下颌骨多排螺旋CT成像技术及测量精度
2011-03-20曾志斌明建中沈比先钟文新
黄 静 曾志斌 明建中 沈比先 钟文新
1.深圳市西丽医院口腔科;2.深圳市第六人民医院放射科,广东 深圳 518052
牙槽外科近年来取得了长足地进步,临床研究经验和大量文献显示:术前对于牙槽骨解剖特征的准确评估有利于提高手术成功率、减少手术并发症。传统的全口曲面断层片的将颌骨假设为正圆形,因而不可避免地产生影像失真。Benediktsdottir等人的研究表明:由于曲面断层片存在着10%-30%影像的放大失真,因此它不能准确地术前评估[1]。多排螺旋CT(Multislice helicalCT)以锥形射线束取代扇形射线束,扫描范围更大,在Z轴上的空间分辨率更高。克服了扫描距离和时间、扫描层厚和图像噪声之间的矛盾[2,3]。且射线剂量仅为普通螺旋CT的1/6[4],为颌骨三维解剖结构精确显示提供了更为先进的影像学手段。
1 材料和方法
1.1 标本材料 正常成人有牙完整下颌骨标本10具,左右对称,无发育畸形。
表1 具成人下颌骨实体解剖测量数据正常值范围(mm,x±s)
1.2 器械设备 螺旋CT、三维重建工作站、测量工作站、钢锯、游标卡尺(精确0.02mm)等。
1.3 测量方法
1.3.1 使用西门子四排螺旋或双源CT扫描仪进行扫描。扫描参数:层厚0.5mm或1mm重建间隔为0. 3mm或0.6mm,螺距1.5(0.938),扫描野(FOV)180-250mm,扫描电压120kv,电流300mA,扫描范围:下颌骨升支、下颌骨体、嵴及下颌齿槽突。将上述轴位扫描原始资料传至西门子工作站进行后处理及测量。
1.3.2 截面选取:在下颌骨三维重建图像上,于平面下方0.5cm处平行于平面作截图,在此截面上每个牙与近远中邻牙邻接点的连线形成弧形牙弓曲线,与每个牙位连线的中点作垂直断面,此断面即测量所需截面。
1.3.3 测量的项目:(1)牙槽骨的高度:下牙槽嵴顶至下牙槽神经管上缘的直线距离为牙槽骨高度。(2)牙槽骨的宽度:垂直于牙槽骨高度线并通过中点的颊舌侧骨皮质距离为牙槽骨宽度。(3)在下颌第5.6. 7牙位测量下颌神经管至牙槽嵴顶的距离:下颌神经管上缘最高点至牙槽嵴顶连线的距离。(4)下颌神经管至下颌骨下缘的距离:下颌神经管最低点至下颌下缘与下颌下缘与牙槽嵴顶连线的平行线的距离。(5)下颌神经管至下颌骨唇、颊侧骨板的距离:在经下颌神经管中心的牙槽嵴顶连线的平行线上 ,下颌神经管外缘至下颌骨唇颊侧骨皮质的距离。(6)下颌神经管至下颌骨舌侧骨板的距离:在同一平行线上下颌神经管内缘至下颌骨舌侧骨皮质的距离。
1.3.4 实体测量:(1)在每个牙位连线的中点上将颌骨垂直锯开,即获得每个牙位的截面。(2)依照螺旋CT测量方法用游标卡尺测量,并记录数据。
1.4 统计学处理 运用SPSS11.0系统对所测数据进行统计分析。
2 结 果
(1)本组数据经统计学处理后,获得下颌骨正常值范围(表1),下颌骨双侧数据并无统计学显著差异(P>0.05),所以将两侧合并分析。
(2)牙槽嵴顶由前向后逐渐增宽;牙槽嵴由上向下逐渐增宽。
(3)下颌骨神经管走向有一定规律,全长总体走行紧邻舌侧骨板,在进入第2双尖牙区之后,离开贴附的舌侧骨板逐渐向颊侧移动。
(4)舌侧骨板厚度无论在哪一分区均明显薄于颊侧骨板。
(5)下颌神经管上缘至牙槽嵴顶的距离较下颌神经管下缘至下颌骨下缘的距离大 ,两者差异显著(P <0101),表明下颌神经管在下颌骨体部走行中偏舌侧、偏下颌骨下缘。
(6)下颌骨标本经螺旋CT三维图像重建及实体测量所得各项数据与下颌骨实体解剖测量所得各项数据配对比较无显著性差异(P>0105) 。
3 讨 论
近年来牙槽外科在临床上广泛开展 ,但是由于颌骨解剖结构关系复杂 ,骨质结构较疏松,术前对牙槽嵴宽度、高度、下颌神经管走行位置等诸多情况的了解判断对种植体选择、提高手术成功率、预防并发症等至关重要。
1)全景X片、牙片由于放大率较大,且为二维影像,普通CT扫描机重建时间长,且未非螺旋容积扫描,重建质量较差,均难以显示下颌骨复杂结构。[5,6]
多排螺旋CT图像重建是应用牙CT多平面重建(MPR)软件从受检颌骨轴位图像中选取一幅代表牙槽嵴顶的最佳参照层面,经交互设计,确定重建图像牙弓曲线并设置层数、间距,得到一组平行于颌弓的全景图像(Panoramic image)[7]。可非常清晰地显示下颌牙齿与下齿槽神经管的解剖位置关系,垂直于颌弓平面重建的侧断层图像(Cross sectional image)可显示受植颌骨的上下高度和颊舌(腭)方向宽度,利用参照毫米标尺可进行长度、角度及CT值的测量[8, 9]。可以在下颌骨颊舌径方向、近远中方向不同平面、不同的层次上高质量显示下颌骨的组织结构、表面解剖形态,可以精准测量下颌骨高度、宽度、下颌神经管走行及毗邻关节,它不仅能显示二维颅面断层解剖,其三维重建影像能生动逼真、立体地再现下颌骨解剖形态。它克服了普通X线平片影像不清、结构重叠等缺点。
