吳賈涵++楊萍
[摘要] 牙周病患者牙槽骨破壞的評估在牙周病學(xué)的研究中起著很重要的作用。隨著現(xiàn)代醫(yī)療檢測設(shè)備的發(fā)展,無創(chuàng)且準(zhǔn)確性較高的骨密度測量技術(shù)相繼問世和推廣,頜骨密度的研究取得了較大的進展。本文就現(xiàn)有臨床采用的X線照相、曲面斷層下頜指數(shù)、下頜骨骨皮質(zhì)厚度、雙能X線吸收法、計算機數(shù)字減影技術(shù)、螺旋CT、錐形束CT等主要的骨密度檢測方法作一綜述。
[關(guān)鍵詞] 骨密度測量術(shù);牙槽骨密度;錐形束CT
[中圖分類號] R783.5 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 1673-9701(2014)03-0158-03
牙周病是人類最普遍的口腔疾病之一,同時也是造成成人失牙的主要原因[1],是一種炎癥性、破壞性疾病,可累及牙周膜、牙齦、牙槽骨、牙骨質(zhì)等牙周支持組織,臨床表現(xiàn)為牙槽骨的吸收、牙周袋的形成、附著喪失等。其中牙槽骨吸收主要病理表現(xiàn)為牙槽骨的高度、密度的變化,牙槽骨密度等指標(biāo)的測量對牙周病治療計劃的制定及預(yù)后評估有著重要的參考價值。如何正確、準(zhǔn)確地評估牙周支持組織、牙槽骨的狀況,對于臨床醫(yī)生治療牙周病或種植患者而言十分重要。
牙槽骨骨密度測量可分為定性、半定量、定量三類方法。臨床上測量骨密度常用方法包括螺旋CT測量法、雙能X線吸收法、雙光子吸收法等,這些方法大多都是用于軀干骨、脊椎、腰椎等部位。但是由于頜骨解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜,位置特殊,口腔空間狹小,周圍有較多的軟硬組織,使得上述方法應(yīng)用于牙槽骨骨密度測量時難度增大,限制了其在口腔醫(yī)學(xué)中的發(fā)展。本文就目前常用的牙槽骨密度測量方法綜述如下。
1 定性檢查法
此法較早應(yīng)用于骨密度的測量,通過對X線的黑化程度進行觀察、評估而間接得到骨密度。Devlin H等[2]通過放入口中的已知密度、厚度作為參照物,與骨組織同時拍攝圖像,觀察牙槽骨的透過度是否增加、骨小梁的多少、粗細及骨皮質(zhì)厚薄的變化等來評估牙槽骨密度的變化。由于骨骼形態(tài)學(xué)變化只有骨量超過30%的丟失才能顯現(xiàn)出密度的變化,敏感度低,不能做定量分析。
在王曉敏等[3]的牙齒缺失與骨密度關(guān)系的研究中,對于該評估方法受投照條件和觀察者的診斷經(jīng)驗、病理學(xué)知識等主觀因素影響較大,重復(fù)率不高、結(jié)論差異大,同時又受投照劑量、膠片質(zhì)量等因素影響,不適用于早期及實驗性診斷。目前X線攝片術(shù)在口腔中的應(yīng)用主要是根尖片、曲面斷層片等方式。
2 形態(tài)測定分析法
在形態(tài)測定分析法中,主要通過曲面斷層下頜指數(shù)(panoramic mandibular index,PMI)和下頜骨骨皮質(zhì)厚度(mandibular cortical index,MCI)來反映下頜骨骨量的變化。PMI就是在頦孔對應(yīng)處,下頜骨下緣骨的皮質(zhì)厚度和頦孔至下頜骨下緣距離之間的比值。MCI則是通過對雙側(cè)頦孔遠中下頜骨下緣的骨皮質(zhì)形態(tài)的變化進行骨密度的分型。MCI可以分為3型:Ⅰ.雙側(cè)下頜骨下緣骨皮質(zhì)的骨內(nèi)膜邊緣平滑整齊;Ⅱ.單側(cè)以及雙側(cè)的下頜骨下緣骨皮質(zhì)內(nèi),其骨內(nèi)膜呈現(xiàn)出半月形缺損,這就是骨陷窩吸收;Ⅲ.單側(cè)或雙側(cè)下頜骨下緣骨皮質(zhì)的骨內(nèi)膜皮質(zhì)殘余,呈多孔狀。此法的優(yōu)點在于操作簡便、價格低廉和便于普查,但是研究時要考慮各種物理的和環(huán)境的因素影響,并進行修正。雖然PMI和MCI僅是半定量的檢查法,但如能在應(yīng)用前大量調(diào)研并得出不同年齡層不同性別的相對正常參考值,那么臨床應(yīng)用時參考價值則更高。
3 定量檢查法
定量分析分為無創(chuàng)性和有創(chuàng)性兩類。有創(chuàng)性需活檢后再體外分析骨標(biāo)本,雖然可以排除軟組織等重疊影像的干擾,但其侵入性、不可重復(fù)性限制了它在臨床上的應(yīng)用,并且牙槽骨骨質(zhì)較薄,其中包埋著牙根,取材受到限制。
