錐形束CT在骨性Ⅲ類錯牙合正畸治療中的應用進展

王國杰，劉春麗，楊曉瑞

1.邢臺市第三醫院 放射科，河北 邢臺054000；2.邢臺醫專第二附屬醫院 正畸科，河北 邢臺 054000；3.河北省眼科醫院 口腔內科，河北 邢臺 054001

錐形束CT在骨性Ⅲ類錯牙合正畸治療中的應用進展

王國杰1，劉春麗2，楊曉瑞3

1.邢臺市第三醫院 放射科，河北 邢臺054000；2.邢臺醫專第二附屬醫院 正畸科，河北 邢臺 054000；3.河北省眼科醫院 口腔內科，河北 邢臺 054001

隨著正畸學的進步，正畸治療過程中牙槽骨的改建效果越來越受到人們的重視，尤其對于骨性Ⅲ類錯牙合患者，如何及時精確評估牙槽骨改建情況對矯正成功與否至關重要。錐形束CT（Cone Beam Computed Tomography，CBCT）的出現開創了口腔三維成像的新紀元。本文首先闡述了CBCT應用于口腔正畸的優勢與不足，然后重點總結了錐形束CT在骨性Ⅲ類錯牙合矯正方案設計、治療過程中對牙槽骨量的監測及治療效果評價的相關研究，對未來CBCT在該領域的發展進行了展望。

錐形束CT；骨性Ⅲ類錯牙合；正畸治療

骨性Ⅲ類錯牙合是一種常見的錯牙合畸形，其臨床表現為上頜前牙咬在下頜前牙的舌側。臨床上主要采用正畸掩飾性治療或正畸正頜聯合矯治技術[1]來牽引上頜骨向前或內收、下頜牙向后移動來達到正常的覆牙合和覆蓋。以往主要采用二維平片如根尖片和曲面斷層片來進行評估，但二維圖像易重疊、失真，無法準確測量，錐形束CT（Cone Beam Computed Tomography，CBCT）是一種新型三維成像技術，具有放射劑量小、分辨率高、掃描時間短、精確度高的優點。本文就CBCT在骨性Ⅲ類錯牙合正畸中的應用進展做如下綜述。

1 CBCT簡介

CBCT不同于傳統CT，它利用低能固定陽極發生器發出的錐形X線束透過人體，采用二維平板探測器圍繞受檢體做360°旋轉獲得一系列二維圖像，再通過特有的重建算法來獲得三維斷層圖像[2]。

CBCT最早由意大利工程師P Mozzo[3]和日本學者Arai[4]于20世紀90年代末應用于口腔醫學領域。2001年,第一臺用于顱面部的商業CBCT機器問世。近年來，CBCT技術發展迅速，作為無創性影像新技術，已廣泛應用于口腔正畸治療中。

1.1 CBCT的優勢與不足

1.1.1 CBCT的優勢

X線平片在正畸中最常用，是二維圖像，雖然空間分辨率高，但其密度分辨率極差，且存在較大的圖像重疊、失真及變形，無法準確測量和評估正畸的效果。傳統CT是扇形束掃描，雖然對軟組織密度分辨率高，但對骨性的細微結構顯示較差，尤其對密度差別大的組織掃描時會產生部分容積效應和偽影，體積比較大、價格昂貴、輻射劑量大，而且易受金屬物品（如假牙）的干擾，重建圖像空間分辨率相對較低。

相對以上技術，CBCT具有獨特的優勢為：① 操作簡單，掃描速度快，X線利用率高，掃描成本相對較低；② 三維圖像，空間分辨率高，偽影少，重疊少，更接近實物大小，能達到各向同性；③ 掃描范圍靈活，可做冠狀位、矢狀位及水平位方向等比例圖像重建[5]；④ 空間需求小，臨床醫生可獨立操作，完成圖像攝取和后處理[6]；⑤ 輻射劑量小，依據掃描野的大小，CBCT的有效放射劑量約28～464 uSv,相當于傳統CT患者的有效劑量的1/56～1/5或投照7～42張數字曲面斷層片后患者所受的有效放射劑量[7]（Mah等[8]報道，CBCT的放射劑量約為傳統CT劑量的20%，相當于全口根尖片的劑量之和）；⑥ 掃描范圍可控，根據成像范圍的大小，CBCT可分為4級（成像范圍4～8 mm,覆蓋幾顆牙齒的D級；成像范圍10 mm左右，覆蓋全牙列的I級；成像范圍15 mm左右，覆蓋整個口腔的P級；成像范圍20 mm左右，覆蓋整個額面部的F級），足以滿足口腔科診療的不同需求[9]。

1.1.2 CBCT的不足

盡管CBCT在口腔頜面部的應用中具有一系列優勢，但也應看到它的不足之處：與根尖片和曲面斷層片相比，價格較貴和輻射劑量相對較大；與傳統CT相比，軟組織分辨率較低，對口腔軟組織的顯示較差；探測器的范圍小，范圍局限；由于人為原因，機器操作和圖像分析存在一定的誤差[10]；正畸病人多為兒童和青少年，處在生長發育期，對X射線敏感，因此操作中一定要遵循放射防護最優化的原則。再者，CBCT在大型綜合醫院和口腔專科醫院裝機率高，在一般市級及以下醫院裝機率低，不能普及。

