顧田 天津市河西區(qū)梅江街社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心 （天津 300221）

內(nèi)容提要：1982年問(wèn)世的第一支口內(nèi)X線探測(cè)器標(biāo)志牙頜面X線數(shù)字化時(shí)代的到來(lái)，尤其是在進(jìn)入20世紀(jì)以來(lái)，所出現(xiàn)的諸多數(shù)字化X線成像技術(shù)開(kāi)始廣泛應(yīng)用臨床中，可取得較好的應(yīng)用效果。目前來(lái)看，隨著數(shù)字化X線成像技術(shù)的發(fā)展，以線掃描技術(shù)、多功能體層攝影及牙頜面CT為代表的數(shù)字化X線成像技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，可取得較好的應(yīng)用效果，為臨床開(kāi)展牙頜面相關(guān)性治療提供了新方向和新思路，臨床應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大。本文先對(duì)牙頜面數(shù)字化X線成像方式與工作原理作簡(jiǎn)要的概述，進(jìn)而從像素尺寸、空間分辨率及成像速度三個(gè)方面對(duì)牙頜面數(shù)字化X線成像技術(shù)作一介紹，最后分析綜述牙頜面數(shù)字化X線成像技術(shù)新進(jìn)展，包括線掃描技術(shù)、自動(dòng)面部軟組織顯影、多功能體層攝影及牙頜面CT。

相比于傳統(tǒng)的屏-膠系統(tǒng)成像技術(shù)及其他相關(guān)性技術(shù)，牙頜面數(shù)字化成像技術(shù)的優(yōu)勢(shì)更加顯著，尤其是成像介質(zhì)和成像原理方面優(yōu)勢(shì)更加顯著[1]。張慶[2]在研究中指出，X射線成像技術(shù)在口腔臨床中有十分廣泛的應(yīng)用，且隨著X射線技術(shù)的發(fā)展，目前已經(jīng)形成了以口腔曲面體層X(jué)線機(jī)、口內(nèi)牙科X線機(jī)及口腔頜面錐形束計(jì)算機(jī)體層攝影設(shè)備等為主的X射線成像技術(shù)體系，在口腔臨床治療中均可以發(fā)揮顯著的效果。比如口內(nèi)牙科X線機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，可以獲得較為清晰的圖像，在牙體、牙周病及牙髓等口腔疾病治療中均有應(yīng)用。明華偉等[3]在研究中指出，數(shù)字化外科技術(shù)輔助所開(kāi)展的頜面部骨纖維異常增殖癥矯正手術(shù)治療效果顯著，不僅可以在術(shù)中實(shí)現(xiàn)可視化與精準(zhǔn)化，且對(duì)患者造成的損傷較小。由此可以看出，以數(shù)字化X線成像技術(shù)為代表的數(shù)字化技術(shù)已經(jīng)在牙頜面治療中得到了廣泛的應(yīng)用，且效果顯著。因此，進(jìn)一步明確和掌握牙頜面數(shù)字化X線成像技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)與進(jìn)展尤為必要。

1.牙頜面數(shù)字化X線成像方式與工作原理

牙頜面數(shù)字化X線成像技術(shù)以計(jì)算機(jī)X線攝影和直接數(shù)字化X線攝影為主，目前應(yīng)用最為廣泛的是直接數(shù)字化X線攝影技術(shù)。就計(jì)算機(jī)X線攝影的成像方式與工作原理來(lái)說(shuō)，在使用X射線曝光被照物體和成像板時(shí)，磷熒光體可有效記錄X射線的信息，而后再通過(guò)激光掃描獲取計(jì)算機(jī)X線攝影的信息，最終經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理形成所需要的數(shù)字化影像，在口內(nèi)與口外X線攝影中應(yīng)用廣泛。

