千亿种植牙市场下，如何选择更好的CBCT？

根据瑞士Straumann年报，韩国和以色列种植牙渗透率全球最高，高达到600颗/每万人，而中国则仅为25颗/每万人，种植牙渗透率仅高于印度。与种植牙量不匹配的是，大部分国人都存在口腔问题。我国种植牙渗透率低是因为其价格过高，“一口牙，一辆车”所言非虚，目前国内单种植牙费用8000元至20000元之间。

2023年1月11日，在国家医保局指导和协调下，全国各省份超1.8万家口腔机构参与，被业内称为“史上最难集采”正式开标，此次集采的是种植牙最核心的耗材：种植体，其平均价格降至900余元，降幅高达55%。通过本次集采，种植一颗牙的整体费用有望降低50%左右，预计每年可为患者节约40亿元左右。

我们知道，口腔种植的费用主要包括种植体、牙冠和医疗服务三块，随着种植体集采，以及下一步的牙冠竞价挂网，加之口腔种植机器人的出现，口腔种植市场将迅速扩大。而作为种植牙最重要的辅助工具，我国各级口腔医疗机构对高精度口腔CBCT的需求将被进一步打开。

一、为什么种植牙必须口腔CBCT？

对于口腔内疾病的影像诊断，通常采用牙片机、全景机、CBCT这三类设备确诊，由此也发展出了口腔颌面医学影像学。其中，牙片机主要用于牙体、牙髓和牙周等领域，受限于成像视野，不会被用于正畸或种植相关诊疗。

在实地调研中，我们发现部分诊所种植牙时，会采用全景机图像作为定位依据，尽管这也算一种解决方案，但其实全景机适合于观察所有牙齿的形态、位置及颌骨内情况，并不适合于对牙齿结构成像清晰度要求非常高的领域，比如正畸、种植、口腔颌面外科等。因为，全景机是曲线体层成像，图像有较严重的畸变失真，容易出现漏诊或误诊根裂的情况。

口腔CBCT由于实现了从三维角度显示病变组织和正常组织结构，大大提高口腔颌面疾病诊断能力。近年来更是出现了 “四合一CT”，集CBCT、全景、头侧和口内摄影(牙片)，满足了口腔临床诊断的所有需要。客观的说，口腔CBCT替代全景机已是必然。

二、种植牙对CBCT提出新的要求

当前，我国大部分地区口腔门诊仍然是以传统种植方案为主，但其实数字化种植早已成为必然趋势，借助于影像的数字化，实现口扫-CBCT-种植牙三位一体的有机融合。

比如，如今的种植牙手术，规划颌骨复位与植入物的位置，尤其是非静态植入时术中要重新规划计划的场景，所依据的重要参考之一就是CBCT影像，其对位置精度的要求至少达到0.5mm，部分优秀者可达0.05-0.3mm。

2021年4月，在发表于《口腔医学》上的“锥形束CT在牙槽外科定量测量中精准性及应用的研究进展”一文中，曾讨论过CBCT影像学测量的准确性：Tarazona结果显示CBCT测量值的误差在大于100mm的距离和低密度区域具有统计学意义，Flores-Mir发现CBCT缩小了牙体长度达4%。”

可见，传统CBCT影像，与真实人体存在不同程度的位置与尺寸偏差，且CBCT固有的散射等会影响CT值的一致性，降低同一组织材料的图像分割精度等问题，无法应对高精度种植带来的挑战。此外，图像清晰度、伪影的抑制程度等都有改进空间。那么，何种口腔CBCT才能满足临床高精度需求呢？

三、 CBCT如何应对种植牙高精度挑战？

总体来说，图像精准度是一个综合性结果，其影响因素较多，主要包括：图像的空间分辨率，决定图像精细度；图像的CT值，决定图像在数据层面的稳定度；图像的⼏何形变，决定图像在空间位置层面的准确度；图像的硬化伪影和金属伪影等成像伪影，决定图像真实度。

图像够不够“细”？
空间分辨率是评价图像质量最重要的客观参数之一，直接反映图像清晰度，其是CBCT多部件协同作用的结果，如射线焦点尺寸、探测器像素尺寸、扫描范围内投影数量，机电扫描精度和图像重建计算法等。

更高的空间分辨率，能更清晰显示牙周膜、牙槽神经在内的结构。对于种植牙来说，高空间分辨率能带来更佳的三维细节效果，也对建模、微小结构的提取、以及手术路径规划都意义重大。

《中华人民共和国医药行业标准》的YY/T-0795-2022 “口腔颌面锥形束计算机体层摄影设备专用技术条件”中，明确定义了空间分辨率的测量方法。其中，最重要的断层平面空间分辨率模块(XY、Z)空间分辨率为1.0LP/mm、1.3LP/mm、1.55LP/cm、1.7LP/mm、2.0LP/mm、2.5LP/mm、2.8LP/mm、3.5LP/mm、4.0LP/mm，即上述国标中的数值才是符合规范的。

截至目前，国标下国内口腔CT空间分辨率的最高水平是2.8LP/mm，也有厂家在尝试突破更高一档的3.5LP/mm。

图像够不够“稳”？
近年来，随着CBCT在牙科领域的广泛应用，市面上出现了小视野、中视野、大视野等不同视野的CBCT。视野越大，其临床应用范围也越广泛。但大视野CBCT不是“万能”的，也存在图像准确度的问题。

