測(cè)量牙槽骨密度方法的研究進(jìn)展

吳賈涵++楊萍

[摘要] 牙周病患者牙槽骨破壞的評(píng)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(cè)設(shè)備的發(fā)展，無(wú)創(chuàng)且準(zhǔn)確性較高的骨密度測(cè)量技術(shù)相繼問(wèn)世和推廣，頜骨密度的研究取得了較大的進(jìn)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(jì)算機(jī)數(shù)字減影技術(shù)、螺旋CT、錐形束CT等主要的骨密度檢測(cè)方法作一綜述。

[關(guān)鍵詞] 骨密度測(cè)量術(shù)；牙槽骨密度；錐形束CT

[中圖分類號(hào)] R783.5 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673-9701（2014）03-0158-03

牙周病是人類最普遍的口腔疾病之一，同時(shí)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(cè)量對(duì)牙周病治療計(jì)劃的制定及預(yù)后評(píng)估有著重要的參考價(jià)值。如何正確、準(zhǔn)確地評(píng)估牙周支持組織、牙槽骨的狀況，對(duì)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(cè)量可分為定性、半定量、定量三類方法。臨床上測(cè)量骨密度常用方法包括螺旋CT測(cè)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(cè)量時(shí)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(cè)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(cè)量，通過(guò)對(duì)X線的黑化程度進(jìn)行觀察、評(píng)估而間接得到骨密度。Devlin H等[2]通過(guò)放入口中的已知密度、厚度作為參照物，與骨組織同時(shí)拍攝圖像，觀察牙槽骨的透過(guò)度是否增加、骨小梁的多少、粗細(xì)及骨皮質(zhì)厚薄的變化等來(lái)評(píng)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(guò)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(duì)于該評(píng)估方法受投照條件和觀察者的診斷經(jīng)驗(yàn)、病理學(xué)知識(shí)等主觀因素影響較大，重復(fù)率不高、結(jié)論差異大，同時(shí)又受投照劑量、膠片質(zhì)量等因素影響，不適用于早期及實(shí)驗(yàn)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(cè)定分析法

在形態(tài)測(cè)定分析法中，主要通過(guò)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(lái)反映下頜骨骨量的變化。PMI就是在頦孔對(duì)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(guò)對(duì)雙側(cè)頦孔遠(yuǎn)中下頜骨下緣的骨皮質(zhì)形態(tài)的變化進(jìn)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(diǎn)在于操作簡(jiǎn)便、價(jià)格低廉和便于普查，但是研究時(shí)要考慮各種物理的和環(huán)境的因素影響，并進(jìn)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(duì)正常參考值，那么臨床應(yīng)用時(shí)參考價(jià)值則更高。

3 定量檢查法

定量分析分為無(wú)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(cè)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(shí)測(cè)得的X線吸收值和低能量（如50 kV）時(shí)測(cè)得的X線吸收值行綜合減法處理，通過(guò)這種方法來(lái)消除軟組織對(duì)密度測(cè)量的影響[4]。

近年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者也有將DEXA這種廣泛運(yùn)用于全身骨質(zhì)密度的方法引入頜骨骨密度測(cè)量中。為了避開頜骨骨結(jié)構(gòu)的重疊，在早年中測(cè)量下頜骨密度時(shí)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(jìn)行重疊照射，此時(shí)測(cè)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，目前還尚未能測(cè)量出頜骨內(nèi)的局部密度[5]。

3.2 基于計(jì)算機(jī)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(cè)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(cè)量法[6]。其原理是應(yīng)用計(jì)算機(jī)將同一位置不同時(shí)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(jì)算機(jī)輔助圖像進(jìn)行密度分析，用像素?cái)?shù)×灰度變化的平均值對(duì)骨密度進(jìn)行定量，符合相關(guān)研究要求。在黃榮[8]的研究中，對(duì)于口腔臨床診斷治療上也要用測(cè)量軟件測(cè)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(jī)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(duì)比時(shí)的誤差。

