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论著 | 基于AutoCAD软件测量的牙槽骨吸收界线在辅助诊断Ⅱ期牙周炎中应用初探

论著 | 基于AutoCAD软件测量的牙槽骨吸收界线在辅助诊断Ⅱ期牙周炎中应用初探

引用本文

张碧桐,任秀云. 基于AutoCAD软件测量的牙槽骨吸收界线在辅助诊断Ⅱ期牙周炎中应用初探[J]. 中国实用口腔科杂志,2026,19(2):202-208. DOI:10.19538/j.kq.2026.02.012.

作者信息

基金项目:山西省重点研发计划项目(202302130501009)

作者姓名:张碧桐,任秀云

作者单位:山西医科大学口腔医学院·口腔医院牙周科,山西 太原 030001

通信作者:任秀云,电子信箱:rxy611@163.com

摘要

目的    应用AutoCAD软件测量牙槽骨吸收界线,初步分析其作为辅助诊断Ⅱ期牙周炎参考值的可行性。

方法    选取2023—2024年于山西医科大学口腔医院放射科拍摄根尖片的612例患者的临床和影像学资料行回顾性分析,共纳入牙齿1 272颗,其中中切牙116颗、侧切牙110颗、尖牙106颗、第一前磨牙340颗、第二前磨牙330颗、磨牙270颗。应用AutoCAD软件对纳入牙齿根尖片中的牙根长度、15%和33%牙根长度进行精确测量,并计算釉牙骨质界(cemento-enamel junction,CEJ)下1 mm和2 mm分别占牙根长度的百分比。针对1例轻度牙周炎病例,由20名牙周科医生分别采用临床医生目测判断法、基于AutoCAD软件测量判断法、基于本研究参考值判断法对根尖片中下颌第二前磨牙骨吸收程度进行判定。

结果    在上颌中,中切牙、侧切牙、尖牙、第一前磨牙、第二前磨牙牙根及磨牙颊根、磨牙腭根长度的15%依次为(2.35 ± 0.16)、(2.24 ± 0.16)、(2.83 ± 0.08)、(2.14 ± 0.18)、(2.15 ± 0.17)、(1.50 ± 0.23)、(2.20 ± 0.15)mm,其33%依次为(5.17 ± 0.35)、(4.93 ± 0.36)、(6.24 ± 0.19)、(4.70 ± 0.40)、(4.72 ± 0.37)、(3.31 ± 0.51)、(4.83 ± 0.32)mm,其CEJ下2 mm依次占牙根长度的(13 ± 1)、(13 ± 1)、(11 ± 0)、(14 ± 1)、(14 ± 1)、(20 ± 3)、(14 ± 1)%。在下颌中,中切牙、侧切牙、尖牙、第一前磨牙、第二前磨牙、第一磨牙、第二磨牙牙根长度的15%依次为(2.13 ± 0.10)、(2.22 ± 0.12)、(2.72 ± 0.22)、(2.28 ± 0.16)、(2.26 ± 0.18)、(2.03 ± 0.16)、(1.99 ± 0.19)mm,其33%依次为(4.68 ± 0.21)、(4.88 ± 0.26)、(5.98 ± 0.47)、(5.01 ± 0.35)、(4.97 ± 0.40)、(4.48 ± 0.34)、(4.38 ± 0.42)mm,其CEJ下2 mm依次占牙根长度的(14 ± 1)、(14 ± 1)、(11 ± 1)、(13 ± 1)、(13 ± 1)、(15 ± 1)、(15 ± 1)%。基于病例分析结果显示,在临床医生目测判断法中,10%(2/20)的医生判断为Ⅰ期牙周炎,90%(18/20)的医生判断为Ⅱ期牙周炎;在基于AutoCAD软件测量判断法和基于本研究参考值判断法中,20名医生的测量结果一致性良好,组内相关系数分别为0.86、0.89,均支持Ⅱ期牙周炎的诊断。

结论   基于AutoCAD软件在根尖片中测量的15%和33%牙根长度参考值可用于辅助诊断Ⅱ期牙周炎,且CEJ至牙槽嵴顶距离> 2 mm作为牙槽骨吸收的判断依据具有局限性。

