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錐形束CT:口腔醫師影像診斷利器

   隨著全球患者對醫療射線越來越敏感的趨勢,除去很多沒有傳統CT設備的口腔醫院和部分耳鼻喉專科醫院已購買之外,相當多已經裝備多排螺旋CT的綜合醫院口腔科也著手引進CBCT。

  Conebeam(錐形束)CT是當今口腔頭顱影像設備中最有前途和實用性的設備。Conebeam(錐形束)CT的應用給口腔及頭顱部臨床領域中的診斷和治療帶來了革命性的變化。美國ADA預計在今後五年內全球至少有10萬台以上的市場。     ConebeamCT,顧名思義是錐形束投照計算機重組斷層影像設備,其原理是X線發生器以較低的射線量(通常球管電流在10毫安左右)圍繞投照體做環形DR(數字式投照)。然後將圍繞投照體多次(180次-360次,依產品不同而異)數字投照後“交集”中所獲得的數據在計算機中“重組,reconstruction”後進而獲得三維圖像。CBCT獲取數據的投照原理和傳統扇形掃描CT是完全不同的,而後期計算機重組的算法原理有類似之處。     CBCT與體層CT(螺旋CT)的最大區別在於體層CT的投影數據是一維的,重建後的圖像數據是二維的,重組的三維圖像是連續多個二維切片堆積而成的,其圖像金屬偽影較重。而CBCT的投影數據是二維的,重建後直接得到三維圖像。從他們的成像結構看,CBCT用三維錐形束X線掃描代替體層CT的二維扇形束掃描;與此相對應,CBCT采用一種二維面狀探測器來代替體層CT的線狀探測器。顯然,CBCT采用錐形束X線掃描可以顯著提高X線的利用率,只需旋轉360度即可獲取重建所需的全部原始數據,而且用面狀探測器采集投影數據可以加速數據的采集速度;CBCT所具有的另一個優勢就是很高的各向同性空間分辨力。     傳統螺旋CT存在:1.X線輻射量大,對於口腔正畸,種植等需多次投照重復進行檢查的病例,不符合“醫療照射正當化”原則;2.CT圖像質量及准確性易受例如螺距(螺旋CT),層厚等多種因素影響;3.圖像重建操作相對復雜,須由經過專業影像培訓的人員實施,在一定程度上造成醫學影像與口腔臨床診斷脫節;4.經濟成本高,患者花費增加。     Conebeam(錐形束)CT與傳統扇形掃CT相比,具有如下優點:     1.射線量極低     相比傳統多排螺旋CT,NewTom錐形束CT一次投照只相當於傳統CT的1/30-1/40放射量,僅相當於4次數字化曲面斷層投照放射量。——一份美國的研究報告指出,一張CBCT的劑量(36.9uSv)僅相當於一套全口根尖片的劑量(大約13-100uSv)。口腔正畸科的患者多為兒童,而兒童射線吸收能力是成人的10倍。在患者多為兒童的正畸治療領域,輻射極低的CBCT相比於傳統CT無疑具有極大的優勢。同時,口腔科利用本科所擁有的CBCT對兒童氣道通氣障礙的早期診斷可使大部分兒童咬合畸形得到及時救治。     2.應用范圍極其廣泛     NewTom12英寸錐形束CT可廣泛應用於口腔颌面外科,正畸科,正颌外科,種植科,牙體科,颞下颌關節科及耳鼻喉科等。傳統CT雖然有一些口腔軟件可選擇,但費用高而且不及CBCT專用口腔軟件更加人性化。口腔專科醫院和裝備了大視野錐形束CT的綜合醫院口腔科,可以在較短的時間內,使種植,根管(牙體),正畸,正颌,外科,牙周等領域有一個較快的發展。     3.口腔科應用更加方便
  從CBCT以往客戶(如北京301醫院)的經驗來看,傳統CT雖然可以獲得口腔科所需的大部分頭顱3D圖像,但在視野選擇,圖像合成等口腔專業所需個性化圖像生成方面,口腔科本身所擁有的CBCT有著無法比擬的優勢。——許多研究機構對比了CBCT和全身CT(包括螺旋CT和多層CT)對口腔颌面部結構的成像效果,結果表明,CBCT的空間分辨率高,CBCT對於高分辨率區域,如下颌骨,下颌神經管,颞下颌關節解剖結構的成像質量更好。CBCT的三維成像和多方向層面成像特點也有助於對口腔颌面部疾病診斷。和傳統CT相比,CBCT不僅大大減少了曝光輻射劑量,其數據更可在初次重建獲得的軸位圖像上進行多向、多層面重建及曲面體層重建或三維重建。CBCT的序列縱斷面重建,可以清楚地顯示上、下颌弓呈正交垂直關系的縱斷面影像,是口腔颌面部CT(口腔CBCT)不同於其他通用CT的特色重建序列。