锥形束CT扫描时间对阻生第三磨牙临床诊断及空间分辨率的影响

胡随馨，徐 晨，师占平，徐 萍，田 瑜，王家柱，王 懿，张海钟,

1 解放军医学院，北京 100853；2 解放军总医院第一医学中心 口腔科，北京 100853

第三磨牙阻生常导致第二磨牙病变、冠周反复炎症、颞下颌关节紊乱、牙源性囊肿及肿瘤[1]。由于其位置特殊，拔除困难、术后创伤也较大，各种术后并发症常见，如疼痛、肿胀、出血、感染等，更有甚者出现神经损伤、颌骨骨折、上颌窦瘘等，给患者带来诸多生活上的不便及心理创伤[2]。术前评估第三磨牙牙根的形态、数目、下齿槽神经管与上颌窦底的距离非常重要。全口曲面断层作为常用的二维图像诊断工具，存在一定的局限性，锥形束CT (cone-beam CT，CBCT)是目前较先进的三维影像检查工具，与传统X检查相比，其不仅可以提供牙和颌骨的详细信息，还可以直观地显示下牙槽神经管的位置、走行及与第三磨牙的位置关系。因此，在拔牙术前全景片中，一旦第三磨牙的根尖影像与下牙槽神经管重叠，则应行CBCT检查[3]。虽然CBCT优点众多，但辐射剂量较高，单次CBCT照射的辐射剂量为1～10 cGy，多次CBCT成像的累积辐射剂量可能造成潜在风险[4]。同等条件下，照射甲状腺较照射皮肤的所受辐射量大4倍[5]。因此，在临床工作中合理选择CBCT的成像参数，达到既能降低患者辐射剂量，又能保证图像质量的目的，是口腔临床工作中亟待解决的问题。空间分辨率是CT系统区分被测体几何结构细节的能力，是CBCT影像质量的主要技术指标[6-7]。CT剂量指数(computed tomography dose index volume，CTDIvol)是CT辐射剂量最基本的测量值，剂量长度乘积(dose-length product，DLP)可反映扫描过程中患者整体所受的辐射剂量情况。贾明轩等[8]研究表明CTDIvol和DLP可真实反映患者CT检查所受辐射剂量。本研究旨在分析CBCT扫描时间对阻生第三磨牙的诊断及患者所受辐射量的影响，且利用Catphan 600模体CTP 528模块测量NewTom 5G的空间分辨率，研究其随扫描时间和辐射量的变化规律，为优化CBCT扫描条件提供依据。

对象与方法

1 研究对象 选取2020年12月以阻生齿拔除为主诉于解放军总医院第一医学中心就诊的30例患者。纳入标准：1)右侧有第三磨牙；2)告知患者CBCT扫描两次，患者知情同意后，自愿参与临床试验。排除标准：有严重系统疾病，不能长期仰卧。

2 CBCT扫描 CBCT设备NewTom 5G，工作电压110 V，电流由设备自动调节。设置扫描视野12×8，重建精度300 µm。患者扫描：分别采用18 s eco(扫描时间2.4 s)、24 s Enhanced标准(标准模式，扫描时间4.8 s)两种模式对患者进行扫描，NNT分析软件测量分析。以DLP、CTDIvol、右侧下颌第三磨牙距下颌神经管最近的牙根根尖与下牙槽神经管的垂直距离及右侧上颌第三磨牙距上颌窦窦底最近的牙根根尖与上颌窦底的垂直距离为测量指标(允许误差±2 mm)。重建测量诊断均由两名医师采用双盲法进行阅片打分，比较两种模式的准确性。模体扫描：以Cat Phan 600模体CTP 528模块为研究主体，通过使用与患者相同的CBCT设备NewTom 5G扫描。本研究选择的模体Cat Phan 600是CT影像质量分析常用模体，主要由CTP 486、CTP515、CTP 404、CTP 528四个模块组成。CTP 528模块嵌有精心设计加工的分辨率标尺，最高分辨率为21 lp/cm，常用于测量CT值线性和低对比度分辨率。由于CBCT的低对比度分辨率较低，本实验主要采用CTP528模块。将模块放置于扫描床上，调整扫描床的位置，使模体的定位标记和扫描床等中心激光定位指示灯重合。选用与患者相同的扫描视野和重建精度，分别使用18 s eco扫描(扫描时间2.4 s)、18 s Regular标准扫描(扫描时间3.6 s)、18 s Regular增强扫描(扫描时间5.0 s)、24 s Enhanced扫描(扫描时间4.8 s)、24 s Enhanced增强扫描(扫描时间6.7 s)模式进行扫描，获取CBCT图像，分析扫描时间对空间分辨率及模体所受辐射量的影响。

3 统计学分析 应用SPSS26.0软件进行统计学分析。正态分布数据以表示，组间比较采用配对t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

