不同年齡對種植位點骨密度的影響分析*

介艷巧 武忠圓 馮雨澤 楊文麗

Branemark 教授在1983 年提出[1]骨結合(Osseointegration)，即有序的活骨和負重的種植體表面之間形成結構和功能的直接連接，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。影響種植體骨結合強度的因素很多，比如：種植體的材料、表面處理、牙槽骨質量、負重等[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生萎縮和骨質疏松。人體骨代謝和年齡密切相關，根據年齡不同，其代謝可分為四個階段：①骨量上升期：18～30 歲，骨骼發育完成，骨量達到自身峰值水平；②相對平衡期：30～50 歲，成骨與破骨保持相對平衡；③基本骨量減少期：50～70 歲，破骨大于成骨，骨量逐漸減少；④骨量絕對減少期：70 歲以后出現不可逆轉的骨量流失，導致骨質疏松。因此，研究不同年齡患者頜骨缺牙區域骨密度的變化有重要意義。CBCT(cone beam computer tomography)是X 線發生器以較低的射線量圍繞投照體做環形DR(digitalradiography)，然后將獲得的數據在計算機中重組，進而獲得三維圖像。該設備具有精度高、輻射量低、操作簡便等優點，現已成為口腔種植檢查首選的影像技術，并且有學者表示，CBCT 是測量骨質量和骨密度的可靠工具[4,5]，可用Hounsfield Unit(HU)值表示骨質量及骨密度。

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

1.資料與方法

1.1 一般資料 從2018 年3 月到2019 年3月，鄭州大學第一附屬醫院口腔醫學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：掃描視野13cm×16cm，管電流5mA，管電壓120kV，體素0.25mm，掃描時間7s，斷層厚度0.125mm。納入標準：(1)牙齒連續缺失不超過3 個；(2)全身系統基本健康，3 個月內無拔牙史；(3)口腔衛生良好(探診出血＜20%，菌斑指數＜20%)；(4)無畸形，無影響頜骨形態的疾病及手術外傷史；(5)CBCT 圖像清晰、完整，無偽影干擾等。經篩查后有170 例患者符合標準，其中男性80 例，女性90 例，年齡位于18～70 歲。

1.2 觀察指標 將符合標準的患者CBCT 數據轉換成DICOM 格式導入Simplant11.04 軟件(Materialise 公司，比利時)，進行頜骨三維重建。以缺牙區鄰牙牙頸部的水平軸為基礎，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)，利用該軟件設計種植體的位置、角度和深度，將一個圓柱形(直徑3.5mm，長度8mm)放入擬種植位點用來模擬預植入的種植體(圖2)。可通過測量圓柱形的HU 數值來表示該區域牙槽骨密度(圖3)。所有內容均由一個人獨自完成，1 個月后再隨機抽取20 例進行第二次測量，用來做可信度分析。

圖1 繪制牙弓線及相應的圖像

圖2 利用軟件設計種植體的位置

圖3 測量種植位點的骨密度

1.3 統計學分析 采用SPSS 21.0 軟件對獲得的數據進行統計學分析，HU 測量結果用表示。上下頜骨間、不同性別間骨密度的比較采用獨立樣本t 檢驗；不同區域、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 表示有統計學差異。

2.結果

20 例樣本2 次測量數據Kappa=0.875,表示測量者對骨密度值(HU)的測量結果一致性是較好的。研究對象包含408 個可種植位點，其中上頜前牙區缺失50 個、下頜前牙區缺失36 個，上頜后牙區缺失142 個、下頜后牙區缺失180 個。根據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 頜骨四個區域骨密度的差異比較 本研究170 例患者共有408 個種植牙位點，所有位點骨質密度范圍為(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計學意義(P＜0.05)(表1)。

表1 上頜骨及下頜骨密度的數據比較(HU,)

表1 上頜骨及下頜骨密度的數據比較(HU,)

四個區域骨密度值比較：下頜前牙區(710.58±216.97)HU＞上頜前牙區(700.50±122.93)HU＞下頜后牙區(470.16±161.15)HU ＞上頜后牙區(452.95±162.57)HU。其中上頜后牙區與上下頜前牙區有顯著性差異，下頜后牙區與上下頜前牙區有顯著性差異，而上下頜后牙區之間、上下頜前牙區之間沒有統計學差異(P＜0.05)(圖4)。

