近年来,锥束CT(CBCT)的应用为临床医生获取口颌面部的多维影像信息提供了更好的方式。CBCT不仅可以提供冠状位、矢状位和横断面等多平面重建影像,还能够直观地显示三维立体结构,是目前应用于口腔颌面部疾病诊断较为理想的技术[ 1 ]。本文就CBCT的原理、优势及其在牙体牙髓病诊断中的应用作一综述。
1 CBCT技术
CBCT技术又称锥形束容积体层成像技术,出现于20世纪90年代后期,是近年来开始应用于临床口腔疾病诊断的无创性影像方法。CBCT成像是利用二维平板探测器采集物体锥束射线投影数据的容积体层摄影,采用大口径圆锥形X射线束扫描,在患者头部同步旋转360°,采集整个扫描区域的容积图像数据,然后通过相应的锥形束重建算法完成图像多层面重建[ 2 ]。CBCT与螺旋CT的根本差异在于影像放射源、接收器的类型和数据采集方式不同,螺旋CT的X线源是一种高输出旋转的阳极发生器,其采用扇形X线束成像,探测器为固态线型,需要在持续的螺旋形运动中连续拍摄一系列的轴平面影像然后叠加成像。而CBCT放射源是类似于曲面全景设备的低能固定阳极发生器,其图像采集为大口径的锥形X射线束,探测器为二维板型,工作过程中以
脉冲式传送多平面影像信息。
CBCT的成像优势:其非常适合于解剖结构较复杂的颅面骨组织成像。它可以提供高对比组织的清晰图像,虽然目前在软组织成像上尚存在限制,但是在颌面骨质结构、种植体、牙及牙周组织结构的成像比传统CT有更多的优势[ 2, 3 ] 。通过计算机数据处理软件分析在矢状面、冠状面、横断面同时显示,高于传统医用CT。①射线范围局限,有效放射剂量减小: CBCT系统采用的是高质量的平板探测器,可以根据诊断的具体要求,利用锥形X射线束对靶区进行准确投照,缩小投照范围,减少辐射剂量。CBCT的有效放射剂量大小与曲面体层摄影类似,与锥体束大小成正比,大大小于医用CT,仅相当于根尖片放射量的2~3倍。Hashimoto等[ 4 ]运用CBCT和传统CT对中切牙、第一磨牙进行投照,对比了影像上皮质骨、松质骨、牙釉质、牙本质、牙髓腔、牙周韧带等结构的精度,同时记录皮肤的照射剂量。结果显示, CBCT皮肤照射剂量为1. 19 mSv,而CT为458 mSv。Iwai等[ 5 ]报道认为CBCT的照射剂量甚至低于曲面体层片。CBCT也能对上颌或下颌单独扫描,放射剂量能有效减少65%[ 6 ]。CBCT的曝光时间为仅为10~40 s,三维重建所需时间通常也少于5min,较医用CT短,拍摄成本也相对较低,但和医用CT相比,软组织的分辨率低。②图像精确,分辨率高:体素是构成CBCT容积数据的三维单元,每一个体素反映具体的X线吸收量,体素的大小决定了图像的分辨率。在传统的CT中,体素是各向异性的矩阵,体素的最长维是中轴的厚度且由层距决定,尽管体素表面积可以小至0. 625 mm2 ,但其深度通常为1~2 mm。而CBCT提供各向同性的体素分辨率,这样可以产生亚毫米的分辨率,范围为0. 125~0. 4 mm,明显提高了图像的分辨率和精确度。方冬等[ 7 ]对比研究了CBCT重建牙体、牙周组织及颅骨结构的图像质量,结果显示,CBCT图像的空间分辨率高,图像质量好,尤其适合颅面骨成像,且显示牙及牙周组织等细小解剖结构的能力高于多层螺旋CT, 更适合口腔临床的需要。③多平面容积重建:CBCT技术可准确判断根管的融合和分支情况,从颊舌向、近远中向、冠根向等多层面地去了解牙髓腔的解剖结构及牙根的形态,而提高了根管治疗的成功率。计算机系统可以直接对原始数据进行重建,获得感兴趣区的水平位、冠状位、矢状位的三维影像,其影像分辨率高,对比度好。具有通过变焦、放大和视觉的调整方式调节灰度和对比度,添加注释和光标驱动测量等基本功能。其已被成功应用于口腔种植计划、正畸治疗、颞颌关节疾病、牙体牙髓疾病、颅颌面骨折及肿瘤的诊断和外科手术的评估等不同的口腔医学领域。3D影像技术采用CSI涂布的CMOS平板传感器产生三维重建所需要的准确和无失真影像。具有出色的图像质量、低剂量、操作简单、速度快,提高对疾病诊治准确性的特点,已成为临床上对口腔颌面部疾病诊治的又一种重要的影像学检查手段。④减轻金属伪影: CT扫描时,高密度金属物引起射线衰减计算的错误,形成重建图像上放射或条带状的伪影,与正常组织影像重叠影响诊断。伪影抑制程序和增加的投影数目使CBCT图像产生的金属伪影程度较轻,利于牙齿和颌骨再次重建的观察。⑤操控简便: CBCT所有的特许软件都采用各种先进的实时图像显示技术,临床医生可在个人计算机上轻松地操作软件系统,从容积数据中生成用于临床的任意断面图像,独立完成各种常规及复杂的三维图像重建。
2 在牙体牙髓疾病诊治中的应用
