测量牙槽骨密度方法的研究进展

[摘要] 牙周病患者牙槽骨破坏的评估在牙周病学的研究中起着很重要的作用。随着现代医疗检测设备的发展，无创且准确性较高的骨密度测量技术相继问世和推广，颌骨密度的研究取得了较大的进展。本文就现有临床采用的X线照相、曲面断层下颌指数、下颌骨骨皮质厚度、双能X线吸收法、计算机数字减影技术、螺旋CT、锥形束CT等主要的骨密度检测方法作一综述。

[关键词] 骨密度测量术；牙槽骨密度；锥形束CT

[中图分类号] R783.5 [文献标识码] A [文章编号] 1673-9701（2014）03-0158-03

牙周病是人类最普遍的口腔疾病之一，同时也是造成成人失牙的主要原因[1]，是一种炎症性、破坏性疾病，可累及牙周膜、牙龈、牙槽骨、牙骨质等牙周支持组织，临床表现为牙槽骨的吸收、牙周袋的形成、附着丧失等。其中牙槽骨吸收主要病理表现为牙槽骨的高度、密度的变化，牙槽骨密度等指标的测量对牙周病治疗计划的制定及预后评估有着重要的参考价值。如何正确、准确地评估牙周支持组织、牙槽骨的状况，对于临床医生治疗牙周病或种植患者而言十分重要。

牙槽骨骨密度测量可分为定性、半定量、定量三类方法。临床上测量骨密度常用方法包括螺旋CT测量法、双能X线吸收法、双光子吸收法等，这些方法大多都是用于躯干骨、脊椎、腰椎等部位。但是由于颌骨解剖结构复杂，位置特殊，口腔空间狭小，周围有较多的软硬组织，使得上述方法应用于牙槽骨骨密度测量时难度增大，限制了其在口腔医学中的发展。本文就目前常用的牙槽骨密度测量方法综述如下。

1 定性检查法

此法较早应用于骨密度的测量，通过对X线的黑化程度进行观察、评估而间接得到骨密度。Devlin H等[2]通过放入口中的已知密度、厚度作为参照物，与骨组织同时拍摄图像，观察牙槽骨的透过度是否增加、骨小梁的多少、粗细及骨皮质厚薄的变化等来评估牙槽骨密度的变化。由于骨骼形态学变化只有骨量超过30%的丢失才能显现出密度的变化，敏感度低，不能做定量分析。

在王晓敏等[3]的牙齿缺失与骨密度关系的研究中，对于该评估方法受投照条件和观察者的诊断经验、病理学知识等主观因素影响较大，重复率不高、结论差异大，同时又受投照剂量、胶片质量等因素影响，不适用于早期及实验性诊断。目前X线摄片术在口腔中的应用主要是根尖片、曲面断层片等方式。

2 形态测定分析法

在形态测定分析法中，主要通过曲面断层下颌指数（panoramic mandibular index，PMI）和下颌骨骨皮质厚度（mandibular cortical index，MCI）来反映下颌骨骨量的变化。PMI就是在颏孔对应处，下颌骨下缘骨的皮质厚度和颏孔至下颌骨下缘距离之间的比值。MCI则是通过对双侧颏孔远中下颌骨下缘的骨皮质形态的变化进行骨密度的分型。MCI可以分为3型：Ⅰ.双侧下颌骨下缘骨皮质的骨内膜边缘平滑整齐；Ⅱ.单侧以及双侧的下颌骨下缘骨皮质内，其骨内膜呈现出半月形缺损，这就是骨陷窝吸收；Ⅲ.单侧或双侧下颌骨下缘骨皮质的骨内膜皮质残余，呈多孔状。此法的优点在于操作简便、价格低廉和便于普查，但是研究时要考虑各种物理的和环境的因素影响，并进行修正。虽然PMI和MCI仅是半定量的检查法，但如能在应用前大量调研并得出不同年龄层不同性别的相对正常参考值，那么临床应用时参考价值则更高。

3 定量检查法

定量分析分为无创性和有创性两类。有创性需活检后再体外分析骨标本，虽然可以排除软组织等重叠影像的干扰，但其侵入性、不可重复性限制了它在临床上的应用，并且牙槽骨骨质较薄，其中包埋着牙根，取材受到限制。

3.1 基于双能X线骨密度的测量法（DEXA）

WTO中DEXA是诊断骨质疏松的金标准。其原理是将高能量（如100 kV）时测得的X线吸收值和低能量（如50 kV）时测得的X线吸收值行综合减法处理，通过这种方法来消除软组织对密度测量的影响[4]。

近年来国内外学者也有将DEXA这种广泛运用于全身骨质密度的方法引入颌骨骨密度测量中。为了避开颌骨骨结构的重叠，在早年中测量下颌骨密度时应用DEXA技术，设置X线可以垂直在头正中的矢状面，然后在其左右侧进行重叠照射，此时测量出的骨密度，就是其下颌骨的平均骨密度，之后再同中轴与外周的骨骼相比较，但是这种方法还仅限于进行实验研究，目前还尚未能测量出颌骨内的局部密度[5]。

3.2 基于计算机的数字减影技术（DSR）

DSR是基于数字化牙片的骨密度测量技术，在口腔医学领域得到广泛应用，是常用的骨密度测量法[6]。其原理是应用计算机将同一位置不同时期的牙片重叠，然后将不同牙片的灰度相减获得减影图像，未改变的部位显示为中性，密度改变的部位则显示为灰度的增减，从而显示出骨密度的变化。在梁恒燕[7]的引导骨再生（GBR）技术修复牙槽骨研究中，使用计算机辅助图像进行密度分析，用像素数×灰度变化的平均值对骨密度进行定量，符合相关研究要求。在黄荣[8]的研究中，对于口腔临床诊断治疗上也要用测量软件测得，以灰度值表示骨密度值，得显示屏上的黑色部分为完全透射区，灰度值0，完全阻射区灰度值256，骨密度越大的区域灰度值就越高。孙尚敏等[9]用光密度法和PLANMECA数字化曲面体层机研究牙槽骨密度，即使使用一样的曝光条件（66 kV，8 mA）治疗前后的图像在明暗度上仍有差异，导致对比时的误差。

