CBCT测量三根型下颌第一磨牙远中舌根的长度和弯曲度

张福裕，张光东

根管治疗是目前治疗牙髓炎和根尖周炎的有效方法[1]。了解根管系统的形态和结构是根管治疗成功的关键。同时，根管系统的复杂性和解剖变异决定了根管治疗的难度。下颌第一磨牙通常有2个牙根[2]，但有时会存在第3个牙根——远中舌根(DL)，也被称为radix entomolaris (RE)[3]。文献报道下颌三根型第一磨牙在不同种族的发生率为0.7%～51.4%[4]，其中亚洲人种(40.5%～51.4%)[5-7]的发生率高于白种人(0.7%～4.2%)[8]。因此，远中舌根被认为是亚洲人下颌第一磨牙最常见的变异。根管工作长度的准确测量对根管治疗的成功至关重要。电子根尖定位仪(electronic apex locators, EALs)和根尖X线片(periapical radiography, PR)是临床上确定根管工作长度(working length，WL)最常用的方法[9]。然而，EALs和PR都存在一些缺点。残余的牙髓、根尖未完全形成、根尖孔大小、根管钙化、冲洗液等因素会影响EALs测量的准确性[10]。PR是一种受投照角度影响的二维图像，存在失真、放大、影像重叠等缺陷[11]。此外，当根尖孔位于侧方时，PR不能提供关于根尖孔位置的准确信息[12]。

相比之下，口腔颌面锥形束CT(cone-beam computed tomography, CBCT)是1∶1成像，具有辐射剂量相对较低和图像不变形的优点[13]。CBCT提供了由矢状面、冠状面和轴向面组成的三维视图，是一种观察根管形态和结构的有效工具[14-15]。有研究证实，与EALs、PR和真实根管长度相比，CBCT测量根管工作长度是可靠的[16]。本研究提出了一种利用CBCT测量根管长度的新方法，我们称之为根管测量法(root canal measurement, RCM)。这种方法是基于CBCT的三维重建模型的功能，通过人为建立根管长轴，从而进行根管长度和弯曲度的测量。大多数采用CBCT测量根管工作长度的研究仅评价单根或单根管牙齿的CBCT矢状/冠状面图像。用三维重建模型测量磨牙弯曲根管长度的研究较少[17]。本研究的目的是利用基于CBCT三维重建模型的方法测量下颌第一磨牙远舌根的长度和弯曲度，为临床治疗提供理论指导和依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

本研究经南京医科大学附属口腔医院伦理委员会批准。选取2012年至2018年于南京医科大学附属口腔医院就诊患者的CBCT图像。纳入标准如下：①患者的年龄为13～75岁；②发育完全的三根型下颌第一恒磨牙，无根折、根管充填、桩冠、金属修复体；③CBCT影像清晰。

1.2 研究方法

1.2.1 CBCT图像的三维重建 将三根型下颌第一磨牙的CBCT图像(NewTom VG，QRsrl，意大利)导入软件Mimics(ImageWorks，Materialise，比利时)中，重建为三维模型(如图1、图2)。根据De Moor方法[3]，将弯曲根管分为3种类型：Ⅰ型是指直根管；Ⅱ型是指根管初始段弯曲，延续段为直根管；Ⅲ型是指根管的冠1/3存在初始弯曲，根中段存在偏向颊侧的二次弯曲并延续至根尖。

A：颊侧观；B：舌侧观；C：远中观；D：近中观

图2 重建后的下颌第一磨牙三维模型

Fig.2 The reconstructed 3D model of mandibular first molars

1.2.2 根管测量法(root canal measurement, RCM) 通过软件Mimics的标记功能，将根管从根管口到根尖的多个CBCT水平截面上的远中舌根的根管中心点进行人工标记(图3)，并且连接成线，即为根管的长轴(图4)。这条线的长度就是根管的实际长度。

