数字化微创技术在牙髓根尖周病学中的应用与进展

王奔 许喆桢 韦曦

中山大学附属口腔医院牙体牙髓病科 中山大学光华口腔医学院 广东省口腔医学重点实验室 广州510055

近年来，微创治疗理念在口腔医学领域迅猛发展，微创拔牙、微创牙髓治疗、微创美学修复等概念不断涌现，对临床医师提出了更高的要求。随着临床需求的增长和计算机技术的进步，数字化微创技术（digitalized minimally invasive tech‑nique）在临床可行性、操作简便性、诊疗精确性等方面取得了突破性进展，该技术通过将疾病诊疗过程可视化、安全化、简单化，极大地促进了微创口腔医疗的发展。锥形束CT （cone beam computed tomography，CBCT）和导航技术作为数字化微创技术的重要组成部分，在牙髓治疗学中的应用日益广泛。本文就数字化微创技术在牙髓根尖周病学中的应用与进展作一总结。

1 数字化微创技术

1.1 CBCT

影像学检查是牙体牙髓疾病诊疗过程的重要辅助手段。传统影像学检查主要包括根尖X 线片和全景曲面体层摄影技术。此两者均为二维成像，常导致牙根和邻近骨质出现影像重叠，影响疾病的精确诊断[1]。CBCT 通过360°环绕拍摄对象旋转投射，进而对影像进行三维重建，使临床医生能够从矢状面、冠状面、轴面多角度评估病灶的严重程度和病损范围，从而实现准确诊断、微创精准治疗的目的。

1.2 导航技术

导航技术包括数字化导板技术（静态导航）和术中实时导航技术（动态导航）[2]。

1.2.1 数字化导板技术 数字化导板是指基于患者术前三维图像和口内扫描数据，运用计算机辅助设计与计算机辅助制造（computer‑aided design and computer‑aided manufacture，CAD/CAM） 技术加工制作而成的术中引导装置，术中利用导板引导涡轮机的角度、方向和深度，可实现临床操作的精准定位[3]。近年来，数字化导板技术在牙髓根尖周病学中已得到初步应用和发展，主要包括辅助开髓的数字化根管定位导板、引导开窗的数字化根尖定位导板以及自体牙移植手术中引导受区牙槽窝精准预备的供牙模型和手术导板[4]。

1.2.2 动态导航技术 动态导航技术（dynamic navigation）是指术中通过定位系统对患者口腔、装备定位装置的手术器械与术前三维重建的手术区域进行配对与追踪，将手术器械与患者口腔之间的三维空间关系实时反馈于电脑屏幕上，同时使器械与术区毗邻的重要解剖结构之间的位置关系可视化，由此便于术者掌握手术进程，随时调整器械方位，使实际手术结果和术前模拟效果尽量达成一致的数字化技术[3]。在口腔医学中，动态导航系统最初被应用于口腔种植修复治疗以促进种植体精准植入[2]，随着硬件设备和软件系统的不断改良，开始被应用于牙髓根尖周病治疗中，为微创化牙髓治疗学带来新的发展方向[5‑6]。目前用于口腔医学的动态导航系统包括RoboDent、X‑Guide、Navident等[7]。

2 数字化微创技术在根管治疗中的作用

2.1 CBCT在根管治疗中的应用

2.1.1 呈现根管系统的细微结构 对根管系统的准确掌握是根管治疗成功的前提。传统的根尖X线片因其二维影像的特点，无法提供根管系统的完整信息，可能导致根管的遗漏[8]。CBCT 可从多维度揭示根管系统的精细结构及三维走向，对提高诊断的准确性具有重要意义。临床和体外实验已证实，在识别遗漏根管、变异根管方面，CBCT较根尖片具有更高的敏感性，如下颌第一磨牙远中舌根管、上颌磨牙近中第二根管、下颌切牙和下颌前磨牙多根管系统[9]。以透明牙染色法为参考标准的体外实验[10]及以显微镜下探查结果为对照指标的临床研究[11]均证实，CBCT在根管数量、形态的识别和诊断方面具有更高的准确性。对于牙内陷、融合牙等特殊形态的患牙，CBCT 更能发挥其三维影像的优势，辅助治疗方案的制定和优化，降低治疗风险[12‑13]。

