包 涵,于曉藝,謝 寧,葛 悅,朱憲春
作為評(píng)價(jià)正畸治療的指標(biāo)之一,正畸醫(yī)師需要考量牙齒矯治前后的牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度,即牙齒軸傾角(Tip)。Andrews于1972年提出牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度是評(píng)價(jià)正常牙合六要素之一[1]。由于當(dāng)牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度不同時(shí)占據(jù)牙弓空間不同,因此牙齒軸傾度不僅在一定程度上影響美觀[2],還影響著牙弓間的咬合關(guān)系[3-4]。Andrews通過(guò)測(cè)量模型確定牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度,但模型測(cè)量只能確定牙冠間的傾斜角度,對(duì)于牙根的近遠(yuǎn)中傾斜度則考慮不足。隨著影像學(xué)的發(fā)展,牙根近遠(yuǎn)中傾斜度越來(lái)越受到正畸醫(yī)生的重視,牙根近遠(yuǎn)中傾斜度一方面體現(xiàn)了牙齒受力方向,一定程度上影響患者的咀嚼功能;另一方面體現(xiàn)了相鄰牙根間的骨量,影響患者的牙周狀態(tài)。因此,評(píng)價(jià)牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度需要綜合考慮牙冠與牙根的整體情況。臨床上主要使用影像學(xué)方法確定牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度,包括曲面斷層及錐形束CT(cone-beam computed tomography,CBCT)。近年來(lái)許多學(xué)者研究了這些測(cè)量方法及其準(zhǔn)確性,本文就曲面斷層與CBCT評(píng)估牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度的具體方法及其準(zhǔn)確性進(jìn)行綜述。
在科研工作中有許多測(cè)量牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度方法,包括模型測(cè)量法、坐標(biāo)測(cè)量?jī)x(coordinate meas-uring machine,CMM)測(cè)量法、影像學(xué)測(cè)量法。模型測(cè)量只能反映牙冠近遠(yuǎn)中傾斜度,而CMM測(cè)量法多用于科研工作,臨床上常用影像學(xué)測(cè)量法評(píng)估牙齒整體近遠(yuǎn)中傾斜度,包括曲面斷層測(cè)量法及CBCT測(cè)量法。
曲面斷層攝影是根據(jù)口腔頜面部的解剖特點(diǎn),利用體層攝影和狹縫攝影原理而設(shè)計(jì)的固定三軸連續(xù)轉(zhuǎn)換的體層攝影技術(shù),具有輻射量小、攝取方便、可以觀察全口牙齒等基本情況等優(yōu)勢(shì),故廣泛應(yīng)用于臨床[5-6]。
使用曲面斷層測(cè)定牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度時(shí),連接牙齒冠方及根方標(biāo)志點(diǎn)作為牙體長(zhǎng)軸。單根牙牙體長(zhǎng)軸為切緣中點(diǎn)或頰尖點(diǎn)與根尖點(diǎn)間的連線;多根牙牙體長(zhǎng)軸為頰溝點(diǎn)與根分叉點(diǎn)間的連線[7]。以相鄰牙齒冠部標(biāo)志點(diǎn)或冠中心點(diǎn)連線代表該牙齒的牙合平面,測(cè)量牙體長(zhǎng)軸與牙合平面垂線的夾角獲得近遠(yuǎn)中傾斜角度[8-9]。美國(guó)正畸協(xié)會(huì)(American Board of Orthodontics)認(rèn)為正畸醫(yī)生使用曲面斷層評(píng)估牙根角度時(shí),標(biāo)準(zhǔn)為上、下頜的牙根彼此平行并垂直于咬合平面[10]。
