不同年齡對(duì)種植位點(diǎn)骨密度的影響分析*

介艷巧 武忠圓 馮雨澤 楊文麗

Branemark 教授在1983 年提出[1]骨結(jié)合(Osseointegration)，即有序的活骨和負(fù)重的種植體表面之間形成結(jié)構(gòu)和功能的直接連接，無纖維組織圍繞種植體。此概念至今仍是口腔種植的理論基礎(chǔ)。影響種植體骨結(jié)合強(qiáng)度的因素很多，比如：種植體的材料、表面處理、牙槽骨質(zhì)量、負(fù)重等[2,3]。牙槽骨是人體骨組織中代謝最活躍的部分，一生都在不斷變化，在各種因素的影響下極易發(fā)生萎縮和骨質(zhì)疏松。人體骨代謝和年齡密切相關(guān)，根據(jù)年齡不同，其代謝可分為四個(gè)階段：①骨量上升期：18～30 歲，骨骼發(fā)育完成，骨量達(dá)到自身峰值水平；②相對(duì)平衡期：30～50 歲，成骨與破骨保持相對(duì)平衡；③基本骨量減少期：50～70 歲，破骨大于成骨，骨量逐漸減少；④骨量絕對(duì)減少期：70 歲以后出現(xiàn)不可逆轉(zhuǎn)的骨量流失，導(dǎo)致骨質(zhì)疏松。因此，研究不同年齡患者頜骨缺牙區(qū)域骨密度的變化有重要意義。CBCT(cone beam computer tomography)是X 線發(fā)生器以較低的射線量圍繞投照體做環(huán)形DR(digitalradiography)，然后將獲得的數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中重組，進(jìn)而獲得三維圖像。該設(shè)備具有精度高、輻射量低、操作簡便等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已成為口腔種植檢查首選的影像技術(shù)，并且有學(xué)者表示，CBCT 是測量骨質(zhì)量和骨密度的可靠工具[4,5]，可用Hounsfield Unit(HU)值表示骨質(zhì)量及骨密度。

本文通過對(duì)170 例不同年齡的部分牙列缺失患者種植位點(diǎn)的骨密度進(jìn)行測量分析，探討不同年齡段種植位點(diǎn)骨密度的變化特點(diǎn)，為臨床醫(yī)生進(jìn)行種植評(píng)估和方案制定等提供參考和依據(jù)。

1.資料與方法

1.1 一般資料 從2018 年3 月到2019 年3月，鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院口腔醫(yī)學(xué)中心影像科不同年齡的部分牙列缺失患者的CBCT 整理資料。掃描參數(shù)：掃描視野13cm×16cm，管電流5mA，管電壓120kV，體素0.25mm，掃描時(shí)間7s，斷層厚度0.125mm。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)牙齒連續(xù)缺失不超過3 個(gè)；(2)全身系統(tǒng)基本健康，3 個(gè)月內(nèi)無拔牙史；(3)口腔衛(wèi)生良好(探診出血＜20%，菌斑指數(shù)＜20%)；(4)無畸形，無影響頜骨形態(tài)的疾病及手術(shù)外傷史；(5)CBCT 圖像清晰、完整，無偽影干擾等。經(jīng)篩查后有170 例患者符合標(biāo)準(zhǔn)，其中男性80 例，女性90 例，年齡位于18～70 歲。

1.2 觀察指標(biāo) 將符合標(biāo)準(zhǔn)的患者CBCT 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成DICOM 格式導(dǎo)入Simplant11.04 軟件(Materialise 公司，比利時(shí))，進(jìn)行頜骨三維重建。以缺牙區(qū)鄰牙牙頸部的水平軸為基礎(chǔ)，以剩余牙齒根管影像為參照沿著頜骨彎曲方向繪制牙弓線(圖1a)，軟件沿著曲面重建冠狀面及矢狀面圖像(圖1b、c)，利用該軟件設(shè)計(jì)種植體的位置、角度和深度，將一個(gè)圓柱形(直徑3.5mm，長度8mm)放入擬種植位點(diǎn)用來模擬預(yù)植入的種植體(圖2)?？赏ㄟ^測量圓柱形的HU 數(shù)值來表示該區(qū)域牙槽骨密度(圖3)。所有內(nèi)容均由一個(gè)人獨(dú)自完成，1 個(gè)月后再隨機(jī)抽取20 例進(jìn)行第二次測量，用來做可信度分析。

圖1 繪制牙弓線及相應(yīng)的圖像

圖2 利用軟件設(shè)計(jì)種植體的位置

圖3 測量種植位點(diǎn)的骨密度

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 21.0 軟件對(duì)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，HU 測量結(jié)果用表示。上下頜骨間、不同性別間骨密度的比較采用獨(dú)立樣本t 檢驗(yàn)；不同區(qū)域、不同年齡組之間的骨密度比較采用單因素方差分析；以P＜0.05 表示有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