2. 1 解剖形态学观察 在临床上根管治疗前多以口内X线片、曲面断层为常规的检查手段。由于上下颌磨牙的根管结构复杂多变,其中常规X线牙片、曲面断层片与CBCT影像的对比分析[ 8 ] :临床上常规显示上颌磨牙的影像通常采用根尖片和曲面断层片,此两种影像均是一个两维的叠加影像,尤其上颌磨牙由于比邻解剖关系的原因,上颌磨牙近颊根轴位影像很难显示出来。恰恰轴位影像是最容易判断上颌磨牙近中颊侧第二根管的最佳位置。CBCT则不同,感兴趣区重建完成后即可获得轴位影像。并且轴位影像上能够清晰地显示上颌磨牙的根管数目、根管口的形态、上颌近中颊侧第二根管口(MB2)的解剖特点和三维的影像;下颌磨牙的牙根数目和根管形态变异较大,其中下颌磨牙C形根管在根管治疗中增加了不少困难。而随着牙颌面部影像学的发展及CBCT在临床上的应用,上下颌牙齿的解剖结构及根管的形态和髓腔的走向可以在CBCT颊舌向、水平位以及三维影像上清晰、立体、直观地显示出来为临床提供了第一手可靠的影像学资料。
2. 2 诊断牙根折断或纵裂 根折在X线片多表现为断片错位,根管腔下段、中下段或全长变宽,边界整齐,无论增宽的长度多少,均波及根******(在根尖部有根尖吸收的表现) ,少数可见根裂的折断部分与牙体分离。牙根纵折一般难以明确诊断,除非折裂片发生移位而在X线片上表现为根管影像突然增宽,否则很难通过X线平片检查发现牙根纵折,牙根折断或纵裂一般不易在根尖片上清楚显示。根据牙根折裂的影像学表现分为早期、中期及晚期。早期折裂处仅表现为一透射线,两端无明显的骨质破坏现象,无游离骨片产生;中期折裂线较明显,两端有表示骨病变的透明阴影存在,断裂片移位不明显;晚期折裂片明显移位。而CBCT只需一次照射,不必将胶片放入口腔内,就可以获取从多个角度观察牙齿及牙根的三维信息,可以清楚地确认早期根折在矢状位和冠状位的断裂。
2. 3 根尖周炎 Friedman等[ 9 ]报道,对普通根尖片不能显示根尖周炎者用CBCT图像进行分析,结果发现,有62%已经有根尖周炎症,有助于早诊断、早治疗,提高治疗效果。Lofthag2Hansen等[ 10 ]也指出, CBCT较根尖片对根尖周炎的诊断率更高,另外,一些根尖片显示充填密合到位的根管,通过CBCT 影像分析, 其实仍有根尖周炎症状[ 11 ]。Simon等[ 12 ]通过对根尖囊肿和肉芽肿拍摄术前CBCT图像和术后
组织活检对比分析发现, CBCT对于选择恰当的治疗方法更具临床意义。
2. 4 观察牙根吸收情况 根据牙根吸收的起源部位将牙根吸收分为内吸收和外吸收。牙根的内吸收源于牙髓感染。这种吸收需要有活力的牙髓组织存在,将要发生吸收的区域的牙本质小管开口于坏死牙髓的根管内,微生物通过小管进入有活力的牙髓组织而引起该区域的硬组织发生吸收, X线影像如圆形或卵圆形根管扩大,多位于上牙颈部。牙根外吸收根据不同的临床表现可分为炎症性吸收,牙颈部外吸收和替代性外吸收。炎症性外吸收主要源于正畸形治疗或牙髓炎症,根尖周病变,患牙一般都有牙根尖的吸收。牙损伤可导致牙根间孔区血管受压、扭转、牙髓缺血坏死从而引起牙根吸收。病变早期通常不易察觉,通过X线片很难清楚辨别,由于根尖片只能显示相互重叠的二维影像,因此不能准确评估牙根内吸收的严重程度。CBCT图像能在矢状面、冠状面和横断面分别显示牙根内外吸收的状况,从而提高了患牙保存率。
2. 5 监测根管治疗术质量 临床上根管治疗术遗漏根管较常见,普通根尖片有时能发现,而多数则漏诊,通过拍摄CBCT图像,不仅能在横断面、矢状面确认所遗漏的根管,更能证实相关的根尖周损害,提高根管再治疗的疗效。往往临床上根管治疗束后的平片显示根充完整,未出现根尖周炎症状,但通过CBCT图像分析,矢状位、冠状位清楚显示根尖周有透射阴影还需要进一步治疗。
3 小结
CBCT为一些疑难牙体牙髓疾病的确诊提供了新的依据。目前口腔临床上可以应用CBCT的断层图像以了解在体牙齿结构,通过一次扫描,可获得高分辨率的图像,根据需要设定不同的观察方向,如近远中向、冠根向、颊舌向的三维图像,以及不同的断层厚度,从不同的方向较清晰地了解根管的情况。如果在根管治疗过程中,遇到问题可随时调用图像进行分析,指导操作,特别在复杂根管,如MB2、C形根管可以了解其根管的形态、数目、走向、根尖处根管的位置是否融合等,为临床的根管治疗提供了便利。
当然, CBCT也有一定的不足,仅限用于常规X线检查无法明确诊断,需要进一步诊治的患者。其不能观察到根管间的交通支,不能将根管根据其离开髓室底后的变化仔细分类,但其观察不同的牙齿扫描断层图像及根管系统等要明显优于X线牙片,对临床根管治疗过程中的操作有较强指导作用。我们认为利用CBCT图像是目前研究在体牙齿牙髓、根管及牙根的一种较好方式,可以根据CBCT图像可选择最佳治疗方案,以取得较好的治疗结果。也为临床研究跟踪调查、评价提供许多前所未有的信息。
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