胡子洋 綜述 林梓桐 審校

（南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬口腔醫(yī)院口腔頜面醫(yī)學(xué)影像科，南京 210008）

口腔頜面部解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，牙體組織結(jié)構(gòu)精細(xì)，各類牙體修復(fù)材料偽影的影響，使得常規(guī)的影像學(xué)檢查技術(shù)對(duì)于部分疾病的顯示和診斷存在著一定的局限性，而在現(xiàn)有的各類影像技術(shù)的基礎(chǔ)上使用生物材料則可在一定程度上提升不同組織間、正常組織和病變組織間的對(duì)比度，進(jìn)而幫助臨床醫(yī)生進(jìn)行疾病的診斷。傳統(tǒng)X線技術(shù)雖然可以較清楚顯示牙體組織以及骨組織，但對(duì)于牙體硬組織的早期隱匿性病變或進(jìn)展速度快的病變，如繼發(fā)齲，急性齲，牙隱裂等，往往因其病變區(qū)密度與周圍組織差異度較小，診斷存在一定局限性，并且上述技術(shù)無(wú)法顯示牙周軟組織?，F(xiàn)代影像技術(shù)飛速發(fā)展，錐形束CT（Cone beam CT，CBCT）、磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）、光 學(xué) 相 干 斷 層 成 像（Optical Coherence Tomography， OCT）、光 學(xué) 成 像 技 術(shù)（Optical imaging， OI）結(jié)合各類生物材料為牙體及牙周疾病診斷及治療評(píng)估提供了越來(lái)越多的技術(shù)手段。本文將基于現(xiàn)代影像技術(shù)及生物材料的牙科精準(zhǔn)診斷的研究進(jìn)展作一綜述。

1 基于CBCT和生物材料的診斷技術(shù)

口腔頜面錐形束CT（Cone beam CT， CBCT）是一種可用于牙科疾病診斷的專用CT機(jī)，與全身CT相比，CBCT具有體素小，空間分辨率高，輻射劑量相對(duì)較小的優(yōu)點(diǎn)。

牙周探針是目前最常用的臨床牙周檢查儀器，檢查準(zhǔn)確度受生物學(xué)、物理、操作因素影響。自動(dòng)牙周探針能顯著提高測(cè)量準(zhǔn)確性，但價(jià)格較高，需借助計(jì)算機(jī)使用，同時(shí)恒定的探診壓力可能穿透韌性減少的牙周炎癥組織，導(dǎo)致測(cè)量數(shù)值不準(zhǔn)。Weidmann等研究人員將含有造影劑的不透射材料注射入豬的人造牙周袋中，評(píng)估了CBCT圖像上牙周袋的顯示精度，結(jié)果顯示實(shí)驗(yàn)組牙周袋測(cè)量深度與對(duì)照組自動(dòng)牙周探針的臨床測(cè)量無(wú)顯著差異。Elashiry等在此基礎(chǔ)上引入了人造頭骨模型，利用聚乙烯硅氧烷印模材料模擬牙齦，將含鎢酸鈣（CaWO）的不透射線造影劑注入牙周袋中，在CBCT下實(shí)現(xiàn)了對(duì)牙周袋深度的精確測(cè)量，其結(jié)果突破了CBCT無(wú)法顯示牙周軟組織的局限性，提供了高精度且無(wú)創(chuàng)的牙周袋深度的檢查的新思 路。

牙隱裂是導(dǎo)致牙缺失的第三大因素，在臨床上一直是診斷和治療的難題。由于隱裂牙裂紋細(xì)小隱匿，CBCT在折裂紋的診斷方面仍然存在較大的局限性。Yuan等人的一項(xiàng)體外研究將泛影葡胺涂抹于隱裂紋表面后進(jìn)行CBCT常規(guī)劑量掃描，實(shí)現(xiàn)了對(duì)隱裂紋的增強(qiáng)顯影，提供了一種早期診斷牙隱裂的方法。

牙齒的位置和牙弓的形狀取決于舌部與口周肌壓力平衡。MRI舌部成像常因患者拍攝體位問(wèn)題產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)偽影，為了找到一種評(píng)估舌部與牙列的穩(wěn)定位置關(guān)系的方法，Ding等將硫酸鋇（BaSO）造影劑涂布于受測(cè)者舌部，口底及硬腭進(jìn)行了CBCT拍攝并三維重建，成功獲得了清晰的舌部與牙列形態(tài)及相對(duì)位置關(guān)系，提供了一種正畸治療前評(píng)價(jià)牙列和舌部關(guān)系的新方法。

但目前上述研究大部分為實(shí)驗(yàn)研究，在臨床運(yùn)用時(shí)由于口內(nèi)環(huán)境復(fù)雜，且患者易產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)偽影，如何將其推廣運(yùn)用于臨床尚有待進(jìn)一步研究。

2 基于MRI和生物材料的診斷技術(shù)

磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）廣泛應(yīng)用于顱腦，腹部等全身多部位多種疾病的診斷，而在牙科領(lǐng)域的應(yīng)用相對(duì)較少，且硬組織顯影效果較CT清晰度低。

氫氧化鈣是蓋髓治療常用的蓋髓劑，但其蓋髓密封性相對(duì)一般，溶解性高，X線成像對(duì)比度較差。Mastrogiacomo等人將含有超順磁性氧化鐵（SPIO）和膠體金組成的核殼結(jié)構(gòu)雙對(duì)比劑csDCA加入磷酸鈣水門?。–PC）中，為CPC提供了MRI和CT顯影性，csDCA對(duì)CPC理化性能無(wú)影響，可同時(shí)在顯微CT以及MRI下顯影，術(shù)后7周CT造影劑降解，而MRI造影效果始終良好，提供了一種研究蓋髓治療的新方式。

羥基磷灰石（Ca（PO）（OH），HA）可用于牙科硬組織修復(fù)，擁有出色的生物相容性，優(yōu)異的組織結(jié)合效果，可釋放有益離子，參與人體新陳代謝，刺激骨質(zhì)增生，促進(jìn)組織缺損的修復(fù)，但由于HA的機(jī)械性能相對(duì)較差，很難對(duì)其進(jìn)行加工。Guo等將稀土磷酸鹽GdPO加入HA中，Gd在MRI下顯影，使HA陶瓷獲得了機(jī)械性能的加強(qiáng)與良好的MRI顯影特性，并可通過(guò)MRI對(duì)硬組織修復(fù)情況進(jìn)行縱向觀察。

但是MRI存在價(jià)格昂貴、設(shè)備可及性較差、掃描費(fèi)用高、掃描時(shí)間長(zhǎng)等缺點(diǎn)，其牙科臨床使用價(jià)值尚有待進(jìn)一步研究。

3 基于OCT和生物材料的診斷技術(shù)

光學(xué)相干斷層成像（Optical Coherence Tomography， OCT）是將低相干光反射儀與共聚顯微鏡的原理運(yùn)用于生物醫(yī)學(xué)中，利用中心波長(zhǎng)為830nm的超級(jí)發(fā)光二極管測(cè)量生物組織的后向散射光，同時(shí)從組織反映光信號(hào)和參考鏡反射回光信號(hào)疊加、干擾以成像。OCT具有高分辨率、實(shí)時(shí)采集、非侵入性等優(yōu)點(diǎn)，可用于牙科的超微結(jié)構(gòu)成像和診斷，分辨率達(dá)10 μm。 OCT圖像質(zhì)量和采集速率在頻域OCT（Spectral domain OCT， SD-OCT）研發(fā)后獲得了改善，頻域OCT可提供比早期時(shí)域OCT（Time domain OCT， TD-OCT）更高組織分辨率和解剖學(xué)細(xì)節(jié)的圖像。

很多的修復(fù)治療可因繼發(fā)齲失敗，繼發(fā)齲發(fā)生率在修復(fù)體與洞壁間間隙大于30 μm時(shí)明顯上升。利用普通X線和CT觀察繼發(fā)齲可能會(huì)因圖像重影、分辨率不夠高以及牙科材料產(chǎn)生偽影產(chǎn)生誤判，因此對(duì)于修復(fù)體與牙體組織間微間隙的準(zhǔn)確影像顯示就成為了嘗試評(píng)估繼發(fā)齲的關(guān)鍵條件。Makishi等為了探討掃頻OCT（Swept Source Optical Coherence Tomography，SSOCT）在評(píng)估修復(fù)體窩洞邊緣適應(yīng)性的潛在用途，將兩組牛牙齒制備好窩洞后，一組放入水中靜置，另一組進(jìn)行冷熱交替處理使窩洞內(nèi)部產(chǎn)生細(xì)小裂縫，后浸入硝酸銀（AgNO）溶液處理使硝酸銀變成金屬銀微粒并具有OCT顯影性，結(jié)果顯示牙齒窩洞邊緣在OCT圖像上有較準(zhǔn)確的顯示。Braz1等將TiO殼的納米粒子（CSNp）加入自酸蝕粘接劑，利用OCT成像系統(tǒng)評(píng)估了滲透入牙體組織粘合劑與牙齒的粘合結(jié)構(gòu)，值得一提的是，齲壞組織在影像中顯示為白色斑點(diǎn)，可成為診斷咬合面齲壞或早期齲壞進(jìn)展的潛在技術(shù)。同時(shí)Bakhsh等為了評(píng)價(jià)兩種光固化系統(tǒng)對(duì)樹脂聚合收縮效果的影響，將牙科間接充填物浸沒(méi)在硝酸銀（AgNO）并化學(xué)處理后粘結(jié)至牙體組織，OCT成像后圖像中修復(fù)體邊緣清晰可見(jiàn)，可用于研究評(píng)估牙科充填治療后的效果。

