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颌骨骨密度的测量及研究应用
作者:佚名 日期:2012年12月18日 来源:本站原创 浏览:

核心提示:颌骨骨密度的测量及研究应用

口腔骨丢失(oral bone loss)包括牙周牙槽骨吸收(alveolar bone resorption)、剩余牙槽嵴骨吸收(residual ridge resorption,RRR)和颌骨骨质疏松(mandibular osteoporosis)等3主要情形[1]它与全身系统性骨丢失,如骨质疏松症具有定的相关性,都是好发于老年人的慢性骨丢失或骨吸收过程。口腔骨丢失是影响牙齿存留与义齿修复成功的重要因素。因此,研究口腔骨丢失的病因和发生、发展规律,探讨它与骨质疏松症等系统性骨丢失的内在联系显得十分重要。目,学者主要通过颌骨骨密度的测量来研究口腔骨丢失的有关问题。


  近年来,全身骨密度测量的方法不断新[2],定量CT、双能X线吸收骨密度仪等已应用于临床达10余年。同时,新的检查方法如超声测量技术也日趋成熟,逐步应用于临床。骨密度(bone mineral density,BMD)测量取得了较大的进展,对骨质疏松症的防治起到了极其重要的作用。但适用于全身其他骨骼测量的骨密度仪在应用于下颌骨时则遇到了较大的困难。下颌骨的形状不规则、位置特殊,同时又因口腔狭窄等,限制了骨密度仪在下颌骨的应用。尽管如此,近年来经过学者们的不懈努力,大多数骨密度仪已被应用于颌骨骨密度的测量及研究中,大致分定性、半定量及定量测量3种方法。


  一、定性检查法


  X线片肉眼骨密度分析法:通常是根据骨纹理的多少、粗细及其显微结构改变来判断有无皮质骨或骨小梁的吸收。但因骨密度的量值需降低30%~50%才能用肉眼鉴别出来[3],同时,此法又受投照剂量、胶片质量等因素影响,因此其敏感性较差。


  二、 半定量检查法


  1.曲面断层下颌指数(panoramic mandibular index, PMI): PMI是一种新的反映下颌骨皮质骨量变化的指标。与椎骨、腕骨指数相似[3],均为放射形态学测量法。其优点在于方法简便、实用、廉价、便于普查。PMI为颏孔对应处的下颌骨下缘皮质骨厚度与颏孔上(下)缘至下颌骨下缘的距离的比值。但Klemetti等[4]发现在绝经后的中年妇女PMI值与全身骨矿含量无显著的阳性相关。


  2.下颌骨下缘与下颌角下缘皮质骨厚度的测量:Bras等[5]采用该法作为诊断代谢性骨丢失的工具,期望从口腔颌骨的局部变化预测全身的骨代谢。下颌角皮质骨厚度在15~60岁的男女性相对恒定(为1.0~3.5 mm);60岁以上男性有轻度减少,而60岁以上女性皮质厚度明显减少,可能是由于绝经后骨质疏松引起的。慢性肾功能衰竭所致的肾性骨营养不良也表现出下颌角骨皮质厚度减少,其减少量与病变程度相关。还有研究发现,系统性骨丢失可导致下颌角皮质骨厚度减少,其厚度与椎骨、腕骨骨密度呈显著相关;当下颌角皮质骨厚度小于1 mm时,可能提示有代谢性骨丢失[6,7]。Taguchi等[8]则应用下颌骨颏孔区下缘皮质骨厚度作为观察指标,发现其与腰椎松质骨骨量呈负相关,认为它是监测骨质疏松症的可信指标。而Leong等[9]则认为,下颌角皮质骨厚度及下颌骨正中联合处的皮质骨相对厚度均不能作为反映下颌骨骨吸收的指标。


  3.下颌骨下缘骨皮质形态分级[8]:Klemetti利用曲面断层片对双侧颏孔远中下颌骨下缘的骨皮质形态进行了分类,共分为3级。I:双侧骨内膜边缘平滑整齐;II:一侧或双侧下颌骨下缘皮质骨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);III:皮质层形成严重的骨内膜皮质残余,呈多孔状。


  三、定量测量法


  1. X线光密度法[3]:是依据骨量不同对X线吸收的差异,在X线片上形成不同灰度来测量BMD。将铝制梯级(aluminum stepwedge)与骨组织同时摄像,得到标准的X线片,通过已知铝制梯级的密度和厚度,估算出被测骨的密度或骨矿含量(bone mineral content, BMC)。Kribbs等[10]应用显微骨密度测量术(microdensitometry)研究下颌骨密度,即在定位根尖片方放置标准铝制梯级,但此法不适合于无牙颌患者。Atwood和 Cov[11]用头影测量片附加铝制标准梯级测量颌骨密度。 Horner和Delvin[12]等则用曲面断层片附加镍制楔形梯级(0.0326~0.623 mm),后者克服了铝制梯级(4.5~8.0 mm)较厚的缺点。但X线光密度法是间接测量法,受X线曝光条件、胶片质量、冲洗条件等影响,精度不高。此外,类方法辐射量较大,将三维结构成像于二维平面上,敏感性亦较差。近年来, 应用计算机数字减影技术对定位根尖片进行分析[13],有一定应用价值,可重复投照,可对上下颌进行局部的骨密度测定,有利于纵向观察,检测骨质改变的灵敏度亦较高。但由于定位根尖片的投照区域、方法局限,影响了其适用范围。