2 CBCT在骨性Ⅲ類錯牙合正畸中的應用

CBCT最適用于口腔頜面部骨組織成像，且成像體素約為0.1～0.5 mm，圖像體素的大小決定了圖像的分辨率，其骨組織的高分辨率是傳統CT無法比擬的。馮馳等[11]應用CBCT測量40例患者109顆活體牙根長、冠長及牙體全長的數值與拔出后的實體測量值進行比較，測量值與實際值差異無統計學意義。同時CBCT在臨床正畸測量中，可以選取某一平面為基準矯正過程中多次測量的方法，來準確定位牙齒移動的位移量,具有一定的可重復性。

2.1 三維頭影測量

CBCT出現以前，主要通過頭顱側位片和曲面斷層片將頭顱的三維結構通過二維圖像顯現，由于頭顱是凹凸不平的，所得的二維圖像存在一定的幾何放大，并不能保證頭影測量的準確性。

Gribel等比較了頭顱側位片和CBCT在顱骨測量方面的精確性和可靠性，結果發現CBCT的顱骨測量是極其精確的；Hassan等和Cattaneo等的研究證明，CBCT合成的頭顱側位片可以代替傳統的頭顱側位片，且三維圖像測量結果更精確[7]。

CBCT重建后可以多方向多層面展現清晰、真實的顱面部軟硬組織的形態結構，且可以任意角度旋轉，從不同角度觀察牙齒和頜骨位置形態。還能提供冠狀面，矢狀面，橫斷面三維立體信息，可以根據需要設定重建層厚，從多層面獲取患者牙、頜、顱面信息。另外，與三維測量軟件結合，可以測量各個方向上的線距、角度，與二維測量相比，可以對患者顱頜面部進行矢狀向、垂直向及水平向測量，打破了二維影像分析的局限性，為正畸醫生分析診斷提供充分的定量分析資料[14]。

2.2 評價牙槽骨厚度和骨量

正畸治療的過程就是牙槽骨改建和塑形的過程，骨性Ⅲ類錯牙合的矯正目的是為了掩飾性治療下前牙的舌向移動或正頜治療去代償階段下前牙的唇側移動，從而達到正常的覆牙合和覆蓋。而根尖水平的骨皮質是切牙移動的限制，無論唇向還是舌向移動下前牙，牙根移動的范圍都不能超出骨皮質，否則容易發生骨開窗、開裂和牙根吸收[15]。王博等[15]研究認為不同垂直骨面型成人骨性Ⅲ類錯牙合唇側的牙槽骨厚度較舌側狹窄，尤其是高角骨面型，其唇側的牙槽骨厚度約1.0 mm左右，很容易發生牙槽骨開裂、開窗和牙根外露，臨床正畸治療時需加以注意，對于高角骨面型的骨性Ⅲ類錯牙合病人，矯正前必須運用CBCT評估下前牙牙槽骨骨量，確保醫源性風險的發生在可控范圍之內。

2.3 評價牙根吸收情況

正畸中出現的牙根吸收被稱為正畸源性牙根吸收，這是矯正失敗的常見原因，以往主要通過根尖片、曲面斷層片和頭顱側位片等傳統方法評價。雖然現在已進入影像數字化時代，但數字化牙片、全景片畢竟是二維圖像，存在較大的幾何放大和影像重疊，并不能對每個下前牙根的吸收情況做精確評估。Dudic等[16]的研究認為CBCT能提高正畸中出現牙根吸收的診斷準確率。孫伯陽等[17]認為Dudic的研究判別標準仍為傳統的二維指標，難以對牙根吸收程度做定量化評價，他以CBCT圖像為基礎，運用第三方軟件三維重建下前牙，定量化測量牙根體積，首次對成人骨性Ⅲ類錯牙合的牙根吸收情況做了定量化分析。余麗霞等[18]以CBCT對正畸中牙根吸收的診斷結果為金標準，檢驗全面斷層片和根尖片對正畸牙根吸收的診斷準確性，結果發現曲面斷層片和根尖片對正畸牙根吸收的診斷準確性較差，敏感性分別為71.6%和78.4%，特異性分別為25.5%和51.1%，準確度分別為53.7%和67.8%。

2.4 評價牙列的咬合程度

骨性Ⅲ類錯牙合正畸治療的目的是使上下牙列達到正常的的覆牙合和覆蓋，Andrew曾在1972年說過，要想獲得牙列良好的咬合關系，牙齒就必須有良好的傾斜度，而CBCT測定的牙齒傾斜程度準確性要明顯高于曲面斷層片，正畸中如果遇到有牙根彎曲的病例，運用全景片測定就會有幾何放大，而CBCT就可以杜絕此類情況發生[10]。