结 果

1 纳入患者一般情况 共纳入30例符合入组要求的患者，其中男性10例，女性20例，行智齿牵引术后患者1例，有拔除需求的患者29例，年龄22～36岁，平均25.4岁，右侧下颌第三磨牙与神经管之间无骨板的患者9例；有右侧上颌第三磨牙患者20例，右侧上颌第三磨牙与上颌窦底无骨板的患者11例。见表1。

2 两种扫描模式辐射量及与神经管、上颌窦距离参数比较 18 s eco模式DLP、24 s Enhanced模式DLP、18 s eco模式CTDIvol、24 s Enhanced模式CTDIvol数值见表1(P < 0.001)。两种模式右侧下颌第三磨牙根尖与神经管的垂直距离及右侧上颌第三磨牙根尖与上颌窦底的垂直距离均无统计学差异(P＞0.05)。18 s eco模式和24 s Enhanced模式的图片分辨率均能满足临床诊断要求(图1)。

图1 18 s eco模式(A)与24 s Enhanced模式(B) CBCT扫描分辨率比较Fig.1 Comparison of imaging resolutions between 18 s eco mode(A) and 24 s Enhanced mode (B) of CBCT scan

表1 患者一般情况及CBCT扫描测量距离Tab. 1 General condition of the patients and CBCT measurements

3 模体扫描时间与空间分辨率及辐射量的关系 在12 × 8视野、300 µm重建精度的条件下，扫描模体Cat Phan 600 CTP 528模块，在扫描视野、重建精度等参数不变的情况下，随着扫描时间的延长，空间分辨率并无明显改变，但模体所受辐射剂量不断增加。可见，18 s eco模式足以达到空间分辨率的要求，且辐射量最小。见表2。

表2 模体扫描时间与分辨率的关系Tab. 2 Scanning time relative to resolution of module

讨 论

下颌神经管是容纳下牙槽神经血管束的重要骨性管状结构，其走行个体差异性较大，下颌第三磨牙是距离下颌神经管最近的牙[9]。低位埋伏阻生下颌第三磨牙拔除时极易损伤下牙槽神经。上颌第三磨牙由于萌出位置的差异，牙根形态基本不同；上颌窦形态因先天性上颌窦底位置过低、牙槽骨吸收和萎缩、上颌窦腔气化等原因变异较大[10]。如果术前没有掌握第三磨牙与上颌窦的位置关系，可能造成由拔牙引起的上颌窦穿孔，若上颌窦穿孔长时间未得到合适处理，将导致上颌窦感染或形成上颌窦瘘[11-13]。因此术前精确评估第三磨牙根尖与下颌神经管、上颌窦底的位置关系和距离尤为重要[14]。临床上虽常用根尖片或全口曲面断层片作为测量手段，但其二维图像有局限性，常存在伪影、重叠及放大等问题[15-16]。有研究表明，通过曲面断层片估测下牙槽神经管与第三磨牙根尖接触的假阳性率为33.78%～47.80%[14,17-18]。传统方法口含根尖片操作复杂，患者依从性差，投照失败需重复投照，患者和工作人员受辐射量大[19]。此外低剂量诊断X线检查被证实与涎腺肿瘤的发生呈正相关，每增加1 Sv的辐射量，致癌风险将会增加4.1%[20]。CBCT与传统 CT 相比，具有辐射剂量低、空间分辨率高、价格低等优点，在口腔诊疗中的应用越来越广泛[21]。虽然目前CBCT已广泛应用于临床，由于过分追求高分辨率，患者所受辐射也大大增加。任意一颗牙患病都有可能接受不止1次的放射检查，尤其对于孕妇和儿童等敏感人群，辐射剂量的增加可导致放射相关性疾病发生率的增加[22]。

本实验所用的设备NewTom 5G，由高压发生器、CCD探测器面板和基于FDK重建算法的数据采集和NNT分析软件组成。CCD探测器在正侧位定位的过程中判断扫描患者的胖瘦程度，自动采用合适的电流。本组数据30例按扫描时间进行分组，区别于传统的按照改变管电流的分组方法，设备自动改变电流使实验设计简单化，更有利于观察单一变量扫描时间对空间分辨率及辐射量的影响。本实验中逐渐减少扫描时间，空间分辨率从4.8 s后不再改变，辐射量呈线性下降，说明减少扫描时间对图像质量并无明显影响，反而能降低患者所受辐射量，每减少1次放射检查的辐射剂量，都可有效降低辐射损害产生的随机效应。

本文通过分析锥形束CT扫描时间对空间分辨率与辐射量的影响，得出以下结论：对于阻生齿等疾病的诊断，应合理使用扫描时间短、分辨率稍低的18 s eco模式拍摄CBCT，以减少患者所受辐射量，图像质量有所下降。此外低分辨率的CBCT还能有效地减少伪影的产生，缩短患者扫描时间，降低患者扫描CBCT时的幽闭恐惧，提升患者就医满意度。另外，骨组织与牙体组织同样有较高的密度，X线不易透射，因此对于多生牙、颌骨肿瘤等疾病，种植前测量也可尝试使用本研究的方法。