CBCT應用測量微種植體周圍骨組織的研究進展

劉金杭，陳 巖，陳 雪，王 璐，陸 瑤

（1內蒙古醫科大學，內蒙古呼和浩特010059；2內蒙古醫科大學附屬醫院口腔科，內蒙古呼和浩特010050）

·綜述·

CBCT應用測量微種植體周圍骨組織的研究進展

劉金杭1，陳 巖2，陳 雪1，王 璐1，陸 瑤1

（1內蒙古醫科大學，內蒙古呼和浩特010059；2內蒙古醫科大學附屬醫院口腔科，內蒙古呼和浩特010050）

微種植體憑借不依賴于患者合作、自身體積小、操作方便及穩定有效等優勢在正畸臨床中得到日益廣泛的應用．微種植體植入的穩定性和植入部位的牙槽骨條件有密切關系，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定性，以及種植體植入的最佳位置．對于術前評估，術后種植體植入預后的成功率等方面均起關鍵作用．本文就CBCT在正畸微種植體周圍骨組織的研究現狀進行綜述．

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、穩定等優點已被廣泛應用于正畸臨床［1］．微種植體支抗的動物實驗和臨床實踐雖然取得了較高的成功率，但在實際臨床中，脫落情況時有發生．以往研究證實種植體植入后初始穩定性較差，易松動，使種植體周圍形成纖維膜，不能形成骨整合，最終導致種植體松動、脫落［2］．微種植體良好的初期穩定性是其成功的基礎，而微種植體植入部位骨量又是微種植體穩定性的必要因素之一［3］．

1 種植體周圍骨組織的測量

1．1 植入區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準［4］．但其操作復雜、價格昂貴、掃描時間長，因而沒有得到廣泛應用．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，經過一系列數據的處理，可以得到組織器官的三維結構，能夠清楚的使組織器官得到具體的三維結構還原，使原有組織器官在圖像中得以重現，并為口腔醫學基礎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片需要處理大量數據，而且與實際組織器官的原本實際樣貌有所差別，并且對于如何根據研究目的來提高區分牙齒細微結構的精確度，也是一個有待研究的問題［7］．所以實際臨床很少應用三維有限元法．錐形束CT又稱Cone beam CT（CBCT）是近年來發展迅速的一項影像技術，由于其得到的是三維圖像，并且使用遠小于傳統CT的放射劑量就能夠提供亞毫米級的空間分辨率，因而在口腔醫學領域有著廣泛的應用前景［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微結構，通過自身所攜帶的軟件，以HU值來代表骨密度的真實變化．Marquezan等［9］發現CBCT與DEXA測量的骨密度值高度相關，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 種植體植入區域的骨量的測量方法 微種植體植入的穩定性是正畸支抗成功的關鍵，植入部位的骨量與其密不可分．骨量的測量方法有三種：形態學測量、X-RAY和CT以及光子吸收法［10］．形態學測量即直接測量骨皮質的厚度，方法簡單易測量，但是多應用于兒童保健和生長發育評價．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．傳統影像學X-RAY測量在臨床較常應用．但對于測量種植區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中向骨量情況，對于頰舌向的骨量無法估計測量．CBCT是目前頜骨骨量測量較為可靠的方法．CBCT能比傳統影像學更清晰地反映種植體周圍骨質，評估種植手術的成功與否及對上部結構的修復有重要的指導意義［11］．

1．3 測量骨量與骨密度的相關研究進展 通過CBCT對牙槽骨高度和厚度的精確評估，安全區域應該具有保證牙周膜健康和微種植釘的穩定，所以正畸支抗的微種植釘植入區域應留有小于0．5 mm的動度［12］．Holmes等［13］通過實驗證明兩牙之間鄰近根部區域皮質骨厚度顯著較?。瓹arano等［14］提供了上頜骨骨量最大及最小的區域．魏惺等［15］通過使用螺旋CT，為微種植體植入的安全區域提供參考．研究證實骨皮質厚度與微螺釘支抗成功率成正相關，手動植入比機器植入穩定性高，而且對于骨皮質和直徑或許有關［16］．胡露露等［17］通過用螺旋CT技術在上頜近遠中測量中，前牙區最大牙根間距位于側切牙與尖牙之間，最小牙根間距位于中切牙與側切牙之間；以及后牙區相鄰牙的植入安全區域．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］發現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現，牙槽骨重塑受到相同的生物監管過程．與骨松質相比，骨皮質的彈性模量較高，具有較強的抗形變能力，骨皮質厚度是影響微種植體穩定性的決定性因素．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］通過錐束計算機斷層攝影（CBCT）確定牙齒周圍的牙槽骨密度變化，來評價牙齒移動．結果證明，牙齒移動的方向與最大的骨質密度減少的一側相關聯，并且該CBCT是用于評價骨密度誘導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不但應保證它的穩定，而且還應減少手術創傷，不損傷臨近器官組織．術前拍攝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，CBCT通過對周圍器官如上頜竇、下頜管、牙根等組織器官進行評估，來減少手術損傷和風險．CBCT還可以對牙槽骨高度和厚度進行精確評估，植入安全區域應該既保證牙周膜健康，又保證微種植釘的穩定．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域應該大于1．2 mm，并以此來指導微種植體的臨床植入［22］．微種植體作為臨時支抗裝置在正畸治療中有著廣泛的應用．通過應用微種植體，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掃描可提供各個方向的吸收影像［23］．與曲面斷層相比，CBCT能更清晰、更準確地提供牙根尖的相關可靠信息［24］．

