榮 迪，巫慧麗，王 瑩，王晶艷，張 娟，周廣超，顧培玉，吳大明,

牙根縱裂(vertical root fractures, VRF)是指發(fā)生在牙根的縱形裂開，通常起自根管壁內(nèi)側(cè)并向外延伸至牙周膜[1]。VRF因同時(shí)侵犯牙體、牙髓和牙周組織，引起細(xì)菌進(jìn)入口腔、根管和牙周組織，引起牙周膜破壞和骨質(zhì)缺損，故預(yù)后較差。VRF的診斷，除詢問病史、臨床檢查外，影像學(xué)診斷是重要的依據(jù)。與傳統(tǒng)根尖片相比，錐形束CT(cone beam computed tomography, CBCT)分辨率較高，可以提供三維影像，在診斷VRF方面具有較大優(yōu)勢(shì)[2]?？谇会t(yī)生可以利用CBCT進(jìn)行準(zhǔn)確診斷，避免不合理的牙科手術(shù)并降低治療失敗率[3]。由于大部分VRF發(fā)生在牙髓治療之后，而根充材料在CBCT檢查時(shí)產(chǎn)生的偽影影響醫(yī)師對(duì)VRF診斷的準(zhǔn)確性[4]。此外，CBCT的圖像質(zhì)量和掃描時(shí)采用的體素密切相關(guān)，不同的視野(field of view，F(xiàn)OV)也會(huì)影響CBCT對(duì)VRF的診斷[5]。

根管封閉劑包括氧化鋅丁香油類、氫氧化鈣、玻璃離子聚合物、樹脂、有機(jī)硅和生物陶瓷等。樹脂類封閉劑AH plus結(jié)合熱牙膠連續(xù)波充填是目前臨床根管治療應(yīng)用最廣泛的技術(shù)[6]。iRoot SP是一種新型生物陶瓷類的根管封閉劑，具有良好的生物相容性、封閉能力及抗菌性[7-8]，近年來在臨床上逐漸推廣。載銀鋅介孔鈣硅納米粒子(silver and zinc incorporated mesoporous calcium-silicate nanoparticles，Ag-Zn-MCSNs)是一種新型的生物材料，能營(yíng)造長(zhǎng)期穩(wěn)定的堿性環(huán)境，溶解度低，流動(dòng)性、抗菌性和根管密封性能良好，有望成為新型的根管封閉劑[9-10]。目前關(guān)于根管封閉劑的研究多集中在根管治療效果的比較，而這些封閉劑對(duì)CBCT圖像的影響研究較少。本實(shí)驗(yàn)擬評(píng)價(jià)iRoot SP、AH Plus和Ag-Zn-MCSNs在CBCT不同視野及體素下對(duì)VRF診斷的影響，以期為臨床醫(yī)師診斷VRF提供幫助。

1 材料與方法

1.1 主要材料及儀器

10號(hào)C+銼(MANI公司，日本)；X-smart根管預(yù)備機(jī)(Dentsply公司，德國(guó))；機(jī)用鎳鈦器械M3(益銳公司，中國(guó))；1% NaClO溶液(天津中鼎生物醫(yī)學(xué)科技有限公司，中國(guó))；17%EDTA；吸潮紙尖(北京達(dá)雅鼎醫(yī)療器械有限公司，中國(guó))；牙膠尖(Dentsply公司，德國(guó))，iRoot-SP(創(chuàng)新生物陶瓷有限公司，加拿大)、AH-Plus(Dentsply公司，德國(guó))、Ag-Zn-MCSNs(Ag∶Zn= 1∶9，摩爾比)為本課題組前期合成并已完成理化性能的表征[10-11]，CBCT機(jī)(New Tom5G, QR srl，Verona 公司，意大利)。