3.1 基于雙能X線骨密度的測量法(DEXA)
WTO中DEXA是診斷骨質(zhì)疏松的金標(biāo)準(zhǔn)。其原理是將高能量(如100 kV)時測得的X線吸收值和低能量(如50 kV)時測得的X線吸收值行綜合減法處理,通過這種方法來消除軟組織對密度測量的影響[4]。
近年來國內(nèi)外學(xué)者也有將DEXA這種廣泛運用于全身骨質(zhì)密度的方法引入頜骨骨密度測量中。為了避開頜骨骨結(jié)構(gòu)的重疊,在早年中測量下頜骨密度時應(yīng)用DEXA技術(shù),設(shè)置X線可以垂直在頭正中的矢狀面,然后在其左右側(cè)進行重疊照射,此時測量出的骨密度,就是其下頜骨的平均骨密度,之后再同中軸與外周的骨骼相比較,但是這種方法還僅限于進行實驗研究,目前還尚未能測量出頜骨內(nèi)的局部密度[5]。
3.2 基于計算機的數(shù)字減影技術(shù)(DSR)
DSR是基于數(shù)字化牙片的骨密度測量技術(shù),在口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,是常用的骨密度測量法[6]。其原理是應(yīng)用計算機將同一位置不同時期的牙片重疊,然后將不同牙片的灰度相減獲得減影圖像,未改變的部位顯示為中性,密度改變的部位則顯示為灰度的增減,從而顯示出骨密度的變化。在梁恒燕[7]的引導(dǎo)骨再生(GBR)技術(shù)修復(fù)牙槽骨研究中,使用計算機輔助圖像進行密度分析,用像素數(shù)×灰度變化的平均值對骨密度進行定量,符合相關(guān)研究要求。在黃榮[8]的研究中,對于口腔臨床診斷治療上也要用測量軟件測得,以灰度值表示骨密度值,得顯示屏上的黑色部分為完全透射區(qū),灰度值0,完全阻射區(qū)灰度值256,骨密度越大的區(qū)域灰度值就越高。孫尚敏等[9]用光密度法和PLANMECA數(shù)字化曲面體層機研究牙槽骨密度,即使使用一樣的曝光條件(66 kV,8 mA)治療前后的圖像在明暗度上仍有差異,導(dǎo)致對比時的誤差。
Arai Y等[10]在其研究中表明,當(dāng)測量牙槽嵴頂骨變化時,DSR方式具有更高的靈敏度,只是由于拍攝時操作相對復(fù)雜,難以保證術(shù)前術(shù)后投照的條件、角度等完全一致,并且診斷時主觀性較大。李升等[11]應(yīng)用DSR測量牙周基礎(chǔ)治療前后牙槽骨密度的改變,發(fā)現(xiàn)牙槽骨在治療后2個月密度有明顯增加。但曝光時間的長短及測量的軟件等對結(jié)果有一定的影響。鄭旭等[12]建立了基于X線骨密度測量法的密度定量測量系統(tǒng),該系統(tǒng)是根據(jù)特制定量鋁階的灰度和厚度來計算出照射部位的牙槽骨密度。但該系統(tǒng)的建立工作龐大,數(shù)據(jù)換算繁瑣,且準(zhǔn)確程度一樣易受投照的角度、曝光時間長短、測量軟件等的影響。endprint
3.3 螺旋CT(computed tomography,CT)
計算機層析成像也稱螺旋CT是20世紀(jì)70年代發(fā)展的成像技術(shù),其原理是先把三維立體圖像劃分為多個斷層薄片,然后檢測出斷層薄片中沿各個方向射線投影時X線衰減的量,再計算出斷層薄片中各象素的衰減系數(shù)變化值,最后將該值賦予各像素的灰度變化量。并可用不同大小的灰度值來表達骨密度的高低,組織對X線的吸收系數(shù)亦可用來表達骨密度值,即CT值,單位HU(Hounsfield Unit)。國內(nèi)黃榮、賴仁發(fā)[13]醫(yī)生在臨床工作中也認為CT值可預(yù)測骨密度,評價種植體區(qū)的種植效果。胡明華等[14]使用64排螺旋CT測量上下頜牙槽骨不同部位的骨密度。但傳統(tǒng)螺旋CT較高的檢查費、較大的放射劑量等,使其在口腔臨床中的應(yīng)用受到了一定的限制。柴娟等[15]通過螺旋CT來測量種植前牙槽骨的密度評判當(dāng)前牙槽骨的情況,以此選擇適宜的種植體及手術(shù)方式。Yamada K等[16]實驗證明螺旋CT可以真實再現(xiàn)牙體硬組織和牙槽骨的解剖形態(tài)。但是由于牙槽骨解剖結(jié)構(gòu)相對于螺旋CT掃描層而言過于精細,有時無法精確地顯現(xiàn)出根尖、牙槽嵴頂?shù)认嚓P(guān)結(jié)構(gòu)。
3.4 錐束CT(CBCT)