在软件界面下，重建的三维模型模拟平行投照方式展示，其成像原理与X线平行投照技术相一致。磨牙的颊-舌向和近-远中向平面的屏幕截图以PNG格式保存，然后导入图像分析软件Image J，使用Schneider方法测量两个方向的远中舌根的弯曲度。根据Schneider方法，将根管弯曲度分为3组：直根管(10°或以下)、中等弯曲(10°～25°)和重度弯曲(25°以上)。

A：根管口；B：根管中上段；C：根管中段；D：根管中下段；E：根尖处

图3 使用Mimic软件中的标记功能在多个水平截面上的根管中心点作标记点(红色)

Fig.3 The center of root canal on multiple horizontal section was marked (red point) by using the mark function in software Mimics

A:颊侧观；B:远中观

图4 将图3中的标记点连接成线，并在三维模型(降低透明度)中展现

Fig.4 The mark points in Fig.3 were connected into a line and displayed in the 3D model(reduce transparency)

同时在颊舌向图像测量远中舌根和远中颊根的长度，并与实际长度进行比较。

1.3 统计学方法

本实验测量了在颊-舌向、近-远中向平面的远中舌根弯曲度，远中舌根和远中颊根在颊舌向平面和实际的根管长度，同时分析了左右侧、男女之间相关性。采用SPSS 17.0统计软件单因素方差分析(One-way analysis of variance, ANOVA)。显著性水平为<0.05。

2 结 果

本研究共纳入192例患者的CBCT样本，其中女89例，男103例，年龄13～79岁，平均36.5岁。共评估了292颗三根型下颌第一磨牙。192例患者中，12例为单侧存在三根型下颌第一磨牙三根管。在180例双侧存在下颌第一磨牙的患者中，118例双侧均为三根型下颌第一磨牙，其中排除18例(龋坏、残根、根折或已行根管治疗)。

2.1 远中舌根的根管长度

远中舌根的根管平均长度(从根管口到根尖)为(8.57±1.46)mm。Ⅰ型的平均根管长度为(6.61±1.38)mm，Ⅱ型的为(8.55±1.34)mm， Ⅲ型的为(9.02±1.31)mm(表1)。3种分型的长度差异有统计学意义(P<0.05)，3种分型中Ⅰ型的平均长度最短。颊-舌向平面中远中舌根管长度与实际长度的差值为0.095～2.310 mm，均值为(1.04±0.39)mm(图5)。颊-舌向平面中远中舌根的根管长度平均比Ⅰ型DL根短(0.89±0.37)mm，比Ⅱ型根管短(1.02±0.39)mm，比Ⅲ型根管短(1.10±0.38)mm(表1)。Ⅰ型和Ⅲ型远中舌根的差异有统计学意义(P=0.018)。3种分型的远中舌根长度(颊-舌向平面和实际长度)在性别和左右侧的发生无统计学意义(P>0.05)。

不同分型远中根的颊舌向平面长度低于实际长度，范围为0.88～1.10 mm。根管弯曲度越大，根管实际长度的平均差异越大

图5 此图显示远中舌根实际根管长度与颊舌向平面长度的差值

Fig.5 Difference of the average values in CV from the actual length of DL root canals

2.2 远中舌根的弯曲度

用Schneider法测量远中舌根在颊-舌向和近-远中向平面的根管弯曲度(表2)。在颊-舌向平面上远中舌根的平均弯曲度为(9.71±10.42)°，而在近-远中向平面的平均弯曲度为(28.55±11.22)°。统计学分析显示，远中舌根在近-远中向平面的弯曲度明显大于颊-舌向平面(P<0.05)。在近-远中向平面上，根据Schneider的分类，多数远中舌根在近-远中向平面被分类为严重弯曲(79.11%，231/292)，在颊-舌向平面为直根管或无弯曲(57.53%，168/292)。根据De Moor的分类，Ⅱ型远中舌根(55.82%，163/292)比Ⅰ型(7.88%，23/292)和Ⅲ型(36.30%，106/292)的比例更高。

