下颌骨骨密度的测量方法

【摘要】 骨密度测量方法不断更新,但由于颌骨形态的特殊性及周围解剖结构的复杂性,限制了许多测量方法的应用。目前对颌骨密度测量仍处于探索阶段,许多测量方法还不是很完善和成熟。本文介绍几种下颌骨骨密度测量常用的方法,并对下颌骨骨密度测量方法及其进展做一综述。

【关键词】 骨密度;X线片;双能X线骨密度测量法;CT;超声。

[Abstract] The measurements of bone density is improving,but the application of them is confined because of the particularity of jaw bones.Jaw bone density measurements is imperfect,the article reviewed several measure methods and some improvements.

[Key words] bone density; X—ray film; dual energy X—ray absorptiometry; CT;ultrasound。

在过去数十年中,全身骨密度测量方法不断更新,许多骨密度测量方法已广泛应用于口腔科学,颌骨密度测量尤其是下颌骨密度测量有重要的临床价值。下颌骨密度测量口腔修复学、牙周病学、口腔种植学、口腔基础医学以及全身骨质代谢等方面都有着广泛的应用。但因口腔空间有限,下颌骨的形状又较为特殊,周围又有较多的肌肉及软组织,使得下颌骨骨密度测量变得复杂,再加上某些测量技术成本高、价格昂贵,使许多方法在测量下颌骨密度时受到限制。目前对颌骨骨密度测量尚处于探索阶段,本文介绍下颌骨骨密度的几种非侵入性测量方法。

1 X线片

X 线平片测量是最早测量颌骨骨密度的方法。它是依据骨量不同对X线吸收的差异,在X线片上形成不同灰度来测量骨密度口腔医学中用来测量下颌骨密度的主要有牙片和曲面断层片。运用X线片可以对下颌骨进行定性和定量测量

1.1 定性测量 又可以称为X线片肉眼骨密度分析法。通常是用肉眼直接观察X线片,根据骨纹理的多少、粗细及其显微结构来判断颌骨密度以及皮质骨和骨小梁的吸收情况。但因骨密度的量值需降低30%~50%才能用肉眼鉴别出来[1],同时X线并不总是与颌骨弧度垂直,因而不可避免地产生影像失真。此法又受投照剂量、胶片质量、冲洗条件、读片者的主观判断等因素影响,敏感性较差,是一种较为粗略的测量方法。

1.2 定量测量 将对照物(通常为金属,常用为铝制阶梯或镍制阶梯)与骨组织同时摄像,得到标准的X线片。通过已知对照物的密度和厚度,估算出被测颌骨密度[2]。该法又称为X线光密度测量法,是一种间接测量法,需要在有对照物的情况下才能进行,且对照物的厚度应与之相当。

近年来,曲面断层片由于价格低廉、方法简单、使用方便等优点得以普及。曲面断层下颌指数(panommic mandibular index,PMI)为一个反映下颌骨皮质骨量变化的指标。Klemetti[3]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分类。国内也有学者依据曲面断层片,对下颌骨的形态,包括牙槽骨的高度、牙槽骨骨小梁、下颌管管壁、下颌骨下缘皮质骨等进行了分类。

虽然X线片可以直观地反映颌骨密度,但它是二维扫描测量测量结果是将三维结构成像于二维平面上,所得的图像是三维影像的二维重叠结果,而不是真正的骨密度,故敏感性较差。X线片没有足够高的分辨率去精细观察小梁骨的厚度、数目等特征[4],故不能深入研究小梁骨的形态学特征。它的精确度还受X线曝光条件、对照物、胶片质量、冲洗条件等影响,且辐射量较大。

为了克服X线片测量的弊端,进一步满足临床测量的需求,X线片测量方法不断地改进和发展,出现了许多更先进、更准确的X线测量方法。自1969年Ando首次描述了将牙科X线片转换成数字模式的技术以来[5],基于数字化牙片的骨密度测量技术,如牙科数字减影放射照相术、计算机辅助图像密度分析技术、直接数字化摄影技术等新的测量技术相继出现,大大提高了测量的精确度,数字化影像技术口腔医学中的应用日益广泛,这为准确测量骨密度的变化提供了前提条件,使得X线片的应用有了更广阔的发展前景。

2 双能X线骨密度测量法(dual energy ray absorptiometry,DEXA)。

DEXA建立在20世纪70年代发展的分光光度测定法的基础上。它使用X线管球作为光子源,由一种超稳定X线发生器发射一束宽波长的射线束,经滤过板滤过,产生两个光子峰,以此对检测部位扫描,再由探测器测出光子能量吸收衰减值[6]。经过计算机处理后,得到X线吸收图像及数据。1993年,Corten[7]首先将DEXA 用于活体上测量下颌骨骨密度

