磁共振成像显示下牙槽神经几何的准确性

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2014.24.012

中国组织工程研究 ›› 2014, Vol. 18 ›› Issue (24): 3840-3844.doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2014.24.012

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磁共振成像显示下牙槽神经几何的准确性

邓伟¹，黄代营²，陈松龄²，陈井鑫¹，廖天安¹

1海南省人民医院口腔颌面外科，海南省海口市 570001
2中山大学附属第一医院口腔颌面外科，广东省广州市 510080

修回日期:2014-05-16 出版日期:2014-06-11 发布日期:2014-06-11
通讯作者: 陈松龄，博士，教授，中山大学附属第一医院口腔颌面外科，广东省广州市 510080
作者简介:邓伟，男，1981年生，山东省枣庄市人，汉族，2009年中山大学毕业，博士，主治医师，主要从事颅颌面种植外科及下牙槽神经损伤诊疗的研究。
基金资助:
国家自然科学基金项目(81360172)，课题名称：下牙槽神经、舌神经挤压伤及离断伤的磁共振成像及基础研究

Geometric accuracy of magnetic resonance imaging displaying the inferior alveolar nerve

Deng Wei¹, Huang Dai-ying², Chen Song-ling², Chen Jing-xin¹, Liao Tian-an¹

1Department of Oral and Maxillofacial Surgery, Hainan Provincial People’s Hospital, Haikou 570001, Hainan Province, China
2Department of Oral and Maxillofacial Surgery, the First Affiliated Hospital, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510080, Guangdong Province, China

Revised:2014-05-16 Online:2014-06-11 Published:2014-06-11
Contact: Chen Song-ling, M.D., Professor, Department of Oral and Maxillofacial Surgery, the First Affiliated Hospital, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510080, Guangdong Province, China
About author:Deng Wei, M.D., Attending physician, Department of Oral and Maxillofacial Surgery, Hainan Provincial People’s Hospital, Haikou 570001, Hainan Province, China
Supported by:
the National Natural Science Foundation of China, No. 81360172

摘要/Abstract

摘要：

背景：MRI弥补了X射线及CT难以显示神经的软组织方面的不足，可以清晰直接显示下牙槽神经。
目的：评价磁共振成像显示下牙槽神经的几何准确性。
方法：新鲜尸体头颅1个去除软组织附丽，MRI、CT扫描获得数据，分别测量下颌两侧第2前磨牙与第1磨牙、第1磨牙与第2磨牙、第2磨牙与第3磨牙之间3个部位下牙槽神经与骨皮质之间距离，利用电锯切开两侧同样位置下颌骨体部，游标卡尺测量神经与骨皮质之间距离，将MRI、CT、游标卡尺测量3种方法所测得的数据进行t检验。
结果与结论：通过3种方法测量18个点骨皮质距离，下牙槽神经距离平均值分别为(4.894±1.692)，(4.906±1.715)，(4.861±1.718) mm，三者间两两比较差异均无显著性意义(P > 0.05)。提示MRI显示下牙槽神经具有良好的几何准确性，为进一步应用于种植等术前影像学检查提供依据。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

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关键词: 组织构建, 组织工程, 磁共振成像, 下牙槽神经, 种植, 测量, 准确性, 国家自然科学基金

Abstract:

BACKGROUND: MRI makes up for a deficiency of X-ray and CT images in nerve imaging and can display inferior alveolar nerve clearly and directly.
OBJECTIVE: To assess the geometric accuracy of MRI displaying the inferior alveolar nerve.
METHODS: One fresh human cadaver head was scanned by MRI and CT after removing the soft tissue. The distances were measured between the second premolar and the first molar, the first molar and the second molar, the second molar and the third molar. After cutting the bilateral mandible on the same sites with a saw, the distances between inferior alveolar nerve and cortex were measured with a caliper. The data measured by MRI, CT and caliper were statistically analyzed for the t-test.
RESULTS AND CONCLUSION: The average distances measured by the three methods between inferior alveolar nerve and cortex were (4.894±1.692), (4.906±1.715) and (4.861±1.718) mm, respectively. There was no significant difference in the average distance among the three methods (P > 0.05). The geometric accuracy of MRI displaying the inferior alveolar nerve was good. It can provide experimental evidence for MRI application in preoperative imaging such as dental implant.

