牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度的影像學(xué)評價方法進(jìn)展

包 涵，于曉藝，謝 寧，葛 悅，朱憲春

作為評價正畸治療的指標(biāo)之一，正畸醫(yī)師需要考量牙齒矯治前后的牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度，即牙齒軸傾角(Tip)。Andrews于1972年提出牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度是評價正常牙合六要素之一[1]。由于當(dāng)牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度不同時占據(jù)牙弓空間不同，因此牙齒軸傾度不僅在一定程度上影響美觀[2]，還影響著牙弓間的咬合關(guān)系[3-4]。Andrews通過測量模型確定牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度，但模型測量只能確定牙冠間的傾斜角度，對于牙根的近遠(yuǎn)中傾斜度則考慮不足。隨著影像學(xué)的發(fā)展，牙根近遠(yuǎn)中傾斜度越來越受到正畸醫(yī)生的重視，牙根近遠(yuǎn)中傾斜度一方面體現(xiàn)了牙齒受力方向，一定程度上影響患者的咀嚼功能；另一方面體現(xiàn)了相鄰牙根間的骨量，影響患者的牙周狀態(tài)。因此，評價牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度需要綜合考慮牙冠與牙根的整體情況。臨床上主要使用影像學(xué)方法確定牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度，包括曲面斷層及錐形束CT(cone-beam computed tomography,CBCT)。近年來許多學(xué)者研究了這些測量方法及其準(zhǔn)確性，本文就曲面斷層與CBCT評估牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度的具體方法及其準(zhǔn)確性進(jìn)行綜述。

1 評價牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度的常用方法

在科研工作中有許多測量牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度方法，包括模型測量法、坐標(biāo)測量儀(coordinate meas-uring machine，CMM)測量法、影像學(xué)測量法。模型測量只能反映牙冠近遠(yuǎn)中傾斜度，而CMM測量法多用于科研工作，臨床上常用影像學(xué)測量法評估牙齒整體近遠(yuǎn)中傾斜度，包括曲面斷層測量法及CBCT測量法。

2 曲面斷層測量近遠(yuǎn)中傾斜度

曲面斷層攝影是根據(jù)口腔頜面部的解剖特點(diǎn)，利用體層攝影和狹縫攝影原理而設(shè)計的固定三軸連續(xù)轉(zhuǎn)換的體層攝影技術(shù)，具有輻射量小、攝取方便、可以觀察全口牙齒等基本情況等優(yōu)勢，故廣泛應(yīng)用于臨床[5-6]。

2.1 曲面斷層測量牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度方法

使用曲面斷層測定牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度時，連接牙齒冠方及根方標(biāo)志點(diǎn)作為牙體長軸。單根牙牙體長軸為切緣中點(diǎn)或頰尖點(diǎn)與根尖點(diǎn)間的連線；多根牙牙體長軸為頰溝點(diǎn)與根分叉點(diǎn)間的連線[7]。以相鄰牙齒冠部標(biāo)志點(diǎn)或冠中心點(diǎn)連線代表該牙齒的牙合平面，測量牙體長軸與牙合平面垂線的夾角獲得近遠(yuǎn)中傾斜角度[8-9]。美國正畸協(xié)會(American Board of Orthodontics)認(rèn)為正畸醫(yī)生使用曲面斷層評估牙根角度時，標(biāo)準(zhǔn)為上、下頜的牙根彼此平行并垂直于咬合平面[10]。

