口腔修復(fù)材料在錐形束c影像中偽影的定量評(píng)價(jià)

口腔修復(fù)材料在錐形束c影像中偽影的定量評(píng)價(jià)

干預(yù)波形成像（rcg，cat）也稱為數(shù)字體積成像（rcg）。既往研究表明,在普通CT和錐形束CT影像中,用金屬等高密度材料制作的修復(fù)體周圍會(huì)出現(xiàn)偽影1材料和方法1.1設(shè)備材料1.1.1光固化機(jī)裝置錐形束CT購(gòu)自意大利NewTomVGI公司(電壓110kV,電流20mA,速度18S/ROT),箱式光固化機(jī)購(gòu)自德國(guó)HeraeusKulzer公司(波長(zhǎng)為240~520nm)。1.1.2離體牙的合成氧化釔穩(wěn)定性氧化鋯購(gòu)自德國(guó)KAVO公司,玻璃陶瓷購(gòu)自列支敦士登公國(guó)E.MAXIvoclarVivadent公司,金鉑合金(86.2%Au)購(gòu)自德國(guó)Heraeus公司,鈷鉻合金(61%Co,26%Cr)、純鈦、鎳鉻合金(65%Ni,22.5%Cr)購(gòu)自德國(guó)Bego公司,聚合瓷購(gòu)自日本Shofu公司,金鈀合金(74%Au購(gòu)自列支敦士登公國(guó)IvoclarVivadent公司。天然離體牙。光固化樹脂購(gòu)自德國(guó)SupertecDMG公司,硅橡膠印模材料購(gòu)自美國(guó)3M公司,直徑90mm,高110mm的充滿水的塑料圓桶一個(gè),MIMICS10.0購(gòu)自比利時(shí)Materialise公司。1.2實(shí)驗(yàn)方法1.2.1準(zhǔn)備遠(yuǎn)離體牙齒取一顆新鮮拔出的人下頜第一磨牙,牙體組織完整,去除牙根部,10%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))甲醛溶液浸泡消毒2個(gè)月備用。1.2.2全冠牙體的制備用超硬石膏模型翻制兩個(gè)相同的外形完整的下頜第一磨牙石膏模型,按照口腔修復(fù)學(xué)教科書中烤瓷全冠以及鑄造金屬全冠的牙體預(yù)備步驟及要求,分別制備成相應(yīng)的預(yù)備體。用硅橡膠制取全冠預(yù)備體的印模,然后用超硬石膏翻制7個(gè)形態(tài)一致的牙體預(yù)備體的石膏模型,利用這8個(gè)預(yù)備體石膏模型,要求技師制作外觀形態(tài)大小基本一致的氧化鋯、玻璃陶瓷、金鉑合金、鈷鉻合金、純鈦、鎳鉻合金6種材料的烤瓷全冠,聚合瓷全冠以及金鈀合金鑄造金屬全冠。1.2.3塑料圓桶的放置位置用光固化樹脂制作一個(gè)類似下頜牙弓形的牙位固定板,將8種材料的全冠和天然離體牙依據(jù)牙弓形態(tài)均勻地固定在牙位固定板上,由于光固化樹脂在未經(jīng)過光照前是軟質(zhì),經(jīng)過特殊光照后才能固化,故將帶有全冠和離體牙的牙位固定板放在箱式光固化機(jī)中光照10min固化,再將整個(gè)牙位固定板固定在充滿水的塑料圓桶的底部,其下頜牙合平面的高度距桶底約35.47mm,大體為正常人牙合平面到下頜骨下緣的高度,塑料圓桶的放置位置與正常人拍攝錐形束CT時(shí)頭部的位置相一致(圖1和2)。1.2.4掃描視野小附加過濾功能電壓110kV,電流20mA,曝光時(shí)間3.4s,體素大小160μm,灰階12bit,焦點(diǎn)0.3mm,掃描視野20cm×25cm,速度18S/ROT,無附加過濾功能。錐形束CT旋轉(zhuǎn)360度,獲取錐形束CT影像,掃描的圖像經(jīng)過處理后以DICOM格式保存于光盤。1.2.5偽影條數(shù)及最大徑的定量分析將錐形束CT掃描獲取的DICOM數(shù)據(jù)導(dǎo)入MIMICS軟件,進(jìn)行520層分層顯示,選取偽影產(chǎn)生相對(duì)明顯的一層,觀察氧化鋯全瓷冠、玻璃陶瓷全冠、聚合瓷全冠、4種金屬烤瓷全冠以及鑄造金屬全冠的成像效果,并與天然離體牙的影像相比較,最后對(duì)結(jié)果用圖像處理軟件進(jìn)行偽影條數(shù)及最大徑的定量分析。2結(jié)果2.1角形圖像對(duì)比氧化鋯全瓷冠,玻璃陶瓷全冠,聚合瓷全冠,金鉑合金、鈷鉻合金、純鈦、鎳鉻合金4種金屬烤瓷全冠,金鈀合金鑄造金屬全冠以及天然離體牙的錐形束CT二維斷層影像成像效果見圖3(圖中的數(shù)字分別表示不同材料的全冠和離體牙),在氧化鋯全瓷冠、4種金屬烤瓷全冠和金鈀合金鑄造金屬全冠影像周圍都出現(xiàn)不同程度的放射狀或條索狀的條紋,對(duì)全冠外形的準(zhǔn)確辨識(shí)產(chǎn)生影響,而玻璃陶瓷全冠、聚合瓷全冠以及天然離體牙的外形邊界清晰。2.2偽影的最大徑測(cè)試圖4中顯示用以每個(gè)全冠CT影像的大體中心為圓心,直徑為4.3cm的圓,從錐形束CT斷層圖像中截取每一個(gè)全冠產(chǎn)生偽影最明顯的圖像,觀察牙冠周圍放射性條紋,圖中的紅點(diǎn)表示條紋所在的位置,紅點(diǎn)的個(gè)數(shù)代表?xiàng)l紋的條數(shù);再用4.3cm直徑的圓截取每個(gè)全冠的影像圖片(圖5),將圖片分別導(dǎo)入AdobePhotoshopCS3Extended軟件用標(biāo)尺工具測(cè)量偽影的最大徑(表1),對(duì)每個(gè)全冠的偽影的最大徑進(jìn)行比較。