表1 基于De Moor方法的远中舌根长度(实际长度和在颊舌向平面上的长度)Tab.1 DL root canal length based on De Moor method

*:P<0.05

表2 Schneider法测量远中舌根弯曲度的均值和标准差 Tab.2 Primary curvature of DL root canal based on De Moor method measured by Schneider

*:P<0.05

3 讨 论

下颌第一磨牙是口腔内萌出的第一颗磨牙，因为有极高的可能性发生牙髓炎或者根尖周病变，所以经常需要牙髓治疗。然而，下颌第一磨牙根管治疗的成功率相比其他牙齿是略低的[18]。它的牙根形态和根管构型是很复杂的。常规来说，下颌第一磨牙有2个牙根，近中根和远中根。而远中舌根是最常见的变异牙根，独立于远中颊根的存在，可以是很小，或者和远中颊根一样长[19]。

根管工作长度的准确测量是根管治疗步骤中重要的一个部分。不准确的根管工作长度会导致不够充分或过量的根管预备、根管充填，从而影响治疗的效果[20-21]。下颌第一磨牙位于牙列的后半部分，视野相对差一些，给临床操作和确定根管工作长度增加了难度。

一些研究评估了CBCT测量牙根长度或根管工作长度的准确性和可靠性[22-23]。Yilmaz等发现不同体素大小和视野的CBCT可以用来测量根管工作长度，和根尖电测仪、根尖X线片以及直接测量法(金标准)相比较[16]。Ustun等报道了CBCT 在测量有大面积根尖病损和持续性根管内渗出的单根牙或单根管的工作长度的可靠性和根尖定位仪一样值得信赖[24]。

但是，本研究在基于CBCT三维重建模型评估下颌第一磨牙远中舌根的形态，而不是像其他研究只是评估CBCT的二维图像[17,25-26]，这是本研究与其他研究最大的差别。本研究提出了一种利用CBCT测量根管长度的新方法。在本研究中，将包含下颌第一磨牙远中舌根的CBCT图像导入到软件Mimics中并重建成三维模型，然后人为将牙根不同层面(从根管口到根尖)的中心点定出来并且连接成线，这条线的长度即为根管的三维长度。通过调整模型的方向和透明度，模拟根尖X线片的平行投照模式，测量下颌第一磨牙远中颊根和远中舌根的二维长度。

通过这种方法就可以消除坐标深度的影响，不论观测点如何变化，模型都以实际的几何尺寸显示。通过改变模型的透明度，可以充分显示牙根和牙冠的三维形态，为根管系统的研究提供重要的参考价值。该方法不仅获得了比根尖X线片更好的成像质量，而且在成像原理上也符合平行光投照技术，再加上CBCT的成像精度高和失真小，因此，弯曲的根管也可以使用CBCT观察和测量根管的长度。

尽管如此，CBCT在重建三维模型和测量根管长度方面仍然存在一定的局限性。只有当在CBCT图像中能清晰地观察到根管的影像，即根尖和根管狭窄的部分，才可以提高测量的准确性。测量误差主要是由复杂的根管系统、根尖孔位置的变化及根管止点不清晰造成的。

本研究中远中舌根弯曲度的测量是在根管长度测量的基础上进行的。大部分关于根管弯曲度测量的研究都是使用小号手用锉插入根管中拍摄术中插针片来确定根管的长轴。但是这种方法却不能保证手用锉始终保持在根管的中心，因为当根管形态复杂(如二次弯曲、根管钙化等)时，锉可能会偏移或者不能到达根尖孔[27]。因此，CBCT三维重建方法在测量弯曲根管的弯曲度方面比常规的X线片更准确。

本研究应用CBCT三维重建方法对三根型下颌第一磨牙的远中舌根进行了长度和弯曲度的研究，为临床开展根管治疗术提供了依据和指导。