口腔锥形束 CT在牙种植学中的临床应用

谢 军，王 燕 （内蒙古自治区包头市第四医院口腔科，内蒙古 包头 014030）

·综述·

口腔锥形束 CT在牙种植学中的临床应用

谢 军，王 燕 （内蒙古自治区包头市第四医院口腔科，内蒙古 包头 014030）

在口腔种植术前，通过放射学方法正确观察和评估牙种植体周围结构对口腔种植术的成功至关重要．随着口腔放射医学的发展，口腔锥形束 CT逐渐应用于口腔种植学的各个方面，具有空间分辨率高、放射剂量低及扫描速度快等优点，为口腔种植学解决了许多疑难问题，具有临床指导意义．【关键词】口腔种植；口腔锥形束 CT

1 CBCT的分型以及工作原理

CBCT主要有平板型和非平板型两种，划分依据是不同的X线影响探测器（detector）技术．平板型（flat-panel）CBCT的探测器主要是基于非晶硅薄膜晶体管（amorphous silicon thin-film-transistor）或互补性金属氧化物半导体（complementary metal-oxidesemiconductor，CMOS）技术；而非平板型口腔专用锥形束 CT的探测器主要由电耦合器件（charge-coupled device，CCD）和影像增强器（image intensifier）构成．非平板型影像探测器的基本工作原理：投射到增强器输入屏的X线光子被转换为可见光，并由光电阴极转换为电子，电子在影像增强器内被加速、聚焦后激发输出屏上的荧光物质，形成缩小但亮度增强的可见光．输出的可见光被其后方的光导纤维、透镜等光学系统采集，传导至CCD芯片，转化为电信号，而后经模-数转换器（analogue／digital converter）转换、处理后获得数字化图像显示在显示器上．

根据转换 X线光的电荷方式，平板型探测器分为直接转换型和间接转换型两类，又根据所应用的半导体材料，平板型探测器分为 CMOS平板探测器和非晶硅平板探测器．直接转换型非晶硒平板探测器通常将对 X线敏感的非晶硅（amorphous）晶体直接放置在非晶硒薄膜晶体管矩阵上，每个薄膜晶体管是一个像素．当 X线光子入射到非晶硒晶体层时直接产生电荷，电荷量与入射X线强度成正比，并通过薄膜晶体管检测阵列将电荷输出；然后模拟信号转换为数字信号；最后经数字信号转换、处理获得数字化图像显示在显示器上．间接转换型平板探测器则是通过放置在光电二极管（photodiode）矩阵上针样结构的闪烁物晶体（通常为碘化铯）把 X线转化为可见光，再由光电二极管矩阵转换成电信号，并储存在光电二极管自身的电容上，然后经薄膜晶体管或 CMOS检测阵列输出［4］．

2 CBCT的优势

与传统CT相比，CBCT主要有以下三方面的优势：①与螺旋 CT相比，CBCT具有很高的各向同性空间分辨力．因为 CBCT采用锥形束 X线扫描，旋转一周即可获得原始数据，且采用面型探测器加速数据采集，因此使X射线管的负载输出和金属伪影减少，提高空间分辨率；②与胶片投影成像相比，锥形束 CT局部放大扫描能力更强，便于临床明确诊断；③CBCT检查时间短、放射剂量小，对于某些需要多次重复检查某一部位的种植病例，CBCT更符合治疗原则．Iwai等［5］认为在曝光时间以及三维重建所需时间上，CBCT都较医用 CT明显缩短．Baumgaertel等［6］利用CBCT和卡尺测量牙齿，得出结论：CBCT和卡尺测量结果均高度可信（r＞0．90）．Liang等［7］认为，螺旋CT和CBCT在颌骨测量方面均可信．Periago等［8］将CBCT扫描数据进行三维重建，并在图像上测量线距，得出结论：CBCT测量值接近实体测量值，平均误差仅为 －1．13%±1．47%．因此锥形束 CT与传统CT相比，具有高图像分辨率、高对比度、低辐射剂量、低价格等优点．

