牙釉质脱矿的临床检测与评价方法

    牙釉质脱矿是固定正畸治疗的主要并发症，最新流行病学调查显示，固定正畸治疗过程中45.8%的患者可能发生釉质脱矿。临床上表现为托槽周围牙面上的白垩色斑块，进一步发展可形成早期龋齿，损害牙齿健康。如何对牙釉质脱矿进行有效地早期诊断和预防一直是临床关注的热点。
    牙釉质脱矿的检测和评价方法包括实验室检测法和临床检测法。实验室检测法能够准确地定量评估早期釉质脱矿病损，主要包括：横断式显微放射照相法TMR、偏振光显微镜法PLM、显微硬度/纳米硬度测试、扫描电镜SEM等。然而这些方法均为有创检查，并且体外的检测环境也无法完全模拟口内环境。
    临床检测法能够在无创的前提下，在口腔环境中使医生快速直观地评估牙釉质脱矿的程度，便于牙釉质脱矿的早期诊断和预防，可大致分为三类：视诊评估法、光学定量检测法和电化学组抗法。本文对目前临床中常用的牙釉质脱矿的临床检测和评价方法进行综述。
    1.视诊评估法
    视诊评估法是医生通过肉眼判断脱矿程度，方便快捷。但是，视诊评估主观性较强，受检查者临床经验影响，且无法对早期釉质病变进行定量分析。视诊评估法根据检测体系的不同分为：国际龋病检测与评估系统、釉质脱矿指数和通用视觉评分系统。
    国际龋病检测与评估系统（international caries detection and assessment system,ICDAS）最早制定于2002年，对标准分级不断修改，并添加了龋齿活跃标准，在2005年形成了现在广泛应用的ICDASⅡ标准。该标准分为冠龋、根龋检测体系，以及龋活跃性、非活跃性分级标准。临床上检测牙体是否发生病损时，主要使用ICDASII龋病（原发龋和继发龋）病变严重程度分级（0~6级）。0级为健康牙体，1~2级为釉质脱矿或早期釉质龋，3~6级为组织学上可见的龋坏。
    临床检测时，先在牙面湿润状态下进行观察，若出现暗影或肉眼可见的龋损，则直接判断；若在湿润状态下未见明显异常，则擦干牙面再进行观察。Ekstrand等观察了141颗离体牙，根据ICDASII系统进行了分类，通过与组织切片这一金标准相比较，证实了ICDASII是评估恒牙早期釉质龋可靠方法，且具有准确性和可重复性。
    另有学者将112颗离体乳牙经过ICDASII视诊评估后，也证实ICDASII可准确评估乳牙早期脱矿。但这种方法需要检查者熟练掌握分级标准并具有足够经验才能提高准确性。釉质脱矿指数（enamelde calcification index，EDI）是针对1986年Artun和Brobakken所使用指数的修改，在正畸临床应用上较为常见，代表患者牙釉质脱矿状况。将所观察的牙齿分成龈方、切端/牙合方、近中及远中４个区域，分别记录其脱矿程度。EDI=所有牙齿各区域脱矿计分总和/全部牙齿区域数。脱矿程度的判断标准分为0~3，共四级，0记为0分，以此类推。
    EDI曾帮助临床医生评价两种氟制剂在固定正畸患者治疗中预防釉质脱矿的疗效，也曾用于在正畸临床实验中评估使用含氟牙膏产品来预防白垩斑的有效性。除此之外，EDI也可与扫描电镜SEM一同分析、比较托槽粘接前、脱粘后6个月和12个月牙釉质表面的形态。通用视觉评分系统（universal visual scoring system,VniViss）是由Kühnisch等开发的视觉量表，在吸取ICDAS系统和WHO标准优点的基础上，对白色、棕色的非龋洞性釉质变色病损进行准确分类。UniViSS主要用于咬合面和光滑面这两个部位，其中光滑面通用视觉改善评分系统更利于评估正畸治疗中牙釉质脱矿。
    UniViSS对龋病过程的所有可能阶段进行了细致分类，能清晰直观记录各种龋病的临床表现，可靠地检测、诊断非龋洞性病变。Khalaf使用UniViSS评估正畸固定矫治器患者光滑面釉质白垩色斑的发生率及其严重程度，约42%的患者在固定矫治中出现釉质白斑病变，其结果与Sundarara的研究结果相符。
    综上所述，ICDAS在临床上具广泛实用性，EDI多应用在固定正畸治疗，而UniViSS特别针对白、褐色非龋洞性进行分类，完善检测评估标准。
    2.光学定量检测法
    光学定量检测法是指利用光与牙齿的相互作用，在脱矿龋蚀区和健康区域呈现出的差异，藉由成像或非成像方式获得可定量评价脱矿程度的检测方法。该方法相比于视诊评估提高了体内检测釉质脱矿的精确度、客观度，可解决临床中视诊、探诊过程中容易漏诊的问题，检测到釉质早期病变。
