锥形束CT对牙周组织评估的应用进展

2019-3-11 10:03  来源:中国实用口腔科杂志
作者:张雪 潘亚萍 阅读量:1999

    牙周组织由牙龈、牙槽骨、牙周膜和牙骨质组成,它们构成一个功能系统,该系统将牙齿牢固地附着于牙槽骨,承受咬合力,并使口腔黏膜与牙体硬组织间呈现良好的封闭状态。健康的牙周组织有利于维持牙列完整,保证正常的咀嚼功能。一旦牙周组织遭到破坏,口颌系统稳定会受损,因此对牙周组织疾病的早期评估具有重要意义。

    目前常用于牙周组织评估的手段包括临床专科检查及影像学检查,其中影像学是一种客观、敏感性高的重要辅助检查。常用的影像学检查有口内根尖片、咬合翼片、曲面体层片等二维技术。自20世纪90年代以来出现新兴三维成像技术——锥形束CT(CBCT)。CBCT通过旋转锥形X射线源和二维平板探测器,获得圆周各角度投影图像,并在对侧数字化探测板上获得反投射图像,利用重建算法直接获得三维数据。CBCT立体成像,成像精准,高空间分辨率受到广泛关注。本文就CBCT技术特点及其对牙周组织评估的应用进展方面做一简要综述。

    1.CBCT技术特点

    除了可正确反映解剖结构的三维立体形态,CBCT还具有传统医用CT所不具备的曝光时间短、多平面容积重建、有效放射剂量低、空间分辨率高、操作简便及图像处理功能强大等优势,并可应用后期处理软件对图像进行调节及测量,实现牙周疾病精准治疗。尽管CBCT技术较为精确,但在某些情况下仍有伪影产生,CBCT伪影常包括金属相关伪影、研究对象相关伪影及系统相关伪影。其与噪音、射线硬化、散射、伪增强、移动、轴向切面的环形伪影及金属伪像等因素相关。为减少伪影可嘱患者摘下金属饰品,并避免移动。如无法拆除金属修复体,可通过降低投照强度与剂量,并校准患者体位,以减少对金属物扫描的敏感性来降低伪影。

    2.CBCT在评估牙周组织中的应用

    2.1CBCT对牙龈组织的评估

    健康的牙龈组织是获得和谐美观龈-牙关系的基础,牙龈厚度与牙龈组织健康稳定密切相关,因此提出牙龈生物型的概念,依据牙龈厚度可将其分为薄龈型、厚龈型及中间型。常用于牙龈厚度评估的方法有穿龈法、翻瓣测量法、牙周探诊透明度法、SDM超声测量法、螺旋CT法及CBCT法等。相较于传统手段,CBCT可对牙龈厚度进行无创、量化、精准、低辐射、高重复地评估。Januário等于2008年首次报道应用软组织CBCT成像法即ST-CBCT法对牙周软组织形态进行评价。

    Fu等研究证实,牙龈软组织的实测值与CBCT测量值间无显著性差异,说明ST-CBCT可精准测量牙龈厚度。研究显示,CBCT可准确显示牙周软组织,但仅限于辐射剂量较大的i-CAT机型,图像质量也有待于提高。因此,为提高牙龈组织测量精准性可应用开口器撑开唇舌软组织使牙龈组织外表面在图像中直接显像,或可采用显影剂复合个性化印模使牙龈组织间接显影,获得较清晰的牙龈三维图像。值得注意的是,CBCT对牙龈组织的测量是定量而非定性测量,无法分辨炎症牙龈组织,也不能分辨出组织构成,如牙龈上皮或结缔组织等。

    2.2CBCT对牙槽骨的评估

    2.2.1牙槽骨组织结构评估

    牙槽骨由硬骨板、皮质骨和松质骨构成。牙槽骨与牙周膜相邻处有薄层固有牙槽骨,影像学表现为白色阻射线,即硬骨板,是牙周组织健康的重要标志。当牙周组织发生炎症和外伤时,硬骨板首先消失。临床上常用根尖片及曲面体层片对其进行观测。Vandemberghe等选择干尸头骨,应用CBCT及口内根尖片扫描,将其与实测值对比,结果显示,口内根尖片在描述硬骨板、对比度方面效果较好,而CBCT在描述根分叉病变及凹坑样缺损方面效果更优。这表明口内根尖片可提供更多牙槽骨组织结构细节,而CBCT在牙槽骨缺损形态描述中表现出更大的潜力。临床中牙槽骨组织结构中的皮质骨与松质骨常通过牙槽骨密度来进行评估。