2.結(jié)果

20 例樣本2 次測量數(shù)據(jù)Kappa=0.875,表示測量者對(duì)骨密度值(HU)的測量結(jié)果一致性是較好的。研究對(duì)象包含408 個(gè)可種植位點(diǎn)，其中上頜前牙區(qū)缺失50 個(gè)、下頜前牙區(qū)缺失36 個(gè)，上頜后牙區(qū)缺失142 個(gè)、下頜后牙區(qū)缺失180 個(gè)。根據(jù)年齡將受試者分為三組：A 組18～30 歲，B 組31～50歲，C 組51～70 歲。

2.1 頜骨四個(gè)區(qū)域骨密度的差異比較 本研究170 例患者共有408 個(gè)種植牙位點(diǎn)，所有位點(diǎn)骨質(zhì)密度范圍為(1158.67～148.87)HU，平均值為(513.61±189.98)HU。其中上頜骨骨密度的平均值為(517.41±187.66)HU，下頜骨骨密度平均值為(510.23±192.83)HU，上頜與下頜骨密度的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)(表1)。

表1 上頜骨及下頜骨密度的數(shù)據(jù)比較(HU,)

表1 上頜骨及下頜骨密度的數(shù)據(jù)比較(HU,)

四個(gè)區(qū)域骨密度值比較：下頜前牙區(qū)(710.58±216.97)HU＞上頜前牙區(qū)(700.50±122.93)HU＞下頜后牙區(qū)(470.16±161.15)HU ＞上頜后牙區(qū)(452.95±162.57)HU。其中上頜后牙區(qū)與上下頜前牙區(qū)有顯著性差異，下頜后牙區(qū)與上下頜前牙區(qū)有顯著性差異，而上下頜后牙區(qū)之間、上下頜前牙區(qū)之間沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＜0.05)(圖4)。

圖4 四個(gè)區(qū)域骨密度的比較

2.2 男女性別骨密度的差異比較 男性骨密度的平均值是(522.96±174.81)HU，其大于女性骨密度的平均值是(504.97±203.45)HU，但是兩者之間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＜0.05)。

2.3 各年齡組之間骨密度的差異比較 18～30歲的患者骨密度平均值為(557.61±208.13)HU，31～50 歲的患者為(560.28±183.36)HU，51～70歲的患者為(459.38±170.50)HU。其中18～30 歲和31～50 歲的患者骨密度之間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，而大于50 歲的患者的骨密度與其余兩組具有顯著性差異(P＜0.05)(圖5)。

圖5 不同年齡段的骨密度比較

2.4 各年齡組骨密度的分類比較 Norton 和Gamble[6]學(xué)者提出不同骨質(zhì)的骨密度值范圍，即：Ⅰ類骨密度大于850HU，Ⅱ—Ⅲ類骨為500～850HU，Ⅳ類骨為0～500HU。以此為依據(jù)對(duì)不同年齡段的骨質(zhì)進(jìn)行分析(表2)。低于50 歲的患者60%以上為Ⅰ～Ⅲ類骨質(zhì)，而高于50 歲的老年人，頜骨的骨質(zhì)密度均值明顯降低，Ⅳ類骨占比增大，無Ⅰ類骨骨質(zhì)。

表2 根據(jù)Norton 和Gamble 對(duì)不同年齡階段的骨密度進(jìn)行分類

3.討論

隨著種植技術(shù)和國內(nèi)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，種植義齒修復(fù)已獲得較滿意的遠(yuǎn)期成功率，其成為修復(fù)牙列缺損與缺失的理想方法。種植體的遠(yuǎn)期效果受到許多因素的影響[7,8]，其中，種植體與周圍骨形成的骨結(jié)合界面是種植體獲得長期穩(wěn)定的組織學(xué)和生理學(xué)基礎(chǔ)，因此，術(shù)前應(yīng)對(duì)種植位點(diǎn)的牙槽骨質(zhì)量給予充分的評(píng)估，以便臨床醫(yī)生制定合適的種植方案。牙槽骨質(zhì)量評(píng)估主要是通過骨密度測定，骨密度是指看得見的骨體積內(nèi)礦物質(zhì)含量，包含孔隙度、骨髓和骨基質(zhì)的骨質(zhì)量[8]。有研究指出隨著骨密度的增加，種植體的初期穩(wěn)定性也隨之增加[9]。Lekholm 等[10]根據(jù)牙槽骨骨皮質(zhì)和骨松質(zhì)的密度將牙槽骨質(zhì)量分為四個(gè)級(jí)別：Ⅰ級(jí)為頜骨幾乎完全由均質(zhì)的密質(zhì)骨構(gòu)成；Ⅱ級(jí)為厚層的密質(zhì)骨包繞骨小梁密集排列的骨松質(zhì)；Ⅲ級(jí)為薄層的密質(zhì)骨包繞骨小梁密集排列的骨松質(zhì)；Ⅳ級(jí)為薄層的密質(zhì)骨包繞骨小梁疏松排列的骨松質(zhì)，指出其中Ⅱ/ Ⅲ類骨適合種植。目前評(píng)估牙槽骨骨密度的常用方法有X 線片密度法、定量超聲骨密度法、螺旋CT等。近年來隨著科技的發(fā)展，CBCT 應(yīng)運(yùn)而生，其因輻射劑量低、精度高，現(xiàn)已在臨床上廣泛應(yīng)用。有學(xué)者分別利用CBCT 及螺旋CT 對(duì)比研究骨密度，發(fā)現(xiàn)二者具有高度相關(guān)性[11,12]，并提出CBCT 中的Hounsfield Unit(HU)可代表骨質(zhì)量及骨密度。頜骨作為全身骨骼的一部分，與全身骨代謝密切相關(guān)，隨著年齡的增加牙槽骨出現(xiàn)萎縮等增齡性改變，但是鮮少有對(duì)頜骨骨密度的增齡性改變的報(bào)道。以往對(duì)骨密度的研究[13，14]多集中于不同牙槽區(qū)域骨密度間的差異及其他影響因素。本文通過CBCT 測量18～70 歲的患者種植位點(diǎn)的骨密度并進(jìn)行比較，探討不同年齡階段頜骨骨密度的變化特征，旨在為不同年齡階段的患者進(jìn)行種植修復(fù)治療時(shí)提供臨床參考。