    相比于X线影像学检查，该方法无电离辐射，对人体无伤害。然而，此类方法具有一定局限性，牙面清洁程度、仪器使用方法、外界光线强弱均可能会影响定量结果。根据不同的光学原理，光学定量检测法可大致分为：基于荧光效应的光学方法、近红外光的光纤透照技术和偏振光学相干断层扫描技术。
    定量光导荧光技术（Quantitative light induced fluorescence,QLF）利用牙齿自体荧光效应，原本多以氩激光为光源发射488nm的蓝紫光，但由于激光在口内使用需要特殊防护，故现在大多使用可见光，由氙弧光灯发射290~450nm的蓝紫光照向牙齿，激发出黄绿色荧光。由于脱矿导致组织内部结构改变，脱矿区发出较弱荧光，与周围健康组织形成荧光强度差异，最终通过图像显示将结果定量可视化，且可将结果存储和分析，方便追踪。此外，由于磨牙咬合面窝沟形态复杂，使QLF难以准确判断病变位置，故QLF较适合检测牙体光滑面。
    Ando等将QLF与TMR这一金标准相比较，证实QLF可分辨出牙釉质5~10μm脱矿程度，具有较高灵敏度，适合对早期釉质病变进行定量评价。Al-Khateeb等利用QLF检测离体牙脱矿、再矿化的体外实验，并以TMR为金标准，证实QLF能随着时间监测牙釉质的脱矿和再矿化。然而，QLF容易受到多种因素影响：牙面的干燥状态、牙面上色素牙石和菌斑的存在、外界光线强度以及照相投照角度均可能影响检测结果，局限了QLF的临床应用。因此检测之前，受检者应使用不含氟牙膏刷牙，检查者应清洁牙面，吹干30s后在自然光环境下进行检测。
    激光荧光技术（laser fluorescence,LF）使用激光照射牙齿，经牙齿内有机物和无机物吸收后发出荧光。由于脱矿患龋部位含有细菌代谢产物-卟啉，导致荧光增强，与周围健康组织形成荧光强度差异，由此来定量诊断病变程度。激光龋齿探测仪DIAGNOdentpen利用激光荧光技术，在红外线二极管装置发出655nm、激光功率<1mW的红光，照射牙体产生荧光，荧光转化为定量的数值0~99，读数越高龋损程度越重，激光龋齿探测仪可用于检测咬合面和光滑表面脱矿。
    Rodrigues等曾把DIAGNOdentpen与表面显微硬度SMH和拉曼光谱相结合分析，证实DIAGNOdentpen可以有效检测光滑表面早期釉质脱矿，但不能精确测量矿物值含量的微小变化。另外，Ando等以TMR为参考标准，比较DIAGNOdentpen和QLF定量离体乳牙和恒牙龋矿物质流失的能力，发现DIAGNOdentpen适用于乳牙诊断。然而，使用DIAGNOdentpen检测时也可能因多种因素造成检测结果不准确，应注意如下问题：首先，色素、牙结石、牙菌斑、食物残渣、抛光膏和糊剂残留物的存在可能导致结果出现假阳性，因此检测前必须清洁吹干牙面。
    检查前刷牙时，应使用不含氟牙膏，避免氟影响激光探测仪的读数；其次在检测时应在自然光线下，保持外部环境光线强度的一致，避免光线强度差异影响检测读数。Marczuk-Kolada等经CBCT验证发现当阈值>21.13才发生牙釉质病变，而Lussi等经实验后发现以8~24为检测釉质龋的范围较为合适。因此，确定DIAGNOdentpen的界值困难，应结合临床视诊及厂商建议的界值共同评估脱矿程度。近红外光的光纤透照技术（near infrared light trans illumination，NILT）由数字化光纤透照技术DIFOTI发展而来，而DIFOTI是光纤透照技术FOTI的数字化版本。
    FOTI利用可见强白光在组织中的散射效应，脱矿龋坏区增加光的散射并吸收光子，从而出现阴影，透过观察牙组织内的阴影判断是否病变。不同的是，NILT使用的不可见长波光减少了散射，使光能更深入地穿透牙釉质，在龋损脱矿区和其周围健康区之间形成明显对比。Abogazalah等通过体外实验与X线摄像和微计算机断层扫描（μ-CT）相比较，证实NILT能检测到龋齿的较早阶段。
    近红外光龋齿探测仪DIAGNOcam利用近红外光透照技术，使用两个近红外光二极管发出780nm，光功率为１mW的近红外光，由传感器、计算机、图像显示器和包含近红外光源的弹性臂组成，使光源通过牙龈、牙槽骨、牙根传递至牙冠，主要检测咬合面，但也可从不同方向对牙齿检查、摄取图像。由于DIAGNOcam不受金属弓丝的影响，故也适用于固定正畸治疗患者的临床检测。然而，牙面的污渍、色素可能造成假阳性结果。临床检测时还需要避开其他光源照射，在自然光下进行。同时透照设备的纤维探头较大，可能会引起患者的不适感。