    2.2.2牙槽骨外形评估

    牙槽骨外形与牙周美学相关,其相关参数涉及牙槽骨高度、颊舌侧牙槽骨厚度、牙槽骨唇舌侧倒凹等。前牙区骨外形存在地区和人种差异,受咬合关系的影响,并与骨面型及牙周生物型相关。Zhang等应用CBCT对牙周组织健康者进行扫描,探寻前牙牙槽骨外形规律,结果显示侧切牙唇侧骨板最薄,存在倒凹概率最大,此类骨外形易出现牙槽骨吸收及牙龈退缩。而后牙区牙槽骨外形的CBCT评价常用于确定即刻种植体植入的方向与角度。

    目前临床运用CBCT发现正畸治疗中的牙周问题日益增多,通过早期牙周干预治疗,以期获得更好的正畸效果。牙周病患者的牙槽骨吸收与炎症浸润程度相关,因此患牙的近远中、颊(唇)舌侧各部位牙槽骨吸收并不均匀。CBCT是诊断牙周组织疾病的重要方法,可评估牙槽骨吸收的量及方式。大量研究证实了CBCT对牙槽骨缺损外形描述的精准性,并得出与垂直骨缺损相比,其对水平骨缺损的描述更精确。

    Zhao等应用CBCT对40~59岁重度慢性牙周炎患者牙槽骨缺损外形进行总结,结果显示,牙槽骨丧失规律具有牙位及位点特异性。研究表明,CBCT对某些特殊类型骨吸收(如凹坑状吸收及反波浪形骨吸收)也有较精确的描述,在一定程度上可以对骨下袋类型进行分类。

    2.2.3牙槽骨密度评估

    骨密度指单位体积或面积骨的平均矿物质含量,是反映骨量的重要指标。常见的测定方法有非定量检测法(直接观察法、形态学分析法)和定量检测法。非定量检测法因主观性强,敏感性低,逐渐被定量检测法替代。定量检测法包括双能X线吸收法、数字减影技术(DSR)、螺旋CT及CBCT等。由于牙槽骨形态不规则,易受周围结构重叠干扰,双能X线吸收法应用受限。DSR与治疗前后图像质量相关,常存在误差,因此CT测量法应用渐增。CT测量法常用CT值来表达骨密度,CT值越大,骨密度越大。螺旋CT因放射剂量较大,且因颌面结构过于精细,对牙周组织评估有限。

    而Madrigal等研究证实CBCT的锥形束扫描方式使其在各方向重建时不受气道影响,从而降低伪影产生,提高空间分辨率,能够精确分辨皮质骨和松质骨的厚度与范围,因此CBCT可较精确地进行骨密度评估。但CT值为相对值,如何正确反映骨密度尚待研究。现今CBCT对牙槽骨密度的测定在牙周、正畸、种植等口腔各领域得到广泛应用,如应用CBCT测量牙周炎患者治疗前后牙槽骨密度差异来判断疗效。还可应用CBCT进行种植术前评价,有研究显示牙槽骨密度具有区段特异性,可指导临床实践。

    2.3CBCT对牙周膜的评估

    牙周膜,又称牙周韧带,是围绕牙根并连接牙根与牙槽骨间的致密结缔组织。牙周膜厚度与年龄及功能状态相关,一般为0.15~0.38mm。常用于牙周膜评估的方式有临床叩诊和影像学检查。相比临床叩诊,影像学检查可以对牙周膜客观评价。牙周膜在影像学中呈现围绕牙根的窄黑线,早期牙周组织疾病常表现在牙周膜增宽的异常变化上,但直到附着丧失形成变化才显著,因此应选用灵敏度高的成像设备进行评估。Jervøe-Storm等通过体外预设数值的仿生模型模拟体内牙周组织,观察传统根尖片与CBCT间的成像差异,结果显示CBCT可以提供更优化的成像结果,且随着牙周膜厚度增加差异越显著,与原有相关实验结论相符。