研究表明,曲面斷層測(cè)量值在不同牙位表現(xiàn)出近遠(yuǎn)中不同方向和不同程度的偏差。應(yīng)用CMM測(cè)量牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度時(shí)可得到牙齒三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)計(jì)算出角度,其測(cè)量值被視為金標(biāo)準(zhǔn)[11-14],通過(guò)比較曲面斷層片與CMM測(cè)量牙齒近遠(yuǎn)中傾斜角度的差異,可以判斷曲面斷層測(cè)量牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度的準(zhǔn)確性。與CMM測(cè)量值相比,曲面斷層顯示上頜前牙區(qū)牙根更向近中傾斜,后牙區(qū)牙根更向遠(yuǎn)中傾斜,即在尖牙和第一前磨牙區(qū)牙根間顯示出了更大的分離角度;而下頜牙根影像顯示更加向近中傾斜[15]。Owens 等[16]通過(guò)比較Ⅰ類(lèi)咬合患者的CMM與曲面斷層測(cè)量值,發(fā)現(xiàn)只有26.7%的牙根近遠(yuǎn)中傾斜角度與標(biāo)準(zhǔn)值的差異在臨床可接受的2.5°范圍以?xún)?nèi)。上頜偏差表現(xiàn)最大的區(qū)域在尖牙至前磨牙區(qū),牙根表現(xiàn)為更加分散;下頜偏差最大的區(qū)域在側(cè)切牙至尖牙區(qū),牙根表現(xiàn)為更加聚集。因此,直接使用曲面斷層評(píng)估牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度并不準(zhǔn)確。
影響曲面斷層測(cè)量牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度準(zhǔn)確性的因素主要包括投照頭位與牙齒頰舌向傾斜度,即牙齒轉(zhuǎn)矩角(Torque)。曲面斷層的焦點(diǎn)域前部窄而后部寬,故投照頭位偏差對(duì)于曲面斷層片成像準(zhǔn)確度有較大影響[17]。當(dāng)咬合面向前上旋轉(zhuǎn)偏移至8°時(shí),曲面斷層成像的準(zhǔn)確性即大大降低[18]。對(duì)于上頜牙齒,牙合平面向上旋轉(zhuǎn)牙根更向近中傾斜而牙合平面向下旋轉(zhuǎn)牙根更向遠(yuǎn)中傾斜。對(duì)于下頜前牙區(qū),投照頭位左旋或右旋5°即出現(xiàn)為4.0°~22.3°的近遠(yuǎn)中傾斜度差異[19]。此外,牙齒在牙列中的位置也會(huì)影響曲面斷層測(cè)量的準(zhǔn)確性。當(dāng)牙齒在牙列中距離中線越遠(yuǎn),隨著患者照射時(shí)頭位俯仰角度(Pitch)的增大,牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度值與標(biāo)準(zhǔn)值差異不斷增大,故曲面斷層判斷后牙近遠(yuǎn)中傾斜度的誤差大于前牙[20]。 由此可見(jiàn)臨床醫(yī)師在使用曲面斷層評(píng)估患者牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度時(shí),應(yīng)考慮到患者的投照頭位變化導(dǎo)致的成像失真。
除投照頭位因素外,牙齒自身轉(zhuǎn)矩角對(duì)曲面斷層的近遠(yuǎn)中傾斜度測(cè)量值也有所影響,特別是尖牙-前磨牙區(qū)影響較大[21]。牙齒根舌向轉(zhuǎn)矩越大表現(xiàn)為近中傾斜度越大,而根頰向轉(zhuǎn)矩越大表現(xiàn)出遠(yuǎn)中傾斜度越大[7]。綜合上述研究可得出結(jié)論:曲面斷層測(cè)量牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度并不準(zhǔn)確,特別是當(dāng)正畸醫(yī)生需要評(píng)估拔除前磨牙病例的尖牙-前磨牙區(qū)牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度時(shí),使用曲面斷層測(cè)量更需謹(jǐn)慎。
自20世紀(jì)末CBCT應(yīng)用于臨床以來(lái),因其放射劑量小于傳統(tǒng)螺旋CT、能夠清楚顯示全頜三維結(jié)構(gòu)、成像不受患者頭位影響等優(yōu)點(diǎn)成為越來(lái)越多正畸醫(yī)師的選擇[22-23]。近年來(lái)有大量學(xué)者對(duì)CBCT測(cè)量牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度方法與準(zhǔn)確性進(jìn)行研究。