2.5 評價埋伏牙、阻生牙的空間位置

埋伏牙、阻生牙在錯牙合正畸中很常見，上頜尖牙發病率約為1.0%～2.5%，其中85%為腭側阻生，15%為頰側阻生[7]。傳統的定位手段是采用不同角度的根尖片并結合曲面斷層片才能定位，而CBCT通過三維重建可精確顯示阻生牙的空間位置和毗鄰關系，有助于臨床正畸治療。Oberoi等[19]認為CBCT大大提高了正畸治療和外科治療的精確性。

2.6 評價微種植體支抗的穩定性

近年來，微種植體支抗的使用大大提高了正畸的成功率，但微種植體支抗的穩定性卻影響了正畸治療的效果，傳統檢查手段很難準確評價微種植體支抗植入的效果。國內外的研究表明，微種植體是否與牙根接觸、植入部位的選擇及負載力的大小和方向都影響了它的穩定性[7]。學術界一致認為，骨皮質厚度是影響微種植體穩定性的重要因素，Kim等[20]應用CBCT對上頜磨牙區植入微種植體的穩定性及上頜第二前磨牙根至第一磨牙近中根之間的骨量進行了分析，結果表明運用CBCT可減少種植釘損傷牙根和上頜竇穿孔的風險，并且對微種植體的準確植入提供了有力依據。

2.7 評價顳下頜關節疾病

骨性Ⅲ類錯牙合伴有顳頜關節功能紊亂在臨床上較為常見，是正畸治療的一個并發癥，常發生在正畸治療的過程中[10]。CBCT三維重建技術使顳下頜關節清晰的展現在正畸醫生面前，曹均凱等[21]首次運用CBCT對54例正常人顳下頜關節的CBCT測量值進行了分析，發現正常人雙髁突位置及關節窩的形態基本對稱、差異不明顯。CBCT很適合觀察髁突的細微骨性改變，不但可以直接觀察髁突與關節窩的位置關系，還可以觀察其骨性表面[7]。另外對顳下頜關節骨關節炎及骨腫瘤性疾病的診斷也有一定的價值。

2.8 評價上氣道的容積形態

阻塞性呼吸睡眠暫停綜合征（Obstructive Sleepapnea Syndrome，OSAS）多由腺樣體肥大引起，是兒童用口呼吸的直接原因，長期用口呼吸易引起上牙弓狹窄，后牙反牙合及前牙開牙合等錯牙合畸形。對正畸患者進行上氣道分析非常必要，以往主要通過傳統鼻咽側位片來判斷腺樣體的腫大程度，不能做到三維上的測量分析，Alves等[22]應用CBCT研究50名兒童的鼻咽部氣道容積，發現下頜骨發育不足的兒童鼻咽部氣道的容積均小于下頜骨發育正常的兒童。因此通過CBCT可以精確測量上氣道的容積，對伴有此類呼吸癥狀的兒童正畸時應進行評估，以糾正其不良呼吸方式。

3 展望

盡管CBCT在諸多領域中體現出強大優勢，但其作為一種有創X線檢查，對人體的“三腺一體”存在傷害，尤其對處在生長發育期的兒童和青少年，應盡量少做或不做CBCT檢查。國內外學者一致認為，CBCT不宜作為常規影像檢查手段，對于嚴重骨性Ⅲ類錯牙合畸形患者，不可避免做CBCT檢查時應嚴格遵循“輻射實踐正當化”，“輻射防護最優化”和“個人劑量限值”輻射防護三原則。隨著精準醫療的發展，CBCT作為口腔領域的重要檢查手段，必將使廣大口腔醫師和患者受益。

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Application Progress of Cone Beam CT in Orthodontic Correction and Treatment of Skeletal Class Ⅲ Malocclusion

WANG Guo-jie1, LIU Chun-li2, YANG Xiao-rui3
1. Department of Radiology, the Third Hospital of Xingtai, Xingtai Hebei 054000, China; 2. Department of Orthodontics, the Second Affiliated Hospital of Xingtai Medical College, Xingtai Hebei 054000, China; 3. Department of Oral Medicine, Hebei Eye Hospital, Xingtai Hebei 054001, China

With the progress of orthodontic learning, the effect of alveolar bone reconstruction in the process of Orthodontic treatment gets more and more attention, especially for patients with skeletal ClassⅢmalocclusion. How to make timely and accurate assessment of alveolar bone reconstruction effect is crucial for correction. The emergence of the cone beam CT (CBCT) ushered in a new era of oral threedimensional imaging. This paper focused on the advantages and disadvantages of application of CBCT in correction and treatment of skeletal ClassⅢmalocclusion. It also summarized the application of CBCT in skeletal Class III malocclusion scheme design, related researches on monitor and effect evaluation of alveolar bone mass in the process of correction, and made prospects of the future development of CBCT in this f eld.

cone beam CT; skeletal Class III malocclusion; orthodontic correction and treatment

R783

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2016.10.022

1674-1633(2016)10-0075-03

2015-12-02

2015年邢臺市科技支撐計劃項目（2015ZC093）。

作者郵箱：wangguojie411@163.com