王 超，丁 寅，陳金武，趙文峰

顱頜面結(jié)構(gòu)三維分析是研究顱頜面生長(zhǎng)發(fā)育和畸形特點(diǎn)的重要手段，有著傳統(tǒng)平片無可比擬的優(yōu)勢(shì)。如何實(shí)現(xiàn)顱頜面結(jié)構(gòu)三維測(cè)量分析，是國(guó)內(nèi)外學(xué)者共同關(guān)注的課題[1]。錐形束CT（cone-beam computer tomography，CBCT）技術(shù)發(fā)展迅猛，逐步應(yīng)用于頜骨三維重建測(cè)量[2-3]。CBCT因其成像質(zhì)量高、放射劑量小、配備專門的測(cè)量軟件等優(yōu)勢(shì)，在口腔頜面部廣泛應(yīng)用[4]。目前關(guān)于CBCT對(duì)頜面部硬組織對(duì)稱性測(cè)量分析報(bào)道較少，本試驗(yàn)擬通過對(duì)青少年志愿者拍攝CBCT，利用MIMICS軟件進(jìn)行三維重建，分析解剖標(biāo)志點(diǎn)定位的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性，以此確定CBCT對(duì)青少年頜骨硬組織三維對(duì)稱性測(cè)量的可行性。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象 選取西安地區(qū)中學(xué)生志愿者47名（其中男 20名，女 27名，年齡 12～16歲，平均13.8歲）,滿足以下條件：牙列完整，無正畸治療史，無先天顱頜面發(fā)育不全，無頜面部骨折、腫瘤、手術(shù)史。本研究已向志愿者本人和監(jiān)護(hù)人明確告知，取得知情同意，且得到本校倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 方法

1.2.1 CBCT拍攝方法 采用德國(guó)西諾德 CBCT伽利略系統(tǒng)，掃描范圍為15 cm×15 cm×15 cm；掃描參數(shù)：球管電壓85 kV，電流21 mA；重建層厚為0.25 mm。掃描時(shí)，受試者均為站立位，自然放松，目視前方，處于正中咬合狀態(tài)，且保持眶耳平面與水平面平行。

1.2.2 CBCT 圖像處理 CBCT 圖像數(shù)據(jù)以醫(yī)學(xué)數(shù)字圖像通訊（digital imaging and communications in medicine，DICOM）[5]標(biāo)準(zhǔn)格式儲(chǔ)存。 以 MIMICS10.01（Materialise Inc.Belgium）軟件進(jìn)行頜面部硬組織圖像三維重建，確定解剖標(biāo)志點(diǎn)。

1.2.3 確定參考平面和解剖標(biāo)志點(diǎn) 根據(jù)骨性解剖結(jié)構(gòu)顯著性和穩(wěn)定性，共設(shè)定23個(gè)解剖標(biāo)志點(diǎn)：其中 5 個(gè)為單點(diǎn) （Ba、S、N、ANS、Pog）； 其余為對(duì)稱點(diǎn)，如OrL、OrR分別表示左右眶下緣點(diǎn)。表1示各解剖標(biāo)志點(diǎn)的定位要求。

1.2.4 標(biāo)志點(diǎn)觀測(cè)方法 選定兩名定點(diǎn)觀測(cè)者（正畸科或正頜外科3年以上工作經(jīng)歷者），對(duì)其培訓(xùn)MIMICS10.01軟件的使用方法和23個(gè)解剖標(biāo)志點(diǎn)的定位標(biāo)準(zhǔn)；主要在水平截面視圖定位標(biāo)志點(diǎn)，以冠狀截面視圖、矢狀截面視圖、三維重建圖像為參考，進(jìn)一步調(diào)整該解剖標(biāo)致點(diǎn)的位置[6]（圖1）。CBCT數(shù)據(jù)經(jīng)MIMICS10.01軟件重建后生成的三維圖像處于一組三維坐標(biāo)系中 （此坐標(biāo)系在CBCT拍攝時(shí)即已確立，不受觀測(cè)者的影響），在該圖像中定點(diǎn)，便會(huì)出現(xiàn)該點(diǎn)相應(yīng)的坐標(biāo)值（以mm為單位，小數(shù)點(diǎn)后4位）。每名觀測(cè)者對(duì)每例受試者所有解剖標(biāo)志點(diǎn)定位 3 次，取平均值即為該點(diǎn)坐標(biāo)（X、Y、Z）；每次測(cè)量均從CBCT原始數(shù)據(jù)導(dǎo)入開始，選擇相同閾值進(jìn)行三維重建。

1.3 數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì) 針對(duì)兩名定點(diǎn)觀測(cè)者對(duì)每一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)值，計(jì)算坐標(biāo)值差異均數(shù)（x），并使用配對(duì)t檢驗(yàn)，評(píng)判對(duì)同一解剖標(biāo)志點(diǎn)定位的一致性，由此來評(píng)價(jià)該23個(gè)解剖標(biāo)志點(diǎn)定位的可行性和準(zhǔn)確性。

2 結(jié)果

除了眶下緣點(diǎn)和下頜角點(diǎn)外，兩名定點(diǎn)觀測(cè)者對(duì)其他解剖標(biāo)致點(diǎn)在三維坐標(biāo)上表現(xiàn)出了高度的一致性（坐標(biāo)值差異 ＜2 mm），其中顱底點(diǎn)（Ba）、蝶鞍中心點(diǎn)（S）、鼻根點(diǎn)（N）、前鼻嵴點(diǎn)（ANS）、髁突頂點(diǎn)（Co）、喙突頂點(diǎn)（Cop）坐標(biāo)定位差異度 ＜1 mm，說明本解剖標(biāo)志點(diǎn)定位方法準(zhǔn)確可行，可作為各類線距和角度測(cè)量，并進(jìn)行左右側(cè)不對(duì)稱分析的基礎(chǔ)。而對(duì)于眶下緣點(diǎn)（Or）和下頜角點(diǎn)（Go），兩名定點(diǎn)觀測(cè)者確定的坐標(biāo)值差異 ≥2 mm（表2）。