2.1.2 辅助根管治疗的临床操作 CBCT 对于临床操作也具有重要的指导价值。王文铄等[14]利用CBCT 影像测量并设计离体后牙的开髓位点及角度，在离体牙面标记开髓起点，实现精准的微创开髓。孙戈等[15]在临床研究中，运用CBCT三维重建技术再现15 例磨牙的髓室底三维图像，清晰直观地显示髓室底情况和各根管的开口位置，有助于快速寻找根管口。Yang 等[16]通过分析CBCT图像，确定根管弯曲度、钙化根管口位置、钙化段深度和长度以及器械预备角度，辅助钙化根管病例的成功疏通。除此之外，CBCT还可识别X线片上模糊难辨的根尖孔，结合电子根尖定位仪辅助测量根管工作长度[17]，提高根管治疗的效率和成功率。

3D Endo是为了进一步利用和开发CBCT的影像数据而开发的软件，该软件可以自动识别根管的轨迹，测量根管的长度，并利用多种颜色标记清晰显示根管三维解剖细节如根管融合点和根管弯曲度，从而量化根管复杂程度，减少因医师主观因素产生的偏差[18]。Patel 等[19]选取60 颗临床上拟行根管治疗的磨牙作为研究对象，比较3D Endo软件结合CBCT 影像与单独使用根尖X 线片在评估根管解剖结构、工作长度方面的优劣，结果证明前者具有显著优势；同时，3D Endo 软件结合CBCT 影像的使用有助于降低经验不足的临床医生心理压力，获得更好的治疗效果。

2.2 导航技术在根管治疗中的应用

对于钙化根管、牙内陷等畸形结构，CBCT虽能显示其三维图像，为牙髓治疗提供指导依据，但无法直接引导根管治疗，临床操作过程中仍需依靠术者经验，存在一定的风险。动静态导航技术的出现突破了经验性指导的根管治疗模式，为疑难根管治疗提供了新思路和新方法。

2.2.1 数字化根管定位导板辅助钙化根管的治疗钙化根管是牙髓根尖周病治疗中常见难题，即使结合显微治疗技术，仍难以规避根管侧穿等风险[20]。与传统治疗技术相比，数字化根管定位导板的优势是术中可精准引导车针开髓位置、角度及深度，辅助钙化根管建立根管通道，为后续根管预备奠定基础。目前数字化根管定位导板已成功应用于前牙、前磨牙和磨牙钙化或闭锁根管的临床根管治疗[4]。Casadei等[21]利用根管定位导板成功建立根管偏移、侧穿后的原有根管通路，完成上颌前磨牙钙化根管治疗。Connert 等[22]通过体外实验发现，导板辅助开髓能显著提高钙化根管的疏通率，最大程度保留健康牙体组织，降低医源性损伤的风险，并能缩短治疗时间，提高患者舒适度。此外，由于导板的体积厚度和操作要求，需要足够的开口度才能直接应用于磨牙根管治疗，发挥引导作用，Buchgreitz 等[23]提出了改良方法：借助导板建立冠内树脂定位通道，间接利用导板辅助开髓，从而成功在上颌磨牙伴间隙不足的根管中建立根管通路。目前根管定位导板在临床上仅适用于根管弯曲度较小的患牙[23]，未来仍需进一步优化根管定位导板技术，扩大其应用范围。

随着数字化根管定位导板在临床上的广泛应用，国内外关于导板的精确性进行了一系列的实验研究，包括体外实验和临床试验。体外实验结果显示，导板指导的钻孔方向与目标之间的平均距离小于0.7 mm[24]，钻针基底部的平均偏差量为0.12～0.24 mm，尖端为0.12～0.13 mm，平均偏移角度为1.59°[25]。临床试验结果表明，根管定位导板能在较理想可接受的精确度下成功辅助闭锁根管的治疗，且精确度不受年龄、性别、既往治疗情况、根管钙化闭锁长度等条件的影响[26]。

