灰度比評價奧邦骨修復材料對下頜骨缺損修復的有效性

羅睿 王銀龍

[摘要]目的：通過奧邦骨修復材料植入下頜骨缺損后影像學灰度比的變化來評估其成骨效果。方法：選取因牙源性囊腫導致下頜后牙區骨缺損患者20例，植入奧邦骨修復材料，術前、術后第1、3、6個月拍攝CBCT，測量并計算出患側矢狀面及冠狀面與健側的灰度比，用t檢驗對結果進行統計分析。結果：術前患側與健側的灰度比值最低，術后第1個月上升至最大值，術后第3個月較術后第1個月明顯下降，術后第6個月比值趨近于1。結論：奧邦骨修復材料在下頜后牙區的骨缺損修復中有良好的成骨效果；灰度比能直觀地看出術前、術后患側骨密度與健側的差異，可作為觀察成骨效果的一種客觀評價依據。

[關鍵詞]骨缺損；奧邦骨修復材料；CBCT；灰度比

[中圖分類號]R782.4 [文獻標志碼]A [文章編號]1008-6455（2018）03-0114-04

To Evaluate the Osteogenic Effect of Ostebone in the Repair of Jaw Defects

by Gray Ratio

LUO Rui，WANG Yin-long

（College & Hospital of Stomatology， Anhui Medical University， Key Lab. of Oral Diseases Research of Anhui Province， Hefei 230032， Anhui， China）

Abstract： Objective To evaluate the osteogenesis of Osteoboneimplanted into jaw defects by imaging gray ratio changes. Methods 20 patients with mandibular bone defects caused by odontogenic cysts were selected ，Osteobone were implanted，and CBCT was taken before preoperative and 1，3，6 months after surgery， the gray ratio of affected side to sagittal plane，coronal plane and healthy side was calculated .t-test results were statistically analyzed. Results The gray scale ratio of the affected area and the healthy side was the lowest before operation， and increased to the maximum at the first month after operation；the third month after operation was significantly lower than that in the first month after operation； the gray scaleratio of 6 months after the operation and the healthy side was close to 1. Conclusion Osteobone has a good osteogenic effect in the repair of bone defects in the mandibular posterior region. Grayscale ratio can directly show the difference of bone mineral density in affected and normal areas before and after operation， which can be regarded as an objective evaluation basis for observing osteogenic effect.

Key words： bone defect； osteobone；CBCT； grayscale ratio

頜骨的外傷，骨內感染及良、惡性腫瘤的切除等都是導致骨缺損的常見原因，若形成了超臨界骨缺損，在不植入骨替代材料的情況下缺損無法自行愈合。Maximilian[1]提出，直徑為3mm的圓形骨缺損是成功的臨界骨缺損標準。目前，有多種生物材料運用于臨床，但理想的生物材料應有良好的生物相容性，能為新骨提供較好的支架作用，具有與新生骨較匹配的降解速度。奧邦骨修復材料是近幾年開始普遍運用于臨床的可降解吸收的生物無機材料，具有良好的生物安全性，其多孔的三維空間結構設計，能為骨細胞及新生血管長入等提供所需的生物微結構。

2000年，CBCT首次引用于口腔專業，現已成為口腔常見疾病診斷和治療過程中重要的輔助檢查手段，一次成像可獲頜骨多層面的三維影像，能通過橫斷面、矢狀面、冠狀面精準地觀察病變區情況，較MSCT有著采集時間短，放射量低等優勢[2-3]，但CBCT也有視野范圍小，偽影較大，無法像MSCT一樣顯示實際HU值的缺點[4]。有研究者[5]通過曲面斷層片測定灰度值即光密度法來反映骨密度的變化，此法簡便，但考慮到二維圖像避免不了扭曲、放大等問題，所測定的灰度值可能出現誤差；本研究利用CBCT對患區進行定點、截面后在image-pro plus6.0上測量特定區域的平均灰度值，計算出不同時期患區與參照區的灰度比來觀察奧邦骨修復材料在超臨界骨缺損中的成骨效果。

1 資料和方法

1.1 研究對象：選取2016年8月-2017年8月因下頜后牙區牙源性囊腫就診于安徽省口腔醫院口腔頜面外科的20例患者，其中男13例，女7例，年齡20～45歲，患者的骨缺損范圍均超過2cm×2cm×2cm，需要進行植骨。排除其他影響骨代謝的疾病，術后隨訪時間不低于6個月。

