影像学检查在牙种植手术设计中的应用评价(综述)

时间:2010-08-19 08:27:52  作者:  来源:  查看:  165 关键字:

[摘要] 根尖片、曲面体层摄影是牙种植设计的必要手段，螺旋CT、Ortho-CT、MRI近年来逐步应用于牙种植手术设计。本文综述了几种与牙种植相关的影像学检查方法的临床应用近况。

　　[关键词] SCT；MRI；根尖片；曲面体层摄影；常规体层摄影；牙种植；影像学检查；手术设计

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　　牙科种植已成为一项成熟的缺牙修复技术，5年成功率已达90%或以上[1]。成功的关键在于合适的病人选择，术前的仔细检查和正确的分析，精细的种植手术和修复技术，口腔颌面外科、放射科、修复科医师的密切配合。影像学检查可提供颌骨形态、骨质密度、重要骨结构部位信息。常用的影像检查方法有：根尖片、咬合片、曲面体层摄影、头颅测量技术等，但失真明显，不能获得颌骨的横断面及立体影像、关键骨结构如下牙槽神经管、上颌窦底等定位不准确、不能进行骨密度量化等，近年来应用螺旋CT、曲面CT及牙科软件分析颌骨结构，进行三维重建等牙种植术前评估取得明显进展[2，3]，国内已有报道[4～6] ，MRI应用于牙科种植报道较少[7]。

　　1、理想的影像技术标准

　　①影像失真小。②能产生横断面(cross-sectional)影像，显示颊舌径信息。③有足够的精确度和准确度，能显示骨松质和骨皮质的厚度，包括骨量、骨结构（如下牙槽神经管、上颌窦等）定位信息。④能将影像与实际骨结构相联系。⑤影像清晰，有合适的密度和对比度，没有伪影（artifact）。⑥放射剂量低。⑦费用低廉[8]。

　　2、影像检查目的

　　①诊断手术部位疾患。②种植部位颌骨特殊解剖结构的分析，如上颌窦底、下牙槽神经管、颏孔、鼻腭管等。③、骨形态分析，如尖锐牙槽嵴、下颌下凹、拔牙后牙槽骨改建和恢复情况。④分析种植部位骨量，骨皮质和骨松质的密度和厚度。⑤骨移植物检查[9]。

　　3、颌骨质量的影像学评价

　　1985年Lekholm与Zarb 根据皮质骨与松质骨的构成状况将颌骨分为四类：①几乎整个颌骨由均匀的皮质骨组成；②在致密的骨小梁外围有一层厚皮质骨；③在致密的骨小梁外围有薄层皮质骨；④在稀疏的骨小梁外围有薄层皮质骨[10]。该方案的运用需要借助颌骨横断面影像。1996年Lindh等用根尖X摄片技术将颌骨分为两类：致密和稀疏。这种分级方法不需横断面影像，但较之于四类法特异性较差[11]。另外，Lindh等学者用定量CT（quantitative CT）测量种植部位骨质密度，发现不同个体下颌骨密度差异很大，同一下颌骨密度也不是均匀一致的，前牙区密度高于后牙。QCT可精确定位测量骨质密度[12]。

　　4、影像检查技术特点

　　4.1 根尖片（intraoral radiography）：是牙种植手术前检查的常用影像学方法，常采用分角线技术，但平行投照技术更能反映颌骨特征。优点：①能提供局部骨小梁细节及其解剖关系。②空间分辨率比CT高。③价格便宜、操作容易、病人易于接受。④放射剂量少，使用安全。缺点：①由于使用角平分线技术，影像有不可避免的失真，由于每次的X线源、被摄体、胶片的角度不固定，暴光和冲洗条件不同。影像的可比性、重复性差[13]。②没有颌骨横断面信息。

　　标准化的根尖投照技术可减少误差，重复性好，具体要求是：①X线源，被摄体，胶片三者在每次拍摄时保持位置和方向的恒定。②拍摄条件及冲洗条件恒定。③平行投照[14]。标准化投照技术结合数字减影技术和计算机辅助密度影像分析技术（computer-assisted densitometric images analysis,CADIA）及伪彩（pseudocolor）技术可以及早发现种植体周围骨组织的质和量的微小变化[15，16]。