1.2 標(biāo)本收集

收集2020年于南京醫(yī)科大學(xué)附屬口腔醫(yī)院頜面外科拔除的發(fā)育完全的前磨牙，排除存在齲、冠部修復(fù)體、牙髓治療、隱裂或根折、根吸收、根尖周炎或相關(guān)頜骨疾病的牙齒。離體牙去凈牙石及根周軟組織，生理鹽水保存。將牙齒沿釉牙骨質(zhì)界去冠，保留牙根12 mm。10號(hào)C+銼疏通根管，確定工作長(zhǎng)度，利用M3預(yù)備根管至25號(hào)6%錐度，每換銼前用2 mL 1% NaClO溶液沖洗，最終用5 mL 1% NaClO溶液、5 mL 17% EDTA沖洗，紙尖干燥、備用。

1.3 VRF模型制備

標(biāo)本隨機(jī)分為4組(n=10)：iRoot-SP組、AH-Plus組、Ag-Zn-MCSNs組和對(duì)照組。iRoot-SP和AH-Plus均按廠家的說明方法使用，Ag-Zn-MCSNs與生理鹽水按1∶3配比調(diào)制。用10號(hào)C+銼將糊劑分別導(dǎo)入根管內(nèi)直至從根尖孔溢出，插入25號(hào)6%錐度牙膠尖，反復(fù)提拉數(shù)次沿根管口燙斷。對(duì)照組僅放入牙膠尖。所有標(biāo)本均于37 ℃靜置7 d。

參照Hassan等的方法[12-13]，用楔子在根管內(nèi)產(chǎn)生楔力使牙根發(fā)生頰舌向縱裂，人為造成VRF。沿折裂線使用瓊脂復(fù)位固定于人上頜骨的前磨牙牙槽窩內(nèi)，并在頜骨表面涂上一層5 mm厚的蠟，以模擬圖像中軟組織的影像[14]。

1.4 采集CBCT圖像

所有離體牙均使用同1臺(tái)CBCT機(jī)掃描，掃描參數(shù):110 kV、5～10 mA，曝光時(shí)間為3.6～4.8 s。各組視野和體素分別為：12 cm×8 cm、0.30 mm(A);12 cm×8 cm、0.15 mm(B); 8 cm×8 cm、0.15 mm(C);8 cm×8 cm、0.30 mm(D)。所有操作由1名經(jīng)驗(yàn)豐富的放射科技師按CBCT操作要求完成。

1.5 CBCT圖像分析

由2名有牙體牙髓病學(xué)背景的放射診斷醫(yī)師，分別使用CBCT機(jī)專用圖像分析軟件NNT10.0(QR srl，Verona 公司，意大利)，從矢狀位、冠狀位和軸位獨(dú)立對(duì)CBCT圖像判讀。牙根縱裂診斷標(biāo)準(zhǔn)：CBCT斷層圖像上存在與牙根方向平行的低密度線狀影或者折裂影像至少可以在連續(xù)2個(gè)斷層出現(xiàn)，裂紋從根管內(nèi)延伸至牙周膜位置[12]。觀察者獨(dú)立作出診斷后相互對(duì)照，不一致者重復(fù)讀片，并與放射學(xué)專家共同商討達(dá)成一致。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

本實(shí)驗(yàn)中金標(biāo)準(zhǔn)為牙根縱裂模型實(shí)際情況。觀察者之間和觀察者自身的一致性用Kappa檢驗(yàn)；將醫(yī)師診斷結(jié)果與金標(biāo)準(zhǔn)比對(duì)，統(tǒng)計(jì)診斷的準(zhǔn)確度。采用SPSS 24.0軟件對(duì)相同封閉劑不同拍攝參數(shù)間以及相同拍攝參數(shù)不同封閉劑間的準(zhǔn)確度進(jìn)行卡方檢驗(yàn)，P<0.05表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

