两种测量软件在头颅侧位片中的常用角度值比较

两种测量软件在头颅侧位片中的常用角度值比较

头影测量一直是口腔正畸形临床诊断、治疗设计、疗效评估和研究的重要分析方法之一。临床上常用的头影测量方法很多,并且这些分析法测量项目相对较多,多以角度和线距测量为主。计算机头影测量软件从20世纪末开始出现,现在已经广泛应用于正畸临床和科研,其中Winceph测量软件是国内外普遍应用的计算机头影测量软件。而随着锥形束CT(cone-beamcomputedtomography,CBCT)在口腔临床中的广泛应用,基于CBCT的三维测量软件也随之产生,但其应用才刚起步,某些方面还不是很完善。三维测量技术有其特定的优势,它必将是未来正畸临床检查和诊断分析方法的趋势。本文通过InvivoDental5.0的三维测量软件程序与Winceph8.0测量软件分别对同一患者的常用测量角度值进行测量和比较,分析三维测量软件与Winceph8.0的测量结果是否存在差异,推断三维测量软件是否具有优越性,为临床诊断和治疗计划的制定及疗效评估提供参考。1材料和方法1.1研究对象的确定选择在沈阳军区总医院口腔门诊就诊的40例需要进行正畸治疗的恒牙列患者为研究对象,其中男性13例,女性27例;年龄12~24岁,平均年龄为18.5岁。1.2维测量软件40例患者使用KaVo3DeXamVision[卡瓦盛邦(上海)牙科医疗器械有限公司]进行拍摄。拍摄时,患者一直保持直立的坐姿。在CBCT进行三维重建时,拍摄条件为:球管电流5mA,球管电压为120kV,曝光时间为4.0s,重建层厚为0.3mm,重建结果以DICOM3.0格式输出并保存。在KaVo3DeXamVision中启动InvivoDental5.0软件[卡瓦盛邦(上海)牙科医疗器械有限公司],并在InvivoDental5.0中的3DAnalysis中直接对三维重建后的CBCT数据进行三维定点测量。使用InvivoDental5.0软件中的SuperCeph对CBCT重建后的数据进行头颅侧位片的转化。通过软件调整,使两侧的头颅侧位片进行精确地重合。图像生成后输出为JPG格式图片保存。将保存好的图片导入Winceph8.0软件中进行定点测量.由同一操作者按照统一标准分别通过三维测量软件与Winceph8.0测量软件对国内外头影测量分析法中常用角度值进行测量。每个角度值测量2次,取平均值。测量项目包括以下项目。SNA:蝶鞍点-鼻根点-上齿槽座点角;SNB:蝶鞍点-鼻根点-下齿槽座点角;ANB:上齿槽座点-鼻根点-下齿槽座点角;U1-NA:上中切牙切缘与鼻根点-上齿槽座点连线的交角;L1-NB:下中切牙切缘与鼻根点-下齿槽座点连线的交角;U1-L1:上下中切牙长轴的交角;OP-SN:平面与颅底平面的交角;GoGnSN:下颌角-颏顶点连线与颅底平面的交角;FMA:眼耳平面-下颌平面角;IMPA:下中切牙-下颌平面角;FMIA:下中切牙-眼耳平面角。1.3测量结果对比应用SPSS16.0软件进行统计学分析。采用Wilcoxon符号秩和检验方法,对比2种测量软件的测量结果之间的差异。采用相关分析检验同一操作者2次测量之间的可重复性。以P<0.05为差异具有统计学意义。2gn-sn及fma的差异本研究中,大部分三维测量软件与Winceph8.0测量软件对常用角度值测量结果的差异无统计学意义(P>0.05),但U1-NA、OP-SN、GoGn-SN及FMA的差异具有统计学意义(P<0.05)。本研究是定量数据配对设计的小样本资料,该结果是通过秩和检验所得。