3 锥形束 CT在口腔种植领域的应用

3．1 种植术前重要解剖结构位置测定 种植区的解剖条件是制定口腔种植方案的重要影响因素之一．颌骨的解剖学结构，如下颌管和颊管的位置，上颌窦底的位置，牙槽骨的密度、以及牙槽骨的吸收类型都直接影响种植体植入的位置和数量等．口腔种植采用的常规影像学方法包括：平行投照的根尖片和曲面体层摄影片．根尖片和曲面断层片无法获得颌骨各方向上的横断片，更无法获得三维影像．而 CBCT的出现解决了这一问题，它围绕种植部位进行环形数字投照，从这些投照交集中获得数据，并在计算机中进行重建得到三维图像，可在扫描范围内的任一方向、任一层面上进行截图观测．定位下颌神经管时，它可对三维图像中各层面的下颌神经管进行染色通路标记，准确测量下颌神经管的线距和角度［9］．CBCT同样也适用于定位上颌窦位置及解剖形态．Baciut等［10］通过 CBCT和曲面全景片对 13位病人的16个上颌窦种植术进行了术前评估，并制定了种植计划，研究得出CBCT可以准确的评估上颌窦形态，同时可对骨移植量进行测定．Lofthag-Hansen［11］对30位患者的单侧下颌骨情况进行 CBCT检查，经 CBCT三维成像研究得出：CBCT可准确定位下颌神经管的空间结构及其具体边界，为术前种植体长度的选取及手术中的风险评估提供参考依据．

3．2 种植区骨密度测定 CBCT出现之前，术者通过常规曲面断层片对牙槽嵴高度进行粗略评估，而种植部位的牙槽嵴宽度、倾斜度和骨密度只能通过临床检查及在研究模型上进行估测，所得数据并不准确，造成术中可能由于牙槽嵴宽度不足、骨质疏松等原因被迫终止手术．CT是唯一能够全面测量牙槽骨密度（包括皮质骨和松质骨的密度），重建组织图像、全面实现对颌骨垂直向高度、颊舌向宽度和近远中长度的测量，进而全面评价组织之间三维关系的影像学检查手段．Esposito等［12］研究得出：牙槽骨的骨质密度高低是决定种植手术成败的关键因素之一．Gonza及Maria等［13－14］通过研究认为：CBCT可通过对种植部位骨质密度的扫描对该部位的骨质密度进行客观评价，且这种方式是可信的．随着口腔种植的普及，引导骨再生技术（GBR）也广泛应用于临床，准确评估GBR术后周围骨组织在垂直向，颊舌向及近远中向成骨效果非常重要．使用 CBCT对GBR术前及术后进行估量和对骨密度进行准确评估在临床上具有指导意义，同时可以减少传统手术判断对患者的创伤．

3．3 CBCT辅助种植手术

3．3．1 静态模板引导系统 为了能将种植设计准确的转移到手术过程中，需要制作术前模板．传统的模板是在研究模型上制作，但是这种模型无法排除粘膜厚度，提供准确的牙槽嵴宽度、牙槽嵴倾斜度、颌骨边缘等种植部位的信息，因此无法为种植手术提供精确的三维引导［15－16］．CBCT利用软件建立准确的三维图像，以此设计出理想精确的种植修复方式［17］，这种模板系统称为静态模板系统．

3．3．2 动态导航系统 CBCT通过计算机软件将影像学模板转化为种植手术模板，利用导航系统指导术者完成手术．

3．3．3 GBR植骨量的预先判断 种植区估量不足直接影响种植手术的成功率．何种骨移植材料修复种植体周围骨缺损效果好，同种骨移植材料在不同的骨缺损类型时的吸收度，为达到美学效果所需牙槽骨的高度和丰满度等都需要在三维重建图像的指导下进行术前预判，制定手术方案．

4 展望

随着影像学的不断发展以及牙齿种植日益普及，CBCT作为一种新型的影像学检查手段，在口腔种植术的术前诊断、手术方案制订、模拟手术、外科导板的制作、种植术后评估等方面发挥重要作用．CBCT具有三维空间分辨率高、数据采集时间短、辐射剂量低和伪影少等优点．随着社会经济的不断发展以及口腔医学的进步，CBCT临床使用必将大大地增加，成为口腔影像学检查中常用的工具之一．

［1］马绪臣．口腔颌面医学影像诊断学［M］．北京：人民卫生出版社，2008：24．

［2］宿玉成．现代口腔种植学［M］．北京：人民卫生出版社，2004：82 －87．

［3］张 真．锥形束 CT测量分析预种植区颌骨质量［D］．乌鲁木齐：新疆医科大学，2010．

［4］李 刚，马绪臣．口腔专用锥形束CT概述［J］．中华口腔医学杂志，2009，44（11）：702－703．

［5］Iwai K，Arai Y，Hashimoto K，et al．Estimation of effective dose from limited cone beam X-ray CT examination［J］．Dent Radiiaol，2000，40（6）：251－259．

［6］Baumgaertel S，Palomo JM，Palomo L，et al．Reliability and accuracy of cone-beam computed tomography dental measurements［J］．Am J Orthod Dentofacial Orthop，2009，136（1）：19－25．