    光学相干断层扫描OCT最早于1991年被用在视网膜成像，后来逐渐被运用于皮肤和胃肠道，而近年来越来越多被用于口腔医学领域。OCT利用弱相干光照在牙面上，当釉质脱矿时有机物成分增加，使光的散射系数小于周围健康组织，导致光强减弱并呈现较周围健康区灰度高的白色影像。
    OCT基于光学相干原理和共聚焦扫描技术，通过近红外光发生干涉后经扫描得到二维或三维结构图像，根据图像的灰度值可以定量分析釉质脱矿程度。Amaechi等将OCT与QLF一起进行体外实验，测得两者定量相关关系为0.963，定量效果相近，证实OCT是一种检测和分析早期釉质龋的技术，且OCT比QLF成像更清晰。
    由于OCT系统造价低，结构简单，可便携、适于椅旁操作以及图像即时可视化等优良特性，具有实用价值。牙釉质的主要成分是羟磷灰石，在光线照射下出现双折射效应，当矿物质流失时，双折射效应的变化可以定量龋损的程度。偏振敏感光学相干层析术（PS-OCT）在此效应和OCT的基础上，将偏振光加入OCT中，减少了牙齿表面强反射对表层下早期脱矿测量的干扰，形成较清晰的牙齿结构图像，分辨率可达2~3μm。
    Chong等用PSOCT追踪正畸托槽周围牙面上白垩斑的发生、发展和转归，证实PS-OCT能有效监测釉质的脱矿及再矿化。因此，对于临床检测釉质脱矿的前景十分看好，然而，用于检测釉质脱矿的临床实验不多，仍有待研究。
    3.电化学阻抗法
    电化学阻抗法利用牙体中电阻抗值的高低评估釉质病变的程度。牙釉质是电的不良导体，釉质脱矿导致晶体间孔隙率增加，口腔内唾液等多种离子渗入孔隙中，形成良好的导电通路。导电性越高，电阻抗越低，电阻抗值能直接反映矿物质的含量，因此电化学阻抗法是较为直接的定量方式。该类方法操作简单，容易掌握，但具有一定局限性：牙体组织的孔隙率、厚度、牙齿内离子浓度、电接触的表面积等因素影响定量结果。
    电化学阻抗根据使用固定或多个频率大致分为：电阻抗仪检测法和交流阻抗谱技术。电阻抗仪检测法（electronic caries method,ECM）使用单个固定频率（23Hz）的交流电测量牙齿中的电阻，测量值越高代表矿化程度越高，测量值越低代表脱矿越多。操作简单，易于掌握。ECM与体外检测横断式显微放射照相法（TMR）的相关性为0.47~0.82，相关性较高。
    Baysan等收纳387名受试者，使用ECM对两种氟化钠牙膏的再矿化能力进行纵向监测，肯定了ECM在临床上监测釉质脱矿-再矿化能力。然而，釉质组织的孔隙率、电接触的表面积、组织的厚度、牙齿内液体的温度、离子浓度、牙齿的水合含量均会影响ECM结果，因此在分析数据时应将上述影响因素考虑在内。
    交流阻抗谱技术（alternating current impedance spectroscopy technique,ACIST）建立于电化学阻抗频谱技术EIS的基础之上。EIS不同于ECM，EIS扫描了一定范围内的电子频率，提供了更多电容和电阻抗信息，帮助分析牙齿的结构、龋齿的位置和病变程度。Jablonski-Momeni等经实验证实交流阻抗谱技术可用于发现早期釉质龋病，但与视诊结果（ICDASⅡ）仅呈中等相关性，因此建议ACIST与其他评估方法一起使用。
    除了上述方法，还有其他评估临床釉质脱矿的方法，例如藉由声波在气体，液体和固体等不同介质之间的传播速度不同，来测定脱矿量的超声龋齿检测技术UIT，另外还有光热辐射测量技术PTR、红外线热成像龋齿检测技术IHT等方法也可用于临床牙釉质脱矿的检测，但这些检测方法还需要进一步实践。
    综上所述，本文介绍的几种釉质脱矿的临床检测方法各有侧重和优势。相比之下，QLF和激光龋齿探测仪检测光滑面釉质脱矿更具有优势,利于评价正畸临床釉质脱矿。虽有一定的局限性，但只要掌握正确的使用方式，QLF和激光龋齿探测仪是有效定量早期釉质脱矿的方法。而PS-OCT用于检测临床釉质脱矿的实验虽然不多，但PS-OCT具备检测早期釉质脱矿的高精确性和成像高分辨率，具有广阔的发展前景。
    总体而言，目前应用于釉质脱矿检测的方法呈现多样性，但还没有形成临床所认可的统一方法，建议结合视诊并根据临床情况将多种方法结合使用以提高准确率。