关键词

Ⅱ期牙周炎;牙周病新分类;诊断;AutoCAD;骨吸收

牙周病是普遍存在的公共卫生问题且早期隐匿,全球约10亿人受重度牙周炎影响,我国近90%的成年人患有不同程度的牙周病,早期精准诊断对降低疾病负担至关重要[1-3]。2018年,美国牙周病学会(American Academy of Periodontology,AAP)与欧洲牙周病学联盟(European Federation of Periodontology,EFP)联合发布牙周病国际新分类(下文简称为“2018年牙周病新分类”),将牙周炎分为Ⅰ ~ Ⅳ期[4]。其中,Ⅰ期和Ⅱ期牙周炎经规范的非手术治疗通常可获得良好效果,但因临床表现不典型,其准确分期仍是临床诊断中的难点[5]
2018年牙周病新分类中,牙周炎分期主要依据邻面临床附着丧失(clinical attachment loss,CAL);当CAL无法准确测量时,则借助影像学骨吸收(radiographic bone loss,RBL)来判断[6]。但目前在临床上RBL是根据邻面釉牙骨质界(cemento-enamel junction,CEJ)、牙槽嵴顶及根尖(root apex,RA)位置进行主观判读,尤其针对Ⅰ期牙周炎的RBL < 15%和Ⅱ期牙周炎的RBL为15% ~ 33%难以在X线片上准确界定,易造成分期不一致现象[7-8]。此外,传统临床上常以“CEJ至牙槽嵴顶距离> 2 mm”作为牙槽骨吸收的判断依据,但不同牙位牙根长度差异显著,固定的2 mm在各牙位中所占根长比例并不一致,直接套用该标准存在局限性。
AutoCAD(Autodesk Computer Aided Design,Autodesk公司,美国)是一种高精度测量软件,本课题组既往研究已将其用于牙周影像定量分析,验证了其在牙根长度及牙槽骨吸收参数测量中的可行性与良好重复性,可实现数字化X线影像的客观定量评估[9-11]。基于此,本研究应用AutoCAD软件对不同牙位牙根长度进行影像学精确测量,计算15%和33%牙根长度所对应的CEJ下距离,并分析CEJ下2 mm在不同牙位中所占根长比例,旨在为Ⅱ期牙周炎RBL界线的客观判定提供量化依据,从而提高早期牙周炎分期的准确性与一致性。

1.

资料与方法

1. 1    研究对象    本研究经山西医科大学口腔医院伦理委员会审核批准(批件号:2025SLL008)。选取2023—2024年于山西医科大学口腔医院放射科拍摄根尖片的612例患者的临床和影像学资料行回顾性分析,其中男302例,女310例;年龄18 ~ 70岁,平均(42.6 ± 13.1)岁。纳入标准:①图像清晰,且均由同一台X线机(Gendex expert DC,卡瓦,德国)拍摄,能完整显示所检查牙齿的各标志点;②拍摄方法均采用平行投照技术;③拍摄体位为标准体位;④牙根影像清晰完整、无重叠,无明显形态异常。排除标准:①邻面存在龋坏;②有根尖周炎表现;③有正畸治疗史;④依据2018年牙周病新分类诊断为Ⅲ期或Ⅳ期牙周炎。经严格筛选后,最终纳入研究牙齿1 272颗,其中中切牙116颗、侧切牙110颗、尖牙106颗、第一前磨牙340颗、第二前磨牙330颗、上颌磨牙132颗、下颌第一磨牙70颗、下颌第二磨牙68颗。

1. 2    研究方法
1. 2. 1    测量与计算方法    采用AutoCAD软件对纳入牙齿进行测量与计算,具体步骤如下。①定点:根据Persson等[12]研究方法确定测量标志点,包括CEJ点、RA点、牙根15%点(将CEJ点与RA点连线后等分20段,在牙根冠方第3段与第4段交界处标记对应点)及牙根33%点(将CEJ点与RA点连线后等分3段的最冠方点)。②牙根长度的确定:上颌磨牙按牙根处理,颊根以近中和远中CEJ点至RA点的直线距离取均值作为牙根长度;腭根则以近中与远中CEJ点连线的中点作为CEJ参考点,并测量该点至RA点的距离作为牙根长度。其他牙位均以近中及远中CEJ点至RA点距离的平均值作为牙根长度。③连线:将近中和远中牙根15%点和牙根33%点分别连线,展示Ⅱ期牙周炎RBL界线。④测量与计算:应用AutoCAD软件直接对牙根长度、15%和33%牙根长度进行精确测量,并计算CEJ下1 mm和2 mm分别占牙根长度的百分比。见图1。
所有操作均由2名口腔科医生(具有≥ 5年牙周科临床工作经验)完成,随机选取30张根尖片(60颗牙齿)的测量结果行一致性检验,结果显示一致性良好,组内相关系数(intraclass correlation coefficient,ICC)≥ 0.75。将2名医生对同一牙位的测量结果取均值作为最终数据用于分析。
1. 2. 2    典型病例分析方法    选取2024年12月于山西医科大学口腔医院牙周科就诊并诊断为轻度牙周炎患者1例。采用3种方法对患者根尖片中下颌第二前磨牙骨吸收程度进行判定,患者签署知情同意书。①临床医生目测判断法:请20名具有丰富临床经验(临床工作时间> 5年)的牙周科医生在未告知其他牙周临床测量指标的前提下,仅基于根尖片进行独立目测分析。②基于AutoCAD软件测量判断法:由同一批20名牙周科医生采用AutoCAD软件对该牙根尖片进行标定,测量牙根长度(CEJ点至RA点距离)及骨吸收量(CEJ点至牙槽嵴顶点距离),并计算骨吸收量占牙根长度的百分比。③基于本研究参考值判断法:以本研究建立的该牙位15%牙根长度为参考值,由同一批20名牙周科医生测量CEJ点至牙槽嵴顶点的距离并分析。
1. 3    统计学处理    应用SPSS 25.0软件对数据进行统计学描述与分析。各牙位测量指标和计算指标以“均数±标准差”表示,其中牙根长度补充其95%置信区间(95%CI)。典型病例分析中,采用一致性检验分析20名牙周科医生测量结果的一致性,ICC ≥ 0.75为一致性良好。