CBCT又稱為錐形射線計算機化斷層攝影技術(shù),于2000年左右開始應(yīng)用于臨床口腔領(lǐng)域[17]。CBCT的X線發(fā)生器為CBCT球管,使用錐形束X線圍繞顱頜面部做環(huán)形投照,獲取二維投影數(shù)據(jù),將多次投照交集獲取的二維數(shù)據(jù)重組,進而建立軸位、冠位或矢狀位的三維數(shù)字化模型,以便獲得該數(shù)字模型任意層面的截圖。CBCT的基本成像原理與傳統(tǒng)CT類似,但其作為CT技術(shù)的新產(chǎn)物采取的是大扇角掃描方式,從而減低了檢查時產(chǎn)生的放射劑量。CBCT結(jié)合相關(guān)測量軟件可以對掃描數(shù)據(jù)進行三維結(jié)果重建。每種CBCT都會自帶相應(yīng)軟件,這些軟件的共同特征是:三維可視化、三維創(chuàng)建、測量、區(qū)域斷層等。并且根據(jù)不同學(xué)科的要求還可以選擇更專業(yè)的軟件,自帶軟件由于軟硬件之間相匹配,掃射影像還原力更強,但是相對于專業(yè)牙科軟件而言略為單薄。因為CBCT能以1∶1的方式三維重現(xiàn)出頜骨及相關(guān)組織,所以相對灰度值能反映出真實骨密度值的變化。
CBCT具有三維影像重建、高空間分辨率等特點,彌補了傳統(tǒng)影像學(xué)檢查方法的不足,最小斷層精度達0.25 mm。黃榮等[18]發(fā)現(xiàn)CBCT和傳統(tǒng)X線片在評估牙齒/種植體的頰舌側(cè)及根分叉處的牙槽骨缺損方面有顯著性差異(P < 0.05)。能夠早期診斷種植體周圍炎或牙周炎,還能夠從三維方向早期觀察了解其周圍牙槽骨的形態(tài)學(xué)上的變化。國外應(yīng)用CBCT檢測牙周病患者牙槽骨狀態(tài)已經(jīng)多年,許多臨床報道均說明了CBCT圖像的應(yīng)用價值。Vandenberghe B等[19]提出,錐形束CT在根分叉處和牙周間隔的測量結(jié)果比數(shù)字牙片更為精準(zhǔn)。Lagravere MO等[20]把下頜放置物標(biāo)記為測量點,比較CBCT測量值和被視為金標(biāo)準(zhǔn)的坐標(biāo)測量儀測量值,發(fā)現(xiàn)兩者的測量結(jié)果具有很高相關(guān)性,線性測量誤差<0.6 mm,而角度誤差<1°。Misch KA等[21]應(yīng)用CBCT測量牙周炎牙槽骨高度,比較CBCT和傳統(tǒng)的根尖片測量結(jié)果后發(fā)現(xiàn)CBCT的準(zhǔn)確度更高。結(jié)果可重復(fù)性是科學(xué)實驗的原則之一,定性、半定量檢查法主觀性強,臨床醫(yī)生能否正確無誤地早期診斷也是牙槽骨密度測量研究的方向。馬志貴等[22]發(fā)現(xiàn)不同時段、不同操作者使用CBCT檢測健康成年人上頜牙槽骨密度時測出的數(shù)據(jù)沒有顯著性差異。馬志貴等[23]應(yīng)用CBCT檢測正畸治療前后牙周病患者牙槽骨高度及密度,實驗證明測量經(jīng)過三維重建的二維定點圖像得到的數(shù)據(jù)具有較高的重復(fù)性及可比性。
4 結(jié)語
近年來隨著頜骨密度測量方法的多樣化,了解各種方法的優(yōu)缺點尤為必要。目前國內(nèi)外測量密度的主流技術(shù)是定量檢查法。定性肉眼分析法、半定量形態(tài)測定分析法最大的缺點在于主觀性太強,可重復(fù)性低且不直觀。因而限制了部分這類方法在臨床早期診斷及實驗室研究方面的應(yīng)用。定量檢查法中的DEXA、螺旋CT等由于頜骨的特殊結(jié)構(gòu)的關(guān)系,無法反映出牙槽骨精細的結(jié)構(gòu)變化。DSR等定量測量牙槽骨密度的技術(shù)發(fā)展較快。將骨皮質(zhì)和骨松質(zhì)分開研究,避免重疊影像影響及軟組織的影響,提高測量的準(zhǔn)確度及精度,確切地反映出骨密度并能廣泛地應(yīng)用在臨床上。CBCT作為口腔頜面部專用CT,采用錐形束掃描方式大大降低了偽影的產(chǎn)生,而且精確度明顯高于螺旋CT,照射量大大降低,利用三維重建圖像可獲得任意方向的圖片,用測量軟件獲取各種數(shù)據(jù)可反映骨骼的狀況,值得臨床推廣使用。但是筆者認為CBCT的密度值(HU)為相對值,如何能確切地反映出骨密度尚有待研究。
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