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牙髓学圆锥束计算机断层扫描综述。

Mithra N Hegde, Priyadarshini Hegde, Aditya Shetty, Lakshmi Nidhi Rao和Litty Varghese

保守牙科和牙髓学系,AB谢蒂纪念牙科科学研究所,德拉卡特,芒格洛尔,印度卡纳塔克邦。

通讯作者:
Litty Varghese
保守牙科及牙髓学学系“,
AB谢蒂牙科科学纪念研究所
德拉卡特,芒格洛尔,卡纳塔克邦,印度。

收到:15/06/2014修改后:24/06/2014接受:12/07/2014

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摘要

由于复杂的解剖结构和不同组织的放射密度,牙齿-颌面区域图像的解释是复杂的。经典的2维x线摄影技术确实提供了一个很好的组织表示,但在区分重叠结构方面受到限制。这一缺点已被锥梁克服计算机断层扫描(CBCT)。CBCT是一种医学成像技术,包括基于x射线的计算机断层扫描,其中x射线发散形成锥形。它有能力消除通常在常用的二维x线摄影中重叠的结构的叠加。CBCT能在短时间内产生高对比度、高分辨率的图像。在牙髓学中,这尤其涉及到对根周疾病的早期诊断,对病变的大小、范围和位置性质有更高的精度。与医学断层扫描相比,CBCT还提供更低剂量的辐射和更高的图像质量。它能清晰地区分牙本质、牙釉质、牙髓腔和牙槽皮质等精细结构。CBCT系统配置也可提供低剂量的小视场图像,具有足够的空间分辨率。这些特点使其在根管诊断、治疗指导和治疗后评估中的应用高度相关。本文概述了CBCT作为牙科科学领域的成像辅助,更具体地说,在牙髓学领域。

关键字

圆锥束计算机断层扫描(CBCT),计算机断层扫描(CT),辐射,

成像史

1895年发现的x射线在牙科实践中是无价的帮助。尽管临床医生仍然在很大程度上依赖牙科放射学来获得诊断信息,包括牙髓学领域和与根周疾病诊断相关的信息,但经典牙科放射学的主要缺点是三维实体的二维再现。

然而,这一缺点在1972年被戈弗雷·亨斯菲尔德爵士发明的计算机断层扫描(CT)所克服。但CT的辐射暴露量大,成本高。3D锥束CT (CBCT)的引入克服了这些缺点,CBCT于1982年首次用于血管造影应用,然后应用于颌面区域,越来越受欢迎,因此现在被称为牙科CT [12].

第一种CBCT于2001年3月8日在美国推出并获得食品和药物管理局批准用于牙科,并被命名为NewTom DVT 9000。FDA又推出了三种CBCT,紧随其后的是2003年3月6日推出的3D Accuitomo, 2003年10月2日推出的I CAT和2003年10月20日推出的CB mercury,之后还推出了更多的CBCT成像系统。

成像在牙髓学中的作用

对于成功诊断牙源性和非牙源性疾病,通过冠状内通路治疗受损牙根髓腔和根管,生物力学固定,最终根管封闭和愈合评估,x线摄影是非常重要的。成像在牙髓学的不同阶段发挥作用[3.].

术前评估

成像实现了牙齿和牙槽硬组织形态和病理改变的可视化,以协助正确的诊断。它提供的信息包括牙齿的形态,包括管的位置和数量,牙髓腔的大小和钙化程度,牙根结构,方向和弯曲度,骨折,医源性缺陷,以及龋齿的程度。根尖周和根尖周疾病的影响也可以确定,包括根尖周骨溶解的特征和牙根吸收的程度。较大的病变只能通过成像来确定,除了常规的肛管内治疗外,可能还需要辅助手术。诊断x线片有助于预测潜在的并发症,允许根尖骨折检测,并额外显示根尖周病变。

术中

治疗过程中可获得两张口腔内根尖周图像。第一种是通过在根管中放置金属锉,其长度与根管长度相等来实现的“工作”x线片,因为放射学和解剖学的根尖很少重合。这有助于确保对根管内内容物的机械清创延伸至根管的根尖端,并确保闭孔致密、均匀并包含在根管系统内。此外,作为最终闭合的前导,要做“最终”或预凝结x光片,以确保主锥的正确装配。

术后

在根管封闭后立即获得“术后”x光片,以评估根管充填物在根管系统内的封闭凝结和封闭情况。在根周愈合不完全的情况下,这可以作为评估介质愈合的基线。影像学在评估先前治疗的结果和延迟愈合,评估再治疗的潜在障碍,以及辅助手术考虑方面非常重要。

传统二维成像的局限性

口腔内x射线照相是基于x射线在模拟胶片上的传输、衰减和记录,需要优化x射线发生器、传感器和牙齿的几何配置,以提供精确的牙齿投影。所产生的图像是一个三维(3D)物体的二维(2D)表示[1],因此与原始物体不太相似。

