牙齿近远中倾斜度的影像学评价方法进展

    作为评价正畸治疗的指标之一，正畸医师需要考量牙齿矫治前后的牙齿近远中倾斜度，即牙齿轴倾角（Tip）。Andrews于1972年提出牙齿近远中倾斜度是评价正常牙合六要素之一。由于当牙齿近远中倾斜度不同时占据牙弓空间不同，因此牙齿轴倾度不仅在一定程度上影响美观，还影响着牙弓间的咬合关系。
    Andrews通过测量模型确定牙齿近远中倾斜度，但模型测量只能确定牙冠间的倾斜角度，对于牙根的近远中倾斜度则考虑不足。随着影像学的发展，牙根近远中倾斜度越来越受到正畸医生的重视，牙根近远中倾斜度一方面体现了牙齿受力方向，一定程度上影响患者的咀嚼功能；另一方面体现了相邻牙根间的骨量，影响患者的牙周状态。因此，评价牙齿近远中倾斜度需要综合考虑牙冠与牙根的整体情况。
    临床上主要使用影像学方法确定牙齿近远中倾斜度，包括曲面断层及锥形束CT（cone-beam computed tomography，CBCT）。近年来许多学者研究了这些测量方法及其准确性，本文就曲面断层与CBCT评估牙齿近远中倾斜度的具体方法及其准确性进行综述。
    1.评价牙齿近远中倾斜度的常用方法
    在科研工作中有许多测量牙齿近远中倾斜度方法，包括模型测量法、坐标测量仪（coordinate measuring machine，CMM）测量法、影像学测量法。模型测量只能反映牙冠近远中倾斜度，而CMM测量法多用于科研工作，临床上常用影像学测量法评估牙齿整体近远中倾斜度，包括曲面断层测量法及CBCT测量法。
    2.曲面断层测量近远中倾斜度
    曲面断层摄影是根据口腔颌面部的解剖特点，利用体层摄影和狭缝摄影原理而设计的固定三轴连续转换的体层摄影技术，具有辐射量小、摄取方便、可以观察全口牙齿等基本情况等优势，故广泛应用于临床。
    2.1曲面断层测量牙齿近远中倾斜度方法
    使用曲面断层测定牙齿近远中倾斜度时，连接牙齿冠方及根方标志点作为牙体长轴。单根牙牙体长轴为切缘中点或颊尖点与根尖点间的连线；多根牙牙体长轴为颊沟点与根分叉点间的连线。
    以相邻牙齿冠部标志点或冠中心点连线代表该牙齿的牙合平面，测量牙体长轴与牙合平面垂线的夹角获得近远中倾斜角度。美国正畸协会（American Board of Orthodontics）认为正畸医生使用曲面断层评估牙根角度时，标准为上、下颌的牙根彼此平行并垂直于咬合平面。
    2.2曲面断层测量牙齿近远中倾斜度准确性
    研究表明，曲面断层测量值在不同牙位表现出近远中不同方向和不同程度的偏差。应用CMM测量牙齿近远中倾斜度时可得到牙齿三维坐标数据计算出角度，其测量值被视为金标准，通过比较曲面断层片与CMM测量牙齿近远中倾斜角度的差异，可以判断曲面断层测量牙齿近远中倾斜度的准确性。
    与CMM测量值相比，曲面断层显示上颌前牙区牙根更向近中倾斜，后牙区牙根更向远中倾斜，即在尖牙和第一前磨牙区牙根间显示出了更大的分离角度；而下颌牙根影像显示更加向近中倾斜。Owens等通过比较Ⅰ类咬合患者的CMM与曲面断层测量值，发现只有26.7%的牙根近远中倾斜角度与标准值的差异在临床可接受的2.5°范围以内。
    上颌偏差表现最大的区域在尖牙至前磨牙区，牙根表现为更加分散；下颌偏差最大的区域在侧切牙至尖牙区，牙根表现为更加聚集。因此，直接使用曲面断层评估牙齿近远中倾斜度并不准确。影响曲面断层测量牙齿近远中倾斜度准确性的因素主要包括投照头位与牙齿颊舌向倾斜度，即牙齿转矩角（Torque）。
