正畸治療的一個(gè)重要目標(biāo)是獲穩(wěn)定而健康的牙齒位置，不僅僅涉及牙冠還包括牙根。目前的對(duì)于治療過(guò)程中牙根位置的確定主要依賴(lài)CBCT來(lái)精確定位，但是在治療過(guò)程中多次讓患者接受CBCT拍攝似乎不是特別的合適。下文獻(xiàn)介紹了一種使用術(shù)前CBCT配合任意次石膏模型預(yù)測(cè)牙根位置的方法。
材料和方法
完成治療的病例1例及完整的術(shù)前術(shù)后資料。資料包括：治療前后的CBCT影像數(shù)據(jù)以及治療前后石膏模型的激光掃描數(shù)據(jù)。本研究選擇了一個(gè)骨性II類(lèi)、牙性II類(lèi)的12歲男孩作為研究病例，男孩使用了直絲弓矯治技術(shù)配合快速擴(kuò)弓加頭帽進(jìn)行治療。
患者的CBCT拍攝自i-CAT三維錐形束CT機(jī)使用120kVp，8 mA，進(jìn)行40s的掃描。圖像最終重建為0.25mm層厚的三維圖像，使用DICOM格式進(jìn)行導(dǎo)出。治療前后的石膏模型使用XCAD激光掃描儀進(jìn)行掃描使用 STL格式進(jìn)行導(dǎo)出。
治療前后的DICOM文件導(dǎo)入Mimics軟件，對(duì)每一層數(shù)據(jù)進(jìn)行閾值分割，重建出牙齒的三維虛擬模型。治療前的各個(gè)牙齒的數(shù)據(jù)由每顆牙齒單獨(dú)分割進(jìn)行得到。治療后的數(shù)據(jù)整體獲得。初始分割的閾值設(shè)置為2224-4095之后進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整直到所有的牙齒都能被準(zhǔn)確的重建出來(lái)同時(shí)將周?chē)徑琴|(zhì)的影像出現(xiàn)最小化。在三個(gè)維度應(yīng)用Mimics中的區(qū)域生長(zhǎng)、裁剪和面罩編輯功能，將每一個(gè)重建牙齒附近的骨性結(jié)構(gòu)進(jìn)一步剔除，再使用平滑功能將重建的牙齒表面進(jìn)行優(yōu)化。將這些牙齒數(shù)據(jù)分別導(dǎo)入到可以做重疊處理的3-matic軟件中。
“預(yù)期的根位置”（ERP）根據(jù)初期CBCT數(shù)據(jù)中的冠根模型，在掃描治療完成后石膏模型的數(shù)字三維模型上將牙冠重疊而生成治療后的預(yù)期牙根。治療前后牙齒使用不同的顏色驗(yàn)證重合精度。
接下來(lái)，使用治療后CBCT的數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證“預(yù)期牙根位置”（ERP）是否準(zhǔn)確。使用同樣的閾值分割方法將治療后CBCT進(jìn)行處理，重建出同時(shí)含有牙冠和牙根的三維模型。將治療后的三維模型與之間建立的“預(yù)期牙根”模型進(jìn)行重疊。即將治療前牙齒牙根模型，治療完成后牙齒牙根模型與石膏掃描后模型進(jìn)行重疊處理。此時(shí)，術(shù)后CBCT牙冠的位與“預(yù)期牙根”模型中的牙冠位置在三維模型上應(yīng)該完全重疊。移除治療結(jié)束后石膏模型的掃描數(shù)據(jù)后，術(shù)后牙根真實(shí)位置與“預(yù)期牙根”之間的位置差異就可以直接顯示在重疊圖像上。
“預(yù)期牙根位”重建圖像和治療后CBCT重建圖像被在釉牙骨質(zhì)界附近橫斷，隔離的牙冠與牙根。將兩者3D圖像最近點(diǎn)之間的表面移位數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量和統(tǒng)計(jì)，使用顏色圖來(lái)量化評(píng)價(jià)兩者的牙冠和牙根的影像差異情況。顏色圖由相同的參數(shù)生成的。
顏色直方圖中不同的顏色代表了不同的含義，藍(lán)色光譜表示內(nèi)移0.5毫米或更多，紅色光譜表示向外位移0.5毫米或更多，綠色光譜表示移動(dòng)在0毫米左右。
結(jié)果：
將治療前CBCT牙冠與治療后模型掃描所得的數(shù)字模型牙冠進(jìn)行重疊分析，顏色圖顯示，上頜位移為0.140±0.314毫米，最大為1.018毫米，下頜位移為0.115±0.448毫米，最大為1.210毫米。
將治療后CBCT牙冠與治療后模型掃描所得的數(shù)字模型牙冠進(jìn)行重疊分析，顏色圖顯示，上頜位移為0.048±0.317毫米，最大為1.453毫米，下頜位移為0.050±0.306毫米，最大為1.537毫米。
將“預(yù)期牙根位”的牙冠與牙根跟術(shù)后CBCT與模型掃描的牙冠與牙根進(jìn)行重疊分析，顏色圖顯示牙冠部分在上頜位移0.048±0.339毫米，最大1.474毫米，和下頜移位0.084±0.274毫米，最大1.404毫米。牙根部分在上頜位移0.148 6 0.411毫米，最大為2.155毫米，下頜位移為0.065 6 0.364毫米，最大為1.978毫米。
“預(yù)期牙根位置”模型與治療后CBCT模型進(jìn)行重疊分析。兩者的牙根位置差異顯示出了最小的差異，“預(yù)期牙根位置”的牙根與治療后CBCT牙根基本一致。
結(jié)論：
通過(guò)此次研究，我們驗(yàn)證了使用術(shù)前CBCT與治療后石膏模型掃描結(jié)合進(jìn)行治療后牙根位置預(yù)測(cè)的方法的可行性。在臨床應(yīng)用中，只要擁有術(shù)前CBCT配合任意時(shí)間的石膏模型即可預(yù)測(cè)目前牙根所在位置。通過(guò)進(jìn)一步的軟件優(yōu)化和技術(shù)的進(jìn)步，此種方法的臨床應(yīng)用有望得到更好的進(jìn)展。
來(lái)源：浙一口腔正畸林軍
