CBCT測(cè)量三根型下頜第一磨牙遠(yuǎn)中舌根的長度和彎曲度

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的變異。根管工作長度的準(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)根管長度相比，CBCT測(cè)量根管工作長度是可靠的[16]。本研究提出了一種利用CBCT測(cè)量根管長度的新方法，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，通過人為建立根管長軸，從而進(jìn)行根管長度和彎曲度的測(cè)量。大多數(shù)采用CBCT測(cè)量根管工作長度的研究僅評(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，即為根管的長軸(圖4)。這條線的長度就是根管的實(shí)際長度。

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)量兩個(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)中頰根的長度，并與實(shí)際長度進(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)中舌根的根管長度

遠(yuǎn)中舌根的根管平均長度(從根管口到根尖)為(8.57±1.46)mm。Ⅰ型的平均根管長度為(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型的平均長度最短。頰-舌向平面中遠(yuǎn)中舌根管長度與實(shí)際長度的差值為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)中舌根長度(頰-舌向平面和實(shí)際長度)在性別和左右側(cè)的發(fā)生無統(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度低于實(shí)際長度，范圍為0.88～1.10 mm。根管彎曲度越大，根管實(shí)際長度的平均差異越大

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

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)中舌根長度(實(shí)際長度和在頰舌向平面上的長度)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)來說，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[19]。

根管工作長度的準(zhǔn)確測(cè)量是根管治療步驟中重要的一個(gè)部分。不準(zhǔn)確的根管工作長度會(huì)導(dǎo)致不夠充分或過量的根管預(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度增加了難度。

一些研究評(píng)估了CBCT測(cè)量牙根長度或根管工作長度的準(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可以用來測(cè)量根管工作長度，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)定出來并且連接成線，這條線的長度即為根管的三維長度。通過調(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)中舌根的二維長度。

通過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)量根管的長度。

盡管如此，CBCT在重建三維模型和測(cè)量根管長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)中插針片來確定根管的長軸。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)。