如果成像链过程的任何组成部分被破坏,所得到的图像可能会显示几何误差,可能没有用处。各种3D物体特征,如复杂的牙齿解剖和周围结构,会使2D“阴影”的解释变得困难,并可能导致根管病例的不愈合。

根管治疗的成功是通过封闭根管附近根尖周骨的愈合来评估的。高盛等人[4].显示,在使用基于2D的根尖周x线片评估根尖周病变愈合时,六名检查者之间的一致性仅为47%。此外,Goldman等人[5].报告还指出,当同样的审查员在两个不同的时间点评价同一部电影时,他们在两次评价之间只有19%-80%的一致性。

锥束计算机断层扫描

传统的医学CT使用扇形光束,并在患者周围进行多次传递,而CBCT使用锥形辐射光束,在患者周围进行360度旋转时获得一个体积。CBCT的构建模块是体素,体素是各向同性的意思是等边的,这使得体积内的物体可以被精确测量。CBCT中的数据被捕获为代表患者解剖结构的体积。轴向、冠状和矢状面可以同时观察,这是很有价值的,因为它们在传统的2D x线摄影中是看不到的[6].

圆锥束计算机断层扫描是使用一个旋转的龙门建立的,其中一个探测器和x射线源是固定的。

一个狭窄的锥形电离辐射束通过感兴趣区域的中间指向x射线探测器的区域,该区域位于患者的对面,捕获患者的体积,x射线源和探测器围绕感兴趣区域内的固定支点在180-360度之间旋转。

锥束CT可以在一次旋转中产生所需的图像,而不需要扫描仪或患者的移动。

CBCT设备的类型

CBCT设备各有各的特点,在传感器类型、视场- FOV、分辨率和所使用的软件方面各不相同。这些差异使得某些版本的设备更适用于需要高分辨率图像的牙髓学等专业。基于视场的CBCT设备可分为三种类型。他们是

•小批量设备

•大容量设备和

•大容量和小容量设备[7].

小体积设备:小体积断层扫描的FOV可达8x8cm。它们的主要优点是只在高分辨率下评估感兴趣的区域,而不必在不感兴趣的区域不必要地将患者暴露在辐射中。偶尔,当需要一个主要的图像领域时,可以获得两个或更多卷来补充考试。在需要高分辨率的情况下,如牙髓学、某些元素的植入、再吸收和ATM以及病理,小体积是一个合适的选择。

大容量设备:大体积层析成像获得的图像体积超过8x8厘米,一般从12x12厘米到18x22cm。与小体积设备相比,这里的辐射剂量较高,图像质量较低。这些可以生成具有2维和3维视觉的多层重建,如横向、正面和轴向x光片,以及几乎没有观察到扭曲的全景x光片。这些方面有助于特殊需求的情况下,在一个大的区域,如广泛的病理学,多个植入物,正畸和创伤学分析。

大容量和小容量设备:新一代的层析成像仪正在开发中,其思想是将大体积和小体积的最佳特征结合起来。锥束检查的辐射剂量取决于所部署设备的品牌和型号、k电压(KV)、毫安(MA)的配置、曝光时间和检查体积的范围。

另外,CBCT成像系统的分类可以基于图像采集时患者的方位。

病人定位:根据所使用的CBCT系统,颌面CBCT可以在患者三种可能的位置进行:(1)坐着,(2)站着,(3)仰卧。要求患者处于仰卧位的设备占用的物理空间更大,而且对于身体残疾的患者来说可能无法使用。站立式单元可能无法调整到适合轮椅患者的高度。在这三种设备中,坐着的是最舒适的;然而缺点是;固定座位可能不允许对身体残疾或轮椅上的患者进行扫描。扫描时间通常与全景成像使用的时间相似或更长,因此使用的头部约束机制比患者定向更重要[3.].

辐射剂量的考虑

影响CBCT成像系统产生辐射剂量的因素有很多,包括使用的各种图像参数(kvp, mAs),连续和脉冲光束;光束过滤的数量、类型和形状以及视场大小的限制[3.].

结果表明,对于给定的系统,视场越小,所施加的辐射剂量就越低[89].已发表的报告显示,与传统CT相比,有效辐射剂量大幅降低(高达98%)[1].此外,我们可以看到,在放射剂量与两张根尖周x光片大致相同的情况下,可以获得几张牙齿图像,并且在复杂情况下,它们可以提供比各种传统图像节省的剂量[10].

目前,具有最高分辨率和最小视场的CBCT成像系统(KODAK 9000 3D)涉及患者的辐射暴露,根据所研究口腔的确切部位,变化从0.4到2.7数字全景当量不等。

CBCT的优势

•非常紧凑的设备

•更高的分辨率导致更清晰的图像和更好的诊断。

•生成2D图像的3D再现,并提供几何精确的图像[11

•与传统CT和根尖周x线片相比,对龋齿、牙周和根尖周病变的特异性增强[11].