2.2.2 数字化根管定位导板辅助牙内陷的根管治疗 牙内陷是在牙发育时期，成釉器过度卷叠或局部过度增殖，深入到牙乳头中所致的牙形态发育异常[27]。临床上遇到牙内陷伴根尖周炎患牙时，正确建立根管通道是一大挑战。关于根管定位导板在牙内陷根管治疗中的应用，Zubizarreta‑Ma‑cho 等[28‑29]发表了2 例病例报告，1 例是上颌侧切牙Ⅲ类牙内陷伴根尖周炎的病例，通过设计3 个不同方向的导板成功建立髓腔通路，完成根管治疗[28]；另外1例是利用导板设计新的开髓方向，成功完成上颌侧切牙Ⅲ类牙内陷的根管再治疗[29]。Mena‑Álvarez 等[30]利用导板引导唇侧开髓顺利完成上颌中切牙Ⅴ类牙内陷的根管治疗，并行贴面修复。以上病例均提示数字化导板的应用在结构畸形牙的根管治疗过程中具备明显优势，值得进一步推广。

2.2.3 动态导航技术引导开髓 关于动态导航系统在常规根管治疗中的应用目前仅有2 篇体外研究报道。Chong 等[7]利用离体牙体外模型研究计算机辅助Navident 动态导航系统对根管治疗牙的开髓效果，结果显示，29 颗离体牙中26 颗开髓成功无偏移，揭示了动态导航系统在根管治疗中的潜在应用前景。Zubizarreta‑Macho等[31]通过离体牙实验发现，动态导航技术引导的钻孔基底部、尖端平均偏差量及角度偏移量均低于导板技术，但差异无统计学意义，可能与样本量小、医师对动态导航系统熟练度不足和固定的钻孔深度有关。与数字化导板相比，动态导航系统最大的优势在于可以术中实时调整方案，具有更强的灵活度[32]，且随着技术的进步与操作的熟练，可以实现CT拍摄、方案设计与实时引导手术操作短时间内完成[33]。然而，基于价格昂贵、缺少专门设计的高速快机车针以及相应的治疗指南等局限性，动态导航系统离临床普及化尚有一段距离，其临床可行性和精确性有待进一步研究[7]。

3 数字化微创技术在根尖手术中的作用

3.1 CBCT在根尖手术中的应用

3.1.1 根尖周病变的识别与诊断 根尖X 线片是临床上诊断根尖周病变的首选影像学检查方法。根尖周病变是否累及骨皮质[34]、复杂解剖结构的影像重叠、牙位[35]、X 线片投射角度[36]及局部病灶的三维形态[37]均可影响根尖周病变的影像学诊断，易造成漏诊或是病变位置、范围的误判。大量临床研究显示，无论在根管治疗前、根管初次治疗后和根管再治疗后，CBCT均表现出优于根尖X线片的根尖周病变检出率[38‑41]。以组织病理学为参照标准的离体下颌骨实验[42‑43]及动物实验[44]亦证实，CBCT 较根尖X 线片具有更高的诊断准确性，CBCT 的敏感性、特异性、阳性预测值和阴性预测值较X 线片更高。对于早期局限于骨松质的根尖周病变，CBCT 亦能通过高分辨率三维影像揭示根尖X 线片无法显示的病灶，有助于疾病的及早防治[45]。值得注意的是，不同治疗状态的牙根可影响CBCT 对根尖周病变的诊断准确性，与未充填患牙相比，已充填患牙的诊断效能指标均有所降低[43]。

3.1.2 辅助根尖手术的治疗决策 根尖手术是保存根管治疗或非手术再治疗失败患牙的常用方法，术前通过影像学检查准确把握其位置、范围及周围重要解剖结构是根尖手术成功的先决条件。多项临床研究[41,46‑47]显示，相较于根尖片或全景片，CBCT 可揭示病变三维方向上的准确范围。利用离体下颌骨进行的体外研究，通过比较基于CBCT数据获得的根尖周骨病损体积与水置换法测量得到的实际骨病损体积，证实了CBCT 在评估骨病损范围大小方面的准确性[48]。

