成人骨性Ⅲ類錯正畸去代償后切牙牙根吸收的CBCT研究

王芳，王建國，張錫忠△

王芳1，王建國2，張錫忠2△

目的 通過錐形束CT（CBCT）影像進行交互式醫學影像控制系統（Mimics）的三維重建，為臨床矯治中切牙唇傾角度控制及正頜手術中骨塊移動量設計提供理論參考。方法 對30例采用正畸-正頜聯合治療的成人骨性Ⅲ類患者正畸去代償前后分別拍攝CBCT，使用Mimics 10.01軟件對前牙進行三維重建并以釉牙骨質界分離牙冠和牙根，分別測量正畸去代償前后的上下切牙唇傾角度及牙根體積。通過統計學方法得出正畸去代償前后牙根體積變化量與唇傾角度變化量之間的量化關系。結果 上下切牙牙根體積在去代償后發生了明顯減小，差異有統計學意義；不同性別及不同牙位牙根體積的變化差異無統計學意義；當切牙唇傾角度變化量達到7°及以上時，牙根體積的改變量與唇傾角度改變量之間存在線性關系并滿足=-21.416+5.618X。結論 成人骨性Ⅲ類錯正畸去代償后當前牙唇傾角度發生7°及以上的變化時切牙牙根發生明顯吸收。

錯，安氏Ⅲ類；體層攝影術，X線計算機；圖像處理，計算機輔助；牙根吸收；唇傾角度

冠轉矩的改變是導致牙根吸收的因素之一［1］，前牙冠轉矩的改變直觀表現為唇傾角度的改變。正畸-正頜聯合治療的骨性Ⅲ類患者在正畸去代償過程中，上下前牙唇傾角度發生較大改變，牙根吸收的風險增大，但兩者之間的量化關系還少有相關研究［2］。牙根吸收程度多是以長度變化為基準［3］，但早期牙根吸收往往表現為體積減小。本研究以正畸去代償前后錐形束CT（CBCT）影像為基礎，利用交互式醫學影像控制系統（Materialise's interactive medi?cal image control system，Mimics）10.01進行三維重建，測出上下頜切牙正畸去代償后，牙根體積的變化及唇傾角度的變化［4］，以最大程度地減少牙根吸收的發生，并為正頜手術中骨塊移動量的設計提供參考依據［5］。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2007年5月—2014年2月就診于天津市口腔醫院正畸科成人患者30例作為研究對象，其中男13例，女17例。同時符合以下納入標準：（1）ANB＜-4°，正畸正頜聯合治療。（2）正頜手術均采用單頜手術，術式均為下頜升支矢狀劈開截骨術。（3）牙列完整，前牙無明顯擁擠、扭轉及近中傾斜，牙根形態基本正常。（4）術前正畸采用MBT直絲弓矯治技術，采用3M Unitek金屬托槽、不拔牙矯治，全程輕力，術前正畸治療平均療程8.7個月。

1.2 方法 研究對象在正畸去代償前后均拍攝CBCT（DCT?PRO-45型錐形束CT），掃描參數為管電壓90 kV、管電流60 mA，掃描時間24 s，掃描頻率36 kHz，層厚0.1～0.3 mm。拍攝體位：患者取端坐位，使眶耳平面與地面平行，上下牙列輕閉于牙尖交錯位，上下唇自然閉合，見圖1。所有研究對象均由天津市口腔醫院放射科同一醫師同一臺錐形束CT進行圖像采集。圖像以DICOM格式醫學數字圖像通訊標準存儲，采用Mimics 10.01軟件讀取，通過閾值分割、區域增長等對上下切牙進行三維模型重建（閾值1 593～3 071，層厚0.3 mm），見圖2a、b，以釉牙骨質界為界分割出牙根并計算每個牙根體積，見圖3。讀取原始圖像測出治療前和治療后前牙唇傾角度，其中上頜前牙唇傾角度為上切牙牙體長軸與前顱底平面的夾角，見圖4a，下前牙的唇傾角度為下切牙牙體長軸與下頜平面的夾角，見圖4b。所有測量工作均由同一醫師在2周內完成，所有測量項目均3次測量并取平均值。

