颌骨骨密度的研究进展

1970-1-1 08:01  来源:《国际口腔医学杂志》  2014-10-30 17:12:59
作者:康宁综述 宫 苹审校 阅读量:68

【摘要】  颌骨骨密度的准确测量分析,是牙周病、口腔种植修复诊断治疗的重要内容,也是长期以来口腔医学领域十分关注的问题之一。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,颌骨骨密度的研究取得了较大的进展。利用电离辐射法测量颌骨骨密度是目前国内外的主流技术,具有成本相对较低而测量精度较高的特点;而非电离辐射法则避免了电离辐射的危害,既环保又安全。本文将从电离辐射法和非电离辐射法两个方面,对无创性颌骨骨密度的测量研究进展作一综述。

【关键词】  骨密度测量术; 颌骨密度; 电离辐射法; 非电离辐射法

 [Abstract]  The measurement of the jaw bone density is vital to the diagnosis and treatment of the periodontal disease and oral implant prosthesis, and it is one of the major topics in oral medicine for a long time. With the development of modern measurement instrument, widely used of non-invasive and high accuracy measurement tec-hnology of bone density, great progress has been made in the jaw bone density measurement recently. The ionizing radiation measurement is the most popular technology used in domestic and international characterized by low cost and good performance in measurement accuracy, while the non-ionizing radiation measurement is more safer and environment-protected by avoiding the dangers of radiation. In this paper, the progress of jaw bone density meas- urement was reviewed in both the ionizing radiation and non-ionizing radiation measurement fields.

    [Key words]  bone densitometry; jaw bone density; ionizing radiation; non-ionizing radiation

    对颌骨骨密度进行测量评估不仅有利于早期骨代谢性疾病、牙周疾病的诊断和治疗,而且对口腔种植手术治疗计划的拟定和术后成功率的估计也是十分重要的[1-2]。但颌骨形状不规则,周围有较多的肌肉和软组织,故对活体颌骨骨密度的测量要求和分析方法具有一定的特殊性。现对颌骨骨密度的测量方法综述如下。

    1  电离辐射法

    根据放射源的不同,电离辐射法分为X线、光子吸收和中子活化3种检测方法。

    1.1  X线检测法

    1.1.1  X线摄片法  X线摄片法是指通过对颌骨进行摄片后,对所得X线片进行观察、测量和评估而间接获得骨密度的方法。临床中常用的有根尖片和全景X线片。Lee等[3]指出,根尖片形态学的改变结合临床变量如年龄、身高和体重等,可以帮助识别股骨或腰椎的低密度个体。Vlasiadis等[4]认为,颌骨全景X线片对早期诊断绝经后妇女的骨质疏松十分有效,口腔医生可利用临床检查和影像学信息对有骨质疏松的患者作出筛查。

    肉眼分析法是通过肉眼对X线片中所反映的骨纹理数量、粗细和疏密等骨组织形态计量学特征来评估骨密度的。此法是对骨密度定性的检查方法。一般骨密度的量值需降低30%~50%才能用肉眼鉴别出来。因而,该法受人为因素影响较大,准确性、可重复性和敏感性较差。

    形态测定分析法是通过全景X线片的线距测量得到下颌骨骨密质厚度(mandibular cortical in-dex,MCI)和曲面断层下颌指数(panoramic mandi-bular index,PMI),以此来表达下颌骨的骨密度。MCI则是通过双侧颏孔中点分别作垂直于下颌骨下缘的切线,沿切线各自测量双侧下颌骨下缘骨密质厚度的。MCI分为3级:1)双侧骨内膜边缘平滑整齐;2)单侧或双侧下颌骨下缘骨密质的骨内膜表现为半月形缺损(骨陷窝吸收所致)或者有1~3层形成骨内膜皮质残余(吸收不完全所致);3)骨密质形成严重的骨内膜皮质残余,呈多孔状。PMI是颏孔对应处的下颌骨下缘骨密质厚度与颏孔上(下)缘至下颌骨下缘距离的比值,是一种反映下颌骨骨密质量变化的指标。Ya■ar等[5]的研究显示,骨质疏松的老年女性MCI等级显著高于非骨质疏松者,而两者的PMI和MCI无显著性差异。林梓桐等[6]对牙周炎和非牙周炎患者各60名用数字全景X线片测定PMI和MCI后发现,两者的牙槽骨有明显的改变且非牙周炎组患者的骨密质厚于牙周炎组。Alkurt等[7]证明,利用数字全景片测量出的PMI和MCI有很好的可重现性和可重复性。PMI和MCI在一定程度上能表达下颌骨密度,在临床中可作为一种简单易行的评价骨密度的方法[8]。但也有学者持不同意见,如Horner等[9]则认为MCI并不能作为骨质疏松的诊断指标,而仅能作为参考指标。Drozdzowska等[10]的实验证明,MCI并不能区分正常的和有骨质减少的绝经后无牙的妇女。MCI和PMI都不足以作为骨质疏松的诊断指标。