    曲面断层的焦点域前部窄而后部宽，故投照头位偏差对于曲面断层片成像准确度有较大影响。当咬合面向前上旋转偏移至8°时，曲面断层成像的准确性即大大降低。对于上颌牙齿，牙合平面向上旋转牙根更向近中倾斜而牙合平面向下旋转牙根更向远中倾斜。
    对于下颌前牙区，投照头位左旋或右旋5°即出现为4.0°~22.3°的近远中倾斜度差异。此外，牙齿在牙列中的位置也会影响曲面断层测量的准确性。当牙齿在牙列中距离中线越远，随着患者照射时头位俯仰角度（Pitch）的增大，牙齿近远中倾斜度值与标准值差异不断增大，故曲面断层判断后牙近远中倾斜度的误差大于前牙。
    由此可见临床医师在使用曲面断层评估患者牙齿近远中倾斜度时，应考虑到患者的投照头位变化导致的成像失真。除投照头位因素外，牙齿自身转矩角对曲面断层的近远中倾斜度测量值也有所影响，特别是尖牙-前磨牙区影响较大。
    牙齿根舌向转矩越大表现为近中倾斜度越大，而根颊向转矩越大表现出远中倾斜度越大。综合上述研究可得出结论:曲面断层测量牙齿近远中倾斜度并不准确，特别是当正畸医生需要评估拔除前磨牙病例的尖牙-前磨牙区牙齿近远中倾斜度时，使用曲面断层测量更需谨慎。
    3.CBCT测量牙齿近远中倾斜度
    自20世纪末CBCT应用于临床以来，因其放射剂量小于传统螺旋CT、能够清楚显示全颌三维结构、成像不受患者头位影响等优点成为越来越多正畸医师的选择。近年来有大量学者对CBCT测量牙齿近远中倾斜度方法与准确性进行研究。
    3.1CBCT测量牙齿近远中倾斜度方法
    使用CBCT测量牙齿近远中倾斜度的传统方法是三维转二维测量，即对CBCT进行曲面重构形成重建曲面片后，测量方法同曲面断层测量方法。刘思琦等选用不同头位及牙齿断层域中心进行CBCT的曲面重建，得出当上颌采用眶耳平面与地平面平行的头位投照、下颌采用解剖牙合平面与地平面平行的头位投照，并且在牙体中心断层面重建曲面断层得到的牙齿近远中倾斜度数据最为准确的结论。
    近年来有学者在CBCT三维重建片基础上建立单颗牙齿与上下牙弓的空间直角坐标系，利用空间向量计算得出该颗牙齿近远中倾斜度。Tong等研发的USCrootvector分析程序（University of Southern California root vector analysis program）可通过医生在CBCT上标记相应的标志点直接计算出每颗牙齿的近远中倾斜度。医生在分别标记每颗牙齿的牙冠中心点、牙根点并确定牙弓弧线后，该程序可自动计算出任意牙齿近远中倾斜度，但该程序不适用于错牙合畸形患者。
    该学者应用此程序测量了76例接近正常咬合患者的牙齿近远中倾斜度，得到牙齿近远中倾斜度的正常范围。因此当正畸医生需要对患者矫正结束时牙齿的近远中倾斜度进行评估，或需要对个别正常牙合进行轴倾度范围进行测量时，可使用USCrootvector分析程序直接测量CBCT，该测量准确性已得到证实。如若测量错牙合畸形患者的牙齿，临床医生则仍需要对CBCT进行二维转化为重建曲面片进行测量。
    3.2CBCT测量牙齿近远中倾斜度的准确性
    已有研究显示CBCT测量牙齿近远中倾斜度时具有较高的准确性，其测量值与游标卡尺的直接测量值无明显差异。而与CMM金标准测量值相比，CBCT角度测量值误差小于1°。VanElslande等将具有理想咬合的28颗牙齿置于干燥的人类头颅中进行CMM测量并拍摄CBCT，将CBCT测量值与CMM结果进行比较并得出结论:只有3个牙位（22、12、33牙位）的测量值差异超过了临床误差上限的2.5°。由此可得出结论CBCT进行角度测量时准确性较高。
