測量牙槽骨密度方法的研究進展

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的研究中起著很重要的作用。隨著現代醫療檢測設備的發展，無創且準確性較高的骨密度測量技術相繼問世和推廣，頜骨密度的研究取得了較大的進展。本文就現有臨床采用的X線照相、曲面斷層下頜指數、下頜骨骨皮質厚度、雙能X線吸收法、計算機數字減影技術、螺旋CT、錐形束CT等主要的骨密度檢測方法作一綜述。

[關鍵詞] 骨密度測量術；牙槽骨密度；錐形束CT

[中圖分類號] R783.5 [文獻標識碼] 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、牙骨質等牙周支持組織，臨床表現為牙槽骨的吸收、牙周袋的形成、附著喪失等。其中牙槽骨吸收主要病理表現為牙槽骨的高度、密度的變化，牙槽骨密度等指標的測量對牙周病治療計劃的制定及預后評估有著重要的參考價值。如何正確、準確地評估牙周支持組織、牙槽骨的狀況，對于臨床醫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構復雜，位置特殊，口腔空間狹小，周圍有較多的軟硬組織，使得上述方法應用于牙槽骨骨密度測量時難度增大，限制了其在口腔醫學中的發展。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、粗細及骨皮質厚薄的變化等來評估牙槽骨密度的變化。由于骨骼形態學變化只有骨量超過30%的丟失才能顯現出密度的變化，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驗、病理學知識等主觀因素影響較大，重復率不高、結論差異大，同時又受投照劑量、膠片質量等因素影響，不適用于早期及實驗性診斷。目前X線攝片術在口腔中的應用主要是根尖片、曲面斷層片等方式。

2 形態測定分析法

在形態測定分析法中，主要通過曲面斷層下頜指數（panoramic mandibular index，PMI）和下頜骨骨皮質厚度（mandibular cortical index，MCI）來反映下頜骨骨量的變化。PMI就是在頦孔對應處，下頜骨下緣骨的皮質厚度和頦孔至下頜骨下緣距離之間的比值。MCI則是通過對雙側頦孔遠中下頜骨下緣的骨皮質形態的變化進行骨密度的分型。MCI可以分為3型：Ⅰ.雙側下頜骨下緣骨皮質的骨內膜邊緣平滑整齊；Ⅱ.單側以及雙側的下頜骨下緣骨皮質內，其骨內膜呈現出半月形缺損，這就是骨陷窩吸收；Ⅲ.單側或雙側下頜骨下緣骨皮質的骨內膜皮質殘余，呈多孔狀。此法的優點在于操作簡便、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，但如能在應用前大量調研并得出不同年齡層不同性別的相對正常參考值，那么臨床應用時參考價值則更高。

3 定量檢查法

定量分析分為無創性和有創性兩類。有創性需活檢后再體外分析骨標本，雖然可以排除軟組織等重疊影像的干擾，但其侵入性、不可重復性限制了它在臨床上的應用，并且牙槽骨骨質較薄，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是診斷骨質疏松的金標準。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]。

近年來國內外學者也有將DEXA這種廣泛運用于全身骨質密度的方法引入頜骨骨密度測量中。為了避開頜骨骨結構的重疊，在早年中測量下頜骨密度時應用DEXA技術，設置X線可以垂直在頭正中的矢狀面，然后在其左右側進行重疊照射，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的局部密度[5]。

3.2 基于計算機的數字減影技術（DSR）

DSR是基于數字化牙片的骨密度測量技術，在口腔醫學領域得到廣泛應用，是常用的骨密度測量法[6]。其原理是應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]的引導骨再生（GBR）技術修復牙槽骨研究中，使用計算機輔助圖像進行密度分析，用像素數×灰度變化的平均值對骨密度進行定量，符合相關研究要求。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，灰度值0，完全阻射區灰度值256，骨密度越大的區域灰度值就越高。孫尚敏等[9]用光密度法和PLANMECA數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，導致對比時的誤差。