CBCT 能够准确揭示病灶与重要解剖结构（如上颌窦、下颌神经管、颏孔等）的三维空间位置关系，有助于术者设计精准的手术方案及手术入路，减少并发症的发生[49‑50]。Bornstein 等[49]分别利用根尖片和CBCT 影像对下颌磨牙根尖与下牙槽神经管间距离进行测量，结果显示，因部分根尖片无法显示下颌神经管，其可测量率仅为35.3%，而CBCT 矢状位和冠状位可测量率均为100%；此外，通过CBCT 数据测量骨皮质和骨松质的厚度，可为手术操作提供良好的参考。

3.2 导航技术在根尖手术中的应用

3.2.1 数字化根尖定位导板在根尖手术中的应用随着CBCT、显微治疗器械的广泛应用和材料的不断发展，根尖手术的成功率有了很大的提高。然而，对于骨皮质完整、毗邻重要解剖结构的患牙，根尖病灶的定位和精确去骨仍是临床上的重点及难点。基于CBCT 和光学扫描数据的根尖定位导板为解决这一难题提供了有效手段。Ahn等[51]利用导板术中定位开窗，成功完成下颌磨牙微创根尖手术。Giacomino 等[52]设计带环钻孔的定位导板，与环钻结合使用，使去骨、根尖切除一步到位，简化了根尖手术操作与流程。与此同时，个性化定制垫圈精确控制钻孔深度，成功将软件模拟的理想开窗位点、范围与深度转移至临床中，大大降低了手术意外的风险，使靠近重要解剖结构的根尖不再成为手术禁区。Giacomino 等[52]运用导板与环钻在术区黏膜上压迫形成环形出血点，手术刀片沿出血点切取全厚瓣，术中置于Hanks平衡盐溶液中保存，术后原位缝合，极大地缩小了翻瓣范围，进一步减少了手术创伤，加快术后愈合。Popowicz 等[53]使用环钻切取术区直径3 mm的环形骨皮质，术后作为移植物植入术区，促进患者术后骨愈合。国内外已有多个导板应用于微创根尖手术的病例报道[51‑52,54]，但仍缺乏大样本量、前瞻性临床研究。此外，基于根尖手术的复杂性，通过适当途径推广导板技术将有助于医师学习手术技能，建立自信心[55]。

3.2.2 动态导航技术在根尖手术中的应用 近年来，由于导板技术仍存在定位偏差、临床前期准备时间较长等局限性，有学者开始尝试将动态导航系统引入根尖手术中，以实现更为快速、精准的根尖手术。目前仅1 篇文献报道了该技术在常规根尖手术中的应用。Gambarini 等[5]运用Navi‑dent 系统引导上颌侧切牙去骨开窗及根尖切除，将去骨范围缩小至3 mm，手术时间缩短至45 min以内，术后6 个月随访显示愈合良好。该临床研究证实动态导航系统在根尖手术中应用的可能性及其微创、便捷的优点，然而其长期治疗效果仍需进一步观察。

器械分离是根管治疗常见并发症之一。根管内的分离器械可通过冠方取出器械或旁路通过术等非手术方法处理[56]，分离器械超出根尖孔或未能从根管内取出则需外科手术取出[57]，而分离器械的精准定位是手术过程中的难点。Sukegawa等[6]利用Stealth Station外科导航系统实现分离器械的实时定位，引导去骨开窗，顺利将超出根尖孔进入下颌骨内的分离器械从根尖向冠方推出，并运用垫使术中下颌骨位置与术前影像保持一致，消除下颌骨移动对导航定位的影响。该病例提示，导航系统的使用可为取出分离器械提供微创手术入路，有效提高手术成功率，减低医源性并发症的风险。