1.3 統計學方法 所有實驗數據導入SPSS 17.0進行統計分析，治療前后數據進行配對t檢驗。不同性別以及不同牙位的切牙牙根體積變化量分別進行配對t檢驗和單因素方差分析。牙根體積變化量與唇傾角度的變化量進行回歸分析。P＜0.05為差異有統計學意義。

Fig.1 Sketch for posture of shot圖1 拍攝體位示意圖

Fig.2 Sketch for three-dimensional reconstruction of incisor圖2 三維模型重建示意圖

Fig.3 Sketch for root segmentation and volumetric measurement圖3 牙根分割及體積測量示意圖

Fig.4 Sketch for measurement of incisor's inclination degree圖4 切牙唇傾角度測量示意圖

2 結果

2.1 去代償前后牙根體積的改變 上下前牙牙根體積在去代償后發生了明顯減小，差異有統計學意義，見表1。

Tab.1 Statistical comparison of incisor root volume befor and after treatment表1 治療前后牙根體積比較（n=30，mm3，±s）

Tab.1 Statistical comparison of incisor root volume befor and after treatment表1 治療前后牙根體積比較（n=30，mm3，±s）

＊＊P＜0.01

治療時間去代償前去代償后t治療時間去代償前去代償后t右上中切牙237.66±25.29 211.23±25.57 11.852＊＊左下中切牙207.71±22.48 180.45±20.97 13.775＊＊右上側切牙231.75±21.21 205.97±22.80 11.070＊＊左下側切牙210.23±21.57 184.46±22.29 11.559＊＊左上中切牙237.14±24.22 216.88±27.99 8.569＊＊右下中切牙210.45±22.21 187.29±23.23 10.379＊＊左上側切牙231.69±23.45 207.19±26.39 10.984＊＊右下側切牙211.87±20.91 189.12±21.74 9.378＊＊

2.2 不同性別及不同牙位的牙根體積改變 男性牙根吸收體積變化量為（25.41±14.52）mm3，女性為（23.29±8.63）mm3，差異無統計學意義（t=1.321，P＞0.05）。右上中切牙、右上側切牙、左上中切牙、左上側切牙、左下中切牙、左下側切牙、右下中切牙、右下側切牙牙根體積變化量分別為（26.42±12.21）、（25.78±12.75）、（20.26±12.95）、（24.50±12.21）、（27.24±10.83）、（25.80±12.02）、（23.16±12.22）、（22.74±13.28）mm3，不同牙位牙根體積的減少差異無統計學意義（F=1.055，P＞0.05）。

2.3 牙根體積的吸收量與唇傾角度改變量的關系 當前牙唇傾角度改變量在7°以下時，牙根體積的改變量與唇傾角度改變量之間沒有明確的關系，見圖5a；當唇傾角度變化量達到7°及以上時，兩者之間存在線性關系，見圖5b，兩者之間關系滿足=-21.416+5.618X。

Fig.5 Sketch for scatter diagram of two variance圖5 牙根體積改變量與唇傾角度變化量散點圖

3 討論

3.1 CBCT三維定量測量牙體體積的精確性 牙根吸收是正畸治療較為常見的并發癥之一，多表現為牙根表面不規則的、三維立體的牙體組織吸收［6］。傳統的影像學診斷多以頭顱側位、曲面斷層等二維方法評估牙根吸收的量。近年來隨著CBCT在口腔領域的應用，使得觀察正畸過程中牙根吸收的精確性大大提高，但仍然應用傳統的二維診斷指標，例如測量牙根長度。對牙根吸收的診斷，三維定量的測量方法顯然優于二維定性或者半定量的方法［7］，因為牙根吸收不僅表現為長度的變化，更多的是體積的改變。有學者用CBCT與Micro-CT對相同樣本牙體體積進行在體和離體測量，測量結果差異無統計學意義［8］。CBCT對在體牙進行三維體積測量的穩定性和重復性很好，精確度很高。因此，本研究以CBCT三維重建模型為基礎測量正畸去代償前后牙根體積的變化以及唇傾角度的變化，研究成人骨性Ⅲ類這一錯畸形群體在術前正畸去代償過程中切牙牙根吸收與唇傾角度變化的線性關系。