直接數(shù)字化X線攝影是現(xiàn)階段應(yīng)用較為廣泛的一種數(shù)字化X線成像技術(shù)，相比于計(jì)算機(jī)X線攝影優(yōu)勢(shì)更加顯著。直接數(shù)字化X線攝影在圖像處理功能計(jì)算機(jī)的幫助下，可以使用X線探測(cè)器將X線模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)。相比于計(jì)算機(jī)X線攝影，直接數(shù)字化X線攝影不再需要借助激光來(lái)讀取數(shù)據(jù)，操作更加的簡(jiǎn)單易行。目前電荷耦合器件是牙頜面直接數(shù)字化X線攝影中最為常用的探測(cè)器材料，由多個(gè)光敏單元組成。其成像方式與工作原理是：X射線可以將光轉(zhuǎn)換屏上的熒光體轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)光圖像，而后再由光學(xué)系統(tǒng)傳導(dǎo)，電荷耦合器件收集，最終轉(zhuǎn)變?yōu)樗枰膱D像電信號(hào)[4]。目前最為常用的電荷耦合形式主要有線陣式、面陣式，目前所有的口內(nèi)攝影X線探測(cè)器均選擇面陣式，其有效探測(cè)面積可以達(dá)到600～1200mm2。

相比于計(jì)算機(jī)X線攝影，直接數(shù)字化X線攝影的優(yōu)勢(shì)集中體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：①患者在治療過(guò)程中所受到的光照照射量劑量更小，應(yīng)用更加安全；②曝光時(shí)間與分辨率更富優(yōu)勢(shì)，在幾秒內(nèi)即可顯示影像，有利于提升工作效率；③對(duì)比度范圍更大，影像層次也更加的豐富。這讓直接數(shù)字化X線攝影的臨床應(yīng)用更富優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用范圍更加廣泛[5]。

2.數(shù)字化X線攝影的優(yōu)勢(shì)分析

相比于傳統(tǒng)屏-膠系統(tǒng)成像，數(shù)字化X線攝影的優(yōu)勢(shì)更加顯著?？偟膩?lái)說(shuō)，數(shù)字化X線攝影的優(yōu)勢(shì)集中體現(xiàn)在以下幾方面：

①曝光度容度：數(shù)字化X線攝影的優(yōu)勢(shì)在于可以將X線照射量降低至最小，可以達(dá)到相同情況膠片攝影的30%～70%，大大提升了技術(shù)本身的安全性?；谶@一優(yōu)勢(shì)，目前臨床主要將數(shù)字化X線攝影應(yīng)用在牙髓治療中，尤其是因?yàn)闇y(cè)量根管長(zhǎng)度而需要反復(fù)進(jìn)行X線測(cè)量的人群，其中不乏老年和兒童等敏感人群。

②暗室化學(xué)處理：與傳統(tǒng)屏-膠系統(tǒng)成像相比，數(shù)字化X線攝影不需要進(jìn)行暗室化學(xué)處理，其優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在以下三點(diǎn)，一是患者接受檢查診斷的時(shí)間大大縮短，診斷流程也更加的科學(xué)合理；二是影像質(zhì)量不易受到暗室因素的影響，這對(duì)于提升診斷準(zhǔn)確率十分有利；三是開(kāi)展數(shù)字化X線攝影過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生相關(guān)的經(jīng)濟(jì)消耗，化學(xué)污染事件可以得到徹底的杜絕。

③密度分辨率：就目前臨床對(duì)傳統(tǒng)屏-膠系統(tǒng)成像的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，其密度分辨率已經(jīng)無(wú)法更好滿足臨床使用需求，其密度分辨率只能達(dá)到26灰階。而數(shù)字化X線攝影的密度分辨率已經(jīng)可以達(dá)到29～216灰階，其動(dòng)態(tài)范圍大大增加。更為重要的一點(diǎn)是，臨床應(yīng)用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，數(shù)字化X線攝影可以對(duì)一定強(qiáng)度的信號(hào)作進(jìn)一步的細(xì)化處理，密度分辨率所顯示的信息量更多，患者的齲病等病變疾病可以早期診出。

④數(shù)字影像后處理：與傳統(tǒng)屏-膠系統(tǒng)成像技術(shù)相比，數(shù)字化X線攝影的后處理功能更為顯著，只需要保留原始數(shù)據(jù)即可以借助軟件功能對(duì)影像開(kāi)展全面的處理，提升診斷準(zhǔn)確率。比如目前較為常用的GE Cliniview便擁有十分強(qiáng)大的影像后處理功能，包括影像亮度與對(duì)比度調(diào)節(jié)、降噪、參數(shù)測(cè)量及灰度/空間分辨率變換。另外，打印排版、旋轉(zhuǎn)/翻轉(zhuǎn)及圖像標(biāo)注等是非常實(shí)用的影像后處理技術(shù)，有良好的應(yīng)用效果。

