灰度比評價(jià)奧邦骨修復(fù)材料對下頜骨缺損修復(fù)的有效性

羅睿 王銀龍

[摘要]目的：通過奧邦骨修復(fù)材料植入下頜骨缺損后影像學(xué)灰度比的變化來評估其成骨效果。方法：選取因牙源性囊腫導(dǎo)致下頜后牙區(qū)骨缺損患者20例，植入奧邦骨修復(fù)材料，術(shù)前、術(shù)后第1、3、6個月拍攝CBCT，測量并計(jì)算出患側(cè)矢狀面及冠狀面與健側(cè)的灰度比，用t檢驗(yàn)對結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果：術(shù)前患側(cè)與健側(cè)的灰度比值最低，術(shù)后第1個月上升至最大值，術(shù)后第3個月較術(shù)后第1個月明顯下降，術(shù)后第6個月比值趨近于1。結(jié)論：奧邦骨修復(fù)材料在下頜后牙區(qū)的骨缺損修復(fù)中有良好的成骨效果；灰度比能直觀地看出術(shù)前、術(shù)后患側(cè)骨密度與健側(cè)的差異，可作為觀察成骨效果的一種客觀評價(jià)依據(jù)。

[關(guān)鍵詞]骨缺損；奧邦骨修復(fù)材料；CBCT；灰度比

[中圖分類號]R782.4 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號]1008-6455（2018）03-0114-04

To Evaluate the Osteogenic Effect of Ostebone in the Repair of Jaw Defects

by Gray Ratio

LUO Rui，WANG Yin-long

（College & Hospital of Stomatology， Anhui Medical University， Key Lab. of Oral Diseases Research of Anhui Province， Hefei 230032， Anhui， China）

Abstract： Objective To evaluate the osteogenesis of Osteoboneimplanted into jaw defects by imaging gray ratio changes. Methods 20 patients with mandibular bone defects caused by odontogenic cysts were selected ，Osteobone were implanted，and CBCT was taken before preoperative and 1，3，6 months after surgery， the gray ratio of affected side to sagittal plane，coronal plane and healthy side was calculated .t-test results were statistically analyzed. Results The gray scale ratio of the affected area and the healthy side was the lowest before operation， and increased to the maximum at the first month after operation；the third month after operation was significantly lower than that in the first month after operation； the gray scaleratio of 6 months after the operation and the healthy side was close to 1. Conclusion Osteobone has a good osteogenic effect in the repair of bone defects in the mandibular posterior region. Grayscale ratio can directly show the difference of bone mineral density in affected and normal areas before and after operation， which can be regarded as an objective evaluation basis for observing osteogenic effect.

Key words： bone defect； osteobone；CBCT； grayscale ratio

頜骨的外傷，骨內(nèi)感染及良、惡性腫瘤的切除等都是導(dǎo)致骨缺損的常見原因，若形成了超臨界骨缺損，在不植入骨替代材料的情況下缺損無法自行愈合。Maximilian[1]提出，直徑為3mm的圓形骨缺損是成功的臨界骨缺損標(biāo)準(zhǔn)。目前，有多種生物材料運(yùn)用于臨床，但理想的生物材料應(yīng)有良好的生物相容性，能為新骨提供較好的支架作用，具有與新生骨較匹配的降解速度。奧邦骨修復(fù)材料是近幾年開始普遍運(yùn)用于臨床的可降解吸收的生物無機(jī)材料，具有良好的生物安全性，其多孔的三維空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能為骨細(xì)胞及新生血管長入等提供所需的生物微結(jié)構(gòu)。

2000年，CBCT首次引用于口腔專業(yè)，現(xiàn)已成為口腔常見疾病診斷和治療過程中重要的輔助檢查手段，一次成像可獲頜骨多層面的三維影像，能通過橫斷面、矢狀面、冠狀面精準(zhǔn)地觀察病變區(qū)情況，較MSCT有著采集時間短，放射量低等優(yōu)勢[2-3]，但CBCT也有視野范圍小，偽影較大，無法像MSCT一樣顯示實(shí)際HU值的缺點(diǎn)[4]。有研究者[5]通過曲面斷層片測定灰度值即光密度法來反映骨密度的變化，此法簡便，但考慮到二維圖像避免不了扭曲、放大等問題，所測定的灰度值可能出現(xiàn)誤差；本研究利用CBCT對患區(qū)進(jìn)行定點(diǎn)、截面后在image-pro plus6.0上測量特定區(qū)域的平均灰度值，計(jì)算出不同時期患區(qū)與參照區(qū)的灰度比來觀察奧邦骨修復(fù)材料在超臨界骨缺損中的成骨效果。

1 資料和方法

1.1 研究對象：選取2016年8月-2017年8月因下頜后牙區(qū)牙源性囊腫就診于安徽省口腔醫(yī)院口腔頜面外科的20例患者，其中男13例，女7例，年齡20～45歲，患者的骨缺損范圍均超過2cm×2cm×2cm，需要進(jìn)行植骨。排除其他影響骨代謝的疾病，術(shù)后隨訪時間不低于6個月。

