錐形束CT用于評價離體牙槽骨高度準確性的研究

[摘要] 目的 評價錐形束CT（CBCT）圖像測量離體牙槽骨高度的準確性和可重復性，為其應用于牙周病的臨床診斷和預后評價提供理論依據。方法 使用CBCT對8具干燥下頜骨進行掃描，在圖像上重復測量236個人工選擇標志點處牙槽嵴頂至釉牙骨質界的距離；同時使用游標卡尺直接測量以上標志點處牙槽嵴頂至釉牙骨質界的距離。應用SPSS 13.0軟件對所得數據進行統計學分析。結果 CBCT圖像對牙槽嵴頂至釉牙骨質界距離的重復測量結果間差異無統計學意義（P>0.05）；CBCT圖像與游標卡尺對牙槽嵴頂至釉牙骨質界距離的測量結果間差異也無統計學意義（P>0.05）。結論 CBCT圖像可清晰顯示牙與牙槽骨之間的空間解剖關系，其對牙槽骨高度體外測量的結果具有準確性和可重復性。

[關鍵詞] 錐形束CT； 牙槽嵴頂； 釉牙骨質界； 放射攝影術

[中圖分類號] R 445 [文獻標志碼] A [doi] 10.3969/j.issn.1000-1182.2012.06.010

牙槽骨是頜骨包繞牙根的部分，具有支持和固定牙齒的作用。當牙周組織發生炎癥導致牙槽骨吸收時，牙齒逐漸松動，甚至脫落。目前臨床上常用于牙周炎診斷的醫學影像學檢查多為二維成像方式，存在影像放大、扭曲失真、解剖結構重疊等缺點，無法對牙槽骨的吸收情況進行精確的測量。錐形束CT（cone beam computed tomography，CBCT）是應用于口腔臨床的影像學檢查技術，其具有空間分辨率高、輻射劑量低、經濟消耗少、圖像處理方便等優勢[1]，并可清晰顯示牙與周圍骨組織的三維形態及微細結構[2]。本研究選用CBCT對離體干燥下頜骨進行掃描，在圖像上對牙槽嵴頂至釉牙骨質界的距離進行重復測量，并與游標卡尺直接測量的結果進行比較，以探討CBCT用于評價牙槽骨高度的準確性和可重復性，為將其應用于牙周炎的臨床診斷和預后評價提供理論依據。

1 材料和方法

1.1 儀器和參數

ProMax 3Ds錐形束CT掃描機（Planmeca公司，芬蘭），管電壓為78 kV，管電流為13 mA，曝光時間為12.14 s，視野（FOV）：4 cm×4 cm，分辨率（即體素尺寸）為100 μm。所有圖像原始數據傳至Planmeca Ro-

mexis 2.5.1.R工作站處理。使用NEC 2090UXi彩色液

晶顯示器（電氣股份有限公司，日本）對CBCT圖像進行閱讀，LCD分辨率為1 600×1 200，亮度為500 cd·m-2。讀片室照度≤50 lux。

1.2 實驗模體和定點

選取8具干燥下頜骨標本為研究對象，要求每具標本至少擁有6顆余留牙，且牙體硬組織完整，無明顯松動，牙槽骨無明顯缺損。本實驗中共有59顆牙（前牙24顆，前磨牙19顆，磨牙16顆）入選作為實驗牙。每顆實驗牙分別選擇頰面的近中、中央、遠中以及舌面中央4個部位，共236個位點，以實驗牙4個位點測量數據的平均值作為測量結果。

將15號牙膠尖6～8 mm的尖端剪下，蠟融化后分別粘接其兩端于各選定位點的釉質和牙槽骨上以輔助定位，使牙膠尖盡量與牙體長軸平行，粘接部位要避開牙槽嵴頂及釉牙骨質界，以免影響測量（圖1）。

1.3 具體步驟

1.3.1 實驗模體掃描、圖像重建以及牙槽嵴頂至釉牙骨質界距離的測量 將下頜骨標本以專用支架固定于CBCT掃描架內，平面與地面平行，正中矢狀面與設備矢狀定位光標重疊，進行曝光。將所有圖像數據傳至圖像工作站進行處理。使用多平面重建（multiplanar reconstruction，MPR）的方法分別重建

