作者：朱涛，许艳华，朱云芳，昆明医科大学附属口腔医院正畸科
准确的影像资料可使医师做出正确的诊断，并据此制订治疗方案，还可监测和记录治疗的进展及治疗的最终结果。颅颌面复合体的综合可视化与记录一直是正畸成像的重要目标，影像测量使临床医师更加全面了解患者的颅颌面复合体的情况。传统的影像测量技术（如头颅侧位片及全口曲面断层片）应用于正畸学领域已有一个世纪，但传统的影像技术显示的是二维（two-dimensional，2D）图像，且有影像放大、失真等缺点。
普通CT能得到不同层面的图片，但也是2D影像图片，且放射剂量大等缺点影响了CT在口腔正畸领域中的应用。随着传统CT的发展，20世纪90年代引进了圆锥光束计算机断层扫描（cone-beam computed tomography，CBCT），CBCT能通过计算机构建三维（three-dimensional，3D）立体的头颅影像，再现牙、颌骨、头颅间的解剖关系。
CBCT的引入创造了一场颌面部成像的革命，在各种软件应用的帮助下，将成像从诊断到手术图像指导的作用扩大了。CBCT较传统的医学CT更快速、更容易地生成3D图像，并提供比2D成像更多的信息。CBCT提供精确多平面3D成像技术，特别适合所有牙科专业的成像需求。现就CBCT在口腔正畸学中的临床应用予以综述。
1.CBCT辐射量及工作原理
CBCT的分辨率高于普通CT，且放射剂量远远低于普通CT，CBCT的放射量约为螺旋CT的1/4。与传统的正畸图像相比［包括全景放射图（14.2～24.3mSv）、头颅侧位片（10.4mSv）和全口系列（13～100mSv）］，CBCT辐射暴露相当于或略高于传统成像。
CBCT的辐射暴露是口腔曲面体层片的5～20倍。CBCT的拍摄视野分为小（高度＜10 cm）、中等（高度为10～15 cm）和大（高度＞15 cm），每个视野的放射剂量差别很大，根据临床的需求尽量选择小视野的来拍照。CBCT重建出的3D头颅侧位片比传统的2D头颅侧位片精确度更高。
CBCT的器材主要由支架、旋转平台和X线发射源组成。CBCT的成像原理是置头部在X线和感应器的中心位置，并调整头部位置，当锥形的射线源与感应器同步绕头部旋转时，感应器接收到一系列连续的单张影像数据。CBCT机器运转180°或360°便可获得头颅的信息，这些单张连续的图像构成了原始的影像数据，而计算机利用这些影像数据进行3D数据容量的初级构建，随后视觉正交分割容量数据集，进行二次构建后获得3D影像图像。
2.CBCT的临床应用
2.1评估颅颌面的关系
头影测量是临床诊断和治疗效果评估的重要辅助手段和基本方法。进行头影测量分析可以了解牙颌、颅面的形态结构特点及相互关系。对正畸患者的准确诊断和治疗需要精准的诊断图像，CBCT可为颅面区域和3D线性测量提供临床精确可靠的图像，且对评价头颅的左右不对称性具有良好的精确性。对一些标志点（如下颌角点、髁突顶点、眶下点等）的确定，CBCT可以放大图片，并增加对比度来突出标志点，使之更容易定点，但在传统的影像测量中这些点往往都是重叠的。
利用CBCT还可以评价颈椎的成熟度，可以利用NewTom、Dolphin3D、Mimics、ondemand3D等软件对头颅进行3D的分析及评估。CBCT3D立体成像能精确立体地显示颅、牙、颌面的解剖关系，且能产生颅面区域3D截面、体积和表面信息，为综合评估错颌畸形提供了良好的方法。
2.2分析牙槽骨在正畸后的变化
2.2.1 3D分析牙槽骨
在正畸过程中，压力侧的牙槽骨发生吸收，在张力侧发生新骨的形成。传统的影像学是2D的影像图片，不能准确分析牙槽骨的厚度和牙颊舌侧的骨量。CBCT能准确分析牙槽骨在矢状向、冠状向等多视角的骨量，为在正畸过程中牙齿能在牙槽骨中移动不至于造成骨开裂提供了指导；此外，CBCT能准确分析牙槽骨在正畸前后的变化，对治疗有良好的监测作用。Liang等报道，在医学成像中，CBCT的分辨率高于X线和CT。Garlock等报道了下颌骨形态变化与治疗的相关性。
2.2.2评估正畸治疗前后牙槽骨的变化