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

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Key words: magnetic resonance imaging, mandibular nerve, odontometry

中图分类号:

R318

邓伟，黄代营，陈松龄，陈井鑫，廖天安 . 磁共振成像显示下牙槽神经几何的准确性[J]. 中国组织工程研究, 2014, 18(24): 3840-3844.

Deng Wei, Huang Dai-ying, Chen Song-ling, Chen Jing-xin, Liao Tian-an . Geometric accuracy of magnetic resonance imaging displaying the inferior alveolar nerve[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2014, 18(24): 3840-3844.

图/表（结果） 1

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引言

下牙槽神经是三叉神经第3支下颌神经的最大一分支，其自下颌神经分出后，往下贯穿于下颌骨升支和下颌骨体内，在近颏部双尖牙区下方的下颌骨颏孔分为颏神经和切牙神经。下牙槽神经主要支配下颌牙齿的感觉及下唇颏部的感觉功能，是下颌骨内重要的解剖结构。在临床中常常由于外伤、外科治疗、种植等导致下牙槽神经损伤，肿瘤可以压迫和侵犯，其发生率为3.9%(拔除智齿，其中25%为永久性损伤)-78%(矢状劈开术)^[1-8]。无疑，外科治疗前精确了解下牙槽神经的解剖位置或清晰的显示下牙槽神经对于制定治疗计划、做出正确诊断、避免下牙槽神经损伤等具有重要的临床意义。

目前临床中显示下牙槽神经的影像学方法，最常用的是全景片和CT^[9-12]。全景片可以显示下颌骨内下颌管的位置情况，囊肿或肿瘤与下颌管的毗邻关系，测量缺牙区牙槽嵴的距离，但其是通过显示下颌管来间接了解神经的走行情况，存在较多缺点，具有较大的放大率(10%-30%)，且不同位置其放大率不一样^[13-14]。CT能够进行三维重建及任意层面重建，图像准确性较高^[15-19]，是一种良好的用于种植和正颌外科治疗前影像学检查方法，但是CT仍然是通过显示下颌管的情况间接了解下牙槽神经的走行位置及毗邻情况，不能够直接显示下牙槽神经。同时CT具有较大的辐射，对人身体有害^[20]，对于一些特殊患者，如肿瘤术后、长期慢性炎症导致下颌神经管壁骨质破坏，难以提供足够治疗前信息。因此研究新的影像学方法直接显示下牙槽神经具有重要的临床意义。

20世纪70年代, 随着磁共振的出现并应用于临床，医学诊断又多了一种有效的成像仪器。目前磁共振成像已广泛应用于临床各种疾病的诊断。应用磁共振成像对于周围神经及其病变的检查和图像分析的研究越来越多，但是多集中在视神经、听神经和面神经及臂丛、腰骶丛等神经^[21-24]，而对于三叉神经特别是下颌神经的分支研究较少。由于下牙槽神经为下颌神经的分支，直径较细，行走于下颌管内，普通的磁共振成像方法很难有效显示完整的下牙槽神经，这就限制了应用MRI显示下牙槽神经对疾病的检查诊断。但是随着磁共振成像仪器的发展及新的成像序列出现，通过图像后处理技术，显示下牙槽神经已经成为一种可能。

课题组前期在国内首次成功应用MRI显示下牙槽神经^[25-28]，并初步应用于种植术前检查，但是其测量距离的准确性研究较少，缺乏解剖学测量的数据验证。本实验的目的是应用MRI显示下牙槽神经，并测量其与骨皮质之间距离，对比大体解剖和CT测量数据，进行统计学分析，验证其几何准确性，为进一步应用于临床提供理论依据。

