 論

下頜第一磨牙是口腔內(nèi)萌出的第一顆磨牙，因?yàn)橛袠O高的可能性發(fā)生牙髓炎或者根尖周病變，所以經(jīng)常需要牙髓治療。然而，下頜第一磨牙根管治療的成功率相比其他牙齒是略低的[18]。它的牙根形態(tài)和根管構(gòu)型是很復(fù)雜的。常規(guī)來(lái)說(shuō)，下頜第一磨牙有2個(gè)牙根，近中根和遠(yuǎn)中根。而遠(yuǎn)中舌根是最常見(jiàn)的變異牙根，獨(dú)立于遠(yuǎn)中頰根的存在，可以是很小，或者和遠(yuǎn)中頰根一樣長(zhǎng)[19]。

根管工作長(zhǎng)度的準(zhǔn)確測(cè)量是根管治療步驟中重要的一個(gè)部分。不準(zhǔn)確的根管工作長(zhǎng)度會(huì)導(dǎo)致不夠充分或過(guò)量的根管預(yù)備、根管充填，從而影響治療的效果[20-21]。下頜第一磨牙位于牙列的后半部分，視野相對(duì)差一些，給臨床操作和確定根管工作長(zhǎng)度增加了難度。

一些研究評(píng)估了CBCT測(cè)量牙根長(zhǎng)度或根管工作長(zhǎng)度的準(zhǔn)確性和可靠性[22-23]。Yilmaz等發(fā)現(xiàn)不同體素大小和視野的CBCT可以用來(lái)測(cè)量根管工作長(zhǎng)度，和根尖電測(cè)儀、根尖X線片以及直接測(cè)量法(金標(biāo)準(zhǔn))相比較[16]。Ustun等報(bào)道了CBCT 在測(cè)量有大面積根尖病損和持續(xù)性根管內(nèi)滲出的單根牙或單根管的工作長(zhǎng)度的可靠性和根尖定位儀一樣值得信賴[24]。

但是，本研究在基于CBCT三維重建模型評(píng)估下頜第一磨牙遠(yuǎn)中舌根的形態(tài)，而不是像其他研究只是評(píng)估CBCT的二維圖像[17,25-26]，這是本研究與其他研究最大的差別。本研究提出了一種利用CBCT測(cè)量根管長(zhǎng)度的新方法。在本研究中，將包含下頜第一磨牙遠(yuǎn)中舌根的CBCT圖像導(dǎo)入到軟件Mimics中并重建成三維模型，然后人為將牙根不同層面(從根管口到根尖)的中心點(diǎn)定出來(lái)并且連接成線，這條線的長(zhǎng)度即為根管的三維長(zhǎng)度。通過(guò)調(diào)整模型的方向和透明度，模擬根尖X線片的平行投照模式，測(cè)量下頜第一磨牙遠(yuǎn)中頰根和遠(yuǎn)中舌根的二維長(zhǎng)度。

通過(guò)這種方法就可以消除坐標(biāo)深度的影響，不論觀測(cè)點(diǎn)如何變化，模型都以實(shí)際的幾何尺寸顯示。通過(guò)改變模型的透明度，可以充分顯示牙根和牙冠的三維形態(tài)，為根管系統(tǒng)的研究提供重要的參考價(jià)值。該方法不僅獲得了比根尖X線片更好的成像質(zhì)量，而且在成像原理上也符合平行光投照技術(shù)，再加上CBCT的成像精度高和失真小，因此，彎曲的根管也可以使用CBCT觀察和測(cè)量根管的長(zhǎng)度。

盡管如此，CBCT在重建三維模型和測(cè)量根管長(zhǎng)度方面仍然存在一定的局限性。只有當(dāng)在CBCT圖像中能清晰地觀察到根管的影像，即根尖和根管狹窄的部分，才可以提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。測(cè)量誤差主要是由復(fù)雜的根管系統(tǒng)、根尖孔位置的變化及根管止點(diǎn)不清晰造成的。

本研究中遠(yuǎn)中舌根彎曲度的測(cè)量是在根管長(zhǎng)度測(cè)量的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。大部分關(guān)于根管彎曲度測(cè)量的研究都是使用小號(hào)手用銼插入根管中拍攝術(shù)中插針片來(lái)確定根管的長(zhǎng)軸。但是這種方法卻不能保證手用銼始終保持在根管的中心，因?yàn)楫?dāng)根管形態(tài)復(fù)雜(如二次彎曲、根管鈣化等)時(shí)，銼可能會(huì)偏移或者不能到達(dá)根尖孔[27]。因此，CBCT三維重建方法在測(cè)量彎曲根管的彎曲度方面比常規(guī)的X線片更準(zhǔn)確。

本研究應(yīng)用CBCT三維重建方法對(duì)三根型下頜第一磨牙的遠(yuǎn)中舌根進(jìn)行了長(zhǎng)度和彎曲度的研究，為臨床開展根管治療術(shù)提供了依據(jù)和指導(dǎo)。