Arai Y等[10]在其研究中表明，当测量牙槽嵴顶骨变化时，DSR方式具有更高的灵敏度，只是由于拍摄时操作相对复杂，难以保证术前术后投照的条件、角度等完全一致，并且诊断时主观性较大。李升等[11]应用DSR测量牙周基础治疗前后牙槽骨密度的改变，发现牙槽骨在治疗后2个月密度有明显增加。但曝光时间的长短及测量的软件等对结果有一定的影响。郑旭等[12]建立了基于X线骨密度测量法的密度定量测量系统，该系统是根据特制定量铝阶的灰度和厚度来计算出照射部位的牙槽骨密度。但该系统的建立工作庞大，数据换算繁琐，且准确程度一样易受投照的角度、曝光时间长短、测量软件等的影响。

3.3 螺旋CT（computed tomography，CT）

计算机层析成像也称螺旋CT是20世纪70年展的成像技术，其原理是先把三维立体图像划分为多个断层薄片，然后检测出断层薄片中沿各个方向射线投影时X线衰减的量，再计算出断层薄片中各象素的衰减系数变化值，最后将该值赋予各像素的灰度变化量。并可用不同大小的灰度值来表达骨密度的高低，组织对X线的吸收系数亦可用来表达骨密度值，即CT值，单位HU（Hounsfield Unit）。国内黄荣、赖仁发[13]医生在临床工作中也认为CT值可预测骨密度，评价种植体区的种植效果。胡明华等[14]使用64排螺旋CT测量上下颌牙槽骨不同部位的骨密度。但传统螺旋CT较高的检查费、较大的放射剂量等，使其在口腔临床中的应用受到了一定的限制。柴娟等[15]通过螺旋CT来测量种植前牙槽骨的密度评判当前牙槽骨的情况，以此选择适宜的种植体及手术方式。Yamada K等[16]实验证明螺旋CT可以真实再现牙体硬组织和牙槽骨的解剖形态。但是由于牙槽骨解剖结构相对于螺旋CT扫描层而言过于精细，有时无法精确地显现出根尖、牙槽嵴顶等相关结构。

3.4 锥束CT（CBCT）

CBCT又称为锥形射线计算机化断层摄影技术，于2000年左右开始应用于临床口腔领域[17]。CBCT的X线发生器为CBCT球管，使用锥形束X线围绕颅颌面部做环形投照，获取二维投影数据，将多次投照交集获取的二维数据重组，进而建立轴位、冠位或矢状位的三维数字化模型，以便获得该数字模型任意层面的截图。CBCT的基本成像原理与传统CT类似，但其作为CT技术的新产物采取的是大扇角扫描方式，从而减低了检查时产生的放射剂量。CBCT结合相关测量软件可以对扫描数据进行三维结果重建。每种CBCT都会自带相应软件，这些软件的共同特征是：三维可视化、三维创建、测量、区域断层等。并且根据不同学科的要求还可以选择更专业的软件，自带软件由于软硬件之间相匹配，扫射影像还原力更强，但是相对于专业牙科软件而言略为单薄。因为CBCT能以1∶1的方式三维重现出颌骨及相关组织，所以相对灰度值能反映出真实骨密度值的变化。

CBCT具有三维影像重建、高空间分辨率等特点，弥补了传统影像学检查方法的不足，最小断层精度达0.25 mm。黄荣等[18]发现CBCT和传统X线片在评估牙齿/种植体的颊舌侧及根分叉处的牙槽骨缺损方面有显著性差异（P < 0.05）。能够早期诊断种植体周围炎或牙周炎，还能够从三维方向早期观察了解其周围牙槽骨的形态学上的变化。国外应用CBCT检测牙周病患者牙槽骨状态已经多年，许多临床报道均说明了CBCT图像的应用价值。Vandenberghe B等[19]提出，锥形束CT在根分叉处和牙周间隔的测量结果比数字牙片更为精准。Lagravere MO等[20]把下颌放置物标记为测量点，比较CBCT测量值和被视为金标准的坐标测量仪测量值，发现两者的测量结果具有很高相关性，线性测量误差

4 结语

近年来随着颌骨密度测量方法的多样化，了解各种方法的优缺点尤为必要。目前国内外测量密度的主流技术是定量检查法。定性肉眼分析法、半定量形态测定分析法最大的缺点在于主观性太强，可重复性低且不直观。因而限制了部分这类方法在临床早期诊断及实验室研究方面的应用。定量检查法中的DEXA、螺旋CT等由于颌骨的特殊结构的关系，无法反映出牙槽骨精细的结构变化。DSR等定量测量牙槽骨密度的技术发展较快。将骨皮质和骨松质分开研究，避免重叠影像影响及软组织的影响，提高测量的准确度及精度，确切地反映出骨密度并能广泛地应用在临床上。CBCT作为口腔颌面部专用CT，采用锥形束扫描方式大大降低了伪影的产生，而且精确度明显高于螺旋CT，照射量大大降低，利用三维重建图像可获得任意方向的图片，用测量软件获取各种数据可反映骨骼的状况，值得临床推广使用。但是笔者认为CBCT的密度值（HU）为相对值，如何能确切地反映出骨密度尚有待研究。

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