本文通過CBCT 數(shù)據(jù)結(jié)合Simplant 軟件，共測量408 個(gè)牙種植位點(diǎn)，統(tǒng)計(jì)顯示，不同種植區(qū)域骨密度有所差異，下頜前牙區(qū)骨密度最高，上頜后牙區(qū)骨密度最低，上下頜后牙區(qū)與前牙區(qū)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，而上下頜后牙區(qū)之間、上下頜前牙區(qū)之間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。本研究的結(jié)果與劉紅紅等[15]、de Oliveira 等[16]學(xué)者的結(jié)果一致。另有學(xué)者也證實(shí)上頜后牙區(qū)骨質(zhì)最差、種植失敗率最高[17]。因此種植手術(shù)前應(yīng)利用CBCT 仔細(xì)評(píng)估種植區(qū)域及其骨質(zhì)密度，對(duì)于骨質(zhì)差的位點(diǎn)，比如上頜后牙區(qū)域，建議種植外科過程中配合骨擠壓等技術(shù)，使種植體達(dá)到良好的初始穩(wěn)定性，以提高手術(shù)成功率。

骨質(zhì)疏松癥(Osteoporosis,OP)是一種全身性骨代謝疾病，其具有明顯的年齡特征，老年人為主要患病人群[18]。OP 引起全身骨量的流失，包含作為全身骨系統(tǒng)的一部分——頜骨。Horner 等[19]曾提出下頜骨骨密度的流失可作為骨質(zhì)疏松癥的重要預(yù)測指標(biāo)。頜骨與全身骨代謝密切相關(guān)，進(jìn)而影響種植體與周圍牙槽骨的骨結(jié)合及其術(shù)后成功率[20，21]。本研究中根據(jù)年齡不同發(fā)現(xiàn)頜骨骨密度有所不同，18～30 歲和31～50 歲年齡組的骨密度平均值相近，51～70 歲年齡組的骨密度明顯降低，與其他兩組相比具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，該結(jié)果與Horner[19]、陶桃[22]等人的觀點(diǎn)相符。表2 顯示低于50 的年齡組Ⅰ～Ⅲ類骨比例高，而高于50 歲的年齡組Ⅳ類骨占比增大，無Ⅰ類骨骨質(zhì)。其原因在于頜骨是人體骨的一部分，根據(jù)人體骨代謝的規(guī)律其會(huì)發(fā)生增齡性變化，骨小梁改建的趨勢為骨吸收大于骨生成，分解代謝超過合成代謝，導(dǎo)致骨小梁減少，骨皮質(zhì)高度及厚度同時(shí)降低，骨質(zhì)趨于疏松[23]。因此，臨床中老年患者行種植修復(fù)時(shí)需慎重，尤其是骨密度低于500HU 時(shí)，應(yīng)注意患者全身健康情況，必要時(shí)早期預(yù)防干預(yù)，避免因骨質(zhì)疏松導(dǎo)致種植體與周圍骨質(zhì)骨結(jié)合不良從而影響種植體的長期成功率。

總之，CBCT 結(jié)合Simplant 軟件可在術(shù)前對(duì)種植位點(diǎn)進(jìn)行骨密度測定，評(píng)估牙槽骨質(zhì)量，對(duì)臨床醫(yī)師進(jìn)行種植修復(fù)有重要意義。本文發(fā)現(xiàn)牙槽骨骨密度隨著年齡的增加而降低，Ⅳ類骨比例增加，提醒臨床醫(yī)師術(shù)前尤其需要注意50 歲以上患者的全身健康狀況及種植位點(diǎn)區(qū)域的骨密度情況，并結(jié)合CBCT 數(shù)據(jù)，全方位對(duì)種植手術(shù)及預(yù)后進(jìn)行評(píng)估，以便獲得更好的臨床效果。但是本文還存在很多局限，比如未對(duì)觀察對(duì)象進(jìn)行種植體初期穩(wěn)定性、骨皮質(zhì)厚度、種植體的遠(yuǎn)期成功率等跟蹤研究，因此后期有必要納入其它因素進(jìn)行深入研究。