    形态测定分析法的优点在于操作简便、价格低廉和便于普查。虽然PMI和MCI只是对下颌骨骨密度半定量的测量和描述,但如能在临床使用前分年龄段和性别建立其正常参考值,也能得到广泛有效的运用。当然,这也是一项复杂烦琐的工作,有待于不断完善。

    X线光密度测量法的原理是依据不同的骨量对X线吸收有差异,在X线片上形成不同灰度来测量骨密度的。即通过已知密度和厚度的参照物放入口中,与骨组织同时摄像,再从X线片上估算出被测骨的密度。用作参照物的有金属或非金属材料。Nackaerts等[11]的研究表明,使用参照物可提高测量的准确性。使用3梯级铝制和9梯级铝制参照物的测量结果并没有明显差异。Ay等[12]在用铜制梯级作为参照物对糖尿病患者颌骨骨密度的研究中认为,引入参照物并通过双能X线吸收法(dual energy X-ray absorptiometry,DEXA)矫正的颌骨全景片光密度法是一种可靠的测量牙槽骨密度的方法。Yang等[13]用特制的硫酸钡树脂块作为参照物进行颌骨密度的研究,但过程烦琐。目前,国外使用较多的显微骨密度测量法,准确度及重复性都较其有所提高,且缩短了检查时间。这类方法是对骨密度的定量分析,准确度较高。但该法受到胶片质量、曝光量和时间、冲洗条件等的影响,重复性及敏感性较差。

    近年来,数字化影像技术测量法基于数字化牙片的骨密度测量技术在国外已广泛地应用于口腔医学的领域。计算机数字减影技术(digital sub-traction radiography,DSR)、计算机辅助图像密度分析技术和直接数字化摄影技术等新技术的相继出现,大大提高了测量的准确性。其原理是在标准化数字曲面体层片上利用计算机读取的灰度值来表示牙槽骨的骨密度。这是一种简单有效地测量牙槽骨骨密度的方法[6]。DSR通过对定位根尖X线片进行分析,可对上、下颌进行局部的骨密度测定,检测骨质改变的灵敏度较高,可重复投照,适合于纵向研究[14]。

    1.1.2  X线吸收测量法  DEXA是利用2个同时发射出不同能量的X射线球管对患者进行测量,能较好地区别开骨组织、肌肉组织和脂肪组织,测量的准确性较高。DEXA为定量测量法,具有扫描速度快、准确性与重复性高、放射性剂量相对较低等优点,被视为骨密度测量的金标准。Rahnama[15]利用DEXA测量下颌骨和脊柱骨的骨矿含量(bone mineral content,BMC)后指出,此方法可以较好地评价被测下颌骨BMC的改变。

    Gulsahi等[16]也利用DEXA来评估颌骨骨密度和BMC的变化。DEXA是二维测量方法,其结果是颌骨的平均密度,目前还不能测量特定部位的密度,也不能测量骨骼的动态变化,因此限制了其在纵向研究中的应用。

    1.1.3  电子计算机体层摄影  组成电子计算机体层摄影(computed tomography,CT)图像的象素代表扫描层各部位组织的衰减系数,表示被测组织的物理密度。CT的特点是扫描速度快、分辨率高和良好的定位能力,是目前唯一可以在三维空间分布上测量骨密度并得出真实体积骨密度的方法,也是唯一可分别测量骨松质和骨密质密度值的非侵入性方法[17]。随着技术的发展,近年来相继出现了定量CT(quantitative computed tomography,QCT)、周围骨定量CT(peripheral quantitative com-puted tomography,pQCT)、显微CT、容积CT(vo-lume computed tomography,VCT)、锥形束CT等可用于测量颌骨骨密度的CT仪器。QCT对骨密度变化敏感、测量精确、检查过程快捷方便和放射剂量相对安全,是目前较为先进的骨密度测量技术[18]。Kuroda等[19]在分析鼠下颌骨骨密度时认为,pQCT较DEXA更具优势。Barone等[20]用VCT