　　4.2 曲面体层摄影（panoramic radiography，OP）：原理是将被摄体置于X线机和胶片之间，X线机与胶片按被摄体的弧度做相反方向运动，从而拍摄颌面部的一层弧形面的体层影像。是牙种植设计最常用的标准方法。优点：①可显示整个颌骨的全景，易于发现颌骨病变（囊肿、骨折等）和重要结构。②简便易行，费用低廉。③结合嵌有已知直径的不透X线的参照物的外科印膜能较准确地测量牙槽嵴的高度。④放射剂量少， Kasselbaum等1992年报道为47μGy[17]。缺点：①因没有颌骨横断面影像而不能测量颌骨的颊舌向厚度和上颌窦底、下颌神经管确切方位等。②影像放大失真明显，Rouse等体外实验表明其放大率为0～36%，但每个部位的放大率又不同，即使经验丰富的医师都不易辨明下牙槽嵴顶-下牙槽神经管上缘的距离、上牙槽嵴顶-鼻底或-上颌窦底的距离[18]。影像失真程度依X线源到胶片及到被摄骨结构的距离、有效照射半径、X线源和胶片的相对速度、射线的水平和垂直角度而定，即照射时，射线并不总是与颌骨绝对平行，角度变化水平面可达30。，垂直面可达15。[8]。③清晰度差。④无法评价颌骨密度。

　　4.3 常规线性体层摄影（conventional linear tomography，LT）：拍摄时球管与胶片相对运动，被摄体不动，只有所摄体层影像清楚。Ekestubbe A 等1997年报告瑞典93.4%的口腔诊所使用该设备，1%的病例进行了LT检查，73%的诊所使用CT。LT主要用于上颌骨、下颌骨后部（颏孔以后）及单个种植体术前检查[19]，优点：①有任何方位的横断面影像。②与CT相比价格适中。③放大率稳定，比OP精确。④应用头颅固定装置可以得到稳定的几何影像。在摄片时使用参照物很有必要，如金属球或杆、存留牙等。⑤放射剂量小。缺点：①拍摄成像时间长于曲面体层摄影。②解释影像需要较丰富的经验[9]。③不能得到颌骨全景及三维重建影像。④14～50%的下牙槽神经管不可辨认，影响了临床应用[20]。

　　4.4 螺旋CT（spiral computed tomography，SCT）：SCT及牙科三维重建软件近年大量应用于种植术前评估[21，22]。SCT能以层厚1mm，层距1mm逐层扫描，一次扫描可得到颌骨全部信息，将扫描信息输入电脑，利用SCT固有的软件或牙科专门重建软件可以重建颌骨三维立体、侧横断面、矢状面、冠状面及曲面体层影像等。SCT在轴位影像（transaxial images）基础上进行多平面重建或三维重建。①横断面重建：侧横断面影像（cross-sectional images）：为垂直于颌骨曲线的断面影像，重建间隔1～2mm，对于测量颊舌径厚度、牙槽嵴顶至下颌神经管上缘的高度及骨量测量有极大的价值；矢状面和冠状面影像（sagittal and coronal images）：分别与牙弓后部和前部基本平行，可分析颌骨近远中方向骨质；曲面体层影像（panoramic images）：重建影像类似于普通曲面体层片，但层次更多、影像更清晰，可用于分析颌骨整体结构。②三维重建：采用表面阴影成像或最大强度投影重建三维影像。反映颌骨表面形态和颌骨与邻近解剖结构的关系，但不能反映颌骨内部特征[6]。SCT优点：①稳定的放大率。②对比度和清晰度好。③更容易辨别骨或羟基磷灰石植入物。④多层面影像（multiplanar views）。⑤颌骨三维重建。⑥能进行牙种植术前模拟。⑦三维重建软件使种植手术更精确、更安全、更有预见性。缺点：①重建软件用途局限。②检查费用高，放射剂量大大超过常规摄片，特别是扫描层数多时（一般为50层）。③空间分辨率低于根尖片。④致密物体（如银汞合金、原有的种植体、存留的天然牙等）导致伪影，以致不能观察种植体-颌骨界面情况。⑤仍然有0～6%的失真[22]。