•小视场-因此可能只有感兴趣的区域的图像。

•金属设备更少

•与医疗CT相比,暴露时间更短,辐射剂量更低。

•与传统的口腔内x线片相比,患者的舒适度提高,因为没有放置口腔内薄膜或传感器[11].此外,对于大多数设备,患者是坐着的,而不是像医用CT那样躺着,进一步增加了患者的舒适度和接受度。

•与传统2D成像相比,具有良好的软组织再现能力[11].

CBCT的局限性

•尽管提供了第三维度,CBCT图像的空间分辨率(0.4 mm至0.076 mm或相当于1.25至6.5线对每mm−1[lp.mm−1])与传统的基于胶片的(约为3维)相比较差。20lp .mm−1)或数字(8 - 20lp .mm−1)口内x线摄影。然而,该技术能够在所有三个维度上展示精确的几何图像和消除解剖噪声,有助于评估许多特征,这在根管诊断、治疗和长期管理中是重要的。

•有限的对比度分辨率仍然是CBCT技术扩展到诊断成像的障碍,在诊断成像中,检测软组织衰减的微小变化是绝对需要的。

•与常规口腔内x线片相比,增加了辐射暴露

•增加光束散射和高密度材料硬化的机会,从而导致各种人工制品。

•CBCT的成本较高,因此普通人群负担得起。

•牙医必须精通电脑。11].

CBCT在牙髓学中的应用

圆锥束计算机断层扫描在诊断和治疗计划中发挥着重要作用,这些应用大多集中在术前评估,包括根管形态的诊断12-14,评估外根和内根吸收[14151617]鉴别牙根骨折,术前解剖结构评估[121314

各种报道表明,CBCT在测量根管填充物的长度和诊断骨吸收病变、骨缺损、根骨折和穿孔方面比传统的根尖周x线片更准确

AAE和AAOMR联合声明中引用的CBCT在根管治疗中的应用指征之一是“术中或术后评估根管治疗并发症,如过伸的根管封闭材料、分离器械、钙化的根管、穿孔的识别和定位。”

术中使用CBCT有助于避免各种严重影响根管治疗结果的医源性事故[18].

Ball等人研究了一例上颌第一磨牙腭根钙化的病例,在常规的根尖周x线片上无法发现,CBCT扫描显示在上颌第一磨牙腭根的x线片顶端有5mm的钙化

Ball等人在发生医源性牙根穿孔时对下颌第二磨牙进行了CBCT扫描,扫描分析显示了穿孔与颅骨的关系,并确定了根管的确切位置。与根尖周x线片相比[18].

Simon等研究了15例中有13例的CBCT可以鉴别根尖周肉芽肿和根性囊肿[11].

Jaffery等人研究了数字根尖周CT和圆锥束CT的比较,以定位上颌磨牙近颊根的根管数量,并比较这些也用于确定根管形态的微型计算机断层扫描,结果表明,对于上颌磨牙,微型CT根管计数与数字根尖周x光片计数有显著差异,但与CBCT计数没有差异[19].

Lofthag Hansen等人研究了36例口腔根尖周x线片与CBCT诊断根尖周疾病的比较,结果表明CBCT提供了根尖周x线片所没有的额外信息[20.].

Starropoulos和wenzel研究了CBCT、口内数字x线片和常规x线片在猪颌根尖周缺损诊断中的有效性,CBCT分析显示,与口腔数字x线片和常规x线片相比,CBCT具有更高的敏感性和诊断准确性[21].

Cotton等人得出结论,CBCT技术有助于诊断根管形态、评估根和牙槽骨骨折、分析吸收病变、识别非根管起源的疾病和评估根端手术,其精度和分辨率更高,扫描时间更短,辐射剂量更小[22].

与根尖周x线片或全景x线片相比,原发性根尖周疾病的检测速度更快、精度更高、灵敏度更高[23].

上颌后路CBCT扫描可获得牙根大小、形状、位置及其与上颌窦关系的解剖学信息[24].

结论

传统的口腔内放射摄影为临床医生提供了一种方便、经济、高分辨率的成像方式,在根管治疗中继续具有相当大的价值。然而,在术前和术后的一些特定情况下,CBCT提供的空间关系的理解有助于促进诊断和影响治疗。CBCT成像的有用性不再有争议——CBCT是一种有用的特定任务的成像方式,是综合根管治疗评估的一项重要技术。

CBCT在牙髓学领域是一种有价值的辅助手段,已被证实优于传统的口腔内x线片和全景x线片。然而,CBCT的选择标准应基于从扫描中获得的诊断信息,因为辐射暴露的风险增加。因此,专业判断如何最大限度地减少患者的辐射剂量,对最佳诊断和全面治疗指导至关重要。

参考文献

全球科技峰会