專利名稱：一種用于口腔ct系統(tǒng)的測量頜骨密度的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種用于口腔CT系統(tǒng)的測量頜骨密度的裝置及方法。
背景技術(shù)：
在進(jìn)行種植牙手術(shù)前，醫(yī)生需要對種植部位的頜骨密度進(jìn)行評估，才能正確判斷是否可以手術(shù)，以及選擇手術(shù)方式。目前醫(yī)生主要通過X光片來判斷頜骨密度是稀疏還是較硬，但這極大依賴于醫(yī)生本人的經(jīng)驗(yàn)，對于經(jīng)驗(yàn)不足的醫(yī)生來說，很容易進(jìn)行誤判，致使手術(shù)失敗?？谇籜射線計(jì)算機(jī)體層攝影系統(tǒng)(口腔CT)是當(dāng)今口腔頭顱影像設(shè)備中最有前途和實(shí)用性的設(shè)備，口腔CT的應(yīng)用給口腔及頭顱部臨床領(lǐng)域中的診斷和治療帶來了革命性的變化。近年來在臨床中的應(yīng)用越來越廣泛。在口腔診斷影像設(shè)備中，口腔CT較X光片以及常規(guī)CT具有諸多優(yōu)點(diǎn)。因此，一種在口腔CT下可測量頜骨密度的裝置，將會(huì)為醫(yī)生進(jìn)行種植牙手術(shù)帶來極大方便。牙齒是人類咀嚼食物的重要器官，并且很大程度影響著外貌笑容的美觀。當(dāng)人們發(fā)生缺牙等問題時(shí)，常進(jìn)行種植牙手術(shù)將缺牙的部位以人工的方式種植上新的牙齒。種植牙指的是一種以植入骨組織內(nèi)的下部結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)來支持、固位上部牙修復(fù)體的缺牙修復(fù)方式。它包括下部的支持種植體(dental implant)和上部的牙修復(fù)體(dental prosthesis,implant-supported)兩部分。它采用人工材料(如金屬、陶瓷等)制成種植體(一般類似牙根形態(tài))，經(jīng)手術(shù)方法植入組織內(nèi)(通常是上下頜)并獲得骨組織牢固的固位支持，通過特殊的裝置和方式連接支持上部的牙修復(fù)體。種植牙可以獲得與天然牙功能、結(jié)構(gòu)以及美觀效果十分相似的修復(fù)效果，已經(jīng)成為越來越多缺牙患者的首選修復(fù)方式。但種植牙前需做多方面的評估，例如牙床空間、頜骨硬度，牙齦情況等等，才能正確地制定手術(shù)方案。其中，頜骨硬度是影響手術(shù)成功率的一個(gè)重要因素，牙種植術(shù)前的種植區(qū)骨密度評估是取得牙種植術(shù)成功的關(guān)鍵步驟。對于骨質(zhì)密度正常與骨質(zhì)密度疏松或較硬的病患，醫(yī)生在制定手術(shù)方案時(shí)會(huì)根據(jù)具體情況有所調(diào)整。如何得知骨質(zhì)密度的高低，目前常用的方法是醫(yī)生根據(jù)病患術(shù)前拍攝的牙部X光片，通過觀察頜骨部位的高度，來推測骨密度的高低，對于經(jīng)驗(yàn)不足的醫(yī)生，容易造成判斷上的誤差；而且，X光片是二維成像，頜骨部位的亮度還疊加了口腔中其它組織的影響，所以頜骨的亮度不能準(zhǔn)確反映骨密度的高低，造成較大的誤差，影響手術(shù)成功率。中國專利CN201752440UK植牙用鉆孔參考桿 > 提出一種利用參考桿幫助醫(yī)生判斷頜骨密度的方法。該參考桿分為三個(gè)部分，分別代表不同的頜骨密度，從上到下為稀疏，正常，密質(zhì)，將參考桿放入患者缺失的牙的位置接受X平片成像，醫(yī)生根據(jù)參考桿判斷頜骨密度屬于什么范圍。這種測量方法較單純通過平片判斷骨密度有所提高，它為醫(yī)生提供了密度參照物，可以減少判斷上的誤差。但是，這種方法是二維成像，受到口腔中其它組織的疊加影響，沒有進(jìn)行定量分析。