佘东育 朱双林

客观、定量地测量分析颅颌骨形态是口腔正畸和正颌外科对牙颌颅面畸形进行科学诊断与治疗的重要前提。然而长期以来颅颌骨形态的测量分析大多局限于正、侧位二维平面[1-2],这对三维物体头颅来说无疑存在局限性。三维CT重建目前在口腔临床上得到了广泛应用，颌骨表面重建从不同角度显示了上下颌骨表面的形态及关系、骨质结构密度及上下牙咬合情况，牙体的表面重建从多个角度完整地显示了单个牙体的表面形态、各牙所在的位置、倾斜角度以及各牙之间的距离、牙列的整体形态和牙根的走行方向[3]。表面重建和牙体多平面重建结合使用,可全面了解颌骨间的关系，颌骨的形态、结构、骨质和上下牙咬合情况,以及与颌骨内重要结构的关系，对颌面部矫形、正畸诊断治疗有重要的指导意义，是有价值的检查手段。本文就三维CT重建在口腔正畸中的应用进行综述。

1 三维CT的优点

三维CT能够直观、立体、完整、清晰地显示上下颌骨软硬组织的形态结构、上下颌骨的位置关系、上下的牙列的咬合关系及上下颌骨软硬组织内的病变结构等，已经在许多疾病的诊治中得以应用[4]。

1.1 三维CT所得图像立体感强，牙体三维图像结构完整、形态逼真，且可通过旋转从任意角度观察，从而显示牙齿与颌骨的整体形态。还可以使用切割技术，选择不同的角度着重观察关键的区域。

1.2 可观察牙齿全貌及其与颌骨的整体关系，对牙齿排列尤其是各牙牙根部之间关系、牙体长轴倾斜情况显示满意，不仅可以显示埋伏牙、多生牙、畸形牙的数量大小、形态、方位和在颌骨内的深度及唇腭侧位置，可从多个角度显示埋伏牙检查所需要的各个内部层面；与邻牙的关系，是否压迫邻牙，邻牙有否移位；与颌骨的关系，有无骨质吸收；牙根和颌骨之间的细微结构，牙根周围囊肿等显示效果清晰。

1.3 可在任意平面上对采集到的三维图像容积信息进行多层面重组，显示任意方向多个层面包括冠状面、矢状面、斜面、曲面等断面图像，可以从不同角度观察病变畸形的情况和解剖关系。并且可在一个平面上将牙列展开，有全景片的效果[5-7]。

2 三维CT重建在颅颌面部测量中的应用及对正畸诊断治疗的指导

以往正畸治疗中的测量都是基于全口曲面断层片和头颅侧位片，只能测量矢状向和垂直向的角度和线距。引入三维CT，就能克服此缺点，冠装向的颅颌面牙的位置关系也可测量，更全面的了解畸形的情况，有效地指导正畸的诊断治疗。

Ana Emilia等[8]进行了观察者对三维CT定点位置的可靠性研究，表明经过严格培训的不同观察者在三维方向上定点位置的差别不大。周洪等[9]研究利用CT断层图像形成三维图像测量,与手工直接测量进行比较,结论认为CT三维图像技术精确性较好,有可重复性。因此CT三维成像测量可以用于临床实践。螺旋CT[10]能一次迅速地完成整个头部的扫描与重建。重建的整个头部三维图像清晰,鼻、眼、耳郭轮廓及面、颊、颧部形态清晰,正常耳廓区及缺损区解剖形态清晰,皮肤表面及皮纹质地清晰光滑、自然连续,台阶不十分明显,但眼球位置不能显示,瞳孔与眼睑表现为均质样结构,因此,对于头面部除眼睛以外的三维重建,可选择这种三维重建方式。三维CT影像具有立体真实地反映颅面部解剖形态,避免各结构间的重叠干扰,能够清楚显示颅底、眶颧、鼻筛区,可以任意切割显示矢状、冠状剖面的解剖结构,可以在定性、定位分析的同时,进行定量的诊断等诸多优点,而既往的研究证实三维CT影像测量准确、可靠[11-12]。面部软硬组织三维重建及测量可以使正畸医师对患者面部结构及畸形的机制进行全面、客观、立体的三维分析，而且将来随着三维重建系统的逐渐完善，可将患者的牙、颌、面的三维信息储存和分析，进行综合诊断和分析[13]。同时，由于有了面部软组织三维重建系统，可随时将计算机中重建的面部形态观测和分析，并进行放大、缩小、旋转观测等操作，并进行治疗后牙、颌、面三维形态的重建预测，并随时对治疗计划进行调整，这样也为以后正畸专家诊断治疗系统的建立提供了可能，并进行正畸远程网上诊断与治疗。