2.2 曲面斷層測量牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度準(zhǔn)確性

研究表明，曲面斷層測量值在不同牙位表現(xiàn)出近遠(yuǎn)中不同方向和不同程度的偏差。應(yīng)用CMM測量牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度時可得到牙齒三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)計算出角度，其測量值被視為金標(biāo)準(zhǔn)[11-14]，通過比較曲面斷層片與CMM測量牙齒近遠(yuǎn)中傾斜角度的差異，可以判斷曲面斷層測量牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度的準(zhǔn)確性。與CMM測量值相比，曲面斷層顯示上頜前牙區(qū)牙根更向近中傾斜，后牙區(qū)牙根更向遠(yuǎn)中傾斜，即在尖牙和第一前磨牙區(qū)牙根間顯示出了更大的分離角度；而下頜牙根影像顯示更加向近中傾斜[15]。Owens 等[16]通過比較Ⅰ類咬合患者的CMM與曲面斷層測量值，發(fā)現(xiàn)只有26.7%的牙根近遠(yuǎn)中傾斜角度與標(biāo)準(zhǔn)值的差異在臨床可接受的2.5°范圍以內(nèi)。上頜偏差表現(xiàn)最大的區(qū)域在尖牙至前磨牙區(qū)，牙根表現(xiàn)為更加分散；下頜偏差最大的區(qū)域在側(cè)切牙至尖牙區(qū)，牙根表現(xiàn)為更加聚集。因此，直接使用曲面斷層評估牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度并不準(zhǔn)確。

影響曲面斷層測量牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度準(zhǔn)確性的因素主要包括投照頭位與牙齒頰舌向傾斜度，即牙齒轉(zhuǎn)矩角(Torque)。曲面斷層的焦點(diǎn)域前部窄而后部寬，故投照頭位偏差對于曲面斷層片成像準(zhǔn)確度有較大影響[17]。當(dāng)咬合面向前上旋轉(zhuǎn)偏移至8°時，曲面斷層成像的準(zhǔn)確性即大大降低[18]。對于上頜牙齒，牙合平面向上旋轉(zhuǎn)牙根更向近中傾斜而牙合平面向下旋轉(zhuǎn)牙根更向遠(yuǎn)中傾斜。對于下頜前牙區(qū)，投照頭位左旋或右旋5°即出現(xiàn)為4.0°～22.3°的近遠(yuǎn)中傾斜度差異[19]。此外，牙齒在牙列中的位置也會影響曲面斷層測量的準(zhǔn)確性。當(dāng)牙齒在牙列中距離中線越遠(yuǎn)，隨著患者照射時頭位俯仰角度(Pitch)的增大，牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度值與標(biāo)準(zhǔn)值差異不斷增大，故曲面斷層判斷后牙近遠(yuǎn)中傾斜度的誤差大于前牙[20]。 由此可見臨床醫(yī)師在使用曲面斷層評估患者牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度時，應(yīng)考慮到患者的投照頭位變化導(dǎo)致的成像失真。

除投照頭位因素外，牙齒自身轉(zhuǎn)矩角對曲面斷層的近遠(yuǎn)中傾斜度測量值也有所影響，特別是尖牙-前磨牙區(qū)影響較大[21]。牙齒根舌向轉(zhuǎn)矩越大表現(xiàn)為近中傾斜度越大，而根頰向轉(zhuǎn)矩越大表現(xiàn)出遠(yuǎn)中傾斜度越大[7]。綜合上述研究可得出結(jié)論：曲面斷層測量牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度并不準(zhǔn)確，特別是當(dāng)正畸醫(yī)生需要評估拔除前磨牙病例的尖牙-前磨牙區(qū)牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度時，使用曲面斷層測量更需謹(jǐn)慎。

3 CBCT測量牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度

自20世紀(jì)末CBCT應(yīng)用于臨床以來，因其放射劑量小于傳統(tǒng)螺旋CT、能夠清楚顯示全頜三維結(jié)構(gòu)、成像不受患者頭位影響等優(yōu)點(diǎn)成為越來越多正畸醫(yī)師的選擇[22-23]。近年來有大量學(xué)者對CBCT測量牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度方法與準(zhǔn)確性進(jìn)行研究。