實驗牙各位點的影像，具體如下。1）舌側位點：調節軸位及冠狀圖像位置，使矢狀圖像通過唇側中央位點，并與舌側牙膠尖長軸重合；2）唇側位點：調節軸位及冠狀圖像位置，使矢狀圖像通過舌側位點并與待測位點的牙膠尖長軸重合。層厚0.2 mm，層間隔2 mm，調節窗寬、窗位，使牙槽嵴頂及釉牙骨質界圖像清晰，使用Romexis的距離測量工具測量矢狀圖像上牙槽嵴頂至釉牙骨質界的距離（圖2），并進

行記錄。每個參數測量2次，2次測量間隔1周，取2次測量的平均值作為最終測量結果。所有的圖像重建及參數測量由A、B兩名經驗豐富的醫學影像醫師分別在同一臺工作站獨立完成，取兩者測量結果的平均值作為CBCT圖像測量法的最終結果。

1.3.2 使用游標卡尺測量牙槽嵴頂至釉牙骨質界的距離 由同一名實驗者用游標卡尺（分辨率為0.01 mm）直接測量、記錄。每個參數測量2次，2次測量間隔1周，取2次測量結果的平均值作為游標卡尺測量法的最終結果。

1.4 統計學分析

采用SPSS 13.0統計軟件對實驗數據進行分析，采用配對t檢驗分析CBCT圖像對牙槽嵴頂至釉牙骨質界距離重復測量結果的差異（包括同一觀測者前后兩

次測量結果之間的差異以及不同觀測者測量結果之間的差異）以及CBCT圖像與游標卡尺測量牙槽嵴頂至釉牙骨質界距離結果的差異，檢驗水準為P=0.05。

2 結果

觀測者A和B使用CBCT圖像和游標卡尺測量牙槽嵴頂至釉牙骨質界距離的結果見表1～3。同一觀測者對不同區域牙槽嵴頂至釉牙骨質界距離的測量結果差異無統計學意義（P>0.05）；不同觀測者對不同區

域測量結果的差異也無統計學意義（P>0.05）。CBCT圖像與游標卡尺對牙槽嵴頂至釉牙骨質界距離的測

量結果差異無統計學意義（P>0.05）。

3 討論

牙槽骨吸收的程度是判斷牙周炎病變進展的重要指標之一，常規的根尖片及曲面體層攝影是現階段診斷牙周炎的常用醫學影像學檢查手段，其僅能提供單一方向和位置的二維圖像，而且存在影像放大、扭曲失真、解剖結構重疊等缺點，無法清晰、準確地顯示牙槽骨吸收情況及空間解剖形態。有學者[3]將根尖片數字減影技術應用于牙槽骨高度改變的診斷中，但是操作復雜，容易受到多種因素的干擾，故無法在臨床推廣。顯微CT（micro-CT）因其超高空

間分辨，在評價牙槽骨缺損方面可與組織學檢查媲美[4]，然而僅能對小動物或離體標本進行掃描。多層

螺旋CT雖可對牙槽骨進行三維定量分析，但由于X線輻射劑量大、空間分辨率低等原因，不宜應用于臨床[5]。

CBCT于20世紀90年代末開始應用于牙及頜面骨的三維成像，其采用口徑大小不等的圓錐（或棱錐）形X線束對牙頜面感興趣解剖結構進行掃描，獲得數百組投影數據，計算機通過FDK算法對數據進行處理、重建圖像。具有：1）X線束照射范圍局限、輻射劑量相對較小（僅為多層螺旋CT的1/400[6]）；2）空間分辨率較高；3）圖像重建方式符合口腔頜面部解剖學特點；4）占地小，經濟投入相對較低（牙頜面CBCT的市場售價僅為多層螺旋CT的1/4～1/5）等優勢，故迅速在臨床推廣。Veyre-Goulet等[7]使用NewTom

9000錐形束CT對干燥顱骨的上頜后部缺牙區牙槽嵴寬度及高度進行了測量，所得數據與實體測量結果間差異無明顯統計學意義。吳志玲等[8]對DCT Pro錐形束CT與全口數字化根尖片診斷牙周炎患者牙槽骨缺損進行了對比研究，發現CBCT可以準確顯示頰舌向牙槽骨缺損情況，且效果明顯優于數字化根尖片。