3 三维CT重建对埋伏阻生牙在正畸诊断治疗中的应用

三维CT出现之前，埋伏阻生牙一般通过拍摄全口曲面断层片、头颅定位正侧位片、根尖片、咬合片来了解其位置、形态、牙根发育情况及其与邻牙的关系。根尖片、咬合片受X线投照角度的影响，难以确定埋伏牙的深度和移动的幅度以及与邻牙的关系。全口曲面断层片、头颅定位正侧位片虽然对颌骨内埋伏牙定位有一定的作用，但因所摄取的是二维图像，仍不能准确了解埋伏牙的位置、形态以及与邻牙、上颌窦、下齿槽神经管等周围组织的相互关系。并且这些传统的X线片还存在变形、放大、重叠、分辨率低等缺点，使临床医师对确定埋伏牙的治疗方案仍存有一定的困难。

三维CT重建图像结构完整、形态逼真，可清晰地显示出埋伏牙的位置、形态、大小、长度、萌出方向、牵引路径以及与周围组织的关系。

骨内埋伏恒牙可造成邻牙牙根吸收、囊肿形成、牙列关系紊乱、牙列不齐等，影响面部美观和咀嚼功能。其病因可归纳为局部和遗传两大因素，局部因素更为重要，萌出间隙不足为公认的最常见原因[14]。治疗有多种方法，正畸牵引助萌是治疗阻生牙的常见方法之一[15]，其结果较为理想，可以保存牙髓活力，恢复牙列的完整、美观和功能。因此对其准确诊

断非常重要，三维CT可以从各个方位立体地观察埋伏牙的形状，对埋伏牙的情况显示得立体直观，弥补了二维CT每个单一扫描存在的不足，能清晰地显示埋伏牙的形态是否正常，有无牙根弯曲，与周围组织和邻牙的关系，为治疗提供准确依据;重要的是，对一些无法用正畸方法牵引助萌的患牙可以提前诊断，避免因普通拍片不能准确显示患牙情况而造成的误诊误治给患者带来的不必要痛苦[16]。

4 三维CT重建在颞下颌关节紊乱病患者正畸诊断治疗中的应用

颞下颌关节的结构和功能都很复杂。据统计,约有20%以上的人患有颞下颌关节紊乱病(TMD)[17]。由于此病症状复杂、病程迁延、反复发作,病因至今尚未阐明,对其治疗也未达到较为一致的认识。颞下颌关节的解剖结构关系对于关节紊乱病的诊断和治疗,以及可能涉及颞下颌关节的手术治疗等都具有重要的意义。以往的研究多在二维影像上进行定性和定量分析[18]，一些错合正畸过程中的Ⅲ类牵引治疗,虽然髁状突表面可以不停地改建,但有时也会出现TMD。因此，在正畸治疗前全面地了解颞下颌关节的结构、病理情况以及是否是合因素所引起，就可在矫治过程中注意牵引力的大小、方向、持续时间，以保证既有正畸效果又不致于影响颞下颌关节。

5 三维CT重建在正畸治疗中种植钉定位的应用

种植钉成功的关键在于术前正确的诊断、设计，只有对颌骨的骨量、骨质及牙根在颌骨内位置、牙根间距离、颌骨内血管神经的解剖等进行精确评估，方可制定正确的手术方案，使种植钉牢固地发挥作用。

全口曲面断层片是之前种植钉术前诊断最常用的检查方法，但存在许多缺陷，如放大率不一致、清晰度不高，断层域不确定。通过螺旋CT获得的三维影像可以对颌骨的解剖及结构、骨的密度及牙根的形态、位置进行精确的三维评估，通过三维影像可以从手术角度提高患者种植钉的牢固程度，并且不损伤牙根及影响牙齿的移动。