⑤數(shù)字影像的處理：經(jīng)過(guò)數(shù)字化X線成像技術(shù)所獲得的數(shù)字影像可以自行選擇儲(chǔ)存模式，用戶(hù)可以選擇儲(chǔ)存于記憶卡或磁盤(pán)中，具有較高的可靠性，可實(shí)現(xiàn)無(wú)膠片化存檔處理。另外，還可以通過(guò)PACS隨時(shí)傳輸與實(shí)時(shí)顯示，不易受到時(shí)間和空間的限制，傳輸更加方便，這對(duì)于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程影像獲取和操作十分有利，有良好的臨床應(yīng)用前景。

3.牙頜面數(shù)字化X線成像技術(shù)

隨著近年來(lái)牙頜面數(shù)字化X線成像技術(shù)在臨床應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大，有關(guān)于牙頜面數(shù)字化X線成像技術(shù)的研究也更多，對(duì)其應(yīng)用性能與優(yōu)勢(shì)有了更加全面的了解。總的來(lái)說(shuō)，牙頜面數(shù)字化X線成像技術(shù)的性能集中體現(xiàn)在像素尺寸、空間分辨率、成像速度及動(dòng)態(tài)范圍四個(gè)方面。

①像素尺寸：X線探測(cè)器上最小的信息單元是像素，通常情況下當(dāng)像素的尺寸越小時(shí)則單位內(nèi)的像素?cái)?shù)越多，因而圖像的分辨率也更高，能夠保證所獲取影像的清晰。鑒于牙頜面解剖結(jié)構(gòu)細(xì)小且復(fù)雜，可以有效成像的范圍很小，實(shí)際成像存在一定的局限性。另外，因?yàn)槟壳八捎秒姾神詈掀骷衅洫?dú)特的性能，因而此類(lèi)傳感器像素尺寸較低，尤其是與晶硅平板探測(cè)器及非晶硒平板探測(cè)器的像素尺寸相差更大[6]。相比之下，目前臨床同類(lèi)的牙頜面X線傳感器像素尺寸多可以達(dá)到38μm×38μm，最大甚至可以達(dá)到103μm×103μm。

②空間分辨率：空間分辨率是指可以清晰分辨的最大空間距離，理論上當(dāng)空間極限頻率越大時(shí)，細(xì)節(jié)分辨的能力也越強(qiáng)，所獲得的影像也更加的清晰，對(duì)于提升牙頜面準(zhǔn)確診療具有十分重要的意義。目前來(lái)看，臨床所使用的牙頜面數(shù)字化X線成像技術(shù)的空間分辨率多在5lp/mm～23.8lp/mm之間，總體性能良好。

③成像速度：所使用的計(jì)算機(jī)X線攝影和直接數(shù)字化X線攝影在成像速度方面有一定的差異性。直接數(shù)字化X線攝影是一種即時(shí)成像技術(shù)，可以在短短幾秒內(nèi)獲得所需要的影像，而計(jì)算機(jī)X線攝影因?yàn)樾枰獙?duì)成像板加以掃描，所以實(shí)際成像時(shí)間較長(zhǎng)，有一定的延后性。

④動(dòng)態(tài)范圍：動(dòng)態(tài)范圍的大小可以直接顯示X線探測(cè)器的顯示密度，當(dāng)其動(dòng)態(tài)范圍越大時(shí)可以顯示出更小的密度差異，當(dāng)影像層次越豐富時(shí)可以獲得更多的病變信息。目前來(lái)看，臨床所使用的牙頜面X線探測(cè)器的動(dòng)態(tài)范圍主要有兩種，一種是4096（212）灰階，另一種是最新的16384（216）灰階。