觀察者之間和觀察者自身的Kappa值在0.60～0.93，一致性程度達(dá)中度及以上。大部分情況下封閉劑的存在會(huì)降低CBCT診斷VRF的準(zhǔn)確度，應(yīng)用小視野和體素的CBCT準(zhǔn)確度更高，然而準(zhǔn)確度差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)(表1)。4組樣本中診斷醫(yī)師正確診斷根縱裂的部位均是在軸面冠1/3區(qū)(圖1～4)。

表1 根管封閉劑及CBCT拍攝參數(shù)診斷VRF的準(zhǔn)確度Tab.1 Accuracy of root canal sealers and CBCT scanning parameters in diagnosing VRF

3 討 論

VRF占所有牙折病例的2%～5%[15]，而拔除的牙髓治療后的牙齒中，VRF占11%～20%[16]。VRF尤其多發(fā)于老年人以及牙本質(zhì)厚度低的牙齒[17]。牙髓治療后的牙齒VRF的發(fā)生率高于活髓牙，為3.7%～30.8%，5年隨訪過程中因發(fā)生VRF而拔除的占32.1%。因此，VRF被認(rèn)為是牙髓治療后牙齒拔除的主要原因[18]。

A:視野12 cm×8 cm，體素0.30 mm；B:視野12 cm×8 cm，體素0.15 mm；C:視野8 cm×8 cm，體素0.15 mm；D:視野8 cm×8 cm，體素0.30 mm。4組CBCT圖像中根折線均較為明顯

A:視野12 cm×8 cm，體素0.30 mm；B:視野12 cm×8 cm，體素0.15 mm；C:視野8 cm×8 cm，體素0.15 mm；D:視野8 cm×8 cm，體素0.30 mm。4組CBCT圖像根折線均不明顯，B、C組僅能見疑似根折影像

VRF典型的影像學(xué)表現(xiàn)為牙根縱形的低密度線條影，早期根管影像局部或全部變寬，晚期沿牙根中軸從牙頸部折斷并常發(fā)生移位，牙槽骨弧形、楔形吸收。但根尖片和/或曲面體層片為二維圖像，且受拍攝角度、鄰近解剖或根充材料重疊影像的影響，難以明確診斷[19]。只有當(dāng)斷裂線和X射線束位于同一平面上或者最多有4°差異時(shí)才可以在根尖片上看到VRF。體外研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)膠片和數(shù)字根尖片診斷VRF的敏感性較低，分別為38%和48%[20]。

一般認(rèn)為，根充材料產(chǎn)生偽影降低了CBCT圖像的質(zhì)量，因而影響CBCT對(duì)VRF的診斷。Hekmatian等[21]評(píng)價(jià)了牙齒有無牙膠對(duì)CBCT診斷VRF的影響，并認(rèn)為牙膠降低了CBCT對(duì)VRF的診斷性能， 因此建議在進(jìn)行影像學(xué)檢查前去除根管內(nèi)的充填物，以提高診斷疾病的能力。Moudi等[22]報(bào)道CBCT對(duì)于VRF的診斷率較高，在牙膠尖存在時(shí)準(zhǔn)確性并沒有下降；但是當(dāng)存在樁時(shí)，準(zhǔn)確性降低，但無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。本研究發(fā)現(xiàn)，大部分情況下封閉劑的存在會(huì)降低CBCT的圖像質(zhì)量，且降低了CBCT診斷VRF的準(zhǔn)確度，然而差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。CBCT診斷VRF不僅受根管內(nèi)牙膠的影響，還受裂紋寬度的影響[23]。當(dāng)裂紋寬度<50 μm時(shí)，錐形束CT診斷VRF的準(zhǔn)確性明顯降低。當(dāng)錐形束CT體素為0.125 mm，裂紋寬度為30～100 μm時(shí)，靈敏度僅為28%[24]。本研究中制作VRF樣本后對(duì)折裂片進(jìn)行了復(fù)位固定，盡可能的減少折裂線寬度對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。