    然而,Ozmeric等的体外实验结果却与上述结论相反。由于上述实验应用的是相同类型人工材料,我们认为两种相悖结论可能源于体外实验的自身限制,因此需后续体内实验对其结论进行验证。现今CBCT对牙周膜的评估主要应用于牙周病的早期判断、对天然牙牙周膜应力分析,以探寻潜在的咬合创伤及对自体牙再植后牙周膜愈合情况的评价,其在牙周病学领域的应用有巨大潜力。

    2.4CBCT对牙骨质的评估

    牙骨质覆盖牙根表面,虽然是牙体组织的一部分,但它使牙齿稳固于牙槽窝内并承受和传递咬合力,参与牙周疾病的发生和修复,其新生来源于牙周膜细胞,故可将其视为牙周组织的一部分。牙骨质在根方最厚约达150~200μm,因其过薄,对牙骨质的研究常采用组织切片及电镜分析。牙骨质吸收是牙根外吸收的早期病理表现,只有达到严重程度时才能在影像片中显现。临床中传统根尖片可对牙根吸收进行诊断,但其无法判断颊舌侧病变,CBCT可以解决这一问题并提供更加精确的信息,但对牙骨质病变的影像学研究未见成熟报道。

    除此之外,在临床中常通过影像学来确定釉牙骨质界,测量牙槽嵴顶与釉牙骨质界间的距离来界定牙周炎的严重程度,大量研究证实CBCT在此方面占据优势。

    3.CBCT在牙周组织特殊病变中的应用

    3.1CBCT对根分叉病变的评估

    根分叉病变是牙周炎症累及多根牙分叉区造成的病损,临床中根分叉病变的检查主要依靠临床探诊和影像学检查。根分叉区局部解剖因素包括根分叉口宽度及角度、根柱长度、根面凹陷、颈部釉突等,这些因素与根分叉病变的发生发展密切相关。研究表明,由于根分叉区结构的复杂性,临床探诊和传统二维成像技术的自身局限会低估实际病损情况。

    Vandemberghe等及Walter等研究表明,CBCT在描述根分叉病变方面有更优的效果。乔静等在对根分叉区解剖结构的研究中证实,根分叉区垂直骨缺损、近远中向缺损、根柱长度等参数的CBCT测量值与实测值间差异无统计学意义,而水平骨丧失的差异有统计学意义,但差异的均值小于探诊测量的最小精度,体现了CBCT在评估根分叉病变方面精准有效。由于CBCT对根分叉区骨嵴形态的有效描述,可对根分叉病损制定个性化治疗方案,达到精准治疗。

    3.2CBCT对骨开窗和骨开裂的评估

    骨开窗与骨开裂是指牙槽骨颊舌侧缺损,缺损未及牙槽嵴顶时为骨开窗,累及牙槽嵴顶时为骨开裂。由于牙龈覆盖及二维影像重叠,使用传统检查难以发现颊舌侧的骨开裂和骨开窗,因此应用可三维成像的CBCT对骨开裂和骨开窗进行描述。2010年Leung等对颅骨标本进行研究,探寻CBCT诊断骨开窗与骨开裂的准确性,结果显示CBCT对骨开裂和骨开窗的评估有较高灵敏度,但存在一定假阳性,这与CBCT分辨率有限相关。而分辨率与放射剂量正相关,因此需权衡其中利弊。

    CBCT还常用来评估种植体周围骨量,当骨量不足时,种植体周围常出现骨开裂、骨开窗。Bechara等指出,CBCT对种植体周骨开窗和骨开裂的检查准确性较低,这与金属种植体产生伪影有关。未来仍需对CBCT诊断骨开裂和骨开窗精准性方面进一步探究。

    4.结语

    现如今,CBCT虽已在口腔医学领域得到广泛应用,但其在评估牙周组织疾病方面应用仍有限,研究指出只有约3%的已发表文献与其相关,因此其在牙周病学领域的应用有着巨大潜力。但不可否认CBCT也具有其局限性,如产生伪影、放射剂量相对较高、费用略高等问题是影响其广泛应用的因素。基于CBCT具有成像精确、空间分辨率高等优势,可把其作为牙周组织疾病诊断及治疗的重要手段,以期获得最佳诊疗效果。

编辑: 陆美凤

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