多年来，正畸治疗前通过头影测量正、侧位片（或称头颅定位正、侧位片）进行头影测量分析，得到颅颌面骨骼位置关系与形态特点的信息，已经成为非常成熟的检查方法。随着CBCT在口腔颌面部影像诊断中应用的日益推广，CBCT配置的图像处理软件也不断成熟，可以满足正畸临床中的不同需要。同时，由于CBCT所配置软件可以完成任意空间距离或角度的测量，使影像测量的功能极大丰富，有较好的应用前景。因此，CBCT的应用使得正畸的影像学诊断正在从二维时代向三维时代迈进。

1.三维骨骼结构观察

（1）原理：无论是螺旋CT还是CBCT，扫描完成后均获得容积数据（图1）。容积扫描范围之内的解剖结构，可以理解为由无数个大小相等的正方体的体素（voxel）堆砌而成，每个体素均有其空间坐标定位并有其特定的代表组织结构密度的CT值（hounsfield unit，HU）。体素在图像中表现为一个像素（pixel）。各种图像后处理的方法均是基于容积数据得到各种清晰的重组图像。由于CBCT中体素具有各向同性（iso tropic voxel）的优点，即体素的长、宽、高均相等，所以，CBCT各方向重组图像中的空间分辨率相同。

图

图1 容积数据、体素与像素的示意图

容积再现（volume rendering）是根据CT 值差异选取不同密度组织的体素重组成像的图像后处理技术。例如，当所有CT 值大于250HU 的体素参与重组图像时，便可得到密质骨结构的图像，而软组织体素不参与重组。这样便可得到骨骼结构的三维图像（图2）。

图2 CBCT颅颌面骨骼三维容积再现图像

在容积再现图像后处理过程中，通过定义CT 值阈值范围选择参与重组的体素。选择不同的重组模式、调节CT 阈值可达到不同的重建效果。由于牙釉质、牙骨质、密质骨、松质骨的CT 值依次变小，因此，恰当调节重组阈值可以观察牙排列情况。

最大密度投照法（maximum intensity projection，MIP）是将容积数据内的最大密度的组织结构，按照一定的投影方向重叠于二维图像的技术方法（图3）。

图3 CBCT颅颌面骨骼最大密度投影（MIP）图像

（2）应用：CT最突出的优势在于其对于骨骼三维结构再现的精确性。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。

2.二维头影测量

（1）原理：多平面重组是CBCT 或螺旋CT 中最常应用的图像后处理方法，即选择任意平面中的体素重组成像。如图4 所示，当选择头颅正中矢状面进行重组时，图像可显示垂体窝、颅底、鼻额缝、前后鼻棘以及下颌骨颏部正中等结构。

图4 CBCT正中矢状位示意图

在多平面重组中，选取不同层厚的体素进行处理成像可生成不同层厚的图像，如图5所示，为经过一侧髁突的矢状位成像。当层厚薄为单层体素时，则可重组得到最薄层的图像，图像仅能反映该层结构的情况；当选择较厚层的体素进行成像时，髁突及下颌升支可全部纳入重组，得到的图像则可基本反映整体情况。

在多平面重组中，如选定平面为正中矢状面，层厚包括全颅左右向宽度，则可生成模拟头颅侧位片图像。如选定平面为冠状面，层厚包括全颅前后向宽度（13～15cm），则可生成模拟头颅正位片图像（图6），实际上也是容积再现的一种特殊形式。在显示骨骼结构的同时，可整合形成软组织侧貌的图像进行分析。

图5 CBCT多平面重组中的层厚变化

图6 CBCT头颅正、侧位片示意图

（2）应用：传统的头颅定位侧位片应用于口腔正畸已经非常成熟。然而，传统头颅定位侧位片的投照成像技术存在有不可避免的缺陷。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，因而很难真正实现双侧下颌升支的完全重叠，存在有影像误差。此外，由于在同一患者多次投照过程中，很难完全保证正中矢状面与X线焦点和胶片的位置关系，因此，也使得在头颅侧位片重叠比较观察中存在有误差。

正中矢状面图像可应用于评价上下颌骨与颅底的矢状位置关系，并可以进行准确的定性测量分析（图7）。但其缺点是双侧升支及髁突的信息无法反映于图像之中。同时，当患者存在有明显的上下颌骨不称畸形时，正中矢状面的定义也存在有困难。

图7 CBCT正中矢状位中SNA与SNB角的测量

然而，无论是CBCT还是多层螺旋CT，对于骨结构的显示都有强大而且丰富的处理方案（图8）。经扫描获得的容积数据，可经过不同的计算方式把头颅三维体素信息投影于二维图像中，不存在放大率问题。同时，在成像过程中，成像角度可随意调节使双侧颅底、下颌骨髁突和升支达到最大限度的重叠，因而对于投照体位的要求也不如传统头颅侧位片严格。

图8 颅颌面骨骼容积再现图像

虽然CBCT三维重组头颅正侧位片的空间分辨率低于直接X线投照得到的头颅正侧位片，但已可充分满足定点测量的要求。

3.三维空间定点及测量

CT提供的三维空间结构信息以及三维定点测量功能使得颅颌面结构的测量分析内容极大丰富。三维空间测量中，线距与角度的测量也不再受限于某一个二维图像（图9）。CT提供给临床医生不再是某一个固定不变的二维图像，而是一个可根据临床需要灵活处理的三维立体信息。容积扫描范围之内的解剖结构，可以理解为由无数个大小相等的正方体的体素堆砌而成。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，任意二点之间的距离和任意三点之间的角度便可以进行准确的计算。在此基础上，测量所需区域的面积或体积也成为可能。

图9 三维空间定点及测量示意图

在二维图像中，有大量的骨性结构的重叠影像，影响定点的准确性。例如，髁突顶点（Co点），由于其影像经常与关节结节及颅底等结构重叠较多，定点的可重复性和可靠性均较差。同时，二维图像由于信息的限制，所能够进行测量分析的项目也十分受限。

在CBCT和螺旋CT图像分析中，允许进行容积范围内的任意两点的距离测量和任意三点所形成的角度的测量。而且，三维线距以及角度测量均有较高的准确性（图10）。

由于三维空间测量方法的发展成熟，正畸头影测量从二维时代向三维时代发展，使得正畸医生可以更加快捷、准确、全面地了解患者颅颌面骨骼结构的情况。

图10 颅颌面骨骼三维定点示意图