4 数字化微创技术在自体牙移植中的作用

自体牙移植是指在同一个体内，将埋伏、阻生或已萌出的牙齿从原来的位置移植到另一个位置，以修复牙列缺损。受区可以是患牙拔除后的牙槽窝，也可以是人工预备的牙槽窝[58]。使用传统手术方法移植牙根发育完全的牙齿，术后10 年存活率仅为59.6%[59]，其失败原因多为供牙拔出时间过长，或供牙在牙槽窝内反复试植而导致供牙牙根结构尤其牙周膜组织破坏。2001年，Lee等[60]首次利用三维打印技术按照实际尺寸制作供牙模型，在供牙拔出前引导受区牙槽窝预备使之与供牙牙根形态相匹配，从而缩短供牙离体时间，并减少因供牙反复试植对牙周膜活性的损伤。一项针对供牙模型应用于自体牙移植的系统回顾显示，计算机辅助制造的供牙模型具有较高的精确度，且供牙模型的使用可显著降低手术难度，提高再植牙的存活率[61]。为提高手术的可控性和安全性，Ashkenazi 等[62]采用Simplant 设计带钻孔轨道的手术导板，术中直接引导车针预备受区牙槽窝的近中、远中、颊侧和舌侧四壁，有效降低损伤邻牙及重要解剖结构的风险。Wu 等[63]结合使用手术导板和术后固定导板，在受区精准预备的同时，术后稳定植入供牙，使之达到理想的咬合关系。

近年来，计算机辅助设计软件强大的计算和模拟功能被进一步开发利用，医师们不仅可以通过SimPlant 软件筛选牙根形态最符合的供牙[64]，还可以运用CAD 软件，术前模拟受区牙拔出后牙槽窝形态，分析供牙植入后与受区早接触区域，指导手术操作[65]。

5 数字化微创技术在其他牙髓根尖周疾病中的应用

牙根纵裂（vertical root fracture，VRF）是指发生于牙根的纵向折裂，主要由慢性持续性创伤力、牙根发育缺陷等引发，常发生于根管治疗后牙齿[66]。由于缺乏典型性临床表现，传统X 线片难以清晰显现根折影，VRF 尤其是早期病变的临床确诊仍十分困难[67]。随着CBCT的应用日益广泛，国内外学者们针对其诊断VRF 的准确性进行了大量研究。一项系统回顾及Meta 分析[68]发现，CBCT 检测根管未治疗牙VRF 的敏感性、特异性、准确性均高于根尖X 线片，而对于根管治疗牙的VRF 诊断，CBCT 是否优于根尖X 线片尚无定论，因为根充材料、金属修复体会产生放射状伪影，影响医师判读，从而减低CBCT 的准确率。患者呼吸运动可能影响CBCT 图像的清晰度，体外实验结果尚不能完全代表真实的临床情况[69]，为了克服这些问题，部分学者[70‑71]进行了体内研究，结果发现，尽管CBCT 在识别根折影方面存在不确定性，但仍可通过展现周围牙槽骨吸收的范围、大小和形态，为临床诊断提供帮助。此外，根折宽度、CT 机型、扫描参数如体素和投照视野的不同均可导致CBCT诊断根折的准确性不同[17]。

牙根吸收根据起源部位分为内吸收和外吸收，常无明显临床症状，诊断需结合临床检查、病因学和影像学检查。CBCT 可从三维方向对牙根吸收类型、部位、严重程度进行评估，为临床诊断提供更直观、准确的信息。有研究[17]证实，CBCT对牙根吸收的早期诊断具有显著优势，能发现根尖片难以显示的颊舌（腭）向吸收，准确性优于根尖X线片。然而，CBCT图像清晰度取决于扫描视野、体素大小等参数设置，如何在低放射剂量下使其诊断能力最大化，仍需进一步研究[72]。

6 展望

数字化微创技术不仅改进了传统的牙髓根尖周病诊疗模式，更为广大患者带来福音。在大数据时代背景推动下，数字化微创技术将逐渐发挥其优势，促进舒适个性化的临床疗效，实现患者健康利益最大化。然而，数字化微创技术在牙髓根尖周病诊疗中的应用仍处于探索阶段，尚存在一定的局限。相信随着牙体牙髓诊疗专用软件的研发、治疗指南的建立以及大量临床实验与研究的循证依据，数字化微创技术将逐渐成为牙髓根尖周病学的常用治疗技术。

利益冲突声明：作者声明本文无利益冲突。