1.2 材料及器材：奧邦骨修復(fù)材料（江蘇陽生生物工程有限公司研制，型號：球狀多孔型），規(guī)格（按包裝量分）：0.5g（1.5cm?），1g（3cm?）；CBCT（美亞光電技術(shù)股份有限公司，型號：SS-X90100Pro-3D），電源連接條件（220±22）V，（50±1）Hz，成像視野1.2cm×8cm，掃描時間20s，層厚13mm，體素0.25mm。

1.3 方法

1.3.1 手術(shù)方法：按常規(guī)從口內(nèi)入路暴露骨缺損的病變區(qū)，完整摘除囊腫后磨削骨壁，大量生理鹽水沖洗，清潔植骨床。待骨腔內(nèi)有新鮮血液滲出后，再按骨缺損腔大小取同體積的奧邦骨修復(fù)材料植入，輕壓植入材料使其被骨缺損部滲出的血液浸潤后，常規(guī)縫合。術(shù)后常規(guī)抗感染，患者無1例出現(xiàn)排斥反應(yīng)，創(chuàng)面均達(dá)到一期愈合（見圖1）。

1.3.2 測量：每位患者于術(shù)前、骨修復(fù)材料植入術(shù)后第1、3、6個月拍攝CBCT，每次均由同一拍攝者在常規(guī)條件下拍攝，研究者對每位患者術(shù)前、術(shù)后第1、3、6個月不同時期CBCT的橫斷面、矢狀面、冠狀面進(jìn)行定點(diǎn)、截面，再應(yīng)用image-pro plus6.0測量特定面積的平均灰度值，最后計(jì)算出術(shù)前、術(shù)后不同時期患側(cè)矢狀面、冠狀面與參照區(qū)的灰度比。本實(shí)驗(yàn)采用自身配對設(shè)計(jì)，以每位患者術(shù)前健側(cè)下頜骨的固定區(qū)域作為參照區(qū)。

1.3.2.1 參照區(qū)的選擇、定點(diǎn)、截面及測量（見圖2）。軸向位窗口：選取每位患者最大骨缺損面積相對應(yīng)的健側(cè)區(qū)域，調(diào)整Y軸與頜骨長軸的方向一致；矢狀位窗口：過頦孔下緣向后做一條平行于下頜骨下緣的線。在此線上找到距離頦孔后緣18mm的點(diǎn)[6]，定為點(diǎn)O，過O向下頜骨下緣作垂線，高度標(biāo)為H，并用CBCT自帶軟件標(biāo)記H，再調(diào)整X軸與H重合；冠狀位窗口：可見被標(biāo)記的H，此線段的頂點(diǎn)即為O。矢狀面、冠狀面上分別以O(shè)點(diǎn)為中心點(diǎn)作長寬均為5mm的正方形為兩個面骨缺損的測量區(qū)域，截面后圖片保存為JEPC格式，應(yīng)用image-pro plus6.0測量每個患者在矢狀面、冠狀面上的平均灰度值作為參照組。

1.3.2.2 術(shù)前、術(shù)后第1、3、6個月患側(cè)截面的選擇、定點(diǎn)及測量（見圖3）。軸向位窗口：每位患者每次都選取骨缺損面積最大者作為截面，以骨缺損最長徑的中點(diǎn)作為原點(diǎn)來調(diào)整XY軸，使Y軸與頜骨的方向一致；矢狀位窗口：每次都選取骨缺損面積最大者作為截面，沿下頜骨長軸作下頜骨下緣的切線L0，以骨缺損最長徑的中點(diǎn)作為O0，過O0向L0作垂線，高度標(biāo)為H0，并用CBCT自帶軟件標(biāo)記H0，再調(diào)整X軸與H0重合；冠狀位窗口：可見被標(biāo)記的H0，此線段的頂點(diǎn)即為O0。矢狀面、冠狀面上分別以O(shè)0點(diǎn)為中心點(diǎn)作長寬均為5mm的正方形作為兩個面骨缺損的測量區(qū)域，截面后圖片保存為JEPC格式，應(yīng)用image-pro plus6.0測量兩個面的平均灰度值作為術(shù)前組。按相同的方法截面、定點(diǎn)及測量20例患者在術(shù)后第1、3、6個月矢狀面、冠狀面骨缺損區(qū)的平均灰度值，作為術(shù)后1個月、術(shù)后3個月、術(shù)后6個月組的數(shù)據(jù)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法：采用SPSS16.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，t檢驗(yàn)分析患側(cè)術(shù)前組、術(shù)后1個月、術(shù)后3個月、術(shù)后6個月組矢狀面及冠狀面的平均灰度值與參照組的差異；用t檢驗(yàn)分析患側(cè)術(shù)前、術(shù)后不同時期矢狀面和冠狀面與參照組形成的灰度比差異。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 平均灰度值的觀察：無論在矢狀面還是冠狀面上，患側(cè)術(shù)前組及術(shù)后第1、3、6個月組的平均灰度值與參照組相比，均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P<0.001）。患側(cè)矢狀面、冠狀面的平均灰度值變化趨勢較一致?；紓?cè)術(shù)前的平均灰度值最低，術(shù)后1個月平均灰度值上升至最大值，術(shù)后第3個月又降低，在術(shù)后第6個月時開始升高，有接近健側(cè)平均灰度值的趨勢，見表1、圖4。