為了避免X平片這種二維成像方式對于骨密度測量的影響，口腔部位需要進(jìn)行三維的影像學(xué)檢查技術(shù)，以便對頜骨部位進(jìn)行定量分析，減小誤差，提高準(zhǔn)確率。CT是計(jì)算機(jī)斷層攝影術(shù)(computed tomography, CT)的簡稱,它從多個(gè)角度拍攝X線片,采集被拍攝物體的三維信息，全面觀察其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而獲得物體內(nèi)部的所有信息。與X線平片相比，CT可以得到真正的斷面圖像， 具有較高的密度分辨率，并且能夠準(zhǔn)確地測量各組織的X射線吸收衰減值，不受骨體積大小的影響，進(jìn)行定量分析。文章〈應(yīng)用螺旋CT及Simplant軟件測量種植區(qū)頜骨骨密度 > (李鳳波，俞立英，蔡意達(dá)，解春。應(yīng)用螺旋CT及Simplant軟件測量種植區(qū)頜骨骨密度，上海口腔醫(yī)學(xué)，2009年2月，第18卷，第I期，52-55)中提到，將人體進(jìn)行螺旋CT掃描，利用頜骨位置的CT值大小來判斷骨密度的高低。這種方法利用三維圖像進(jìn)行測量，避免了二維圖像的誤差，可以直接對骨組織進(jìn)行定量分析。但是，CT值的大小并不能反映頜骨密度的實(shí)際值。中國專利0吧01263682￥〈定量(1'(0(1')測量人體骨密度等效體模〉中，提出一種定量CT (QCT)測量人體骨密度的等效體模。該等效體模是一系列對比液。將該等效體模與人體同步掃描，在得到的圖像中，根據(jù)測量體模獲得的密度與CT值的轉(zhuǎn)換關(guān)系，將得到的CT值轉(zhuǎn)換為骨密度。該方法只介紹了等效體模，沒有說明具體的測量方法?？谇籆T(CBCT)是一種較新的影像學(xué)檢查手段，在過去的10年時(shí)間有了飛速的發(fā)展，其對顱面部骨骼良好的成像效果，使其越來越多地被應(yīng)用于口腔顱面各種疾病的診斷和治療計(jì)劃的制定，CBCT很適合用于顱面部的成像，它能夠提供高分辨率的影像，且對于骨的成像特別好。與普通CT相比，它有掃描時(shí)間短、照射劑量低、成像精度高、應(yīng)用方便等優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)有的骨密度測量方法中還沒有專門應(yīng)用于頜骨密度測量的方法。目前為止，在頜骨密度測量中主要挪用人體其它部位的測量方法，這些方法在準(zhǔn)確度、成像方式、影像清晰度、輻射劑量以及操作簡易度等方面有各自的優(yōu)缺點(diǎn)和局限性，針對以上方面，將現(xiàn)有三種骨密度測量方法進(jìn)行對比分析，三種技術(shù)分別是X光片直接觀察法、X光片下使用參考桿法以及螺旋CT定量分析法，頜骨密度測量技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)分析見表1，
表I頜骨密度測量技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)分析
權(quán)利要求
1.一種用于口腔CT系統(tǒng)的測量頜骨密度的裝置，包括口腔CT系統(tǒng)，其特征在于還包括頭部固定機(jī)構(gòu)、定標(biāo)體模和顯示及測量裝置； 所述頭部固定機(jī)構(gòu)包括托體和支撐桿；支撐桿一端與口腔CT系統(tǒng)的機(jī)架或滑動(dòng)機(jī)架連接，另一端與托體連接； 所述定標(biāo)體模包括至少3個(gè)定標(biāo)模塊，且均固定在托體上，并置于CT成像視野范圍內(nèi)； 所述定標(biāo)模塊為圓柱體塑料容器，容器內(nèi)裝有骨組織等效物質(zhì)的水溶液，且每個(gè)定標(biāo)模塊內(nèi)的水溶液中骨組織等效物質(zhì)的濃度不同； 所述顯示及測量裝置與口腔CT系統(tǒng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于口腔CT系統(tǒng)的測量頜骨密度的裝置，其特征在于所述骨組織等效物質(zhì)是有效原子序數(shù)為16. 