可疑的咬合面齲，具體表現(xiàn)為咬合面釉質(zhì)無(wú)齲洞，無(wú)X線透射影，其釉質(zhì)表面呈現(xiàn)白堊色且探之粗糙，絕大多數(shù)不需要臨床干預(yù)措施，但其臨床表現(xiàn)與早期隱匿齲相似，現(xiàn)有診斷技術(shù)診斷準(zhǔn)確度僅有50%，而過(guò)早進(jìn)行臨床治療會(huì)造成不必要的牙體組織喪失。脫礦的釉質(zhì)的光散射改變，會(huì)限制OCT光傳輸效果，Kang等使用透明的乙烯基聚硅氧烷印模材料作為光學(xué)造影劑，利用造影劑的滲透性顯著增加了淺表咬合面病變與深層牙本質(zhì)病變的對(duì)比度，明顯提高了釉質(zhì)表面下隱匿齲的可見(jiàn)度，拓寬了OCT的可使用范圍，并提供了一種臨床上評(píng)估觀測(cè)隱匿齲的方法。

4 基于OI和生物材料的診斷技術(shù)

光學(xué)成像是近年較為熱門的研究領(lǐng)域，包括熒光成像，自熒光成像，光聲成像等，光學(xué)成像具有高分辨率，便于攜帶，無(wú)電離輻射等優(yōu)勢(shì)。

在牙科領(lǐng)域，曾有研究利用1 300 ～ 1 700 nm的近紅外光（Near infrared spectroscopy，NIR）來(lái)獲取齲損牙與正常牙的圖像。來(lái)自Li等人的一項(xiàng)研究在近紅外光學(xué)牙科成像中引入生物材料吲哚花菁綠（Indocyanine green， ICG），利用NIR牙科成像系統(tǒng)（攝像頭+光譜儀）與內(nèi)窺鏡可以實(shí)現(xiàn)在短時(shí)間內(nèi)（10 min）對(duì)牙齒形態(tài)成像，該成像方法可以清晰地觀察到牙齒的形態(tài)。牙釉質(zhì)變得透明，而牙本質(zhì)相對(duì)較暗，可對(duì)未萌牙的形態(tài)結(jié)構(gòu)進(jìn)行顯示，具有診斷牙齒萌出障礙和牙體組織異常的潛力。并且該成像技術(shù)具有實(shí)時(shí)成像，成像保留時(shí)間長(zhǎng)（72 h），設(shè)備攜帶方便的優(yōu)點(diǎn)。

光 聲 成 像（Photoacoustic imaging， PAI）是一種將光激發(fā)和超聲檢測(cè)相結(jié)合的混合成像方式，與傳統(tǒng)的光學(xué)成像技術(shù)相比，它具有深穿透性，高分辨率和高對(duì)比度的優(yōu)勢(shì)。來(lái)自Lin等人組成的研究小組利用光聲成像，將墨魚汁化學(xué)處理后制成造影劑，實(shí)現(xiàn)了對(duì)豬的牙周袋的無(wú)侵入性測(cè)量，在多次水沖洗過(guò)后依然擁有很好的成像穩(wěn)定性，同時(shí)該造影劑無(wú)食品毒性且可通過(guò)刷牙輕易去除。利用高頻超聲換能器的超聲模式可同時(shí)測(cè)量牙齦厚度。Moore等將該項(xiàng)研究應(yīng)用于人體，經(jīng)過(guò)與臨床牙周手動(dòng)和自動(dòng)探針牙周袋測(cè)量對(duì)比，結(jié)果無(wú)明顯差異。

但是光學(xué)成像技術(shù)無(wú)論光學(xué)相干斷層成像、熒光成像還是光聲成像，都存在著診斷深度不足的問(wèn)題，因此，研發(fā)檢測(cè)深度更好的成像設(shè)備及生物材料也是該領(lǐng)域的主要研究方向。

5 展望

現(xiàn)代影像技術(shù)結(jié)合生物材料學(xué)的飛速發(fā)展使得牙科影像診斷研究有了很大的進(jìn)步，包括CBCT， MRI， OCT， OI等現(xiàn)代影像學(xué)技術(shù)結(jié)合各類生物材料使得早期隱匿性齲損、隱裂牙、牙周袋深度的檢測(cè)及精細(xì)的牙科治療后評(píng)價(jià)成為可能。但是也應(yīng)該看到，目前這些診斷技術(shù)大多局限于實(shí)驗(yàn)研究，如何將其轉(zhuǎn)化成為可運(yùn)用于臨床的診斷技術(shù)尚有待進(jìn)一步研究。相信早期、精準(zhǔn)、非侵入性的診斷技術(shù)發(fā)展必將促進(jìn)牙科疾病的精準(zhǔn)、個(gè)體化治療及治療后評(píng)估。