1.2 材料及器材：奧邦骨修復材料（江蘇陽生生物工程有限公司研制，型號：球狀多孔型），規格（按包裝量分）：0.5g（1.5cm?），1g（3cm?）；CBCT（美亞光電技術股份有限公司，型號：SS-X90100Pro-3D），電源連接條件（220±22）V，（50±1）Hz，成像視野1.2cm×8cm，掃描時間20s，層厚13mm，體素0.25mm。

1.3 方法

1.3.1 手術方法：按常規從口內入路暴露骨缺損的病變區，完整摘除囊腫后磨削骨壁，大量生理鹽水沖洗，清潔植骨床。待骨腔內有新鮮血液滲出后，再按骨缺損腔大小取同體積的奧邦骨修復材料植入，輕壓植入材料使其被骨缺損部滲出的血液浸潤后，常規縫合。術后常規抗感染，患者無1例出現排斥反應，創面均達到一期愈合（見圖1）。

1.3.2 測量：每位患者于術前、骨修復材料植入術后第1、3、6個月拍攝CBCT，每次均由同一拍攝者在常規條件下拍攝，研究者對每位患者術前、術后第1、3、6個月不同時期CBCT的橫斷面、矢狀面、冠狀面進行定點、截面，再應用image-pro plus6.0測量特定面積的平均灰度值，最后計算出術前、術后不同時期患側矢狀面、冠狀面與參照區的灰度比。本實驗采用自身配對設計，以每位患者術前健側下頜骨的固定區域作為參照區。

1.3.2.1 參照區的選擇、定點、截面及測量（見圖2）。軸向位窗口：選取每位患者最大骨缺損面積相對應的健側區域，調整Y軸與頜骨長軸的方向一致；矢狀位窗口：過頦孔下緣向后做一條平行于下頜骨下緣的線。在此線上找到距離頦孔后緣18mm的點[6]，定為點O，過O向下頜骨下緣作垂線，高度標為H，并用CBCT自帶軟件標記H，再調整X軸與H重合；冠狀位窗口：可見被標記的H，此線段的頂點即為O。矢狀面、冠狀面上分別以O點為中心點作長寬均為5mm的正方形為兩個面骨缺損的測量區域，截面后圖片保存為JEPC格式，應用image-pro plus6.0測量每個患者在矢狀面、冠狀面上的平均灰度值作為參照組。

1.3.2.2 術前、術后第1、3、6個月患側截面的選擇、定點及測量（見圖3）。軸向位窗口：每位患者每次都選取骨缺損面積最大者作為截面，以骨缺損最長徑的中點作為原點來調整XY軸，使Y軸與頜骨的方向一致；矢狀位窗口：每次都選取骨缺損面積最大者作為截面，沿下頜骨長軸作下頜骨下緣的切線L0，以骨缺損最長徑的中點作為O0，過O0向L0作垂線，高度標為H0，并用CBCT自帶軟件標記H0，再調整X軸與H0重合；冠狀位窗口：可見被標記的H0，此線段的頂點即為O0。矢狀面、冠狀面上分別以O0點為中心點作長寬均為5mm的正方形作為兩個面骨缺損的測量區域，截面后圖片保存為JEPC格式，應用image-pro plus6.0測量兩個面的平均灰度值作為術前組。按相同的方法截面、定點及測量20例患者在術后第1、3、6個月矢狀面、冠狀面骨缺損區的平均灰度值，作為術后1個月、術后3個月、術后6個月組的數據。

1.4 統計學方法：采用SPSS16.0軟件進行統計學分析，t檢驗分析患側術前組、術后1個月、術后3個月、術后6個月組矢狀面及冠狀面的平均灰度值與參照組的差異；用t檢驗分析患側術前、術后不同時期矢狀面和冠狀面與參照組形成的灰度比差異。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 平均灰度值的觀察：無論在矢狀面還是冠狀面上，患側術前組及術后第1、3、6個月組的平均灰度值與參照組相比，均具有統計學差異（P<0.001）。患側矢狀面、冠狀面的平均灰度值變化趨勢較一致。患側術前的平均灰度值最低，術后1個月平均灰度值上升至最大值，術后第3個月又降低，在術后第6個月時開始升高，有接近健側平均灰度值的趨勢，見表1、圖4。

