成人骨性Ⅲ类错正畸去代偿后切牙牙根吸收的CBCT研究

王芳，王建国，张锡忠△

王芳1，王建国2，张锡忠2△

目的 通过锥形束CT（CBCT）影像进行交互式医学影像控制系统（Mimics）的三维重建，为临床矫治中切牙唇倾角度控制及正颌手术中骨块移动量设计提供理论参考。方法 对30例采用正畸-正颌联合治疗的成人骨性Ⅲ类患者正畸去代偿前后分别拍摄CBCT，使用Mimics 10.01软件对前牙进行三维重建并以釉牙骨质界分离牙冠和牙根，分别测量正畸去代偿前后的上下切牙唇倾角度及牙根体积。通过统计学方法得出正畸去代偿前后牙根体积变化量与唇倾角度变化量之间的量化关系。结果 上下切牙牙根体积在去代偿后发生了明显减小，差异有统计学意义；不同性别及不同牙位牙根体积的变化差异无统计学意义；当切牙唇倾角度变化量达到7°及以上时，牙根体积的改变量与唇倾角度改变量之间存在线性关系并满足=-21.416+5.618X。结论 成人骨性Ⅲ类错正畸去代偿后当前牙唇倾角度发生7°及以上的变化时切牙牙根发生明显吸收。

错，安氏Ⅲ类；体层摄影术，X线计算机；图像处理，计算机辅助；牙根吸收；唇倾角度

冠转矩的改变是导致牙根吸收的因素之一［1］，前牙冠转矩的改变直观表现为唇倾角度的改变。正畸-正颌联合治疗的骨性Ⅲ类患者在正畸去代偿过程中，上下前牙唇倾角度发生较大改变，牙根吸收的风险增大，但两者之间的量化关系还少有相关研究［2］。牙根吸收程度多是以长度变化为基准［3］，但早期牙根吸收往往表现为体积减小。本研究以正畸去代偿前后锥形束CT（CBCT）影像为基础，利用交互式医学影像控制系统（Materialise's interactive medi⁃cal image control system，Mimics）10.01进行三维重建，测出上下颌切牙正畸去代偿后，牙根体积的变化及唇倾角度的变化［4］，以最大程度地减少牙根吸收的发生，并为正颌手术中骨块移动量的设计提供参考依据［5］。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2007年5月—2014年2月就诊于天津市口腔医院正畸科成人患者30例作为研究对象，其中男13例，女17例。同时符合以下纳入标准：（1）ANB＜-4°，正畸正颌联合治疗。（2）正颌手术均采用单颌手术，术式均为下颌升支矢状劈开截骨术。（3）牙列完整，前牙无明显拥挤、扭转及近中倾斜，牙根形态基本正常。（4）术前正畸采用MBT直丝弓矫治技术，采用3M Unitek金属托槽、不拔牙矫治，全程轻力，术前正畸治疗平均疗程8.7个月。

1.2 方法 研究对象在正畸去代偿前后均拍摄CBCT（DCT⁃PRO-45型锥形束CT），扫描参数为管电压90 kV、管电流60 mA，扫描时间24 s，扫描频率36 kHz，层厚0.1～0.3 mm。拍摄体位：患者取端坐位，使眶耳平面与地面平行，上下牙列轻闭于牙尖交错位，上下唇自然闭合，见图1。所有研究对象均由天津市口腔医院放射科同一医师同一台锥形束CT进行图像采集。图像以DICOM格式医学数字图像通讯标准存储，采用Mimics 10.01软件读取，通过阈值分割、区域增长等对上下切牙进行三维模型重建（阈值1 593～3 071，层厚0.3 mm），见图2a、b，以釉牙骨质界为界分割出牙根并计算每个牙根体积，见图3。读取原始图像测出治疗前和治疗后前牙唇倾角度，其中上颌前牙唇倾角度为上切牙牙体长轴与前颅底平面的夹角，见图4a，下前牙的唇倾角度为下切牙牙体长轴与下颌平面的夹角，见图4b。所有测量工作均由同一医师在2周内完成，所有测量项目均3次测量并取平均值。