表2 兩名定點(diǎn)觀測(cè)者確定的Or和Go坐標(biāo)值差異

3 討論

顱頜面結(jié)構(gòu)三維定量測(cè)量分析是研究顱頜面生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律的重要手段。最早的顱面骨三維測(cè)量是在顱骨干標(biāo)本上進(jìn)行[7]，三維測(cè)量很困難。傳統(tǒng)X光片頭影測(cè)量，影像重疊，不能分辨一些精細(xì)骨結(jié)構(gòu)，存在一定的放大誤差，且定點(diǎn)存在個(gè)體誤差[8]。薄層CT斷層影像能在不同的平面上定位修正解剖標(biāo)志點(diǎn)位置，大大提高了定位的精確性，但由于其費(fèi)用昂貴，輻射劑量大，不適于作為青少年的檢查手段。

在研究顱頜面部正常骨組織的發(fā)育以及畸形骨組織的病變程度時(shí)，精確定位標(biāo)志點(diǎn)和確定參考平面，以便描述顱面部骨組織的特殊結(jié)構(gòu)所在的位置是關(guān)鍵的一步，因此，許多學(xué)者對(duì)于顱頜面部標(biāo)志點(diǎn)的定義及新標(biāo)志點(diǎn)的提出做了大量的工作[9-11]。隨著CT掃描三維重建技術(shù)的廣泛應(yīng)用，三維重建影像被廣泛應(yīng)用于生長(zhǎng)發(fā)育的研究，采用軟件對(duì)三維重建影像直接進(jìn)行三維測(cè)量。但目前尚無文獻(xiàn)明確說明CBCT三維重建圖像標(biāo)志點(diǎn)定位的準(zhǔn)確性，故本研究旨在探索在CBCT三維影像中，確定頜骨解剖標(biāo)志點(diǎn)和基準(zhǔn)平面的精確度和可行性。

表1 各解剖標(biāo)志點(diǎn)的設(shè)定

圖1 各解剖標(biāo)志點(diǎn)在MIMICS軟件窗口水平截面的定位

本研究所確定的23個(gè)標(biāo)志點(diǎn)，都表現(xiàn)出了較好的可重復(fù)性，可以用于頜骨硬組織參考平面的設(shè)定及線距、角度的測(cè)量分析。僅眶下點(diǎn)（水平和垂直方向）、下頜角點(diǎn)（垂直和矢狀方向）定位存在一定誤差（均在3 mm以內(nèi)），對(duì)三維空間上的計(jì)算影響甚微?？傮w來說，在所有的23個(gè)標(biāo)志點(diǎn)中，眶下緣、下頜角標(biāo)志點(diǎn)定位相對(duì)模糊，其他標(biāo)志點(diǎn)在三維空間及各個(gè)坐標(biāo)軸上的定位均高度一致。因此認(rèn)為，本定位方法及標(biāo)志點(diǎn)可以為顱頜面硬組織形態(tài)研究提供參考。

關(guān)于Or和Go解剖標(biāo)致點(diǎn)定位一致性較低的原因分析：（1）眶下緣點(diǎn)的概念基于頭顱側(cè)位二維平面眶下緣骨性結(jié)構(gòu)投影重疊，在三維結(jié)構(gòu)中此概念模糊，標(biāo)志點(diǎn)解剖位置定位不精確；且在一些病例中受眶下切跡的影響，眶下緣三維重建圖像質(zhì)量不理想，出現(xiàn)Z軸（垂直方向）上定位偏差；眶下緣弧度平緩，最低點(diǎn)不易定位，故出現(xiàn)X軸（水平方向）不一致。（2）下頜角點(diǎn)為下頜角最向外向后的點(diǎn)，頭影側(cè)位片中可由下頜骨體切線升支后緣切線輔助確定，而在三維圖像中，在矢狀界面上定點(diǎn)后，三維圖像中調(diào)整頂點(diǎn)位置時(shí)，受觀測(cè)者角度的影響，位置變化相對(duì)較大。

關(guān)于三維參考平面的設(shè)定，是研究頜骨不對(duì)稱畸形的基礎(chǔ)，已有眾多學(xué)者依據(jù)自身研究條件和研究目的提出了不同的三維參考平面設(shè)定方法。其設(shè)定原則是：標(biāo)志點(diǎn)定位清晰、解剖變異小。Maeda等[12]曾在研究偏頜畸形硬組織特點(diǎn)時(shí)，以蝶鞍點(diǎn)-鼻根點(diǎn)-樞椎齒突定點(diǎn)定義顱底正中矢狀面，3個(gè)解剖標(biāo)志點(diǎn)位于顱底，發(fā)育形成較早，位置穩(wěn)定，不易受后天環(huán)境的影響[13]。本研究中位于顱底可用于確定正中矢狀面的解剖標(biāo)志點(diǎn)顱底點(diǎn)（Ba）、蝶鞍中心點(diǎn)（S）、鼻根點(diǎn)（N）坐標(biāo)值差異均數(shù)均在1 mm以內(nèi)，說明在影像中定位準(zhǔn)確，可以用于顱頜骨正中矢狀面的確定。

本研究表明，在錐形束CT重建影像中，頜骨標(biāo)志點(diǎn)定位準(zhǔn)確，再現(xiàn)性高，穩(wěn)定性好，可以用于青少年頜骨硬組織三維不對(duì)稱性測(cè)量。

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