6 三维CT重建在正颌－正畸联合治疗中的应用

目前正畸及正颌前的准备工作包括石膏模型、全景X片、CT扫描、X线头影测量以及计算机X线头影测量系统,其缺陷为面部软组织显示不清。正畸参数定位容易失真,医生对患者的面部立体空间了解不够[18-19]。Hirschfelder报道25名患者采用螺旋CT获得面部三维影像,其优势为三维影像清晰,使医生能获得患者直观的面部体表三维图像,对某一特定目标的完整记录只需一次扫描,降低了患者所承受的放射量,检测时间短。Hirschfelder认为螺旋CT的优势与正畸所用参数及应用软件的结合,可以充分阐明一个患者所需的资料。同时利用三维重建图像,对患者可进行治疗计划的制定以及治疗预测[18]。Fuhrmann等报道通过颅面三维CT影像扫描,将数据转换成聚亚安酯模型,可在其上进行正颌遥术治疗程序,预计某骨片段的移位,最佳骨切开线,预测手术后效果。与传统方法相比,这种方法显得耗时且花费贵,但实践表明三维影像模拟外科所具有的精确性具有很大的发展潜力[20-21]。

7 三维螺旋CT的局限性

7.1 在正畸诊断方面，虽然各地都有针对本地区人群的三维螺旋CT正常值测量，但由于暂时没有适用于所有中国人的测量标准值，所以在临床上还没有被广泛使用，测量值的意义和应用也还处于研究探索阶段。

7.2 传统螺旋CT技术，是通过多层扫描后对所获得的一系列轴向断层图像进行三维叠加重建，相对而言，其所获得图像的纵向分辨率较低，比较容易产生阶梯状伪影，图像质量及准确性易受螺距(螺旋CT)、层厚等多种因素影响。因此，传统螺旋CT技术在病变集中于头颅中下部，组织结构测量多以毫米计量的口腔正畸、种植及牙体学领域的应用受到一定限制。

7.3 三维螺旋CT图像重建操作相对复杂，须由经过专业影像培训的人员实施，在一定程度上造成医学影像与口腔临床诊断脱节。

7.4 相对于传统的全景片和侧位片，三维螺旋CT的收费偏高，对于低收入人群较难承受。在经济较落后地区，三维螺旋CT机还没有得到普及。

7.5 三维螺旋CT的X线辐射量偏大，对于需多次投照重复进行检查的病例，不符合“医疗照射正当化”原则。

8 Cone beam(锥形束)CT

近年来出现的CBCT以其辐射小，空间分辨率高，使用操作简单及扫描成本更低等优点，为颅面部三维重建影像在口腔正畸领域的广泛应用提供了新的可能。锥形束CT由于可以一次扫描多层组织，因而大大提高了获取数据的速度和X线的利用率，其一般扫描投照时间为20s左右，一次投照只相当于传统CT的1/30～1/40放射量(36.9uSv)，仅相当于4次数字化曲面断层投照放射量[22]。CBCT的空间分辨率高，能获得最低0.1mm的真实数据断层图像(而非计算模拟处理数据图像)，并且图像重建层厚在扫描之后可根据临床需要任意设定。而传统多层螺旋CT一般最低扫描断层厚度只能达到0.5～0.6mm[22]。CBCT对于高分辨率区域，如下颌骨、下颌神经管、颞下颌关节解剖结构的成像质量更好。锥形束CT口腔技术人员或普通放射人员都可操作，而不像传统CT操作需要专业人员持有上岗证。头颅锥形束CT软件的特殊设计也使口腔专业人员使用起来更加方便，口腔专业人员完全可以按自己的意愿随意获取自己想要的口腔3D图像。

Cone beam(锥形束)CT的缺点是投照重组图像中低密度分辨率不够，对部分软组织解剖结构特别是软组织病变显像不如多排螺旋CT清晰。

总之，三维CT重建能更好地了解颅颌面牙的生理病理情况，使正畸诊断更准确，正畸治疗有的放矢，避免误诊，避免正畸治疗中的医源性损伤。而且正畸治疗后的纵向对比研究可进一步知道临床的诊断治疗。而锥形束CT的运用，克服了传统三维螺旋CT的缺点和局限性，未来将逐渐替代三维螺旋CT成为CT立体成像的主流。

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