    近年来，有学者提出一种名为牙根预期位置（expected root position，ERP）的概念，该方法将CBCT与数字模型相结合判断牙齿近远中角度较为准确。ERP将治疗前的CBCT与任意治疗阶段中牙冠的数字模型结合，从而得到该阶段的牙根位置，该方法可避免患者多次照射CBCT，当医生需要了解牙根情况时只需将患者当时的数字模型中牙冠部分与初始CBCT结果中牙冠部分相重合即可。多个研究分析了ERP的准确性。
    Staderini等将患者正畸前的CBCT与患者正畸后的数字模型进行重叠得到该患者此时的ERP，与正畸后拍摄的CBCT得到的牙根实际位置（true root position，TRP）进行比较，结论证明ERP与TRP平均差异为2.09°，在临床可接受的误差范围内。因此临床医生可通过扫描数字模型得到任意时期的牙根位置，减少患者因需要判断牙根位置而拍摄CBCT的次数。
Lee等给5例已完成二期正畸治疗的患者建立ERP系统并与其结束治疗时的CBCT对照，该研究共测量了128颗牙齿，其中只有9颗牙（7.0%）超过临床可接受的2.5°，故可认为ERP准确性较高。该学者又将15例完成正畸第二阶段患者的治疗后ERP与治疗后的CBCT进行比较，其中仅11.8%的牙齿超出临床可接受的2.5°，因此ERP判断牙根位置较为准确，可成为临床医师评估牙齿近远中倾斜度的一种新型手段。
    4.曲面断层与CBCT评价牙齿近远中倾斜度准确性的比较
    有研究表明，曲面断层与CBCT测量牙齿的多项数据存在差异。在测量牙齿近远中倾斜角度方面，Nasseh等比较了40例受试者曲面断层片与CBCT的牙齿轴倾度测量值，结果表明24颗牙齿中的13颗存在差异（P<0.05），且第一磨牙表现出的差异最大。与CBCT相比，曲面断层显示上颌中切牙牙根更向远中，上颌侧切牙和尖牙牙根更向近中，下颌中切牙、侧切牙、尖牙及第一磨牙牙根更向远中，下颌前磨牙牙根更向近中。分别使用曲面断层片和CBCT观察相邻牙位间牙根是否有接触，是判断两者测量牙齿近远中倾斜度是否存在差异的有效手段。
    Leuzinger等研究表明相较于CBCT，曲面断层显示出了更多的位点接触。故可认为曲面断层诊断的敏感性更高而准确性较CBCT不足。此外，有学者通过将曲面断层及CBCT测量值分别与模型测量值比较来分析两者准确性，结果显示CBCT与直接测量模型得到的数据没有显著差异，而曲面断层测量值与模型测量值存在差异，特别是尖牙和前磨牙区。这与之前曲面断层与CMM测量值比较的结论相符。
    雷巧玲等将15例正常牙合模型分别照射曲面断层与CBCT，结果表明曲面断层组与模型测量组中有2颗牙（上、下颌第二前磨牙）测量结果有统计学差异（P=0.00），而CBCT组与模型测量组均无统计差异。故当医生评估牙齿近远中倾斜度时，使用重建曲面片是一种较传统曲面断层片更有效的手段。但是近年来有学者提出，使用重建曲面片测量牙齿近远中倾斜度时可能会有失真情况出现，故临床医生在评估牙齿轴倾度时也应谨慎，而如何便捷、准确地使用CBCT测量牙齿轴倾度仍需更多研究。
    5.小结
    综上所述，大量研究证明曲面断层测量牙齿近远中倾斜度并不准确，其主要影响因素包括患者拍摄时的头位及牙齿颊舌向转矩角等。CBCT测量的准确性明显高于传统曲面断层片，故医生可优先使用CBCT评估牙齿近远中倾斜度。若患者由于自身经济条件或医院设备条件等受到限制而拍摄曲面断层时，医生应充分了解曲面断层片评价牙齿近远中倾斜度的特点，从而提高评估的准确性。