4.牙頜面數(shù)字化X線成像技術(shù)新進(jìn)展

4.1 線掃描技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

目前線掃描技術(shù)主要應(yīng)用于口外攝影，其臨床應(yīng)用既有優(yōu)勢(shì)也有不足。X線束通過(guò)球管發(fā)出后，可以借助狹縫狀限束器及前準(zhǔn)直器的濾過(guò)作用而形成扇形線束，其現(xiàn)狀斷面相對(duì)較為窄小，可以以水平掃描的方式來(lái)掠過(guò)被照體。這種掃描模式下可以有效降低患者X射線劑量[7]。但實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中也存在不足，比如當(dāng)掃描時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)極易產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)偽影，對(duì)診斷準(zhǔn)確率有一定的影響。李哲[8]在研究中指出，數(shù)字化X線影像技術(shù)因?yàn)橛衅滹@著的線掃描優(yōu)勢(shì)，因而可以更好體現(xiàn)患者牙周組織結(jié)構(gòu)的形態(tài)，所獲取的影像也更加的清晰，甚至可以直接觀測(cè)到密度的細(xì)微變化，診斷價(jià)值較高，在臨床中的應(yīng)用較為廣泛。

4.2 自動(dòng)面部軟組織顯影

基于數(shù)字化X線影像技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，通常可動(dòng)態(tài)觀測(cè)到的影像范圍較為廣泛，且密度分辨率極高。與以往臨床所使用的數(shù)字化外科技術(shù)相比，數(shù)字化X線影像技術(shù)不再需要借助原始的楔形銅濾過(guò)器，借助自身成像優(yōu)勢(shì)即可形成豐富的軟硬組織影像解剖層次，這對(duì)于牙頜面面型預(yù)測(cè)診斷十分有利，能夠獲得更加精準(zhǔn)的影像數(shù)據(jù)[9,10]。葉紅強(qiáng)等[11]在研究指出，在美學(xué)修復(fù)中，單純應(yīng)用數(shù)字化X線影像技術(shù)可取得較好的成效，但隨著人們對(duì)牙頜面美觀性需求的增強(qiáng)，為進(jìn)一步保證和提升治療效果，可在此基礎(chǔ)上使用三維數(shù)字化仿真技術(shù)對(duì)修復(fù)效果進(jìn)行仿真預(yù)測(cè)，以此制定完善的治療方案，提升修復(fù)質(zhì)量。

4.3 多功能體層攝影

隨著人們對(duì)種植醫(yī)學(xué)要求的提升，以往所使用的常規(guī)曲面體層攝影已經(jīng)無(wú)法更好滿足臨床需求。為此，近年來(lái)臨床通過(guò)研究而推出了兼有縱斷體層攝影功能的數(shù)字化曲面體層設(shè)備，應(yīng)用效果更好。比如借助這一技術(shù)可以更好顯示患者頜骨的近遠(yuǎn)中及頰舌向解剖形態(tài)，操作方式也更加的方便。但因?yàn)轶w層面內(nèi)的解剖結(jié)構(gòu)較為微小和復(fù)雜，因而實(shí)際應(yīng)用會(huì)受到頜骨及牙列的影響，導(dǎo)致影像質(zhì)量不佳，無(wú)法獲得與常規(guī)曲面體層攝影一樣的影像。

4.4 牙頜面CT

目前專(zhuān)門(mén)用于牙頜面掃描的CT裝置主要有日本所生產(chǎn)的CB Mercuray與森田3Daccuitomo、美國(guó)所生產(chǎn)的I-CAT，這些最新的牙頜面掃描CT裝置均可準(zhǔn)確顯示患者牙頜面部軸面、矢狀面及冠狀面影像。相比常規(guī)性CT設(shè)備來(lái)說(shuō)，探測(cè)器采用平板探測(cè)器或影像增強(qiáng)管，所發(fā)出的光束呈現(xiàn)錐型。長(zhǎng)期的臨床應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，這類(lèi)設(shè)備所使用的X線劑量較少，且可以準(zhǔn)確區(qū)別牙釉質(zhì)與牙本質(zhì)影像。

5.結(jié)束語(yǔ)

作為臨床醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的分支學(xué)科，牙頜面數(shù)字化成像技術(shù)近年來(lái)在臨床得到了十分廣泛的應(yīng)用。目前來(lái)看，牙頜面數(shù)字化X線成像技術(shù)已經(jīng)形成了較為完備的應(yīng)用體系，在牙頜面醫(yī)學(xué)影像檢查中應(yīng)用廣泛，逐步成為牙頜面醫(yī)學(xué)影像檢查的發(fā)展趨勢(shì)，臨床應(yīng)用日益廣泛，這也提示后續(xù)臨床要加大此方面的理論研究。