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材料方法

设计：对比测量。

时间及地点：于2013年10月在中山大学附属第一医院磁共振室及中山大学解剖教研室完成。

材料：健康成人具有完整牙列下颌骨新鲜尸体标本1具，由中山大学医学院解剖教研室提供。

实验方法：

MRI扫描及数据测量：

图像采集：Magnetom Trio 3.0T，A Tim System超导型磁共振成像仪，版本syngoMR 2006T(Siemens 公司，德国)。

扫描体位：取仰卧常规体位，三维磁化准备快速梯度回波序列(3D MP-RAGE)。3D MP-RAGE序列扫描参数如下：TR：2 300 ms，TE：3.67 ms，TI：1 400 ms，翻转角：10°，采集矩阵：448×448，视野(FOV)：226 mm×226 mm。

图像分析及测量：将获得图像进行最大信号强度投影(MIP)、薄层MIP、多曲面重建(MPR)等后处理(图1)。将下颌骨每侧划分为3个区：①第2前磨牙与第1磨牙之间。②第1磨牙与第2磨牙之间。③第2磨牙与第3磨牙之间。下颌骨每侧按3个区划线，沿下颌骨长轴切面形成3个剖面。在MRI冠状剖面上，分别测量下牙槽神经距离颊侧、舌侧及下颌骨下缘骨皮质之间的距离(图2)。

CT扫描及测量数据：64排东芝螺旋CT扫描仪，采用螺旋扫描，层厚0.5 mm，扫描参数：扫描电压120 kV；扫描电流250 mA；球管曝光与床移动速度比0.875∶1；层厚1 mm；层距1 mm；图像矩阵512×512。CT扫描新鲜头颅标本，获得数据以DICOM格式保存，数据导入Simplant 11.0软件(Materialise，Belgian)，在软件中进行测量(图3A)，将下颌骨分为3个区，分别测量这3个区下颌骨颊舌向断面的数据，分别测量下颌管壁与颊侧骨皮质、舌侧骨皮质、下颌骨下缘之间距离(图3B)。

尸体解剖和测量数据：下颌骨取下后清除其周围软组织附丽，注意保留下颌孔和颏孔处的神经血管束，沿第2前磨牙与第1磨牙、第1磨牙与第2磨牙、第2磨牙与第3磨牙之间邻接点做垂直于下颌骨体部的垂线直至下颌骨下缘，此即为截骨锯开线。用微型电锯沿此连线锯开下颌骨标本，获得截面于下颌牙位截面找出下颌管内下牙槽神经血管束，分别应用游标卡尺测量下牙槽神经血管束距离颊侧、舌侧及下颌骨下缘距离(图3C)。

主要观察指标：MRI、CT及尸体解剖3种方法测量各位置的距离。

统计学分析：运用SPSS 19.0统计学软件对所测得数据进行分析，采用配对样本t 检验，以α=0.05作为检验标准。

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讨论

常见的损伤下牙槽神经的因素有：①口腔颌面外科外伤及火器伤，导致神经牵拉压迫、刺伤或撕裂伤等。②下颌骨囊肿、成釉细胞瘤或恶性肿瘤外科手术治疗导致神经被撕裂切割甚至切断等。③正颌外科手术中，如下颌骨垂直劈开术、矢状劈开术、颏成型术可以切割切断下牙槽神经或颏神经。④口腔种植外科中，术前测量牙槽嵴垂直骨量不准确，导致种植体挤压压迫撕裂伤。⑤义齿修复前外科不慎牵拉切割撕裂下牙槽神经。⑥冷冻伤，切除下颌骨肿瘤囊肿等，冷冻处理下颌骨导致下牙槽神经的冷冻伤。⑦下颌骨恶性肿瘤压迫累及侵犯下牙槽神经。⑧原发于下牙槽神经的肿瘤，如神经纤维瘤、神经鞘瘤或创伤性神经瘤等。其发生率为3.9%(拔除智慧齿，其中25%为永久性损伤)-78%(矢状劈开术)^[1-8]。