Miyama等应用CBCT对矫治前后牙槽骨的变化进行了测量，选取采用固定矫治器（托槽）且拔除前磨牙的成年患者作为研究对象，以法兰克福平面移至前鼻脊点作为参考平面，测量牙槽骨水平和垂直向的变化，结果显示，唇颊侧牙槽嵴顶至釉牙骨质界的距离均有增加，唇侧牙槽嵴顶至釉牙骨质界的距离平均增加了（0.35±0.38）mm，这比起牙槽骨每年0.017mm的退化显然大得多（11～70岁）；牙槽嵴水平和垂直向的变化显示，对于切牙伸长的病例牙槽脊的高度有所增加，在水平向唇腭侧的牙槽嵴有所减少，牙槽嵴趋向于向腭侧移动，而增加切牙的舌向和伸长移动可进一步减少牙槽骨。CBCT记录治疗过程中牙槽骨的变化及治疗后结果的评估，可以改进治疗方法，使治疗更加完善。
2.3种植钉的植入指导
在正畸过程中常常需要增加支抗来达到预期的目的，这时需要额外的支抗来矫治牙齿。种植支抗提供了良好的支抗，也被称为绝对支抗，广泛用于种植科，但种植钉的植入技术敏感性较高。CBCT能立体地显示种植钉植入点周围组织的解剖关系（如植入点骨皮质的厚度及质量、牙根之间的距离以及植入点与上颌窦、下牙槽神经的关系等），为种植钉的植入路径及方法提供了良好的指导。利用CBCT可以分析骨皮质的厚度，骨皮质的厚度影响种植钉的成功率。
Holm等采用CBCT对上颌前腭骨厚度进行测量，分析结果显示，女性患者骨厚度平均小于男性患者1.23mm；腭中缝处的骨厚度较低，不适合植入长种植钉；前腭部植钉长度的选择应根据植入的部位和患者的年龄；由于个体差异，骨厚度并不总是足够的（≥7.0mm），所以在前腭部插入种植钉之前，拍摄CBCT是合理的。医师在CBCT的指导下，对种植钉植入的位点及方向有更清晰思维路径，使植入的位置更加精准。
2.4CBCT在正颌外科中的应用
2.4.1模拟手术
虚拟手术规划是一种结合CBCT与软件工具进行3D的正颌手术治疗计划，为外科医师提供机会执行3D虚拟截骨、3D软组织模拟、基于3D技术的手术夹板制造和3D重叠以评估预测的计划及手术结果。此外，数据库可能与解剖模型结合，以提供显示组织的特征，以重现组织对发育、治疗和功能的反应。对3D骨重塑和置换的虚拟手术研究帮助阐明了临床问题，即有多种手术结果，但3D虚拟手术中定点的方法不能用来量化距离变化，也不能量化旋转和大的平移运动。
2.4.2提供颅颌面综合信息
运用CBCT可为正颌手术提供综合的信息，如牙齿形态和牙在牙槽骨的相对位置；颞下颌关节的状态，是否有颞下颌关节硬组织的改变及对比术前及术后的髁突形态的变化；评价气道的形态，手术前后气道的变化及气道与睡眠呼暂停综合征的关系，但这只是对气道的静态分析，与患者的体位及气道所处的功能状态有关。在正颌手术前利用CBCT进行手术模拟可以为医师建立更好的思维路径。
未来的研究将为颅面骨骼的3D测量建立新的标准。这一领域的新发展可能会带来全面的3D形态测量系统，包括基于表面和体积的形状测量。创建3D的虚拟模型后，重叠术前、术后的3D模型，对比术前、术后的硬组织变化。
2.5CBCT对气道的评估
气道的形态与颅颌面的结构有着紧密的关系（如腺样体肥大造成的气道阻塞可引起腭盖高拱、下颌后旋等错颌畸形），气道形态的分析对正畸治疗计划有着重要的意义。传统的头颅侧位片通常也可以用来评估气道的大小，但只能进行2D的分析气道，分析气道的前后径，对气道的评价是片面的。3DCBCT的轴向切割提供了从阴影区域投影中得到的软组织点，气道在CBCT的轴向上清晰可见，从而提高了气道的评估能力。
利用CBCT对矫治前后的气道进行分析，可以进一步了解矫治器矫治呼吸睡眠障碍的机制。侯伟等研究下颌后缩患者（20例）戴用Twin-block前后气道的变化，利用CBCT将气道分为鼻咽、腭咽、舌咽、喉咽来进行气道容积及最小的横截面积的测量，结果显示，矫正后气道体积，患者上气道的总体积显著增大，其中腭咽体积显著增大，舌咽体积亦有增大；矫正后，腭咽段上气道的最小截面积显著增大。说明Twin-block能促进下颌向前移位，增加气道的容积，对睡眠呼吸障碍有很好的改善作用。
2.6CBCT对牙根吸收的测量
CBCT可以提供改进牙根的视觉化，从而使CBCT成为评估正畸前或矫正后牙根吸收的一种有价值的方法。CBCT测量牙根吸收与传统的全景片及根尖片对比，有效克服了根尖片及曲面断层片的缺点，图像的放大率可以通过计算机进行校正，同时图像可以从任何角度获得，消除了2D图像上无法避免的邻近组织的重叠和干扰。CBCT可以通过测量常用的线距发现牙根是否有吸收，而且测量的数据比传统的头影测量片更加接近解剖结构，CBCT显著地提高了评估牙根吸收的准确率及可信度。