2.2 灰度比的觀察：在矢狀面以及冠狀面上，術前組及術后第1、3、6個月組分別與參照組形成的灰度比均具有統計學差異（P<0.001）。術前，患側的灰度比值最低；術后第1個月灰度比達到最大值，顯著大于1；術后第3個月比值較術后第1個月有明顯下降；術后6個月比值趨近于1，見表2、圖5。

3 討論

頜骨缺損一直是臨床的常見病、多發病，繼而使得骨缺損后的修復、改建成為研究熱點。隨著各種生物材料的不斷出現，組織工程骨的研究也進入迅猛的發展階段[7-8]。現代組織工程骨不僅要求生物材料在骨缺損區具有支架連接作用來充當細胞的載體，還要能夠負載藥物并持續控釋藥物，具有誘導該區域新骨生成的能力以及與新骨生成相匹配的降解速度[9]。奧邦骨修復材料是新一代的可降解性材料，由中國陽生生物工程有限公司研制。因其不含基因重組蛋白、不含動物蛋白、不含異種動物骨等有著良好的生物安全性。它主要是由鈣、磷無機元素按照不同比例形成的特殊組合，外形呈白色多孔狀，顆粒直徑為200～600μm，由于含有無數的納米級微孔，比表面積大，更有利于細胞的增殖和新生骨組織的形成。按正常的骨組織修復機制理論，新骨的形成發生于骨修復治療后的第8周，到第12周基本完成。本研究中的20例患者在植入奧邦骨修復材料后的第1個月灰度比達到最大值，且大于1；表明此階段材料可能還未開始降解，植骨區平均灰度值顯著大于參照組的正常骨密度平均灰度值；術后第3個月灰度比術后第1個月有明顯下降，此階段材料部分吸收，新骨也有了改建；到第6個月材料已大部分被降解，此階段植骨區與參照組的灰度比趨近與1。說明在術后的第6個月植骨區的骨密度已經接近正常牙槽骨密度，這也體現出奧邦骨修復材料較好的成骨效果。

目前，臨床上對骨修復有效性的評價指標，主要還是通過憑借放射學影像觀察骨密度來鑒定。骨密度值用灰度值表示，骨密度越高其對應的灰度值就會越大。CBCT對于高度礦化的結構（如：骨骼），可以提供更清晰的成像，所以對以骨缺損為特征的病變，CBCT可通過三維影像精準顯示病變部位和范圍，尤其可將頰舌向的骨破壞情況顯示地更加清楚[10-11]，這是曲面斷層片的二維圖像所達不到的。但是，由于CBCT的生產商沒有采用統一的HU值來對CBCT的影像灰度值進行標定，所以有研究者認為CBCT的灰度值只是相對值，雖然和HU值有強相關性但不能直接用于反映確切的骨密度[12-13]。本研究摒棄了曲面體層片，對CBCT的三維圖像截面、定點再與image-pro plus6.0軟件結合，通過測量患側術前、植骨術后不同時期矢狀面、冠狀面的平均灰度值的變化及術前、術后不同時期矢狀面、冠狀面分別與健側形成的灰度比，清楚地了解植入奧邦骨修復材料后骨缺損區骨密度的變化趨勢，為臨床提供了較為直觀的療效評判。

綜上所述，奧邦骨修復材料對下頜骨缺損的修復有較好的成骨效果，但是由于本實驗納入的研究對象為下頜磨牙區牙源性囊腫導致的骨缺損患者，觀察時間較短未達到后期種植體修復缺牙的最佳時期，所以缺乏組織學觀察結果。下一階段本研究擬擴大樣本含量，并延長觀察時間至1年，且在術區行種植手術時取骨塊行組織病理學檢查，再進一步探究奧邦骨修復材料的降解速度與新骨生成速度的匹配速率是否最佳。灰度比能直觀地看出骨缺損區骨密度的變化趨勢，可作為臨床上成骨效果的一種客觀評價指標。

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[收稿日期]2018-01-19 [修回日期]2018-02-23

編輯/李陽利