锥形束CT在牙周病学中的研究进展

文章编号：1674-1595（2011）10-0598-04赵海礁，潘亚萍中图分类号：Ｒ78文献标志码：Ａ潘亚萍，医学博士、教授、主任医师、博士研究生导师。

1999—2002年及2006—2007年以高级访问学者和客座教授在美国进行口腔微生物和牙周病学研究。

现任中国医科大学口腔医学院口腔内科学教研室主任、口腔生物学教研室主任。

兼任中华口腔医学会牙周病学专业委员会常务委员，中华口腔医学会辽宁省分会副会长，辽宁省口腔内科专业委员会主任委员，《中华口腔医学杂志》审稿专家，《华西口腔医学杂志》、《国际口腔医学杂志》、《现代口腔医学杂志》、《牙体牙髓牙周病学杂志》、《广东牙病防治》、《中国微生态学杂志》、《中国实用口腔科杂志》等编委。

主要研究方向为牙周病与全身疾病相互关系研究、牙周病危险因素分析、口腔分子微生物学研究。

目前主持国家自然科学基金项目2项，国家科技部攻关合作项目2项，国家教育部和省级课题等9项。

发表学术论文80余篇，其中被SCI 收录7篇。

主编和参编著作4部，获部、省级科技进步奖3项。

提要：锥形束CT （cone-beam computed tomography ，CBCT ）是目前较有力的牙周病辅助检查方式之一。

研究发现，CBCT 检查可促进牙周病的诊断、治疗及预后的评价等。

近年来，CBCT 在牙周病学中的重要作用备受关注。

本文将对CBCT 的成像原理及其在牙周领域中的研究进展进行简要阐述。

关键词：CBCT ；牙周病；辅助检查Research progress in the application of cone beam CT to periodontics.ZHAO Hai-jiao ，PAN Ya-ping.Departmentof Periodontics ，School of Stomatology ，China Medical Universi ⁃ty ，Shenyang 110002，ChinaSummary ：Cone-beam computed tomography is the mosteffective way of auxiliary examination for periodontal disease.Studies have found that imaging methods can promote the diag ⁃nosis ，treatment and prognostic evaluation of periodontal dis ⁃ease.In recent years ，people pay more attention to the impor ⁃tant role of cone-beam computed tomography for periodontics.This review summarized the principle and the research of med ⁃ical imaging technology in the field of periodontics.Keywords ：cone-beam computed tomography ；periodon ⁃tal disease ；auxiliary examination牙周病是人类口腔中两大常见疾病之一。

在我国，牙周疾病是成年人失牙的主要原因，早期正确的诊断是其治疗的关键。

牙周疾病的诊断除根据病史、症状和临床体征外，很多情况下需依靠X 线影像的辅助诊断。

目前应用于牙周辅助诊断的影像学检查方式包括根尖片、咬合片及曲面断层片等，但这些检查提供的多为二维图像信息，无法显示牙周组织的立体解剖学形态。

传统CT 虽可显示三维的口腔组织结构，但费用较高且放射剂量大，不宜视为常规辅助检查手段。

近年来，具有低辐射剂量、高空间分辨率、三维影像呈现等特点的锥状束CT （cone beam comput-ed tomography，CBCT ）的出现，为牙周病的诊断提供了更加有力的信息。

它的最小断层精度为0.25mm，能够通过计算机后期处理软件在扫描范围内进行任何方向上的重建，获得各个方向、层面、间隔的截图，对口腔组织进行清晰而细致的立体观察［1］。

本文将对CBCT 在牙周病中的应用做简要阐述。

1CBCT 技术的成像原理及研究进展1.1CBCT 的成像原理CBCT 成像原理不同于传统的CT，它不需要一连串轴向层面的图像进行影像重建。

它的图像采集是由其图像拍摄、摄取系统围绕所扫描兴趣区旋转360°完成的。

在这一过程中，X 线呈锥形发出，通过人体组织投照到对侧的面积影像探测器，探测器将接收到的图像信号经转换器转换后，以数字图像显示在电脑屏幕上。

旋转一周后获取扫描区容积数据原始图像，在此基础上就可获得轴位、矢状位和冠状位的二维投影图像，然后利用锥束CT 重建计算方式，得到物体内部的三维数据。

CBCT 所采用的扫描方式依据厂家的不同而各不相同，有的采用脉冲式扫描，即X 线球管实际曝光时间小于围绕患者旋转一周所需的扫描时间；而有的则采用连续照射方式，即X 线球管实际曝光时间与围绕患者旋转一周所需的扫描时间基本相同。

各CBCT 旋转360°后所摄取的原始图像数也各不相同，有的超过600帧，即不到1°角就拍摄1幅图像；而有的则不到180帧，即超过2°角才有1幅图像摄取［2］。

1.2CBCT 的发展简史锥形束技术的研究最早开始于20世纪80年代。

20世纪90年代末，意大利工程师Mozzo 研发出了CBCT （NewTom DTV9000，Verona ）并将其应用到口锥形束CT 在牙周病学中的研究进展作者单位：中国医科大学附属口腔医院牙周科，沈阳110002电子邮箱：yap_nancy@腔颅面成像领域［3］。