　　由于口腔颌面部结构的复杂性，无横断面和三维重建的常规X线诊断技术不能反映出口腔颌面部的复杂结构。MIR和CT设备体积较大，放射剂量远远大于常规X线检查且清晰度不够足，容易忽略微小病损或结构，不是总能满足临床需要，价格且昂贵。曲面立体CT（Ortho-CT）于1997年研制完成并应用于临床，该仪器专用于口腔颌面部，由牙科多功能断层X线机加设影像增强器改制而成，暴光时间17秒，条件为85kV，10mA，1mm铜滤线器，PC电脑，3D重建时间为10分钟，整个过程（包括摄片、输入数据、三维重建和打印结果）共需30分钟。拍摄、重建范围是高32mm，直径38mm直柱体，构成图像的最小单位为0.136mm的正立方体，最小分辨率是0.25mm，放射剂量是常规CT的1/30，与曲面断层片相似。Ortho-CT可获取柱体范围内任何层面，任何方位横断面影象，以与牙弓平行、垂直和水平三切面，每隔1mm厚度扫入计算机后进行3维图象重建并打印。拍摄时患者取坐姿，球管和影像增强器围绕病人360°旋转拍摄17秒，一次拍摄可同时获取拍摄区内各方向、层次信息，不需多次拍摄，对曲面断层片不能发现的口腔颌面部囊肿、骨折线、牙折线、微小骨结构（如下颌管、上颌窦底、颏孔、切牙孔等）及种植手术时需要的牙槽骨高度可精确定位和测量，打印出的图像大小与实物一致，使种植手术前很容易测量颌骨结构如下牙槽骨顶至下颌神经管高度等。CT虽能进行上述工作，但清晰度没有Ortho-CT高，且设备昂贵，拍摄费用高，病人接受的X线剂量高30倍，且越是微小的结构，剂量越高，例如上颌窦检查，Ortho-CT X线剂量是8.5μSv，常规CT为270μSv。曲面断层片对于微小改变效果不好，而Ortho-CT对高32mm，宽38mm局部范围内能产生水平断面和横断面影像而无论拍摄物体是不是曲面，结合计算机能重建局部立体图像。该技术可能是口腔颌面外科局部病变和手术的最佳X线检查方法[24]。

　4.5 MRI（magnetic resonance imagining，MRI）： MRI在口腔种植方面的应用报道较少，不能直接检查骨组织，而主要是通过骨与软组织如脂肪、骨髓的对比间接进行骨影像分析，骨和牙釉质等硬组织在MRI影像中表现为黑色，而水、软组织等表现为浅色。优点：①不改变病人体位可获得任何方位的体层影像。②影像精确、对比度好，软组织分辨率高，能较清楚显示神经、血管。③与CT不同，没有伪影（铁磁物质除外），对银汞合金、钛、牙釉质、大部分不锈钢均能产生良好的影像。④、没有辐射污染，是完全无损伤性检查。缺点：①费用昂贵。②检查时间较长。③对骨质改变的显示不如CT，不能显示骨小梁。④对铁磁性物质敏感，产生变形伪影。⑤对安装有金属起搏器和动脉瘤夹的患者不能进行检查，因有造成移位的危险[7]。

　　5、影像检查选择原则

　　影像学检查选择除应考虑正确、充分反映颌骨的信息外，还应考虑X线辐射和病人经济负担问题。力求最大的信息量、最小的放射量、最少的费用，检查不必过多过繁。

　　根尖片和OP是每个病人术前检查所必需的，OP用于初查，了解颌骨体层全景，根尖片用于详细了解局部骨质。一般除常规拍摄OP外，1～7个种植体需要加照咬合片，8个种植体以上、植入骨或羟基磷灰石等材料的病例需行CT检查包括三维重建[9]。

　　6、放射吸收量、危害及减少损害的方法

　　X线检查剂量是人为辐射剂量的主要部分，牙科X线检查占其中的25%[23]。X线辐射的能量积累是一个随机过程，引起确定性效应（deterministic effects）和随机性效应（stochastic effects）。1990年ICRP制定的辐射剂量限值专业人员为小于20 mSv.a-1，社会公众为1 mSv.a-1，我国核医学专业人员所受职业外照射剂量人均为1.39 mSv.a-1，内照射为0.11mSv.a-1。牙科X线检查剂量远低于引起确定性效应的剂量（150mSv/次或大于100mSv.a-1），不会引起不育、白内障、造血功能障碍等确定性损害。但诱发癌症和遗传缺陷等随机性效应值得注意，即使受到的辐射剂量很小，也可能引起细胞变异，只是变异发生的概率很小，但剂量越大，发生概率越大，效应的严重程度与剂量大小无关[24]。据报道，平均每百万受检查者中全口根尖片片、OP、LT、CT分别有2.5、0.21、1.5～9.5、11.2～46.2人致癌危险。SCT比LT、OP、根尖片等都要高很多[9，25]。

　　CT检查时减少剂量的方法有：①降低毫安量（mA），适当降低mA不会明显影响CT影像质量[26]。②将SCT的pitch从1：1改为2：1[20]。③尽量减少扫描层数。