A:視野12 cm×8 cm，體素0.30 mm；B:視野12 cm×8 cm，體素0.15 mm；C:視野8 cm×8 cm，體素0.15 mm；D:視野8 cm×8 cm，體素0.30 mm。4組CBCT圖像除A組外根折線均較為明顯

A:視野12 cm×8 cm，體素0.30 mm；B:視野12 cm×8 cm，體素0.15 mm；C:視野8 cm×8 cm，體素0.15 mm；D:視野8 cm×8 cm，體素0.30 mm。4組CBCT圖像根折線均較為明顯

CBCT大視野比小視野提供更低的分辨率和對(duì)比度，直接影響CBCT對(duì)解剖結(jié)構(gòu)的辨識(shí)度[25]。而FOV越小，空間分辨率越高，診斷能力更準(zhǔn)確[26-27]。本研究評(píng)估了兩種視野(12 cm×8 cm、8 cm×8 cm)對(duì)VRF診斷的影響，應(yīng)用小視野的CBCT準(zhǔn)確度更高，但沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，提示應(yīng)用其中一種FOV都可滿足臨床診斷VRF的需求。視野越小，患者接受的輻射劑量越小，因此小視野CBCT均是診斷VRF的最佳選擇；此外，當(dāng)根管內(nèi)存在根充物時(shí)，CBCT軸位圖診斷根上1/3 VRF的靈敏度最高。

體素是CT掃描過程中能被識(shí)別的最小體積單位，理論上體素越小，空間分辨率越高，因此體素決定了CBCT的圖像質(zhì)量。Yamamoto-Silva等[28]認(rèn)為，當(dāng)存在金屬樁時(shí)，體素越小，VRF的診斷特異性越高，因此越準(zhǔn)確。而Junqueira等[4]認(rèn)為當(dāng)存在金屬樁時(shí)，體素大小并不影響VRF的診斷，但該研究也發(fā)現(xiàn)體素越小敏感性更高。本研究利用CBCT不同體素(0.3 mm和0.15 mm)診斷VRF，盡管兩者的準(zhǔn)確性無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，但0.3 mm體素時(shí)的準(zhǔn)確度更低。體素大小對(duì)VRF診斷結(jié)果影響不大，但較小的體素也伴隨更多的輻射劑量，因此建議選擇0.3 mm的體素以降低醫(yī)學(xué)影像檢查過程中產(chǎn)生的不必要的輻射劑量。本實(shí)驗(yàn)將離體牙分別放入人上頜骨的前磨牙牙槽窩內(nèi)，并在頜骨上涂上一層5 mm厚的蠟，以盡可能真實(shí)地模擬圖像中軟組織的影像[14]。然而臨床上，很多患牙存在牙周膜間隙改變、溶骨性病變等，這些情況也對(duì)診斷VRF產(chǎn)生一定程度上的影響。

CBCT診斷VRF時(shí)，對(duì)CBCT圖像的分辨率要求較高，而分辨率的提高導(dǎo)致輻射劑量的增加[14]。CBCT 的輻射劑量與管電壓、管電流、掃描時(shí)間、掃描視野和掃描模式等掃描參數(shù)都密切相關(guān)[29]。臨床醫(yī)生必須權(quán)衡額外診斷信息的益處以及電離輻射的風(fēng)險(xiǎn)，遵循輻射劑量“合理可達(dá)到的最低(as low as reasonably achievable，ALARA)”原則。

4 結(jié) 論

本研究發(fā)現(xiàn)不同根管封閉劑和CBCT拍攝參數(shù)對(duì)診斷牙根VRF無明顯影響，但不同F(xiàn)OV及體素的CBCT,醫(yī)師正確診斷根縱裂的部位均是在軸面冠1/3區(qū)。建議臨床上使用CBCT診斷VRF時(shí)，在滿足診斷需求的前提下，選擇較小FOV及較大的體素，以盡量降低輻射劑量。