Arai Y等[10]在其研究中表明，當(dāng)測(cè)量牙槽嵴頂骨變化時(shí)，DSR方式具有更高的靈敏度，只是由于拍攝時(shí)操作相對(duì)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(shí)主觀性較大。李升等[11]應(yīng)用DSR測(cè)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(gè)月密度有明顯增加。但曝光時(shí)間的長(zhǎng)短及測(cè)量的軟件等對(duì)結(jié)果有一定的影響。鄭旭等[12]建立了基于X線骨密度測(cè)量法的密度定量測(cè)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(lái)計(jì)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(shí)間長(zhǎng)短、測(cè)量軟件等的影響。endprint

3.3 螺旋CT（computed tomography，CT）

計(jì)算機(jī)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(gè)斷層薄片，然后檢測(cè)出斷層薄片中沿各個(gè)方向射線投影時(shí)X線衰減的量，再計(jì)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(lái)表達(dá)骨密度的高低，組織對(duì)X線的吸收系數(shù)亦可用來(lái)表達(dá)骨密度值，即CT值，單位HU（Hounsfield Unit）。國(guó)內(nèi)黃榮、賴仁發(fā)[13]醫(yī)生在臨床工作中也認(rèn)為CT值可預(yù)測(cè)骨密度，評(píng)價(jià)種植體區(qū)的種植效果。胡明華等[14]使用64排螺旋CT測(cè)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(fèi)、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(guò)螺旋CT來(lái)測(cè)量種植前牙槽骨的密度評(píng)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(shí)驗(yàn)證明螺旋CT可以真實(shí)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(duì)于螺旋CT掃描層而言過(guò)于精細(xì)，有時(shí)無(wú)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(jì)算機(jī)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(jìn)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(shí)產(chǎn)生的放射劑量。CBCT結(jié)合相關(guān)測(cè)量軟件可以對(duì)掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行三維結(jié)果重建。每種CBCT都會(huì)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(cè)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(qiáng)，但是相對(duì)于專業(yè)牙科軟件而言略為單薄。因?yàn)镃BCT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(duì)灰度值能反映出真實(shí)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(diǎn)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)影像學(xué)檢查方法的不足，最小斷層精度達(dá)0.25 mm。黃榮等[18]發(fā)現(xiàn)CBCT和傳統(tǒng)X線片在評(píng)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(guó)外應(yīng)用CBCT檢測(cè)牙周病患者牙槽骨狀態(tài)已經(jīng)多年，許多臨床報(bào)道均說(shuō)明了CBCT圖像的應(yīng)用價(jià)值。Vandenberghe B等[19]提出，錐形束CT在根分叉處和牙周間隔的測(cè)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(cè)量點(diǎn)，比較CBCT測(cè)量值和被視為金標(biāo)準(zhǔn)的坐標(biāo)測(cè)量?jī)x測(cè)量值，發(fā)現(xiàn)兩者的測(cè)量結(jié)果具有很高相關(guān)性，線性測(cè)量誤差<0.6 mm，而角度誤差<1°。Misch KA等[21]應(yīng)用CBCT測(cè)量牙周炎牙槽骨高度，比較CBCT和傳統(tǒng)的根尖片測(cè)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(shí)驗(yàn)的原則之一，定性、半定量檢查法主觀性強(qiáng)，臨床醫(yī)生能否正確無(wú)誤地早期診斷也是牙槽骨密度測(cè)量研究的方向。馬志貴等[22]發(fā)現(xiàn)不同時(shí)段、不同操作者使用CBCT檢測(cè)健康成年人上頜牙槽骨密度時(shí)測(cè)出的數(shù)據(jù)沒有顯著性差異。馬志貴等[23]應(yīng)用CBCT檢測(cè)正畸治療前后牙周病患者牙槽骨高度及密度，實(shí)驗(yàn)證明測(cè)量經(jīng)過(guò)三維重建的二維定點(diǎn)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(yǔ)

近年來(lái)隨著頜骨密度測(cè)量方法的多樣化，了解各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)尤為必要。目前國(guó)內(nèi)外測(cè)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(cè)定分析法最大的缺點(diǎn)在于主觀性太強(qiáng)，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(shí)驗(yàn)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(wú)法反映出牙槽骨精細(xì)的結(jié)構(gòu)變化。DSR等定量測(cè)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(cè)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(cè)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(rèn)為CBCT的密度值（HU）為相對(duì)值，如何能確切地反映出骨密度尚有待研究。

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