几乎与此同时，日本口腔颌面放射学家Arai教授也进行了相关研究，并于1998年报道了其命名为“Ortho-CT”的口腔颌面锥形束CT机。

随后，经过实验及检验性应用，Arai等［4］于2000年进一步研发出三维成像显微型CT（3DX multi-image micro CT）。

经过20年研究，CBCT的潜力得到充分发挥，已发展成适合临床应用的影像设备：具有结构紧凑、高品质的平板探测器阵列；造价低于常规医用CT的X射线管；只侧重于头部与颈部的扫描，可降低对心脏和胸部的辐射剂量［5］。

在软件研发方面，CBCT也从单纯的影像摄取发展出与特定的临床任务相结合的专业软件。

2CBCT的性能2.1曝光时间短目前，临床应用的CBCT机扫描时间多为10~36s，曝光时间（接近18s）是传统医用CT曝光时间的1／7［2，5］。

较短的曝光时间降低了患者的辐射剂量及在扫描过程中由不自主运动而在图像中产生的运动伪影，同时减少了重新拍摄的可能性。

2.2多平面容积重建CBCT可提供相互关联的3个正交平面图像的数据及任何角度的三维重建，能清晰地显示口腔正常和病变组织结构。

同时，临床医生还可对三维重建图像进行任意角度、任意范围的旋转观察［1］。

2.3辐射剂量低不同CBCT机的辐射剂量从28μSv至464μSv不等，相当于投照相同区域传统医用CT辐射剂量的1／56~1／5［2］。

有学者研究发现，CBCT扫描视野的改变可减少一定的辐射剂量［6］。

近年来，CBCT开始采用最优化原则（as low as reasonably achievable，ALARA），即仅对感兴趣区进行投照拍摄，从而进一步减少辐射剂量。

2.4高空间分辨率CBCT高空间分辨率特性是其区别于传统医用CT的突出优点，其体素大小为0.076~0.40mm［5］，在口腔颌面部牙、牙周、颞下颌关节、下颌管以及骨小梁等结构的细微观察中有不可取代的优势。

但CBCT在密度分辨率方面不及传统医用CT，提供的软组织信息较少。

2.5操作简便CBCT的操作非常简便，方便临床应用。

临床医生可利用其自带的图像后期处理软件自行对图像进行调节。

CBCT中的图像亦可存储为DICOM格式，使CBCT扫描获得的原始图像资料通过多种方式进行传输并应用于第三方软件中，由临床医生根据诊断和治疗需要对图像数据进行调整。

3CBCT在牙周领域的应用CBCT技术凭借其成像特性成为目前较有力的牙周病辅助检查方式之一。

随着锥状束技术的不断发展和应用，CBCT在牙周病诊断、治疗、疗效的评价以及长期追踪观察骨组织变化中的重要地位得到很多学者的关注。

近年来，CBCT开始应用于牙周疾病软组织测量及牙槽骨缺损、骨开裂、骨开窗和根分叉的诊断等［7-8］。

3.1牙周膜状态评估牙周病的早期X线影像体征不明显，仅显示牙槽骨骨白线连续性的断裂及近远中的牙周膜楔状透射影像。

有学者研究发现，适当的牙周膜检查可揭示一些潜在的咬合创伤和系统性疾病对牙周病的影响［9］。

牙周膜在X线片上占据一定的空隙称为牙周膜间隙，为宽0.18~0.25mm的连续而均匀的线状黑色透射带，其宽度的变化对牙周病的诊断有重要意义。

CBCT和传统医用CT均可清晰显示牙周膜的变化，但CBCT对牙周膜间隙影像的检查精度要优于传统医用CT［10］。

Jervøe-Storm等［11］为评价根尖片与CBCT对牙周膜成像质量的差异，利用人造模型进行体外实验，分析并比较两种影像学技术对于牙周膜间隙测定的精确性。

研究发现，与根尖片相比，CBCT可提供更加清晰的牙周膜间隙影像。

3.2牙龈组织测量牙周病的前期阶段表现为牙龈上皮组织和结缔组织的炎症病损，对牙龈组织的精细测量有利于牙周病的早期诊断。

有学者在CBCT基础上研发了一种新型的测量方法——软组织锥形束CT（soft tissue CBCT，ST-CBCT），用于精确测量牙周软、硬组织及龈下的附着组织。

这种方法使临床医生可以简便和无创地测量龈缘-牙槽骨嵴顶、龈缘-釉牙骨质界、釉牙骨质界-牙槽骨嵴顶的距离，以及唇颊侧牙槽骨、牙龈的厚度［12］。

3.3牙槽骨缺损测量牙周病发生时，同一牙齿的不同部位和牙面，可以存在不同形式和不同程度的牙槽骨吸收。

牙槽骨的吸收是牙周病的一个重要临床表现，如何检测骨吸收的真实水平，从而确定牙周病的诊断和制定治疗方案，是牙周病学研究者们广泛关注的问题［13-16］。

近年来，国内外一些学者对CBCT在评估牙槽骨状态的应用方面进行了体外研究，结果表明，CBCT图像可显示更多潜在的牙槽骨缺损形态［14-17］。

Misch等［14］利用CBCT对牙周病牙槽骨的吸收状况进行研究，结果显示，所有的牙槽骨缺损和根分叉病变都能通过CBCT得到明确诊断，而根尖片无法对颊舌侧病变进行检测，对垂直骨缺损和根分叉病变的漏检率高达31%和42%。