本研究采用ProMax 3Ds錐形束CT對干燥下頜骨標本進行掃描，Planmeca Romexis 2.5.1.R工作站進行圖像處理，選擇MPR獲得各解剖標志點處的二維圖像。MPR利用全部原始數據進行圖像重建，準確性高，通過增大窗寬、提高窗位的圖像調節方法，可清晰顯示牙槽嵴頂、釉牙骨質界影像，進行精確定位。實驗中使用牙膠尖指示各牙面解剖標志點位置，這一材料在MPR圖像上顯影清晰，密度接近正常牙釉質，既能保證選取測量平面的簡便性及良好的可重復性，又能避免因密度過高而產生明顯的偽影、影響圖像測量的結果。由于牙槽嵴頂骨質薄、密度較低，牙膠尖的粘接部位應避開此處，否則由于周圍間隙效應牙槽嵴頂影像將無法分辨。高暉等[9]

對Galileos錐形束CT測量人牙齒外部形態數據的可行性進行了研究，認為其圖像無法辨別釉牙骨質界，這與CBCT的體素尺寸有關，即體素尺寸越小，空間分辨率越高，圖像愈清晰，反之亦然。本研究所使用的ProMax 3Ds體素尺寸為100 μm，小于Galileos（300 μm），圖像空間分辨顯著優于后者，通過對窗寬、窗位的調節，可清晰顯示各解剖標志點處的釉牙骨質界、牙槽嵴頂的影像。

以往研究表明：翼片測量牙槽嵴頂至釉牙骨質界距離為0～2 mm，若大于2 mm，則認為牙槽骨喪失[10]。本實驗測量干燥下頜骨牙槽嵴頂至釉牙骨質

界距離較正常范圍高。可能的原因有：1）牙周病在我

國人口中患病率高，人群中廣泛存在牙周破壞情況；2）顱骨標本多取自老年人，牙周組織的增齡性變化

在牙槽骨表現為對牙周炎癥的敏感性強，牙周組織破壞快、修復難，牙槽嵴高度降低；3）影像學檢查方法的差異。

通過對實驗結果的統計學分析可以發現，使用CBCT圖像對下頜骨不同牙位及解剖位置的牙槽嵴頂至釉牙骨質界距離進行測量，同一觀測者重復測量的結果及不同觀測者測量結果之間的差異均無明顯統計學意義（P>0.05），這說明使用CBCT圖像測量牙槽嵴頂至釉牙骨質界距離的方法具有良好的可重復性。使用檢測工具對標本進行實地測量是最為常用、準確的解剖學研究方法，為了評價CBCT圖像測量的準確性，本實驗對CBCT與游標卡尺對牙槽嵴頂至釉牙骨質界距離的測量結果進行了比較，結果顯示CBCT與實體測量數據間差異無明顯統計學意義（P>0.05）。由此可見，使用CBCT圖像測量牙槽嵴頂至釉牙骨質界距離的方法具有較高的準確性。

放射學檢查在提供重要的醫學影像學診斷信息的同時，伴隨存在的X線電離輻射損害不容忽視。雖然CBCT的X線輻射劑量相對于多層螺旋CT顯著減少，但一般均高于全口根尖片、曲面體層等傳統影像學檢查方式，差距可達數倍至十數倍[11]，因此尚

不能將之常規應用于牙周炎的診斷。這要求專科醫師應當嚴格掌握檢查指證、控制設備參數、選擇合理的掃描體位，在達到診斷目的的前提下、盡可能減少輻射劑量，即ALARA原則（As Low As Reasonably

Achievable）。

本實驗使用CBCT對離體牙槽骨進行掃描和測量分析，結果表明其圖像可清晰顯示牙和牙槽骨的解剖形態，在測量牙槽骨高度方面具有良好的準確性和可重復性，與國外相關研究的結論相符[12]。本實

驗嘗試以牙膠尖作為無損定位材料，在不影響測量的前提下，使定位更加準確、測量結果更加可信，以期為三維影像測量提供一種新的定位材料。目前，國內對CBCT應用于定量測量牙槽骨缺損的研究較少，筆者希望通過本研究促進CBCT在牙周病科研和臨床中的推廣應用，提高牙周病的診療水平。

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（本文編輯 杜冰）