  2.单光子吸收法[3] (single-photon absorptiometry,SPA): 该法是根据Lambert定律而得出的,即γ射线穿透骨组织后,其强度因骨矿物质的吸收而减弱。放射性同位素源常采用光子能量为60 kev、半衰期为433年的241Am或光子能量为27.5 kev、半衰期为60 d的125I。用铝室将上述同位素的γ射线调成窄束(一般宽为2.0 mm,长5.0~10.0 mm),让其穿过被测体进行测量。为了消除体软组织厚度不同的影响,需用水浴法或以水袋填在被测骨的四周,用有机玻璃压成等厚。已有报道,测量颌骨时其精确度及准确度约为2%~6%[14]。由于下颌骨形状复杂、影像易重叠且检查时需放入水中等,限制了它的使用。由于单光子吸收法测量的部位主要是周围骨的皮质骨(如桡骨、腕骨等),不能测量骨转换率较快的躯干骨的松质骨,因受检部位皮质骨与小梁骨的比例不同,故所测结果各异[15]。因此,SPA的应用具有明显的局限性。


  3.双光子吸收法(dual-photon absorptiometry,DPA): DPA基本原理同SPA,是利用能发射两种能量光子的同位素,如153Gd,或两种不同的同位素为测量源。其特点是与SPA相比,可测量躯干骨的骨密度,设备较复杂;在测量椎骨体时显示的是包括脊椎皮质、髓质和其他椎旁非骨组织钙化在内的测量值。由于其空间分辨率较差,不能识别脊椎BMD的假性升高。有人报道DPA在体测量颌骨骨矿含量的精确度为2.1%,表明DPA测量的下颌骨骨矿含量(BMC)可用来预测剩余牙槽嵴吸收的速率[16]。


  4.定量CT (quantitative computed tomography , QCT) CT的分辨率明显高于X线平片,组成CT图像的象素代表着扫描层各部位组织的衰减系数,可表示被测组织的物理密度。利用CT进行BMC的定量检查称为定量CT(QCT)。QCT在很大程度上克服了DPA的缺点,如DPA在椎骨BMD测量时因不能区分出椎旁组织而出现假性升高等,而QCT却能敏感地测量出椎骨或颌骨某划定区域内松质骨的骨矿含量。由于在颌骨中皮质骨与松质骨随年龄不同变化各异,皮质部分骨量随年龄增加而急剧减少,松质骨部分在个体间则差异较大[17]。因此,将下颌的皮质骨、松质骨分开研究是极为必要的。目前,仅有QCT能达到这种要求[18],但它也存在一定不足。现在临床颌骨测量中应用的单能QCT,由于其放射源为混合X线,并非单色线束,故骨内不定量的脂肪可造成测量误差,即是它尚未克服的缺点。


  5.双能X线吸收法(dual energy X-ray absorptiometry,DXA):它是利用K缘滤过板或开关切换,由X线射线源得到两种不同能量的光子(46.8/80 kev,40/70 kev或70/140 kev),以此对检测部位扫描,再由同步运行的探测器测出光子能量吸收衰减值[19]。经过计算机处理后,X线吸收图像及数据以打印资料显示出来。由于DXA的高精度、无创伤,它可以与QCT相媲美,临床上可准确快速地测量全身骨密度和任何骨(包括躯干骨及外周骨)的骨密度值。与DPA相比,其投照时间明显缩短,且人体放射吸收剂量仅为QCT的1%、胸片的30%,辐射量也仅为X线摄影的1%。可在任何环境下检查,不受场地条件限制。与单能QCT相比,由于QCT不能解决因骨内脂肪引起的误差及X线混合线束通过人体产生线束硬化的影响,使其精确度降低。而DXA克服了这些不足,它能取得两个线性衰减值,得以消除脂肪对测量值的影响。DXA的测量范围广,也可缩短扫描成像时间,X线源稳定,放射源少,减弱了辐射量,提高了空间分辨率及精确性,其精度为DPA的3倍。目前,将DXA用于下颌骨BMD测量的报道尚很少。Corten等[20]最早采用DXA测量下颌骨骨密度,投照时使X线柱垂直于头正中矢状面,左右侧重叠照射,其可重复性用变异系数表示,在体外测量为0.5%,体内测量为3%。DXA能测量下颌骨平均骨密度并可与中轴及外周骨骼相比较,但其仅用于实验研究。史凤芹等[21]报道,采用DXA通过特殊摆位测量下颌磨牙根间牙槽骨某点的骨密度,但该测值不能完全代表下颌骨的密度。


  综上所述,有关颌骨骨密度的测量方法还远未成熟,有待于进一步地研究开发。目前,已有学者正在研究适合于口腔颌骨测量的探测器。可以相信,这必将为今后颌骨骨质丢失的诊断和防治提供良好的手段。


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