3.2 唇傾角度改變與牙根吸收 Bartley等［1］研究表明冠轉矩是導致牙根吸收的比較明確的一個危險因素。高轉矩的表達比低轉矩的表達更容易導致牙根吸收且根尖部吸收要大于牙頸部以及根中，但并未明確兩者之間的量化關系。由于冠轉矩的定義為牙體長軸與平面的交角，但正畸治療后平面會發生變化，而前牙冠轉矩改變直觀表現為前牙唇傾角度的改變，唇傾角度的測量又以牙體長軸與前顱底平面和下頜平面的交角為準，解剖位置穩定且重復性較好，減少了因平面發生變化帶來的實驗誤差。本研究結果表明，當唇傾角度變化達到7°及以上時牙根體積發生了較為明顯的減小，且兩者之間存在明顯線性關系，可能是由于唇傾角度變化較大時，根尖在基骨中移動的距離較大，加之骨性Ⅲ類錯下頜的牙槽骨相對高、窄，根尖容易碰到骨皮質，導致牙根吸收［9］。由于牙根吸收是多因素導致的，目前病理機制尚未清楚［10］。本研究選取的研究對象在矯治器、矯治力量、矯治時間、組牙選擇上一致，盡量避免其他干擾因素的影響，得出唇傾角度變化與牙根吸收的量化關系，可信度較高。但關于牙根不同區段以及不同表面的吸收是否存在差異還有待后續進一步研究。

3.3 不同牙位以及性別的影響 由于不同區段牙齒牙根的形態不同，在相同的力值、轉矩作用下牙根發生吸收情況不盡相同［11］，本研究只選取上下切牙為研究對象，對不同牙位通過統計學分析顯示上下頜之間、中切牙與側切牙之間牙根吸收不存在差異。并認為骨性Ⅲ類錯畸形上下切牙牙根吸收不存在性別差異。

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（2014-07-13收稿 2014-12-08修回）

（本文編輯 魏杰）

Examining incisor root resorption using CBCT after orthodontic treatment for adults with skeletal class Ⅲ malocclusion

WANG Fang1，WANG Jianguo2，ZHANG Xizhong2△
1 Graduate School of Tianjin Medical University，Tianjin 300070，China；2 Tianjin Stomatological Hospital
△Corresponding Author E-mail：zhangxizhong9999@hotmail.com

Objective To evaluate incisor root resorption of adults with skeletal class Ⅲ malocclusion through three dimensional reconstruction of cone beam computed tomography（CBCT）image using interacting medical imaging control sys?tem（Mimics）and then offer guidance for labially tilted angle control in orthodontic treatment and distance of bone moving in surgery.Methods Adults of skeletal class Ⅲ malocclusion（n=30）who underwent orthodontic-orthognathic combination treatment were included in this study.CBCT images were then reconstructed three-dimensionally using Mimics 10.01.Each incisor were separated at cementum-enamel junction as crown and root.Labially tilted angle and root volumes of each inci?sor were measured before and after operations.At last，the correlativity between root resorption and labially tilted angle was calculated through statistic analysis.Results The decrement of upper，lower and front incisors'root volumes upon treat?ment is statistically significant.However，there is no statistically significant difference of incisor's root volumes among eight incisors nor between different gender.There is linear correlation between root volumes and labially tilted angle when the lat?ter changes 7°or more when they followed the fomular=-21.416+5.618X.Conclusion For adults with skeletal class Ⅲ malocclusion，orthodontic treatment before orthognathic surgery decrease incisor root volumes when labially tilted angle changes 7°or more.

malocclusion，angle class Ⅲ；tomography，X-ray computed；image processing，computer-assisted；root re?sorption；labially tilted angle

R783.5

A

10.11958/j.issn.0253-9896.2015.04.015

1天津醫科大學研究生院（郵編300070）；2天津市口腔醫院

王芳（1989），女，碩士在讀，主要從事口腔正畸學研究

△E-mail:zhangxizhong9999@hotmail.com