3.1 CBCT測量牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度方法

使用CBCT測量牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度的傳統(tǒng)方法是三維轉(zhuǎn)二維測量，即對CBCT進(jìn)行曲面重構(gòu)形成重建曲面片后，測量方法同曲面斷層測量方法。劉思琦等[24]選用不同頭位及牙齒斷層域中心進(jìn)行CBCT的曲面重建，得出當(dāng)上頜采用眶耳平面與地平面平行的頭位投照、下頜采用解剖牙合平面與地平面平行的頭位投照，并且在牙體中心斷層面重建曲面斷層得到的牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度數(shù)據(jù)最為準(zhǔn)確的結(jié)論。

近年來有學(xué)者在CBCT三維重建片基礎(chǔ)上建立單顆牙齒與上下牙弓的空間直角坐標(biāo)系，利用空間向量計算得出該顆牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度[25]。Tong等[26]研發(fā)的USC root vector分析程序(University of Southern California root vector analysis program)可通過醫(yī)生在CBCT上標(biāo)記相應(yīng)的標(biāo)志點(diǎn)直接計算出每顆牙齒的近遠(yuǎn)中傾斜度。醫(yī)生在分別標(biāo)記每顆牙齒的牙冠中心點(diǎn)、牙根點(diǎn)并確定牙弓弧線后，該程序可自動計算出任意牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度，但該程序不適用于錯牙合畸形患者。該學(xué)者應(yīng)用此程序測量了76例接近正常咬合患者的牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度，得到牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度的正常范圍[27]。因此當(dāng)正畸醫(yī)生需要對患者矯正結(jié)束時牙齒的近遠(yuǎn)中傾斜度進(jìn)行評估，或需要對個別正常牙合進(jìn)行軸傾度范圍進(jìn)行測量時[27-28]，可使用USC root vector分析程序直接測量CBCT，該測量準(zhǔn)確性已得到證實(shí)。如若測量錯牙合畸形患者的牙齒，臨床醫(yī)生則仍需要對CBCT進(jìn)行二維轉(zhuǎn)化為重建曲面片進(jìn)行測量。

3.2 CBCT測量牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度的準(zhǔn)確性

已有研究顯示CBCT測量牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度時具有較高的準(zhǔn)確性，其測量值與游標(biāo)卡尺的直接測量值無明顯差異[29-30]。而與CMM金標(biāo)準(zhǔn)測量值相比，CBCT角度測量值誤差小于1°[31]。Van Elslande等[32]將具有理想咬合的28顆牙齒置于干燥的人類頭顱中進(jìn)行CMM測量并拍攝CBCT，將CBCT測量值與CMM結(jié)果進(jìn)行比較并得出結(jié)論：只有3個牙位(22、12、33牙位)的測量值差異超過了臨床誤差上限的2.5°。由此可得出結(jié)論CBCT進(jìn)行角度測量時準(zhǔn)確性較高。

近年來，有學(xué)者提出一種名為牙根預(yù)期位置(expected root position, ERP)的概念，該方法將CBCT與數(shù)字模型相結(jié)合判斷牙齒近遠(yuǎn)中角度較為準(zhǔn)確。ERP將治療前的CBCT與任意治療階段中牙冠的數(shù)字模型結(jié)合，從而得到該階段的牙根位置，該方法可避免患者多次照射CBCT[33]，當(dāng)醫(yī)生需要了解牙根情況時只需將患者當(dāng)時的數(shù)字模型中牙冠部分與初始CBCT結(jié)果中牙冠部分相重合即可。多個研究分析了ERP的準(zhǔn)確性。Staderini 等[34]將患者正畸前的CBCT與患者正畸后的數(shù)字模型進(jìn)行重疊得到該患者此時的ERP，與正畸后拍攝的CBCT得到的牙根實(shí)際位置(true root position, TRP)進(jìn)行比較，結(jié)論證明ERP與TRP平均差異為2.09°，在臨床可接受的誤差范圍內(nèi)。因此臨床醫(yī)生可通過掃描數(shù)字模型得到任意時期的牙根位置，減少患者因需要判斷牙根位置而拍攝CBCT的次數(shù)。Lee等[35]給5例已完成二期正畸治療的患者建立ERP系統(tǒng)并與其結(jié)束治療時的CBCT對照，該研究共測量了128顆牙齒，其中只有9顆牙(7.0%)超過臨床可接受的2.5°，故可認(rèn)為ERP準(zhǔn)確性較高。該學(xué)者又將15例完成正畸第二階段患者的治療后ERP與治療后的CBCT進(jìn)行比較，其中僅11.8%的牙齒超出臨床可接受的2.5°，因此ERP判斷牙根位置較為準(zhǔn)確，可成為臨床醫(yī)師評估牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度的一種新型手段[36]。