使用CBCT測(cè)量牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度的傳統(tǒng)方法是三維轉(zhuǎn)二維測(cè)量,即對(duì)CBCT進(jìn)行曲面重構(gòu)形成重建曲面片后,測(cè)量方法同曲面斷層測(cè)量方法。劉思琦等[24]選用不同頭位及牙齒斷層域中心進(jìn)行CBCT的曲面重建,得出當(dāng)上頜采用眶耳平面與地平面平行的頭位投照、下頜采用解剖牙合平面與地平面平行的頭位投照,并且在牙體中心斷層面重建曲面斷層得到的牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度數(shù)據(jù)最為準(zhǔn)確的結(jié)論。
近年來(lái)有學(xué)者在CBCT三維重建片基礎(chǔ)上建立單顆牙齒與上下牙弓的空間直角坐標(biāo)系,利用空間向量計(jì)算得出該顆牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度[25]。Tong等[26]研發(fā)的USC root vector分析程序(University of Southern California root vector analysis program)可通過(guò)醫(yī)生在CBCT上標(biāo)記相應(yīng)的標(biāo)志點(diǎn)直接計(jì)算出每顆牙齒的近遠(yuǎn)中傾斜度。醫(yī)生在分別標(biāo)記每顆牙齒的牙冠中心點(diǎn)、牙根點(diǎn)并確定牙弓弧線后,該程序可自動(dòng)計(jì)算出任意牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度,但該程序不適用于錯(cuò)牙合畸形患者。該學(xué)者應(yīng)用此程序測(cè)量了76例接近正常咬合患者的牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度,得到牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度的正常范圍[27]。因此當(dāng)正畸醫(yī)生需要對(duì)患者矯正結(jié)束時(shí)牙齒的近遠(yuǎn)中傾斜度進(jìn)行評(píng)估,或需要對(duì)個(gè)別正常牙合進(jìn)行軸傾度范圍進(jìn)行測(cè)量時(shí)[27-28],可使用USC root vector分析程序直接測(cè)量CBCT,該測(cè)量準(zhǔn)確性已得到證實(shí)。如若測(cè)量錯(cuò)牙合畸形患者的牙齒,臨床醫(yī)生則仍需要對(duì)CBCT進(jìn)行二維轉(zhuǎn)化為重建曲面片進(jìn)行測(cè)量。
已有研究顯示CBCT測(cè)量牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度時(shí)具有較高的準(zhǔn)確性,其測(cè)量值與游標(biāo)卡尺的直接測(cè)量值無(wú)明顯差異[29-30]。而與CMM金標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量值相比,CBCT角度測(cè)量值誤差小于1°[31]。Van Elslande等[32]將具有理想咬合的28顆牙齒置于干燥的人類(lèi)頭顱中進(jìn)行CMM測(cè)量并拍攝CBCT,將CBCT測(cè)量值與CMM結(jié)果進(jìn)行比較并得出結(jié)論:只有3個(gè)牙位(22、12、33牙位)的測(cè)量值差異超過(guò)了臨床誤差上限的2.5°。由此可得出結(jié)論CBCT進(jìn)行角度測(cè)量時(shí)準(zhǔn)確性較高。
近年來(lái),有學(xué)者提出一種名為牙根預(yù)期位置(expected root position, ERP)的概念,該方法將CBCT與數(shù)字模型相結(jié)合判斷牙齒近遠(yuǎn)中角度較為準(zhǔn)確。ERP將治療前的CBCT與任意治療階段中牙冠的數(shù)字模型結(jié)合,從而得到該階段的牙根位置,該方法可避免患者多次照射CBCT[33],當(dāng)醫(yī)生需要了解牙根情況時(shí)只需將患者當(dāng)時(shí)的數(shù)字模型中牙冠部分與初始CBCT結(jié)果中牙冠部分相重合即可。多個(gè)研究分析了ERP的準(zhǔn)確性。Staderini 等[34]將患者正畸前的CBCT與患者正畸后的數(shù)字模型進(jìn)行重疊得到該患者此時(shí)的ERP,與正畸后拍攝的CBCT得到的牙根實(shí)際位置(true root position, TRP)進(jìn)行比較,結(jié)論證明ERP與TRP平均差異為2.09°,在臨床可接受的誤差范圍內(nèi)。