我们知道口腔CBCT是锥形束CT，根据三维下傅里叶切片定理，在Radon域都会存在一个空值空间（null space），锥形束CT的成像范围越大，Radon域中的空值空间越大，锥束伪影也就越严重，会出现CT值漂移等现象，这就是著名的锥束伪影问题，也是锥形束CT的固有问题，在128排及以上高端CT，其“屋顶”效应更为明显。

在口腔CT领域亦是如此，当口腔颌面种植手术需要16cm×9cm，甚至16×15cm大范围成像时，大视野CBCT由于投照容积大，锥束问题更为严重，图像准确度与CBCT固有的锥形束伪影之间的矛盾就会凸显出来。

因此，锥束校正一直是大视野CBCT的技术难点，目前常规解决方案是减小成像视野或者算法部分纠正，但这样不仅无法体现大视野CBCT的视野优势，也不能从物理特性的根源上纠正。

众所周知，在螺旋CT领域，西门子双源CT的出现极大提高了CT时间分辨率，解决了任意心率的心脏冠脉扫描问题。在牙科领域，其实也出现了类似的“双源”技术。

有方医疗的CBCT创造性使用“双球管+单探测器”架构，一方面无需扫描两次即可实现大视野成像，满足了临床的大视野成像需求；更重要的是，由于单X光源仅覆盖成像视野中的部分容积，一方面提高了图像的空间分辨率，另一方面将散射信号降低至传统小视野成像水平，克服了锥形束效应，减少了CT值漂移，保证了图像的稳定性和一致性。

图像够不够“准”？
通常，在口腔手术前，患者CBCT数据要被用于数字化规划颌骨复位和植入物的位置。CBCT图像要具备“形变小，边界清晰”的特点，这是因为口腔种植牙手术对图像几何形变极其敏感，会影响手术计划与植入物置入的准确度，更小的几何形变可以提高计划精度，减少种植误差，对种植牙手术有重要意义。

在临床上，几何误差产生的伪影和运动伪影非常相似，故也被归到运动伪影范畴。通常，CBCT重建算法默认扫描轨迹是圆形。然而，实际上由于系统误差及设备配重等多种原因，CBCT运动轨迹类似“类圆轨迹”，和理想圆形存在差距，难免存在误差甚至偏差。因此，必须在出厂前和现场装机时对设备进行几何校正。

从研发角度，每台机器都有个性化的几何参数，相当于每台机器的“指纹”，对每台机器的几何校正相当于获取“指纹”信息的过程，进而可以“开门”，以进行后续重建操作。

传统口腔CT在建立几何模型时，仅采用SID等10余个几何参数来描述设备运动过程。然而，要想详尽地描述类圆轨迹，需要像螺旋CT那样对数百甚至上千个投影进行校正。这种类似于“机器指纹”特征的几何伪影校正算法，尽管一定程度上提高了几何模型的复杂度，但是获得的益处是显而易见的。

目前，基于投影的几何校正在口腔CT中并未普及，国内仅有方医疗等品牌的口腔CT具备该技术，进一步降低了图像伪影，提高了图像质量。

此外，从外因角度，患者运动也会导致运动伪影，常采用颌托、头架、绑带等方式固定以来减少运动伪影。不过，更重要的是机器本身内部原因导致的运动伪影。

我们知道，机械设计一定程度上决定了CBCT扫描的精度，与固定于机架上的螺旋CT不同，口腔CBCT的“悬吊式”架构在旋转时难免机械晃动，会导致采集的数据不够精准。近年来出现了落地式带底座的旋架，一定程度减小了机械振动，提升了CBCT运动中数据采集精度。

此外，甚至还有部分口腔CBCT采用类似螺旋CT的滑环结构，不仅机械运动平稳，更无需归位，提高了扫描速度与稳定性，大幅降低运动伪影发生的可能性。

图像够不够“真”？
与螺旋CT不同，口腔CT面对的是高密度骨质、牙釉质及金属植体，更容易产生硬化伪影和金属伪影，严重时甚至影响CT值准确性。在CBCT成像中，相较于数据不完备，数据不准确对图像质量的影响更为显著。

在临床上，I类骨、II类骨及III类骨的CT值范围较宽，允许一定误差，真正重要的是抑制伪影能力， 这是衡量口腔CBCT图像质量的另一关键指标，其重要性不亚于“空间分辨率”，这需要更先进的重建算法，甚至迭代重建，以保持感兴趣区域内CT值的稳定性和一致性。比如，可以通过对成像系统的物理建模以及利用骨组织与软组织化学构成的先验信息，有助于获得更好的硬化伪影校正效果。

四、高端CBCT是趋势

从精准种植角度，更先进的机械工业设计、更高端的螺旋CT滑环技术，提高了口腔CT的稳定性、扫描速度和图像准确度；“双源”技术兼顾了大视野、图像稳定性和高空间分辨率；加上更佳的图像重建算法、以及基于机器“指纹”特征的几何伪影校正算法，使CBCT图像伪影得以抑制，空间分辨率进一步提升。

上述技术革新使CBCT的成像质量得以跨越式提升，以胜任数字化种植技术所需的诊断、评估、计划、随访等需求。在此过程当中，我们也看到了国产口腔CT已越来越好，媲美全球顶级CBCT。随着种植牙技术的普及，相信在不远的将来，国产高端CBCT会做出更多技术革新与进步，以领先的姿态在口腔影像市场脱颖而出。。。