氧化鋯全瓷冠、金鉑合金烤瓷冠、鈷鉻合金烤瓷冠和鎳鉻合金均能產(chǎn)生偽影,其產(chǎn)生偽影的程度相差不大,純鈦烤瓷全冠周圍產(chǎn)生的偽影較少,聚合瓷全冠和玻璃陶瓷全冠與天然離體牙不產(chǎn)生偽影。3x線出現(xiàn)的偽影偽影是影響口腔頜面錐體束CT圖像質(zhì)量的一個(gè)重要因素,在口腔頜面錐形束CT影像中,偽影產(chǎn)生的因素主要有以下4種:(1)運(yùn)動(dòng)偽影:其產(chǎn)生的原因主要是在CT掃描過程中,患者自主或者非自主的運(yùn)動(dòng)破壞了投影數(shù)據(jù)的一致性和完整性,從而在重建圖像過程中表現(xiàn)出各種偽影。CT成像可分為兩個(gè)過程:一是投影數(shù)據(jù)的采集,受機(jī)械性能的限制需要經(jīng)歷一定的時(shí)間;二是圖像重建,從投影數(shù)據(jù)獲得圖像是一個(gè)復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算過程,采用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)也需要一定的時(shí)間,所以作為一種間接成像技術(shù),當(dāng)被掃描物處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí),這種缺陷在圖像中就表現(xiàn)為明顯的運(yùn)動(dòng)偽影(雙重影像),這種偽影可以要求患者在口腔頜面錐形束CT掃描過程中保持穩(wěn)定和盡量減少投照時(shí)間來避免。(2)位置偽影:是由于被投照物體過于靠近掃描視野的邊緣,物體邊緣的圖像容易產(chǎn)生光環(huán)樣偽影。(3)金屬偽影:金屬作為一種高密度的物體在射線通過時(shí)的衰減系數(shù)比其他低密度的物質(zhì)高很多,從而引起X線被這些物體作用后急劇衰減,導(dǎo)致對(duì)應(yīng)的投影數(shù)據(jù)失真,重建時(shí)圖像上會(huì)出現(xiàn)偽影。這些由于金屬植入物帶來的偽影被統(tǒng)稱為金屬偽影口腔修復(fù)中所用的金屬材料均屬于高密度物質(zhì),拍攝錐形束CT時(shí)會(huì)產(chǎn)生射線束硬化偽影,對(duì)金屬材料周圍區(qū)域的影像產(chǎn)生嚴(yán)重的影響,影響醫(yī)生對(duì)病情或治療效果的準(zhǔn)確判斷,針對(duì)此現(xiàn)象在臨床上已經(jīng)出現(xiàn)了多種校正方法,目的是盡量減少偽影的產(chǎn)生,其中比較徹底的辦法還有賴于錐形束CT三維重建算法的發(fā)展。盡管目前專門針對(duì)射線束硬化效應(yīng)的各種重建算法的效果得到了一定的證實(shí),但尚未完全應(yīng)用于臨床,需要經(jīng)過更多的模型和臨床實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行可靠性評(píng)估,因而在口腔臨床中,針對(duì)金屬材料在錐形束CT掃描圖像中產(chǎn)生偽影的現(xiàn)象還沒有好的解決方法,為避免偽影的影響,盡量選擇非金屬的材料。本實(shí)驗(yàn)中所用的容器主要是模擬口腔的空間大小,將模型放在容器中可以模擬天然牙列在口腔中的位置,避免位置差異影響修復(fù)體在錐形束CT掃描時(shí)的成像效果。據(jù)國(guó)外文獻(xiàn)報(bào)道實(shí)驗(yàn)將臨床常用的氧化鋯全瓷冠、玻璃陶瓷全冠、聚合瓷全冠、4種金屬烤瓷全冠、鑄造金屬全冠以及天然牙放在同一固定底座中,同時(shí)在錐形束CT下進(jìn)行掃描,這樣可以保證所有材料的全冠錐形束CT掃描參數(shù)(錐形束CT的參數(shù)是隨著掃描對(duì)象及環(huán)境的不同進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)節(jié)的)相同,同一外界環(huán)境下進(jìn)行掃描,使得實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有可比性;因?yàn)樵谇捌诘念A(yù)實(shí)驗(yàn)中對(duì)臨床常用的4種氧化鋯材料在錐形束CT掃描影像中產(chǎn)生的偽影做過定量分析,4種氧化鋯二維斷層影像中產(chǎn)生的偽影程度基本相同,所以在本實(shí)驗(yàn)中僅選用一種氧化鋯材料進(jìn)行定量分析;將相鄰全冠之間保持一定的距離,目的主要是盡可能減少不同材料的烤瓷冠之間產(chǎn)生的偽影干擾。本實(shí)驗(yàn)所用的離體牙選用新鮮的牙齒,主要