3 不對稱評估

由于器官結構的重疊、患者的體位和某些原因的失真，傳統的頭顱側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數據，無論2D還是3D都可以測量上下頜骨的解剖結構，并單獨進行測量．此外，對于單側反頜，通過CBCT重建的3D進行觀察和分析，可以更準確地判斷上下頜骨的不對稱性，為正畸醫生提供多視角來評估分析，給予準確的治療和預后判斷［25］．

4 計算機輔助植入

計算機輔助設計植入，可利用軟件，構建出一個更加形象的三維立體圖像，并將臨床醫師實際想要的位置進行輸入及最理想的方案設計．如：微種植體植入的方向與部位，可以通過術前分析測量，從而使牙齒以正畸醫生理想的方式移動，提高微種植體植入后生物學穩定性和成功率．Baumgaertel等［22］和 Kim等［26］分別基于CBCT數據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支架這項研究，引導微型植體按計劃植入到規定位置．由于統計差異不顯著，外科支架可以被認為是準確的導向工具，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，通過CBCT三維立體重建，可以讓患者更清楚地知道醫生的用意和對術后效果的評估，有助于醫患之間的信任與溝通．

5 CBCT應用于測量正畸種植體周圍骨組織的優勢

影像學檢查不損傷活體組織，易操作，可以清晰地提供頜骨組織結構情況及其周圍相鄰重要解剖結構關系，還可以清楚顯示頜骨等硬組織的細微結構，如骨密度等．傳統的影像學常用的有X線根尖片、曲面斷層、頭顱側位等．曲面斷層片觀察全口牙一目了然、放射性小、可操作性強、價格低廉，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際的頜骨有一定的放大率和誤差，圖像清晰度不高、精準率差，即使是經驗豐富的放射科醫師和臨床醫師對于鄰近組織的器官、頜骨密度［28］、上頜竇底距牙槽嵴頂的高度以及下頜管等重要解剖結構［29］也無法做出精準的判斷．根尖片操作簡單，精確度高，對細微圖像如根管走向、牙周膜等結構顯示更加清晰．但圖像主要顯示個別牙齒近遠中牙槽骨骨質情況，對于周圍組織器官無法評估．螺旋CT采用扇形X線連續旋轉掃描被測物體，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，但易出現偽影和壞點［30］．與傳統CT相比，CBCT數據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、偽影少等優點，360°掃描，三維立體地還原頜骨原本數據［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小于傳統CT的放射劑量，因而在口腔醫學領域有著廣泛的應用前景．Momin等［32］國外學者有報道稱CBCT作為非創性實驗手段適用于觀察牙槽骨的細微結構，骨形態劑量和三維分析技術較傳統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對小的骨結構細節顯影分辨率更高，所以測量骨量目前口腔正畸常用首選CBCT．

6 結論

在日益發展的今天，微種植體憑借自身的優勢在正畸支抗方面得到廣泛的使用．微種植體植入后的穩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區域的周圍組織結構、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，為種植體的穩定與成功奠定基礎．同時，借助相關軟件分析模擬正畸模型，可以對手術有正確的評估，為醫生提供更高的精確性和成功率．但有些學者認為它也在某些方面存在局限性：價格比傳統的較高；對于軟組織的分辨率，不如傳統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雜，需要專業正規的培訓．否則人為操作的誤差較大．隨著CBCT的不斷改進，計算機將帶領我們達到一個從未想象的水平．

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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

內蒙古自治區科技廳自然科學基金（2014MS0857）；內蒙古自治區醫學會基金（201302079）

劉金杭．在讀碩士．

陳 巖．博士，主任醫師．E-mail：1336806259＠qq．com