2.

结果

2. 1    不同牙位测量指标分析    在上颌中,上颌磨牙颊根长度较短为(10.02 ± 1.55)mm,15%牙根长度为(1.50 ± 0.23)mm,33%牙根长度为(3.31 ± 0.51)mm;尖牙牙根较长为(18.89 ± 0.56)mm,15%牙根长度为(2.83 ± 0.08)mm,33%牙根长度为(6.24 ± 0.19)mm;其他牙位的牙根长度为14.24 ~ 15.66 mm,15%牙根长度为2.14 ~ 2.35 mm,33%牙根长度为4.70 ~ 5.17 mm。见表1。
在下颌中,第一磨牙的牙根长度为(13.56 ± 1.04)mm,15%牙根长度为(2.03 ± 0.16)mm,33%牙根长度为(4.48 ± 0.34)mm;第二磨牙牙根长度为(13.27 ± 1.26)mm,15%牙根长度为(1.99 ± 0.19)mm,33%牙根长度为(4.38 ± 0.42)mm;尖牙牙根较长为(18.13 ± 1.43)mm,15%牙根长度为(2.72 ± 0.22)mm,33%牙根长度为(5.98 ± 0.47)mm;其他牙位的牙根长度为14.17 ~ 15.18 mm,15%牙根长度为2.13 ~ 2.28 mm,33%牙根长度为4.68 ~ 5.01 mm。见表1。Ⅱ期牙周炎牙槽骨吸收界线示意图见图2。
2. 2    不同牙位计算指标分析    根据表2结果显示,CEJ下1 mm和2 mm在不同牙位牙根长度中所占比例存在明显差异。在上颌中,CEJ下1 mm占尖牙牙根长度的(5 ± 0)%、切牙牙根长度的6% ~ 7%、前磨牙牙根和磨牙腭根长度的7%、磨牙颊根长度的(10 ± 2)%;在下颌中,CEJ下1 mm占切牙、尖牙及前磨牙牙根长度的6% ~ 7%,占磨牙牙根长度的7% ~ 8%。
在上颌中,CEJ下2 mm占尖牙牙根长度的(11 ± 0)%、切牙牙根长度的(13 ± 1)%、前磨牙牙根和磨牙腭根长度的(14 ± 1)%、磨牙颊根长度的(20 ± 3)%;在下颌中,CEJ下2 mm占尖牙牙根长度的(11 ± 1)%、前磨牙牙根长度的(13 ± 1)%、切牙牙根长度的(14 ± 1)%、磨牙牙根长度的(15 ± 1)%。
2. 3    典型病例分析    临床医生目测判断法结果显示,2名(占10%)医生判断为Ⅰ期牙周炎,18名(占90%)医生判断为Ⅱ期牙周炎。基于AutoCAD软件测量判断法结果显示,20名医生的测量结果一致性良好(ICC = 0.86);牙槽骨吸收量计算结果为(16.2 ± 1.4)%,支持Ⅱ期牙周炎的诊断。基于本研究参考值判断法结果显示,20名医生的测量结果一致性良好(ICC = 0.89);本研究建立的下颌第二前磨牙15%牙根长度参考值为(2.26 ± 0.18)mm,CEJ点至牙槽嵴顶点距离测量结果为(2.40 ± 0.18)mm,大于参考值,支持Ⅱ期牙周炎的诊断

3.