因此臨床醫(yī)生可通過(guò)掃描數(shù)字模型得到任意時(shí)期的牙根位置,減少患者因需要判斷牙根位置而拍攝CBCT的次數(shù)。Lee等[35]給5例已完成二期正畸治療的患者建立ERP系統(tǒng)并與其結(jié)束治療時(shí)的CBCT對(duì)照,該研究共測(cè)量了128顆牙齒,其中只有9顆牙(7.0%)超過(guò)臨床可接受的2.5°,故可認(rèn)為ERP準(zhǔn)確性較高。該學(xué)者又將15例完成正畸第二階段患者的治療后ERP與治療后的CBCT進(jìn)行比較,其中僅11.8%的牙齒超出臨床可接受的2.5°,因此ERP判斷牙根位置較為準(zhǔn)確,可成為臨床醫(yī)師評(píng)估牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度的一種新型手段[36]。
有研究表明,曲面斷層與CBCT測(cè)量牙齒的多項(xiàng)數(shù)據(jù)存在差異[37-41]。在測(cè)量牙齒近遠(yuǎn)中傾斜角度方面,Nasseh等[42]比較了40例受試者曲面斷層片與CBCT的牙齒軸傾度測(cè)量值,結(jié)果表明24顆牙齒中的13顆存在差異(P<0.05),且第一磨牙表現(xiàn)出的差異最大。與CBCT相比,曲面斷層顯示上頜中切牙牙根更向遠(yuǎn)中,上頜側(cè)切牙和尖牙牙根更向近中,下頜中切牙、側(cè)切牙、尖牙及第一磨牙牙根更向遠(yuǎn)中,下頜前磨牙牙根更向近中[7]。
分別使用曲面斷層片和CBCT觀察相鄰牙位間牙根是否有接觸,是判斷兩者測(cè)量牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度是否存在差異的有效手段。Leuzinger等[43]研究表明相較于CBCT,曲面斷層顯示出了更多的位點(diǎn)接觸。故可認(rèn)為曲面斷層診斷的敏感性更高而準(zhǔn)確性較CBCT不足。
此外,有學(xué)者通過(guò)將曲面斷層及CBCT測(cè)量值分別與模型測(cè)量值比較來(lái)分析兩者準(zhǔn)確性,結(jié)果顯示CBCT與直接測(cè)量模型得到的數(shù)據(jù)沒(méi)有顯著差異,而曲面斷層測(cè)量值與模型測(cè)量值存在差異,特別是尖牙和前磨牙區(qū)[8]。這與之前曲面斷層與CMM測(cè)量值比較的結(jié)論相符[15,21]。雷巧玲等[44]將15例正常牙合模型分別照射曲面斷層與CBCT,結(jié)果表明曲面斷層組與模型測(cè)量組中有2顆牙(上、下頜第二前磨牙) 測(cè)量結(jié)果有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.00),而CBCT組與模型測(cè)量組均無(wú)統(tǒng)計(jì)差異。故當(dāng)醫(yī)生評(píng)估牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度時(shí),使用重建曲面片是一種較傳統(tǒng)曲面斷層片更有效的手段。但是近年來(lái)有學(xué)者提出,使用重建曲面片測(cè)量牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度時(shí)可能會(huì)有失真情況出現(xiàn)[45],故臨床醫(yī)生在評(píng)估牙齒軸傾度時(shí)也應(yīng)謹(jǐn)慎,而如何便捷、準(zhǔn)確地使用CBCT測(cè)量牙齒軸傾度仍需更多研究。
綜上所述,大量研究證明曲面斷層測(cè)量牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度并不準(zhǔn)確,其主要影響因素包括患者拍攝時(shí)的頭位及牙齒頰舌向轉(zhuǎn)矩角等。CBCT測(cè)量的準(zhǔn)確性明顯高于傳統(tǒng)曲面斷層片,故醫(yī)生可優(yōu)先使用CBCT評(píng)估牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度。若患者由于自身經(jīng)濟(jì)條件或醫(yī)院設(shè)備條件等受到限制而拍攝曲面斷層時(shí),醫(yī)生應(yīng)充分了解曲面斷層片評(píng)價(jià)牙齒近遠(yuǎn)中傾斜度的特點(diǎn),從而提高評(píng)估的準(zhǔn)確性。