但是明确其准确度和精密度是应用此项技术首先需要解决的问题。本研究数据显示多排螺旋CT扫描层薄,放大率低且恒定,能随意进行3D重建以及二维多平面、多方位重建,并且与下颌骨实测数据无显著性统计学上差异,因此能指导手术医师选择长度适宜的种植体,确定最佳的种植部位及正确的植入方向,在种植义齿修复正畸时,为避免螺钉固位进入颌管,其深度不应超过15mm,老人下颌牙槽骨萎缩,下颌管上缘至下颌骨上缘的距离更短,不应做义齿修复固位,从而避免发生牙槽嵴侧壁穿孔,以及下牙槽神经损伤等并发症。
2)在扫描方法选择上,我们认为螺旋容积扫描较常规CT有明显的优势,图像的清晰与扫描层厚与螺距关系较大,固定层厚的扫描 ,螺距小则图像较好,而固定床速时,螺距大则图像质量明显提高,这是因为,提高螺距降低了层厚,而重建间距大小对图像质量无直接关连,现在一般认为大于50%层厚重建轴位图像,其图像质量较不重建及重建厚度小于50%层厚的图像清晰,但是重叠达75%时,图像质量并无进一步明显提高,陈龙桂等认为,宜选择层厚3mm,螺距1. 2,重建间距为50%条件最佳[10],这样获得的三维图像空间分辨率高,表面光洁度好,并能充分立体显示颌面部组织的空间解剖关系。
3)总之我们认为多排螺旋CT容积扫描三维重建可以代替其它方法,对下颌骨进行三维立体观察测量。指导口腔科医生制定最佳手术方案,提高手术成功率,最大限度降低手术并发症。
1,Benediktsdottir IS,Hintze H, Petersen JK, Wenzel A. Accuracy of digital and film panoramic radiographs for assessment of position and morphology of mandibular third molars and prevalence of dental anomalies and pathologies. Dentomaxillofac Radiol. 2003 Mar;32(2):109-15.
2,向子云,詹勇,叶坚等,多层螺旋CT Dental成像技术在磨牙区在牙种植术前设计中的临床应用,中国CT和MR杂志2008,6(3):28-30.
3,张玉兰,郑晓林,黄军荣等,多层螺旋CT 后处理技术在下颌骨骨折中的应用,中国CT和MR杂志2010,18(3):51-53.
4,Thomton FJ, Paulson EK, Yoshizumi TT, Frush DP, Nelson RC. Single versus multi-detector row CT: comparison of radiation doses and dose profiles. Acad Radiol. 2003 Apr;10(4):379-85.
5,Castella P , Albright R H , Straja S , et al. Prediction of mandibular third molar impaction in the orthdontic patient from a panoramic radiograph. Clin Lrthod Res. 1998, 1:37-43.
6,张伟雄,卿安蓉,陈国栋等,多层螺旋CT三维重建在颌面骨折中的应用,中国CT和MR杂志2010,2(4):16-18.
7,Yamamoto K, Ueno K, Seo K, Shinohara D. Development of dento-maxillofacial cone beam X-ray computed tomography system. Orthod Craniofac Res. 2003;6 Suppl 1:160-2.
8,郑生喜,李继霞,刘超英等,双排螺旋CT三维重建在上颌骨内埋伏牙诊治中的应用探讨,中国CT和MR杂志2010,6(3):31-33.
9,Bou Serhal C, Jacobs R, Flygare L, Quirynen M. Perioperative validation of localization of the mental formen. Dentomaxillofac Radiol. 2002 Jan; 31(1) : 39-43.
10.束煌,谢娜,黄思东等,自动毫安CT扫描在在埋伏牙诊断中的应用,罕少疾病杂志,2010,17(3):9-11.