［7］Liang X，Jacobs R，Hassan B，et al．A comparative evaluation of cone beam computed tomography（CBCT）and multi-slice CT （MSCT）：Part I．On subjective image quality［J］．Eur J Radiol，2010，75（2）：265－269．

［8］Periago DR，Scarfe WC，Moshili M，et al．Linear accuracy and reliability of cone beam CT derived 3-dimensional images constructed using an orthodontic volumetric rendering program［J］．An Orthod，2008，78（3）：387－395．

［9］吴豪阳，霍蓓蓓，吴 东．CBCT三维成像在口腔种植中的临床应用［J］．中国口腔种植学杂志，2011，16（2）：125－127．

［10］Baciut M，Hedesiu M，Bran S，et al．Pre-and postoperative assessment of sinus grafting procedures using cone-beam computed tomography compared with panoramic radiographs［J］．Clin Oral Implants Res，2013，24（5）：512－516．

［11］Lofthag-Hansen S，Gröndahl K，Ekestubbe A．Cone-Beam CT for Preoperative Implant Planning in the Posterior Mandible：Visibility of Anatomic Landmarks［J］．Clin Implant Dent Relat Res，2009，11 （3）：246－255．

［12］Esposito M，Hirsch JM，Lekholm U，et al．Biological factors contributing to failures of osseointegrated oral implants，（II）Etiopathogenesis［J］．Eur J Oral Sci，1998，106（3）：721－764．

［13］González-García R，Monje F．The reliability of cone-beam computed tomography to assess bone density at dental implant recipient sites：a histomorphometric analysis by micro-CT［J］．Clin Oral Implants Res，2013，24（8）：871－879．

［14］Fuster-Torres MÁ，Peñarrocha-Diago M，Peñarrocha-Oltra D．Relationships between bone density values from cone beam computed tomography，maximum insertion torque，and resonance frequency analysis at implant placement：a pilot study［J］．Int J Oral Maxillofac Implants，2010，26（5）：1051－1056．

［15］Widmann G，Widmann R，Widmann E，et al．In vitro accuracy of a novel registration and targeting technique for image-guided template production［J］．Clin Oral Implants Res，2005，16（4）：502－508．

［16］Widmann G，Bale R J．Accuracy in compute-raided implant surgery －a review［J］．Int J Oral Maxillofacial Implants，2005，21（2）：305－313．

［17］Mischkowski RA，Zinser MJ，Neugebauer J，et al．Comparison of static and dynamic computer-assisted guidance methods in implantology［J］．Int J Comput Dent，2006，9（1）：23－35．

Clinical application of cone beam computed tomography in implant dentistry

XIE Jun，WANG Yan
Department of Oral Surgery，Baotou Fourth Hospital of Inner Mongolia，Baotou 014030，China

The importance of the surrounding structure of dental implant to the oral implant surgery has been observed and evaluated by radiology before the surgery．With the development of oral radiology，oral cone beam CT is gradually applied to each aspect of implantology，with the advantages of high spatial resolution，low radiation dose，and quick scanning speed．The Oral cone beam CT which has solved many problems，is meaningful in the clinic．

oral implant；cone beam computed tomography

2095-6894（2014）05-151-03

R782．12

A

0 引言

口腔专用锥形束 CT（cone beam CT，CBCT），又名数字容积体层片（digital volumetric tomography），是20世纪 90年代末发展起来的新技术．CBCT通过获取二维数据以及数据处理系统重组数据，建立轴向位、冠状位及矢状位的数字模型，并可在此模型的任一层面上进行截图和影像复制，欧美国家已将其广泛应用于牙种植术前正确了解和评估种植体周围结构、种植计划制定以及辅助种植手术中［1－2］．锥形束CT不同于传统 CT，其减少了射线使用，加快了数据采集，并大幅度提高了扫描速度、射线利用效率和重建图像的轴向分辨率等，降低了运动中伪影的敏感性，更利于动态空间重建［3］．CBCT为开放架构，机架旋转一周即可获取一个体积的 CT图像，该图像经过三维重建可与患者模型匹配比较，获得临床所需参数．CBCT可简化操作程序，随着临床需求的增加和经济水平的提高，其已走进了口腔专科医院、综合医院的口腔科室以及民营牙科诊所等医疗机构，广泛应用于各类牙科疾病的临床诊断，成为口腔工作者新的临床课题之一．

2014-08-15；接受日期：2014-08-30

谢 军．硕士，主治医师．研究方向：口腔种植．Tel：0472-3313308 E-mail：317825746＠qq．com

王 燕．E-mail：1724416167＠qq．com