讨论

牙槽骨吸收是牙周病的重要影像学表现,通常以骨吸收占牙根长度的比例描述其严重程度[13]。部分学者直接以“CEJ至牙槽嵴顶距离”作为骨吸收量[14-18];而另一些学者则认为,CEJ至牙槽嵴顶的测量值中包含约2 mm的生理性牙槽骨高度,因此主张该距离减去2 mm作为实际牙槽骨吸收量[19]。为解决这一问题,2018年牙周病新分类提出依据牙槽骨在牙根中的具体位置进行分期[4,8,20]。然而,在常规X线片上,Ⅱ期牙周炎的影像学判断界线仍主要依赖经验,且快速、准确地定位15%与33%的牙根长度在临床实践中较为困难。本研究基于根尖片,应用AutoCAD软件对不同牙位牙根长度及其15%和33%位置对应的CEJ下距离进行精确测量与描述性分析,并计算CEJ下1 mm和2 mm在牙根长度中的比例,以获得客观、可量化的影像学参考数据。此外,尽管根尖片是评估牙槽骨吸收的常用方法,但曲面体层片在整体牙列问题筛查中亦具有重要价值[21]。本课题组既往研究表明,基于AutoCAD软件在根尖片与曲面体层片上测量的牙槽骨吸收量具有较高一致性[10]。提示,在牙槽骨吸收量评估中,曲面体层片可在一定程度上补充根尖片的诊断信息,增强了本研究测量结果在临床中的参考价值。
本研究结果显示,不同牙位的牙根长度及其15%、33%位置对应的CEJ下距离存在明显差异。上颌磨牙通常具有多个牙根,且呈颊舌向分布,在平行投照条件下,各牙根与胶片的平行程度存在差异,可能影响影像中牙根长度的显示。因此,本研究对上颌磨牙的颊根与腭根分别进行测量,以减少多根结构对结果的干扰。总体而言,上下颌尖牙牙根长度较大,其15%与33%牙根长度亦相对较大;切牙与前磨牙次之;磨牙牙根相对较短,其中上颌磨牙颊根最短,其15%牙根长度为(1.50 ± 0.23)mm,即Ⅰ期和Ⅱ期牙周炎的分界线。故传统临床上的“CEJ至牙槽嵴顶距离> 2 mm为牙槽骨吸收的判断依据”不适用于上颌磨牙颊根,易低估骨吸收程度。因此,在临床影像评估中应结合牙位特征谨慎判断骨吸收情况,以提高诊断的准确性。
因CEJ下2 mm是影像学上判断牙周炎骨吸收的常用参考指标,本研究测量了各牙位的牙根长度,并计算CEJ下2 mm在不同牙位牙根中所占比例。结果显示,该比例在尖牙中相对较小,而在磨牙中相对较大,提示固定的2 mm阈值在不同牙位中所代表的骨吸收程度并不一致。需要指出的是,在下颌磨牙区,CEJ下2 mm占牙根长度百分比约15%,与Ⅱ期牙周炎的影像学分期阈值较为接近,因此在该牙位中具有一定的参考意义。然而,由于常规X线片为二维影像,难以全面反映牙槽骨的三维解剖形态,实际骨吸收程度仍可能被低估。由此再次说明,CEJ至牙槽嵴顶距离> 2 mm作为牙槽骨吸收的判断依据具有局限性。
本研究聚焦早期牙周炎的影像学筛查与分期,兼顾临床可行性与诊断效能。已有研究表明,根尖片、曲面体层片及锥形束CT(cone beam CT,CBCT)在评估牙槽骨吸收方面差异不显著[22]。CBCT虽可显示骨缺损形态,但易高估骨吸收程度,且成本高、辐射量大[23],不适用于常规筛查,初筛仍主要依赖根尖片和曲面体层片[24]。本研究基于大量临床影像数据,建立各牙位牙根长度及其15%和33%的参考值体系,并引入AutoCAD软件高精度测量手段,为Ⅱ期牙周炎分期提供客观的参考值。基于本研究典型病例分析结果提示,临床医生目测判断法存在主观差异;基于AutoCAD软件测量判断法的可重复性较佳,但需对测量数据进行计算;相较而言,基于本研究参考值判断法较为客观、简便,且可重复性较佳。
本研究存在一定局限性:①尚未界定牙周健康与Ⅰ期牙周炎的影像学界线[25]。②部分牙位样本量不足,需进一步验证。③上颌第一磨牙腭根的测量分析易受伪影影响,可能影响Ⅲ期牙周炎的判断。④二维X线片易低估骨吸收程度,且影像反映的仅为骨质累积性变化;在临床诊断中应结合病史、探诊及影像学分析结果等,以提高准确性。⑤缺少与其他辅助诊断方法比较的大样本随机对照研究。
综上,本研究不仅为牙周炎分期的影像学判断提供了实用参考数据,也为未来基于图像的智能辅助诊断系统开发提供了基础技术依据,具备良好的临床推广与应用前景

-参考文献略-

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