另外,三維重建圖像還允許任意角度旋轉觀察,任意選擇重建范圍。在三維重建圖像上通過調節窗可將部分骨組織去除,只留下密度較高的牙齒圖像。再輔以軸位和其他層面圖像可以精確地了解埋伏牙的形態、位置、與鄰牙的關系以及鄰牙有無位移或根吸收等。因此,CBCT檢查可為臨床醫生做進一步治療設計或術前入路選擇提供准確的信息。所以說,CBCT的使用可以大大提高口腔科的科研和臨床水平。     另外,由於低端螺旋CT掃描時間較長,曝光時間相對較高,對於不危及生命而應根據臨床需要多次投照的正畸和種植治療的口腔患者來說,在矯治及種植前或治療中對他們進行多次螺旋CT檢查也有悖於醫學倫理,而且其相對昂貴的價格也使患者難以接受。而放射量極低使用方便的口腔錐形束CT可使口腔科特有的,在種植,牙體,正畸治療時往往需多次投照的三維影像診斷大為方便和安全。
  4.在軸向位有更清晰的圖像     錐形束CT的成像原理決定了其在矢狀位投照時獲得的圖像信息相比扇掃多排螺旋CT更多,因而能獲得更准確地矢狀位斷層圖像,特別是口腔領域中常用的硬組織圖像。最常用的傳統螺旋CT技術,是通過多層掃描後對所獲得的一系列軸向斷層圖像進行三維疊加重建,相對而言,其所獲得圖像的縱向分辨率較低,比較容易產生階梯狀偽影,圖像質量不夠細膩。因此,傳統螺旋CT技術在病變集中於頭顱中下部,組織結構測量多以毫米計量的口腔正畸、種植及牙體學領域的應用受到一定限制。CBCT由於可以一次掃描多層組織,因而大大提高了獲取數據的速度和X線的利用率,其一般掃描投照時間為20秒左右,放射劑量比傳統CT降低約15-20倍;同時也使重建出的容積圖像的軸向分辨率得到很大提高,其物理層厚可低至0.1毫米;這也大大降低了CBCT掃描的成本。因此,空間分辨率高(0.1mm),數據采集時間短(10多秒),曝光劑量小(降低至20-30倍),拍攝成本低等優點的CBCT系統的出現,為顱面部三維重建影像在口腔正畸領域的廣泛應用提供了新的可能。NewTomCBCT能獲得最低0.1毫米的真實數據斷層圖像(而非計算模擬處理數據圖像),並且圖像重建層厚在掃描之後可根據臨床需要任意設定。而傳統多排CT一般最低掃描斷層厚度只能達到0.5-0.6毫米(造價近2000萬的64排螺旋CT掃描層厚可達到0.325毫米),而且必須在操作掃描前提前設定掃描層厚。     5.可作為口腔常規檢查手段
  CBCT因其相對的低費用,低放射量(NewTom產品射線量只及傳統CT放射量的1/30-40),已經具備了其作為口腔常規影像檢查的條件。其更短的掃描時間,更低的輻射量,更高的空間分辨率及更低的掃描成本,也第一次使正畸醫生將三維顱颌面影像作為常規檢查診斷設計資料成為可能。這也從深度及廣度上大大拓展了正畸領域的科學研究內容。在北美及歐洲的一些國家,口腔醫生為規避日益增加的患者法律訴訟,已經要求患者在接受治療前進行上下颌(大視野機型可一次完成掃描)的CBCT投照以獲取病人三維影像信息作為今後患者治療後的原始檔案。而這對於費用高昂,輻射量大,主要服務於全身檢查的傳統螺旋CT顯然不適用。     6.使用操作簡單     通常說來,錐形束CT口腔技術人員或普通放射人員都可操作,而不像傳統CT操作需要專業人員持有上崗證。頭顱錐形束CT軟件的特殊設計也使口腔專業人員使用起來更加方便,口腔專業人員完全可以按自己的意願隨意獲取自己想要的口腔3D圖像。     7.購買費用相對低廉
  以NewTom12英寸錐形束CT(可投照全頭顱,重組20cm直徑*22cm高的3D圖像)為例,購買價格為人民幣三百多萬,可掃描重建層厚薄至0.1毫米的三維圖像。成像高度能涵蓋大部分國人面頰正畸所需長度的九英寸NewTom錐形束CT售價僅二百多萬。而掃描重建能達到0.325毫米層厚的64排螺旋CT需要兩千萬左右。
  8.維護費用低廉     仍以NewTom12英寸錐形束CT(可投照全頭顱)為例,全年所有項目保修合同費用為九萬人民幣(優質保修合同)。而傳統16排螺旋CT不含球管保修一年要三十萬左右。二者相差極大。     Conebeam(錐形束)CT的局限:     1.投照重組圖像中低密度分辨率不夠,對部分軟組織解剖結構特別是軟組織病變顯像不如多排螺旋CT清晰。     2.全身錐形束CT的技術應用未突破。
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