1.3 统计学方法 所有实验数据导入SPSS 17.0进行统计分析，治疗前后数据进行配对t检验。不同性别以及不同牙位的切牙牙根体积变化量分别进行配对t检验和单因素方差分析。牙根体积变化量与唇倾角度的变化量进行回归分析。P＜0.05为差异有统计学意义。

Fig.1 Sketch for posture of shot图1 拍摄体位示意图

Fig.2 Sketch for three-dimensional reconstruction of incisor图2 三维模型重建示意图

Fig.3 Sketch for root segmentation and volumetric measurement图3 牙根分割及体积测量示意图

Fig.4 Sketch for measurement of incisor's inclination degree图4 切牙唇倾角度测量示意图

2 结果

2.1 去代偿前后牙根体积的改变 上下前牙牙根体积在去代偿后发生了明显减小，差异有统计学意义，见表1。

Tab.1 Statistical comparison of incisor root volume befor and after treatment表1 治疗前后牙根体积比较（n=30，mm3，±s）

Tab.1 Statistical comparison of incisor root volume befor and after treatment表1 治疗前后牙根体积比较（n=30，mm3，±s）

＊＊P＜0.01

治疗时间去代偿前去代偿后t治疗时间去代偿前去代偿后t右上中切牙237.66±25.29 211.23±25.57 11.852＊＊左下中切牙207.71±22.48 180.45±20.97 13.775＊＊右上侧切牙231.75±21.21 205.97±22.80 11.070＊＊左下侧切牙210.23±21.57 184.46±22.29 11.559＊＊左上中切牙237.14±24.22 216.88±27.99 8.569＊＊右下中切牙210.45±22.21 187.29±23.23 10.379＊＊左上侧切牙231.69±23.45 207.19±26.39 10.984＊＊右下侧切牙211.87±20.91 189.12±21.74 9.378＊＊

2.2 不同性别及不同牙位的牙根体积改变 男性牙根吸收体积变化量为（25.41±14.52）mm3，女性为（23.29±8.63）mm3，差异无统计学意义（t=1.321，P＞0.05）。右上中切牙、右上侧切牙、左上中切牙、左上侧切牙、左下中切牙、左下侧切牙、右下中切牙、右下侧切牙牙根体积变化量分别为（26.42±12.21）、（25.78±12.75）、（20.26±12.95）、（24.50±12.21）、（27.24±10.83）、（25.80±12.02）、（23.16±12.22）、（22.74±13.28）mm3，不同牙位牙根体积的减少差异无统计学意义（F=1.055，P＞0.05）。

2.3 牙根体积的吸收量与唇倾角度改变量的关系 当前牙唇倾角度改变量在7°以下时，牙根体积的改变量与唇倾角度改变量之间没有明确的关系，见图5a；当唇倾角度变化量达到7°及以上时，两者之间存在线性关系，见图5b，两者之间关系满足=-21.416+5.618X。

Fig.5 Sketch for scatter diagram of two variance图5 牙根体积改变量与唇倾角度变化量散点图

3 讨论

3.1 CBCT三维定量测量牙体体积的精确性 牙根吸收是正畸治疗较为常见的并发症之一，多表现为牙根表面不规则的、三维立体的牙体组织吸收［6］。传统的影像学诊断多以头颅侧位、曲面断层等二维方法评估牙根吸收的量。近年来随着CBCT在口腔领域的应用，使得观察正畸过程中牙根吸收的精确性大大提高，但仍然应用传统的二维诊断指标，例如测量牙根长度。对牙根吸收的诊断，三维定量的测量方法显然优于二维定性或者半定量的方法［7］，因为牙根吸收不仅表现为长度的变化，更多的是体积的改变。有学者用CBCT与Micro-CT对相同样本牙体体积进行在体和离体测量，测量结果差异无统计学意义［8］。CBCT对在体牙进行三维体积测量的稳定性和重复性很好，精确度很高。因此，本研究以CBCT三维重建模型为基础测量正畸去代偿前后牙根体积的变化以及唇倾角度的变化，研究成人骨性Ⅲ类这一错畸形群体在术前正畸去代偿过程中切牙牙根吸收与唇倾角度变化的线性关系。