2.2 灰度比的觀察：在矢狀面以及冠狀面上，術(shù)前組及術(shù)后第1、3、6個月組分別與參照組形成的灰度比均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P<0.001）。術(shù)前，患側(cè)的灰度比值最低；術(shù)后第1個月灰度比達(dá)到最大值，顯著大于1；術(shù)后第3個月比值較術(shù)后第1個月有明顯下降；術(shù)后6個月比值趨近于1，見表2、圖5。

3 討論

頜骨缺損一直是臨床的常見病、多發(fā)病，繼而使得骨缺損后的修復(fù)、改建成為研究熱點(diǎn)。隨著各種生物材料的不斷出現(xiàn)，組織工程骨的研究也進(jìn)入迅猛的發(fā)展階段[7-8]?，F(xiàn)代組織工程骨不僅要求生物材料在骨缺損區(qū)具有支架連接作用來充當(dāng)細(xì)胞的載體，還要能夠負(fù)載藥物并持續(xù)控釋藥物，具有誘導(dǎo)該區(qū)域新骨生成的能力以及與新骨生成相匹配的降解速度[9]。奧邦骨修復(fù)材料是新一代的可降解性材料，由中國陽生生物工程有限公司研制。因其不含基因重組蛋白、不含動物蛋白、不含異種動物骨等有著良好的生物安全性。它主要是由鈣、磷無機(jī)元素按照不同比例形成的特殊組合，外形呈白色多孔狀，顆粒直徑為200～600μm，由于含有無數(shù)的納米級微孔，比表面積大，更有利于細(xì)胞的增殖和新生骨組織的形成。按正常的骨組織修復(fù)機(jī)制理論，新骨的形成發(fā)生于骨修復(fù)治療后的第8周，到第12周基本完成。本研究中的20例患者在植入奧邦骨修復(fù)材料后的第1個月灰度比達(dá)到最大值，且大于1；表明此階段材料可能還未開始降解，植骨區(qū)平均灰度值顯著大于參照組的正常骨密度平均灰度值；術(shù)后第3個月灰度比術(shù)后第1個月有明顯下降，此階段材料部分吸收，新骨也有了改建；到第6個月材料已大部分被降解，此階段植骨區(qū)與參照組的灰度比趨近與1。說明在術(shù)后的第6個月植骨區(qū)的骨密度已經(jīng)接近正常牙槽骨密度，這也體現(xiàn)出奧邦骨修復(fù)材料較好的成骨效果。

目前，臨床上對骨修復(fù)有效性的評價(jià)指標(biāo)，主要還是通過憑借放射學(xué)影像觀察骨密度來鑒定。骨密度值用灰度值表示，骨密度越高其對應(yīng)的灰度值就會越大。CBCT對于高度礦化的結(jié)構(gòu)（如：骨骼），可以提供更清晰的成像，所以對以骨缺損為特征的病變，CBCT可通過三維影像精準(zhǔn)顯示病變部位和范圍，尤其可將頰舌向的骨破壞情況顯示地更加清楚[10-11]，這是曲面斷層片的二維圖像所達(dá)不到的。但是，由于CBCT的生產(chǎn)商沒有采用統(tǒng)一的HU值來對CBCT的影像灰度值進(jìn)行標(biāo)定，所以有研究者認(rèn)為CBCT的灰度值只是相對值，雖然和HU值有強(qiáng)相關(guān)性但不能直接用于反映確切的骨密度[12-13]。本研究摒棄了曲面體層片，對CBCT的三維圖像截面、定點(diǎn)再與image-pro plus6.0軟件結(jié)合，通過測量患側(cè)術(shù)前、植骨術(shù)后不同時期矢狀面、冠狀面的平均灰度值的變化及術(shù)前、術(shù)后不同時期矢狀面、冠狀面分別與健側(cè)形成的灰度比，清楚地了解植入奧邦骨修復(fù)材料后骨缺損區(qū)骨密度的變化趨勢，為臨床提供了較為直觀的療效評判。

綜上所述，奧邦骨修復(fù)材料對下頜骨缺損的修復(fù)有較好的成骨效果，但是由于本實(shí)驗(yàn)納入的研究對象為下頜磨牙區(qū)牙源性囊腫導(dǎo)致的骨缺損患者，觀察時間較短未達(dá)到后期種植體修復(fù)缺牙的最佳時期，所以缺乏組織學(xué)觀察結(jié)果。下一階段本研究擬擴(kuò)大樣本含量，并延長觀察時間至1年，且在術(shù)區(qū)行種植手術(shù)時取骨塊行組織病理學(xué)檢查，再進(jìn)一步探究奧邦骨修復(fù)材料的降解速度與新骨生成速度的匹配速率是否最佳?；叶缺饶苤庇^地看出骨缺損區(qū)骨密度的變化趨勢，可作為臨床上成骨效果的一種客觀評價(jià)指標(biāo)。

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[收稿日期]2018-01-19 [修回日期]2018-02-23

編輯/李陽利