双能X线骨密度仪利用两种能量的X射线对一个部位进行投射测量,可校正软组织偏差。采用X线球管作为光子源,能产生更多的光子流而使扫描时间缩短,减小辐射剂量并使图像更清晰。Denisen等[8]进行的动物实验表明:DEXA 能够在面积很小的下颌骨骨组织切片中发现1 %的骨密度变化,其精密性误差1%。因此,DEXA 能够成为测量下颌骨密度的一种准确可靠的方法。Denisen的动物实验还表明了DEXA 可以精确测定小范围内牙槽骨骨密度牙槽骨骨矿含量的微小变化,实验者预计其在口腔种植体周围牙槽骨密度测量中将得到广泛应用。

双能X线吸收测量技术具有扫描速度快、精密度与准确度高、放射剂量低、既可对全身又可对局部骨密度进行定量测定等优点[9],但DEXA是二维骨密度测量,用于测量颌骨骨密度时,由于颌骨结构重叠,必须寻找一种恰当的投照角度,避开重叠。DEXA不能区分皮质骨和松质骨,它测量的是松质骨和皮质骨密度的总和,测量结果是下颌骨的平均密度,目前还不能测量下颌骨特定部位的密度。而且DEXA不能测量骨骼的动态变化,限制了它在纵向测量中的应用[10]。它不能排除骨质增生、局部软组织钙化等的影响,且其测量结果还受到测量面积的影响,因此不能反映骨量的真实变化。

3 电子计算机体层摄影(computed tomography,CT)。

CT于1972年由英国物理学家研制成功,它是从X线机发展而来的。CT是用X线束对人体的某一部分按一定厚度的层面进行扫描,X射线对不同组织具有不同的穿透能力,因此检测器会接收到有差异的射线信号并将其转变为数字信息,由计算机进行处理后输出图像信息[11]。CT重建技术主要有最大强度投影(maximum intensity projection,MIP)、容积重建(volume rendering,VR)和多平面重建(multi—planner reconstruction,MPR)。三维重建主要运用VR技术,二维重建主要运用MIP技术[12]。

CT的特点是操作简便、无痛苦、具有良好的定位能力及更高的分辨率,能够精确地测量任一特定部位的骨矿密度,精密度误差2%[13],且不受骨体积大小的影响。CT是目前唯一可以在三维空间分布上测量骨密度而得出真实体积骨密度的方法,也是唯一可分别测量松质骨和密质骨密度值的非侵入性方法[14]。

目前公认较为先进的骨密度测量方法是定量CT。定量CT是Genant等在20世纪80年代研究成功的一种真实的体积骨密度测量技术,能够精确地测量任一特定部位的骨矿密度,不受骨体积大小的影响,精确度高,误差小。其最大的优点是能够分别测量皮质和骨松质的密度,也可以测量整个骨组织的密度[13],它测量的结果通常被认为是真正的体积骨密度。此外,它还有三维体积测量功能,被认为是最有前途的骨密度测量技术之一。定量CT在临床上观察颌骨骨密度变化较X线及双能X线骨密度测量仪具有较大的优越性,对骨密度变化敏感、测量精确、检查过程快捷方便、剂量相对安全,已得到大家的认可[13]。随着CT测量的普及,可以作为首选的下颌骨密度测量工具。CT是目前常用的下颌骨骨密度测量方法之一,特别适于种植前颌骨的检查。Peterson等亦主张种植前应用CT检查颌骨密度

尽管CT对骨密度变化敏感及诊断能力强,仍然有0~6%的失真[15],且仪器设备价格高昂、费用高、技术要求高、放射剂量大等限制了CT的使用。

随着医药卫生事业的发展,医疗器械不断更新,相继出现了显微CT、超显微CT、高显微分辨率CT等精度更高的CT机[4]。这些CT机分辨率更高,可更加清晰显示骨小梁的三维结构,同时,对骨密度测量也更加精确。CT检查已经成为骨密度测量的一种有效手段。

锥形束CT是近几年新出现的牙科专业CT。目前已应用于口腔正畸、种植、牙体科和颌面外科。它是根据锥形X线束原理研制,应用影像增强技术,对X线非常敏感,所需射线量低,而且空间分辨率可以调整。测量下颌骨密度时,可以根据不同的需要调整分辨率。锥形束CT技术是整个口腔影像学的一个革命,是一个很有前途的技术,是未来几年口腔影像学的发展方向。

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