正畸治療的一個重要目標是獲穩定而健康的牙齒位置，不僅僅涉及牙冠還包括牙根。目前的對于治療過程中牙根位置的確定主要依賴CBCT來精確定位，但是在治療過程中多次讓患者接受CBCT拍攝似乎不是特別的合適。下文獻介紹了一種使用術前CBCT配合任意次石膏模型預測牙根位置的方法。

材料和方法

完成治療的病例1例及完整的術前術后資料。資料包括：治療前后的CBCT影像數據以及治療前后石膏模型的激光掃描數據。本研究選擇了一個骨性II類、牙性II類的12歲男孩作為研究病例，男孩使用了直絲弓矯治技術配合快速擴弓加頭帽進行治療。

患者的CBCT拍攝自i-CAT三維錐形束CT機使用120kVp，8 mA，進行40s的掃描。圖像最終重建為0.25mm層厚的三維圖像，使用DICOM格式進行導出。治療前后的石膏模型使用XCAD激光掃描儀進行掃描使用 STL格式進行導出。

治療前后的DICOM文件導入Mimics軟件，對每一層數據進行閾值分割，重建出牙齒的三維虛擬模型。治療前的各個牙齒的數據由每顆牙齒單獨分割進行得到。治療后的數據整體獲得。初始分割的閾值設置為2224-4095之后進行手動調整直到所有的牙齒都能被準確的重建出來同時將周圍鄰近骨質的影像出現最小化。在三個維度應用Mimics中的區域生長、裁剪和面罩編輯功能，將每一個重建牙齒附近的骨性結構進一步剔除，再使用平滑功能將重建的牙齒表面進行優化。將這些牙齒數據分別導入到可以做重疊處理的3-matic軟件中。

“預期的根位置”（ERP）根據初期CBCT數據中的冠根模型，在掃描治療完成后石膏模型的數字三維模型上將牙冠重疊而生成治療后的預期牙根。治療前后牙齒使用不同的顏色驗證重合精度。

接下來，使用治療后CBCT的數據來驗證“預期牙根位置”（ERP）是否準確。使用同樣的閾值分割方法將治療后CBCT進行處理，重建出同時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“預期牙根”模型進行重疊。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行重疊處理。此時，術后CBCT牙冠的位與“預期牙根”模型中的牙冠位置在三維模型上應該完全重疊。移除治療結束后石膏模型的掃描數據后，術后牙根真實位置與“預期牙根”之間的位置差異就可以直接顯示在重疊圖像上。

“預期牙根位”重建圖像和治療后CBCT重建圖像被在釉牙骨質界附近橫斷，隔離的牙冠與牙根。將兩者3D圖像最近點之間的表面移位數據進行測量和統計，使用顏色圖來量化評價兩者的牙冠和牙根的影像差異情況。顏色圖由相同的參數生成的。

顏色直方圖中不同的顏色代表了不同的含義，藍色光譜表示內移0.5毫米或更多，紅色光譜表示向外位移0.5毫米或更多，綠色光譜表示移動在0毫米左右。

結果：

將治療前CBCT牙冠與治療后模型掃描所得的數字模型牙冠進行重疊分析，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字模型牙冠進行重疊分析，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“預期牙根位”的牙冠與牙根跟術后CBCT與模型掃描的牙冠與牙根進行重疊分析，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。

“預期牙根位置”模型與治療后CBCT模型進行重疊分析。兩者的牙根位置差異顯示出了最小的差異，“預期牙根位置”的牙根與治療后CBCT牙根基本一致。

結論：

通過此次研究，我們驗證了使用術前CBCT與治療后石膏模型掃描結合進行治療后牙根位置預測的方法的可行性。在臨床應用中，只要擁有術前CBCT配合任意時間的石膏模型即可預測目前牙根所在位置。通過進一步的軟件優化和技術的進步，此種方法的臨床應用有望得到更好的進展。

來源：浙一口腔正畸林軍