4 曲面斷層與CBCT評價牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度準(zhǔn)確性的比較

有研究表明，曲面斷層與CBCT測量牙齒的多項數(shù)據(jù)存在差異[37-41]。在測量牙齒近遠(yuǎn)中傾斜角度方面，Nasseh等[42]比較了40例受試者曲面斷層片與CBCT的牙齒軸傾度測量值，結(jié)果表明24顆牙齒中的13顆存在差異(P<0.05)，且第一磨牙表現(xiàn)出的差異最大。與CBCT相比，曲面斷層顯示上頜中切牙牙根更向遠(yuǎn)中，上頜側(cè)切牙和尖牙牙根更向近中，下頜中切牙、側(cè)切牙、尖牙及第一磨牙牙根更向遠(yuǎn)中，下頜前磨牙牙根更向近中[7]。

分別使用曲面斷層片和CBCT觀察相鄰牙位間牙根是否有接觸，是判斷兩者測量牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度是否存在差異的有效手段。Leuzinger等[43]研究表明相較于CBCT，曲面斷層顯示出了更多的位點(diǎn)接觸。故可認(rèn)為曲面斷層診斷的敏感性更高而準(zhǔn)確性較CBCT不足。

此外，有學(xué)者通過將曲面斷層及CBCT測量值分別與模型測量值比較來分析兩者準(zhǔn)確性，結(jié)果顯示CBCT與直接測量模型得到的數(shù)據(jù)沒有顯著差異，而曲面斷層測量值與模型測量值存在差異，特別是尖牙和前磨牙區(qū)[8]。這與之前曲面斷層與CMM測量值比較的結(jié)論相符[15，21]。雷巧玲等[44]將15例正常牙合模型分別照射曲面斷層與CBCT，結(jié)果表明曲面斷層組與模型測量組中有2顆牙(上、下頜第二前磨牙) 測量結(jié)果有統(tǒng)計學(xué)差異(P=0.00)，而CBCT組與模型測量組均無統(tǒng)計差異。故當(dāng)醫(yī)生評估牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度時，使用重建曲面片是一種較傳統(tǒng)曲面斷層片更有效的手段。但是近年來有學(xué)者提出，使用重建曲面片測量牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度時可能會有失真情況出現(xiàn)[45]，故臨床醫(yī)生在評估牙齒軸傾度時也應(yīng)謹(jǐn)慎，而如何便捷、準(zhǔn)確地使用CBCT測量牙齒軸傾度仍需更多研究。

5 小 結(jié)

綜上所述，大量研究證明曲面斷層測量牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度并不準(zhǔn)確，其主要影響因素包括患者拍攝時的頭位及牙齒頰舌向轉(zhuǎn)矩角等。CBCT測量的準(zhǔn)確性明顯高于傳統(tǒng)曲面斷層片，故醫(yī)生可優(yōu)先使用CBCT評估牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度。若患者由于自身經(jīng)濟(jì)條件或醫(yī)院設(shè)備條件等受到限制而拍攝曲面斷層時，醫(yī)生應(yīng)充分了解曲面斷層片評價牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度的特點(diǎn)，從而提高評估的準(zhǔn)確性。