无疑，术前精确的了解下牙槽神经的解剖位置或清晰的显示下牙槽神经对于制定手术计划、做出正确诊断、避免下牙槽神经损伤等具有重要的临床意义。

随着磁共振成像仪器的发展及新的成像序列出现，通过图像后处理技术，显示下牙槽神经已经成为一种可能。国外1998年Nasel等^[29-30]首次尝试应用磁共振成像显示下牙槽神经的研究，得到图像较为不清晰，难以区分神经血管束，并且没有进一步去做系统的研究，只做了一些健康人的下牙槽神经的图像观察，没有进一步用于临床。后来2003年德国Kress等^[31-32]也利用MRI显示下牙槽神经方法尝试在临床对下颌骨囊肿和成釉细胞瘤等病例进行检查和分析，从而为术前制定方案避免损伤神经提供了有效的图像信息。但应用这种方法的研究的报告少见，迄今没有见到后续报道。Kress等^[33]也曾经应用MRI显示23例下颌骨骨折的患者发现2例IAN连续性中断。但只对矢状面的下牙槽神经图像做了重建，而没有做多个层面的重建。同样，仅有1篇报道，且例数太少，也没有得到更多的后续临床报道以印证MRI显示下牙槽神经连续性中断的可靠性，更没有动物实验的观察资料。

近几年，国外也有学者曾尝试应用MRI进行牙种植手术前的影像学分析，报道获得了较理想的效果^[34-37]。由于MRI可以直接清晰显示下牙槽神经的独特优点，能够清楚直接显示下牙槽神经和下牙槽神经的上下缘，以及颏孔区的环形结构，弥补了CT图像的缺点，同时MRI能够对图像做多层面重建, 因而也就能从颌骨的断面了解和测量牙种植可用骨量的高度和宽度,避免损伤下牙槽神经等重要结构,达到CT图像的效果。因而应用MRI下牙槽神经成像来定位下牙槽神经以制作牙槽外科、种植和正颌外科等术前方案，应具有极大的临床应用价值。

作者在国内首次成功应用MRI显示下牙槽神经，获得了理想的图像资料^[25-28]，且已初步成功将其应用于种植术前检查，尤其是下颌骨肿瘤外科治疗后患者行下牙槽神经移位同期牙种植治疗前显示测量，取得了良好的效果，成功避免损失下牙槽神经，但是目前缺少MRI显示下牙槽神经的几何准确性研究，缺少其用于种植前测量的准确性验证。国外仅Eggers等^[38]报道应用MRI梯度回波序列和常规CT分别扫描立体定位头颅，将获得图像进行刚性配准融合，观察下牙槽神经的冠状面和下颌管的冠状面的重叠性，认为MRI具有和CT同样的准确性。目前仍缺少解剖学测量的验证，而目前查到的有关CT、CBCT等影像学方法的准确性研究多是以解剖学测量数据作为对照^[39-40]。

本实验通过MRI显示下牙槽神经，分别测量神经距离下颌骨下缘、颊侧和舌侧骨皮质之间的距离，然后对比同部位的大体解剖数据和CT数据，经过统计学分析认为三者两两之间没有统计学差异。因此可认为磁共振成像具有良好的几何准确性。作者认为MRI显示下牙槽神经可以作为种植治疗和正颌外科手术(如下颌骨矢状劈开术、垂直劈开术、颏成型术)等治疗前的一种可以选择的影像学方法，其具有其他影像学方法所没有的独特优点：①由于全景片、CT在临床中都是显示下颌管的情况来间接显示下牙槽神经的位置，间接测量神经与周围组织的距离关系，对于一些特殊患者、部位其应用受到限制，尤其是下颌骨囊肿、肿瘤手术后，长期根尖周炎导致下颌骨骨质破坏下颌管上壁显示不清的患者，其测量数值准确性受到影响，因此较MRI直接显示测量差。②MRI没有CT的严重辐射性，对人体没有任何辐射。③MRI不仅可以显示下牙槽神经的走行位置情况，其可以准确的显示下牙槽神经出颏孔前形成的环状结构，尤其适合需行下牙槽神经移位术牙种植患者术前检查，可以避免损伤神经及其环状结构。

实验结果表明，MRI显示下牙槽神经具有良好的几何准确性，它可以应用于种植和正颌外科术前下牙槽神经的影像学显示和测量，尤其是对于一些创伤、肿瘤术后下颌神经管显示不清和需要行神经移位术的患者，MRI具有较大的优势。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

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