当同一患者的2种测量方法得到的结果差值为零时,舍去不计;当差值绝对值相等,若符号不同,求平均秩次;若符号相同,求平均秩次,再计算总正差值秩次和T+与总负差值秩次和T;查表确定P值。角度测量结果如表1所示。该操作者对2种方法2次定点的重复性均好,CBCT定点的相关系数为1,CBCT转化后头影测量片定点的相关系数为0.9。3对正畸治疗计划定位精度的测量本研究是对比三维与二维测量方法在角度测量上的差异,所以必须尽最大可能地避免其他因素的误差:1)定点前,必须熟悉地掌握各点的解剖位置及临床用途;2)同一操作者分别对三维与二维测量软件上所需测量的点进行定点,间隔1周后,再测量1遍,取2次的平均值;3)所有数据均为三维重建后所得,即三维测量是直接在InvivoDental5.0软件中的3DAnalysis空间构想上标点所进行,而二维测量是经CBCT转化的头颅侧位片,所以它们的基调背景都是三维重建后的影像,具有可重复性和可靠性,能有效避免传统的X线影像由于双侧升支与X线源和胶片位置关系的差异,靠近胶片侧升支放大率永远小于对侧,而无法真正实现双侧下颌升支的完全重叠等问题。在图像处理软件中,重组的三维结构可以按任意角度进行旋转,从各个方向观察骨骼结构的形态与位置关系。左、右侧位利于观察下颌角的角度,上、下颌骨的侧位关系等,而正位、颅底位图像则利于偏斜畸形的观察。通过轴位、矢状位以及冠状位三维图像观察可精确定义并记录一个体素的空间位置,这样任意三点之间的角度值便可以进行准确的计算。三维测量中还可以进行空间上的重叠以及渲染效果与灰度X线片的重叠,均使测量结果有较高的准确性。正畸治疗计划的制定需要头影测量来辅助诊断,现今的头影测量方法主要分2种:传统的Winceph二维测量和CBCT的三维测量。通过定点测量的方法评价2种软件对常用角度值测量结果的差异性,不可避免地引入了定点误差。但三维重建后的影像,经CT转化后再定点,具有可重复性,其定点误差均有明显的减少,例如:可以充分利用三维的优势,进行空间上的重叠以及渲染效果与灰度X线片的重叠,均能减少定点误差。本研究结果中,SNA、SNB、ANB、L1-NB、U1-L1、IMPA和FMIA在2种软件上的测量结果无明显差异;而U1-NA、OP-SN、G0Gn-SN和FMA却在2种软件上的测量结果的差异具有统计学意义(P<0.05)。分析其原因如下。1)U1-NA:可能是由于在三维空间转化为二维平面成像时,导致某三维形状被掩饰,某些信息丧失,致使在二维平面上ANS点及A点没有具体明确的显影。2)OP-SN:在三维空间上,切牙及磨牙的定位只是空间某个断面的平面影像,并非是切牙及磨牙的三维立体构象;切牙部分覆覆盖会遮盖下切牙切缘部分的具体位置,对下切牙准确的定位也有影响。3)GoGn-SN:二维测量是经过两侧下颌骨边缘的重叠后的影像均分所得,难免会产生不可避免的误差;而GoGn点在三维空间上的自动生成,也存在软件上的不完善性。4)FMA:同样存在着GoGn-SN所出现的问题;并且,眶下缘点在三维结构中并不明确,眶边缘相比更清晰。5)其他原因:(1)解剖耳点在三维结构中,由于透视程度的不同,从外耳道外缘到耳道深部均有可能成为定点的标志;(2)牙性的标志点在三维图像中可清楚的分为左右两侧,因此在正中矢状面反而看不清牙齿的完整结构,所有的牙性结构均可以分为左右两侧来进行观察,均分原则虽然在二维测量中是最基本的原则,但在三维影像是非常不准确的。随着CBCT的应用及三维软件技术的逐渐完善,应