BMC Oral Health：4种不同体素的锥束计算机断层扫描和显微计算机断层扫描在体外检测下颌切牙根管形态

准确了解个体根管解剖和变异是根管治疗成功的先决条件。下颌中切牙和侧切牙在形态上非常相似，通常为单根单根管。然而，据报道，下颌切牙在颊舌平面存在两条管，检出率从11%到45%不等，这种差异可能是由于使用不同的实验室和临床方法以及不同种族的人群。第二根管通常很小，在根管治疗过程中容易被传统的根尖周x线片所忽略，因为它们是二维的，不能在矢状面提供根的解剖信息。此外，由于骨骼和其他牙齿结构的扭曲或叠加，图像质量可能会下降。不及时发现或治疗存在的第二根根管可能会导致牙髓治疗的不良结果。副管(ACs)的存在是另一个牙髓挑战。它们连接主根管或牙髓腔与根面，不同牙齿类型和不同人群的发病率差异很大。由于传统的技术无法有效地进入、清洁、消毒和填充，ACs可导致侧边病变或治疗后的根尖周炎。Ji等对70张提取的下颌骨切牙体素尺寸为125、200和250 μm的CBCT图像进行了检测，ACs的检测准确率分别为80.0%、13.3%和33.3%(以清除技术为金标准)。这一发现表明，只有在体素尺寸为125 μm(高分辨率扫描模式)的情况下才能对ACs进行评估。由于ACs的体积较小，以往的研究多基于实验室方法，如micro-CT或清除技术，目前尚无有效的诊断工具用于临床检测和识别ACs。

近年来，锥形束ct (cone-beam computed tomography, CBCT)因其高分辨率和无创性被广泛应用于患者牙根及牙根管的解剖评估。虽然与传统医学CT扫描相比，CBCT的扫描时间和辐射剂量明显减少，但CBCT扫描仪仍能产生比单一传统牙科x线片更高的辐射剂量。因此，必须遵循ALARA(尽可能低)和ALADA(尽可能低至诊断可接受)的原则，并且在牙科治疗期间不允许常规使用CBCT。临床医生应该意识到，CBCT成像应以最少的辐射量进行，以提供足够的图像质量，即“剂量优化”。CBCT检查的诊断准确性受多种客观和主观因素的影响。前者包括扫描单元本身、视场(FOV)、扫描时间、管电压和电流、体素大小等。后者包括但不限于观察员的专业经验和教育背景。体素大小是影响CBCT图像质量的重要参数之一。一般来说，CBCT方案中的小体素尺寸通常与更好的图像质量和更高的诊断准确性相关，但需要更多的暴露时间，从而可能增加患者的辐射暴露。以前的学者已经评估了体素大小对不同诊断任务的影响，如检测根骨折、龋病、根吸收、牙周缺损、颞下颌关节糜烂、根管变异等，结果因任务和使用的CBCT系统而异。在根管解剖诊断方面，Bauman等和Mouzinho-Machado等报道较小的体素大小可提高MB2根管的诊断准确性。而Vizzotto等人报道，在300和250 μm体素的CBCT图像中，填充第一中颊管(MB1)降低了第二中颊管(MB2)的检测，但在200 μm体素的CBCT图像中没有;对于有MB1填充物的牙齿，200 μm体素是最合适的，而对于没有MB1填充物或MB1根管填充物清除后的牙齿，300 μm体素足以达到良好的诊断效果和较低的辐射暴露。微计算机断层扫描(micro-CT)是另一种类型的CT，通常用于人类牙齿的离体研究。其分辨率约为CBCT的10倍，可作为诊断根管变异的金标准。

本研究的目的是评估4种不同体素大小的CBCT对下颌恒切双根管系统和ac的识别能力，并以微ct图像为金标准。

方法：收集临床拔牙的下颌恒切牙106颗，采用体素为9 μm的micro-CT扫描。然后将牙齿固定在人类干下颌骨的牙槽中，并使用4种不同体素尺寸(300、200、250和125 μm)的CBCT设备进行扫描。4名观察员根据CBCT图像在盲检中检测牙齿的根管形态，并根据5分制分别对是否存在双根管系统和是否存在ACs进行评分。进行受试者工作特征(ROC)分析，采用DeLong检验比较曲线下面积(AUC)值，以micro-CT数据为金标准。

图1:具有代表性的下颌切牙根管系统三维显微ct图像。a缺少双管系统(类型1-1)。b存在双管系统(类型1-2-1)。c存在双根管系统(类型1-2-1)和外侧副根管(箭头)。d存在双管系统(类型1-2)

图2:具有代表性的CBCT(矢状面)和micro-CT (3D)图像，包含双管系统(类型1-2-1)(上排图)和根尖副管(下排图)

表1下颌切牙显微ct根管形态(n = 106)

图3 下颌切牙副管最大、最小直径的Micro-CT测量结果误差条为SEM

表2 4名观察者基于4种不同体素大小的CBCT成像诊断下颌双管切牙的AUC值、Se、Sp、PPV、NPV、Youden指数

图4   4种不同体素大小的CBCT图像集检测下颌门牙双根管系统和副根管的ROC曲线(对4名观察者进行评估)

表3 4位观察者基于4种不同体素大小的CBCT影像诊断下颌切牙副管的AUC值、Se、Sp、PPV、NPV、Youden指数

结果：106个标本中，显微ct鉴定出25个双根管标本。对4位观察者所获得的数据进行ROC曲线分析，在双根管系统检测中，300 μm体素的AUC值为0.765 ~ 0.889,250 μm体素的AUC值为0.877 ~ 0.926,200 μm体素的AUC值为0.893 ~ 0.967,125 μm体素的AUC值为0.914 ~ 0.967(均p < 0.01)。总的来说，我们观察到AUC值、灵敏度和专门性随体素大小的减小而增加，并且在125 μm体素大小的图像中检测到更高的AUC值。在ACs检测中，ROC曲线分析显示，4个观测者的AUC值在300 μm体素尺寸下为0.554 ~ 0.639，在250 μm体素尺寸下为0.532 ~ 0.654，在200 μm体素尺寸下为0.567 ~ 0.626，在125 μm体素尺寸下为0.638 ~ 0.678。体素尺寸为125 μm的CBCT图像对AC的诊断潜力较弱(AUC为0.5 ~ 0.7，均p < 0.05)，灵敏度较低(36.8% ~ 57.9%)，特异度较高(73.6 ~ 98.8%)。

结论：300 μm体素的CBCT对下颌门牙双管系统的诊断准确率不高。体素尺寸为125 μm的CBCT对双管系统的诊断价值较高，对ACs的诊断价值较低，但具有统计学意义。

原始出处：

Bai B,  Tang Y,  Wu Y,Ex vivo detection of mandibular incisors' root canal morphology using cone-beam computed tomography with 4 different voxel sizes and micro-computed tomography.BMC Oral Health 2023 Sep 09;23(1)