    分析即刻受载种植体周围骨的骨密度后认为,VCT是一种可用于临床分析骨密度的新方法。但Stoppie等[21]却认为,现代CT技术通过Hounsfield值可以有效地测量颌骨的力学性能,但只适用于骨密质较薄的区域。CT所造成的辐射污染是该技术最大的不足。

    1.2  光子检测法

    1.2.1  光子吸收法  光子吸收法是通过测定单能或双能光子束衰减来测定骨密度的。根据所采用光子能量的不同,可以分为单光子吸收法(singlephoton absorptiometry,SPA)和双光子吸收法(dual-photon absorptiometry,DPA)。SPA用于测量颌骨时其精确度为2%~6%,但实际上由于定位误差等原因达不到此精度。Ulm等[22]用DPA对无牙下颌骨标本的BMC检测后发现,男性和女性有明显差异。此法的主要缺陷是光子源衰变较快,需定时更换,且价格昂贵。

    1.2.2  光子散射法  光子散射法的原理是在射线与物质作用时,辐射能量部分辐射到原子核外的电子上产生康普顿电子,使光子能量减弱,方向改变。用高密度探头测量人体外骨骼部位产生的康普顿射线,其强度主要取决于原子核外的电子密度从而得到所测的骨密度。Morgan等[23]建立了模拟颌骨的模型,用散射法来测量骨密度可以达到1%的精度。

    1.3  中子活化法

    中子活化法(neutron activation analysis,NAA)即人体中子活化分析法,用放射性核素或252Cf中子源释放的快中子经慢化后照射人体待测部位,热中子和骨骼中的钙发生48Ca49Ca核反应,通过测定49Ca的缓发特征γ射线强度来测定钙的含量。全身钙含量都可以用NAA来测定[24]。Tairov等[25]用此方法来测定颌骨中钾、磷、镁和钠等矿物元素,但此法因辐射量大、仪器昂贵和操作烦琐,现主要用于实验研究。

    2  非电离辐射法

    2.1  超声测量法

    超声测量法(quantitative ultrasound,QUS)是利用超声在骨组织中的传输速度(speed of sound,SOS)和其衰减系数(broadband ultrasound attenua-tion,BUA)间的差异来测定骨骼密度和强度的。BUA的平均值不仅可提供骨量的指标,还可对骨结构即形状、大小以及骨小梁间距及其连接进行评价;而SOS则可以很好地反映骨组织密度。QUS最大的优点是安全,没有放射性污染。与DEXA、QCT相比较,QUS操作简便、设备体积小和便于携带,也易于普及。Al Haffar等[26]通过体外实验证明,SOS测量下颌骨是可行的,该方法可以反映出局部的骨密度以及骨松质和骨密质厚度的比值。Rose等[27]也使用过SOS来测量下颌骨的骨密度。但目前,QUS测量的指标与电离法所测量的骨密度值在性质上是不同的,即测量的标准不统一是该方法尚待解决的问题。

    2.2  磁共振成像

    磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)是利用核磁共振成像技术进行医学诊断的一种医学影像技术。对于骨组织评价,MRI是通过骨与软组织的对比,间接进行骨影像的分析。Zhang等[28]提出,MRI很适于用来评估人活体的颌骨性质。Cho?觕l等[29]用MRI对牙槽骨骨小梁进行研究后发现,骨区域分级、周长、骨小梁宽度、离散度和各向异性等参数的变化可能与骨小梁的生物力学反应有关,这些参数对种植体的初期稳定性和种植体受载起了重要作用。Celenk等[30]发现,定量MRI是评价骨小梁空间排列的新方法。用MRI来评估下颌骨骨松质时不会受到有无牙齿的影响。MRI的优点是无创性和安全性,避免了电离辐射。但技术要求高,价格昂贵,在临床应用上有一定的局限性。

    3  结束语

本新闻共2页,当前在第1页  1  2  

编辑: 姚红祥

网友评论