62 土 2. OO的物質(zhì)，16. 62為骨礦物質(zhì)Ca10 (PO4) 6 (OH) 2有效原子序數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于口腔CT系統(tǒng)的測量頜骨密度的裝置，其特征在于所述定標(biāo)模塊中的骨組織等效物質(zhì)的含量分布在(T300mg/cm3范圍內(nèi)，至少有一個(gè)定標(biāo)模塊中骨組織等效物質(zhì)的含量在(Γ100 mg/cm3，至少有一個(gè)定標(biāo)模塊中骨組織等效物質(zhì)的含量在100^200 mg/cm3,至少有一個(gè)定標(biāo)模塊中骨組織等效物質(zhì)的含量在20(T300 mg/cm3,且各定標(biāo)模塊中骨組織等效物質(zhì)的含量順序增大。
4.采用權(quán)利要求I所述的用于口腔CT系統(tǒng)的測量頜骨密度的裝置測量頜骨密度的方法，其特征在于包括以下步驟 步驟I :受檢者將頭部固定在托體上； 步驟2 : 口腔CT系統(tǒng)對待測頜骨和定標(biāo)體模進(jìn)行掃描并成像，獲得具有待測頜骨和定標(biāo)體模的三維圖像，通過顯示和測量裝置進(jìn)行三維顯示； 步驟3:操作人員在獲得的三維圖像中選取任意帶有定標(biāo)體模的截面，在該截面上順序手動(dòng)圈選每個(gè)定標(biāo)模塊區(qū)域，計(jì)算體模區(qū)域中每個(gè)定標(biāo)模塊CT值的平均值；然后選擇待測區(qū)域所在的截面，在該截面上手動(dòng)圈選待測區(qū)域，計(jì)算該CT值的平均值； 步驟4 :采用最小二乘法將每個(gè)定標(biāo)模塊的CT值平均值及其相應(yīng)的骨組織等效物質(zhì)的濃度線性回歸，得到CT值與骨組織等效物質(zhì)的濃度的線性關(guān)系； 步驟5 :根據(jù)步驟4得出的CT值與骨組織等效物質(zhì)的濃度的線性關(guān)系和待測頜骨的CT值平均值，得到待測頜骨的骨密度，完成測量。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于口腔CT系統(tǒng)的測量頜骨密度的裝置及方法，涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，該裝置包括口腔CT系統(tǒng)、頭部固定機(jī)構(gòu)、定標(biāo)體模和顯示及測量裝置；頭部固定機(jī)構(gòu)包括托體和支撐桿；定標(biāo)體模包括至少3個(gè)定標(biāo)模塊，定標(biāo)模塊為圓柱體塑料容器，容器內(nèi)裝有骨組織等效物質(zhì)的水溶液，且每個(gè)定標(biāo)模塊內(nèi)的水溶液中骨組織等效物質(zhì)的濃度不同顯示及測量裝置與口腔CT系統(tǒng)連接。本發(fā)明利用定量CT原理，測量頜骨密度，可用做CT掃描時(shí)的受檢者的頭部固定機(jī)構(gòu)，為病患進(jìn)行掃描時(shí)提供頭部的支撐和固定，實(shí)現(xiàn)定標(biāo)體模與患者一同成像，實(shí)現(xiàn)骨密度的定量測量。本發(fā)明能有效提高種植牙等手術(shù)的成功率，為口腔CT成像提供更多信息。
文檔編號(hào)A61B6/14GK102940503SQ20121042667
公開日2013年2月27日 申請日期2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月31日
發(fā)明者康雁, 陳曉朝, 孝大宇 申請人:東北大學(xué)