3.2 唇倾角度改变与牙根吸收 Bartley等［1］研究表明冠转矩是导致牙根吸收的比较明确的一个危险因素。高转矩的表达比低转矩的表达更容易导致牙根吸收且根尖部吸收要大于牙颈部以及根中，但并未明确两者之间的量化关系。由于冠转矩的定义为牙体长轴与平面的交角，但正畸治疗后平面会发生变化，而前牙冠转矩改变直观表现为前牙唇倾角度的改变，唇倾角度的测量又以牙体长轴与前颅底平面和下颌平面的交角为准，解剖位置稳定且重复性较好，减少了因平面发生变化带来的实验误差。本研究结果表明，当唇倾角度变化达到7°及以上时牙根体积发生了较为明显的减小，且两者之间存在明显线性关系，可能是由于唇倾角度变化较大时，根尖在基骨中移动的距离较大，加之骨性Ⅲ类错下颌的牙槽骨相对高、窄，根尖容易碰到骨皮质，导致牙根吸收［9］。由于牙根吸收是多因素导致的，目前病理机制尚未清楚［10］。本研究选取的研究对象在矫治器、矫治力量、矫治时间、组牙选择上一致，尽量避免其他干扰因素的影响，得出唇倾角度变化与牙根吸收的量化关系，可信度较高。但关于牙根不同区段以及不同表面的吸收是否存在差异还有待后续进一步研究。

3.3 不同牙位以及性别的影响 由于不同区段牙齿牙根的形态不同，在相同的力值、转矩作用下牙根发生吸收情况不尽相同［11］，本研究只选取上下切牙为研究对象，对不同牙位通过统计学分析显示上下颌之间、中切牙与侧切牙之间牙根吸收不存在差异。并认为骨性Ⅲ类错畸形上下切牙牙根吸收不存在性别差异。

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（2014-07-13收稿 2014-12-08修回）

（本文编辑 魏杰）

Examining incisor root resorption using CBCT after orthodontic treatment for adults with skeletal class Ⅲ malocclusion

WANG Fang1，WANG Jianguo2，ZHANG Xizhong2△
1 Graduate School of Tianjin Medical University，Tianjin 300070，China；2 Tianjin Stomatological Hospital
△Corresponding Author E-mail：zhangxizhong9999@hotmail.com

Objective To evaluate incisor root resorption of adults with skeletal class Ⅲ malocclusion through three dimensional reconstruction of cone beam computed tomography（CBCT）image using interacting medical imaging control sys⁃tem（Mimics）and then offer guidance for labially tilted angle control in orthodontic treatment and distance of bone moving in surgery.Methods Adults of skeletal class Ⅲ malocclusion（n=30）who underwent orthodontic-orthognathic combination treatment were included in this study.CBCT images were then reconstructed three-dimensionally using Mimics 10.01.Each incisor were separated at cementum-enamel junction as crown and root.Labially tilted angle and root volumes of each inci⁃sor were measured before and after operations.At last，the correlativity between root resorption and labially tilted angle was calculated through statistic analysis.Results The decrement of upper，lower and front incisors'root volumes upon treat⁃ment is statistically significant.However，there is no statistically significant difference of incisor's root volumes among eight incisors nor between different gender.There is linear correlation between root volumes and labially tilted angle when the lat⁃ter changes 7°or more when they followed the fomular=-21.416+5.618X.Conclusion For adults with skeletal class Ⅲ malocclusion，orthodontic treatment before orthognathic surgery decrease incisor root volumes when labially tilted angle changes 7°or more.

malocclusion，angle class Ⅲ；tomography，X-ray computed；image processing，computer-assisted；root re⁃sorption；labially tilted angle

R783.5

A

10.11958/j.issn.0253-9896.2015.04.015

1天津医科大学研究生院（邮编300070）；2天津市口腔医院

王芳（1989），女，硕士在读，主要从事口腔正畸学研究

△E-mail:zhangxizhong9999@hotmail.com