圖4 四個區域骨密度的比較

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，但是兩者之間無統計學差異(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計學差異，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]學者提出不同骨質的骨密度值范圍，即：Ⅰ類骨密度大于850HU，Ⅱ—Ⅲ類骨為500～850HU，Ⅳ類骨為0～500HU。以此為依據對不同年齡段的骨質進行分析(表2)。低于50 歲的患者60%以上為Ⅰ～Ⅲ類骨質，而高于50 歲的老年人，頜骨的骨質密度均值明顯降低，Ⅳ類骨占比增大，無Ⅰ類骨骨質。

表2 根據Norton 和Gamble 對不同年齡階段的骨密度進行分類

3.討論

隨著種植技術和國內經濟水平的不斷提高，種植義齒修復已獲得較滿意的遠期成功率，其成為修復牙列缺損與缺失的理想方法。種植體的遠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合界面是種植體獲得長期穩定的組織學和生理學基礎，因此，術前應對種植位點的牙槽骨質量給予充分的評估，以便臨床醫生制定合適的種植方案。牙槽骨質量評估主要是通過骨密度測定，骨密度是指看得見的骨體積內礦物質含量，包含孔隙度、骨髓和骨基質的骨質量[8]。有研究指出隨著骨密度的增加，種植體的初期穩定性也隨之增加[9]。Lekholm 等[10]根據牙槽骨骨皮質和骨松質的密度將牙槽骨質量分為四個級別：Ⅰ級為頜骨幾乎完全由均質的密質骨構成；Ⅱ級為厚層的密質骨包繞骨小梁密集排列的骨松質；Ⅲ級為薄層的密質骨包繞骨小梁密集排列的骨松質；Ⅳ級為薄層的密質骨包繞骨小梁疏松排列的骨松質，指出其中Ⅱ/ Ⅲ類骨適合種植。目前評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展，CBCT 應運而生，其因輻射劑量低、精度高，現已在臨床上廣泛應用。有學者分別利用CBCT 及螺旋CT 對比研究骨密度，發現二者具有高度相關性[11,12]，并提出CBCT 中的Hounsfield Unit(HU)可代表骨質量及骨密度。頜骨作為全身骨骼的一部分，與全身骨代謝密切相關，隨著年齡的增加牙槽骨出現萎縮等增齡性改變，但是鮮少有對頜骨骨密度的增齡性改變的報道。以往對骨密度的研究[13，14]多集中于不同牙槽區域骨密度間的差異及其他影響因素。本文通過CBCT 測量18～70 歲的患者種植位點的骨密度并進行比較，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行種植修復治療時提供臨床參考。

本文通過CBCT 數據結合Simplant 軟件，共測量408 個牙種植位點，統計顯示，不同種植區域骨密度有所差異，下頜前牙區骨密度最高，上頜后牙區骨密度最低，上下頜后牙區與前牙區有統計學差異，而上下頜后牙區之間、上下頜前牙區之間無統計學差異。本研究的結果與劉紅紅等[15]、de Oliveira 等[16]學者的結果一致。另有學者也證實上頜后牙區骨質最差、種植失敗率最高[17]。因此種植手術前應利用CBCT 仔細評估種植區域及其骨質密度，對于骨質差的位點，比如上頜后牙區域，建議種植外科過程中配合骨擠壓等技術，使種植體達到良好的初始穩定性，以提高手術成功率。

骨質疏松癥(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疏松癥的重要預測指標。頜骨與全身骨代謝密切相關，進而影響種植體與周圍牙槽骨的骨結合及其術后成功率[20，21]。本研究中根據年齡不同發現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計學差異，該結果與Horner[19]、陶桃[22]等人的觀點相符。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。其原因在于頜骨是人體骨的一部分，根據人體骨代謝的規律其會發生增齡性變化，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，導致骨小梁減少，骨皮質高度及厚度同時降低，骨質趨于疏松[23]。因此，臨床中老年患者行種植修復時需慎重，尤其是骨密度低于500HU 時，應注意患者全身健康情況，必要時早期預防干預，避免因骨質疏松導致種植體與周圍骨質骨結合不良從而影響種植體的長期成功率。

總之，CBCT 結合Simplant 軟件可在術前對種植位點進行骨密度測定，評估牙槽骨質量，對臨床醫師進行種植修復有重要意義。本文發現牙槽骨骨密度隨著年齡的增加而降低，Ⅳ類骨比例增加，提醒臨床醫師術前尤其需要注意50 歲以上患者的全身健康狀況及種植位點區域的骨密度情況，并結合CBCT 數據，全方位對種植手術及預后進行評估，以便獲得更好的臨床效果。但是本文還存在很多局限，比如未對觀察對象進行種植體初期穩定性、骨皮質厚度、種植體的遠期成功率等跟蹤研究，因此后期有必要納入其它因素進行深入研究。