Samandara等对利用CBCT评价牙根吸收进行了系统回顾及荟萃分析，结果显示，传统托槽及自锁托槽患者的牙根吸收差异无统计学意义（P＞0.05）；牙根吸收由多到少依次为:中切牙、侧切牙、尖牙、第一前磨牙、第一恒磨牙；拔牙矫治的牙根吸收比不拔牙矫治的多，且随着矫治时间的增加牙根吸收也随之增加；正常的牙齿在矫正完成后的牙根吸收都不超过1mm。因此，在治疗中减少牙移动的距离及矫治的时间可以减少牙根吸收的量。
2.7阻生牙的治疗及拍摄CBCT的考虑
2.7.1阻生牙诊断及方案设计
CBCT的3D重建实现埋伏牙完全可视化，可全方位、多角度、立体观察埋伏牙的具体位置、形态、数目、牙发育情况、萌出方向以及与邻牙及其周围组织间的关系，为临床医师提供重要的空间信息及萌出路径的考虑。有助于设计出阻生牙到口腔内理想和最有效的路径，以规避或减少间接伤害（如造成开窗位置不准确、在牵引时造成邻牙的吸收等）。CBCT较常规放射学的一个优势是能够获得阻生牙齿的精确尺寸，这有助于估计和创造必要的空间来容纳牙弓内的牙齿。
Schubert等运用CBCT来测量阻生尖牙萌出路径的长度和预测萌出所需要的时间，与传统的2D影像测量相比，减少了由于影像放大及扭曲失真造成的测量误差，提高了测量的精确度，测量结果显示，男女之间阻生尖牙萌出路径的长度及萌出所需的时间差异无统计学意义（P＞0.05），有明显区别的是阻生尖牙开始牵引的时间，在早期牵引尖牙并没有缩短牵引所需要的时间，且女性尖牙阻生的概率较男性高。
2.7.2阻生牙选择拍摄CBCT的考虑
在对儿童和青少年采取拍摄CBCT判断阻生牙的位置时需要慎重考虑，CBCT拍摄的放射剂量高于传统的2D影像，且儿童和青少年对放射线更加敏感。当怀疑邻牙吸收或在全口曲面断层片中不能清楚地辨别出尖牙的顶点时再拍摄CBCT。Christell等通过随机发送尖牙阻生患者的全景片和口内X线片或CBCT影像资料邮件给正畸医师，让正畸医师制订阻生尖牙的治疗方案，通过对比使用全景片和口内X线片或使用CBCT影像资料对治疗方案改变的比例及花费来评价CBCT的效益与成本，结果显示，大部分采取全景片和口内X线片或是采取CBCT制订出的治疗方案均是相同的，只有少部分的治疗方案是不同的，且CBCT检查阻生尖牙增加了治疗费用。因此，对于阻生尖牙的影像学检查不应常规使用CBCT，应根据患者的具体情况来决定。
2.8对颞下颌关节的评估
CBCT可提供颞下颌关节的可视化和上下颌空间关系及咬合关系，CBCT图像为临床医师提供了测量与颞下颌关节异常相关的局部和区域影响因素。通过对颞下颌关节复杂的CBCT图像进行全景摄影和线性透视的对比，发现CBCT图像更加准确，在诊断髁突形态异常和吸收方面具有较高的可靠性。
应用CBCT可以3D分析观察颞下颌关节的骨质变化及关节间隙的变化，比传统的2D影像更精确、更全面地分析髁突、关节窝硬组织的变化，如能精确分析髁突的表面吸收、髁突骨折、髁突形态异常等。使用CBCT分析颞下颌关节病时，需要慎重考虑所获得的信息对患者的诊治是否有帮助。例如，硬组织吸收、重塑或任何结构畸形的发现都可能是良好的记录，但可能对治疗方案没有任何影响。一般来说，CBCT并不是检查颞下颌关节疾病（肌面疼痛、功能障碍或颞下颌关节紊乱等）的选择。
3.小结
CBCT较传统的测量方法更能立体地反映复杂的颅颌面解剖关系，被广泛应用于口腔正畸科。但在传统的影像资料能够满足临床诊断的前提下就不选择拍摄CBCT。由于少儿对放射线有较高的敏感性，因此在选择拍摄CBCT时应严格按照适应证。CBCT的出现使颅颌面畸形的研究从2D转变为3D。但目前缺乏3D立体评价颅颌面畸形的标准。今后有望整合骨组织、软组织及牙颌3D的数据模型并建立3D的坐标系，除了可以使医师对牙颌面畸形做出更全面、精确的判断与分析，为教学和科研提供丰富的资料等外，还可以模拟任何手术操作。未来的CBCT以更少的辐射量就能获得头颅综合影像信息，且成像更加精准，成为正畸诊治中的理想影像检查方法。
来源：朱涛,许艳华,朱云芳.CBCT在口腔正畸学中的临床应用[J].医学综述,2019,25(22):4488-4492.