Arai Y等[10]在其研究中表明，當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雜，難以保證術前術后投照的條件、角度等完全一致，并且診斷時主觀性較大。李升等[11]應用DSR測量牙周基礎治療前后牙槽骨密度的改變，發現牙槽骨在治療后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，該系統是根據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。但該系統的建立工作龐大，數據換算繁瑣，且準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70年代發展的成像技術，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線的吸收系數亦可用來表達骨密度值，即CT值，單位HU（Hounsfield Unit）。國內黃榮、賴仁發[13]醫生在臨床工作中也認為CT值可預測骨密度，評價種植體區的種植效果。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前牙槽骨的情況，以此選擇適宜的種植體及手術方式。Yamada K等[16]實驗證明螺旋CT可以真實再現牙體硬組織和牙槽骨的解剖形態。但是由于牙槽骨解剖結構相對于螺旋CT掃描層而言過于精細，有時無法精確地顯現出根尖、牙槽嵴頂等相關結構。

3.4 錐束CT（CBCT）

CBCT又稱為錐形射線計算機化斷層攝影技術，于2000年左右開始應用于臨床口腔領域[17]。CBCT的X線發生器為CBCT球管，使用錐形束X線圍繞顱頜面部做環形投照，獲取二維投影數據，將多次投照交集獲取的二維數據重組，進而建立軸位、冠位或矢狀位的三維數字化模型，以便獲得該數字模型任意層面的截圖。CBCT的基本成像原理與傳統CT類似，但其作為CT技術的新產物采取的是大扇角掃描方式，從而減低了檢查時產生的放射劑量。CBCT結合相關測量軟件可以對掃描數據進行三維結果重建。每種CBCT都會自帶相應軟件，這些軟件的共同特征是：三維可視化、三維創建、測量、區域斷層等。并且根據不同學科的要求還可以選擇更專業的軟件，自帶軟件由于軟硬件之間相匹配，掃射影像還原力更強，但是相對于專業牙科軟件而言略為單薄。因為CBCT能以1∶1的方式三維重現出頜骨及相關組織，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，彌補了傳統影像學檢查方法的不足，最小斷層精度達0.25 mm。黃榮等[18]發現CBCT和傳統X線片在評估牙齒/種植體的頰舌側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學上的變化。國外應用CBCT檢測牙周病患者牙槽骨狀態已經多年，許多臨床報道均說明了CBCT圖像的應用價值。Vandenberghe B等[19]提出，錐形束CT在根分叉處和牙周間隔的測量結果比數字牙片更為精準。Lagravere MO等[20]把下頜放置物標記為測量點，比較CBCT測量值和被視為金標準的坐標測量儀測量值，發現兩者的測量結果具有很高相關性，線性測量誤差<0.6 mm，而角度誤差<1°。Misch KA等[21]應用CBCT測量牙周炎牙槽骨高度，比較CBCT和傳統的根尖片測量結果后發現CBCT的準確度更高。結果可重復性是科學實驗的原則之一，定性、半定量檢查法主觀性強，臨床醫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]發現不同時段、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據沒有顯著性差異。馬志貴等[23]應用CBCT檢測正畸治療前后牙周病患者牙槽骨高度及密度，實驗證明測量經過三維重建的二維定點圖像得到的數據具有較高的重復性及可比性。

4 結語

近年來隨著頜骨密度測量方法的多樣化，了解各種方法的優缺點尤為必要。目前國內外測量密度的主流技術是定量檢查法。定性肉眼分析法、半定量形態測定分析法最大的缺點在于主觀性太強，可重復性低且不直觀。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用。定量檢查法中的DEXA、螺旋CT等由于頜骨的特殊結構的關系，無法反映出牙槽骨精細的結構變化。DSR等定量測量牙槽骨密度的技術發展較快。將骨皮質和骨松質分開研究，避免重疊影像影響及軟組織的影響，提高測量的準確度及精度，確切地反映出骨密度并能廣泛地應用在臨床上。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據可反映骨骼的狀況，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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