螺旋CT評(píng)價(jià)青少年與成年人牙槽骨皮質(zhì)骨密度及厚度的差異

郄會(huì) 王文娟 樊世鋒 周冠軍 李晨曦 蘆琳 單麗華

螺旋CT評(píng)價(jià)青少年與成年人牙槽骨皮質(zhì)骨密度及厚度的差異

郄會(huì) 王文娟 樊世鋒 周冠軍 李晨曦 蘆琳 單麗華

目的通過(guò)螺旋CT測(cè)量，評(píng)價(jià)不同年齡(青少年12～18 歲，成年人19～48 歲)、性別及位置在牙槽骨皮質(zhì)骨的厚度及密度的差別。方法對(duì)60 例12～48 周歲患者(男27 例，女33 例,青少年組35 例，成人組25 例)進(jìn)行頜骨螺旋CT掃描，在12 個(gè)牙根間部位測(cè)量牙槽嵴頂至14 mm高度的頰側(cè)皮質(zhì)骨厚度及灰度值。結(jié)果上下頜骨的皮質(zhì)骨厚度及密度總體趨勢(shì)表現(xiàn)為隨著距牙槽嵴頂垂直距離增大而增大。上下頜前部皮質(zhì)骨厚度平均為1.0～1.5 mm。上頜后部厚度為1.1～1.8 mm，下頜后部為1.5～2.8 mm。下頜后部皮質(zhì)骨厚度及密度明顯高于上頜后部(P<0.05)。皮質(zhì)骨厚度無(wú)明顯年齡及性別差異，而青少年皮質(zhì)骨密度明顯低于成年人(P<0.05)。成年人下頜后部骨密度最高，而青少年時(shí)期上頜后部骨密度最低。結(jié)論青少年皮質(zhì)骨密度明顯低于成年人，上頜后部最低，而成年患者的下頜后部皮質(zhì)骨較厚且硬度較大。

皮質(zhì)骨厚度； 皮質(zhì)骨密度； 微型種植體； 螺旋CT

支抗是影響正畸治療效果的關(guān)鍵因素，目前微型種植體支抗越來(lái)越廣泛應(yīng)用于口腔正畸臨床，但脫落情況時(shí)有發(fā)生，成功率為70.73%～91.6%[1-2]。研究表明種植體植入扭力過(guò)高、過(guò)低均不利于種植體的穩(wěn)定，以下頜后部種植體脫落率最高[3]。Park等[4]發(fā)現(xiàn)種植體失敗僅出現(xiàn)在小于14 歲的患者，認(rèn)為失敗的原因可能與皮質(zhì)骨密度較低和骨的不成熟有關(guān)。牙槽骨密度及厚度是影響微型種植體脫落的重要原因[5]，手術(shù)前應(yīng)該重視手術(shù)位置的選擇[6]。目前的骨量測(cè)量更多是針對(duì)種植體修復(fù)的中老年人群，而正畸患者多處于生長(zhǎng)發(fā)育期，與中老年人群的皮質(zhì)骨厚度及密度有很大的不同，關(guān)于正畸患者且同時(shí)測(cè)量比較牙槽骨密度和厚度報(bào)道很少。本實(shí)驗(yàn)采用高精度螺旋CT掃描的方法，測(cè)量種植體常用植入部位的皮質(zhì)骨厚度及硬度，分析其在不同年齡、性別及位置的分布情況及變化規(guī)律，為臨床選擇植入位置及手術(shù)方式提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究對(duì)象

從河北醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院影像科資料中選取60 例(男27 例，女33 例)12～48 周歲，螺旋CT掃描資料為研究對(duì)象。納入要求：①漢族人口；②無(wú)嚴(yán)重牙列擁擠，無(wú)滯留乳牙，無(wú)多生牙及牙齒缺失；③無(wú)顱頜面發(fā)育畸形，左右側(cè)基本對(duì)稱，上下頜骨關(guān)系正常；④無(wú)口腔頜面部外傷史及手術(shù)史；⑤無(wú)全身骨代謝類疾?。虎逕o(wú)牙周病及牙槽骨病變，未行過(guò)牙根尖手術(shù)；⑦無(wú)牙根形態(tài)嚴(yán)重畸形；⑧圖像清晰。

1.2 螺旋CT掃描方法

采用64 排螺旋CT(Lightspeed VCT，GE公司，美國(guó))，掃描范圍自框上緣至頦部。患者仰臥于掃描床上，頭架固定頭顱位置。掃描參數(shù)：旋轉(zhuǎn)時(shí)間1.0 s，掃描層厚0.625 mm，螺距0.562∶1，管電壓120 kV，管電流240 mA，從中得到的原始數(shù)據(jù)以DICOM 3.0 格式存取。

1.3 重建和測(cè)量?jī)?nèi)容

CT掃描后將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)至AW 4.3工作站進(jìn)行三維重建，得到上、下頜骨的三維重建模型。如圖 1所示，經(jīng)過(guò)鄰近牙齒的鄰接點(diǎn)和牙根表面中部連線的中點(diǎn)連線,D為牙根表面中點(diǎn)(E, F)連線的中點(diǎn)，A線為通過(guò)鄰接點(diǎn)C和中點(diǎn)D的連線。通過(guò)A線取與牙弓垂直的縱斷面。通過(guò)此連線取垂直于牙弓的頜骨縱斷面，在縱斷面上測(cè)量皮質(zhì)骨厚度及骨密度,從牙槽嵴頂開始向牙根方向每隔2 mm測(cè)量1 次皮質(zhì)骨的厚度和灰度值，直到距牙槽嵴頂14 mm(圖 2)。位置包括上下左右中切牙與側(cè)切牙之間(U23、L23)、第一磨牙與第二前磨牙之間(U5-6、L5-6)、第一磨牙與第二磨牙之間(U6-7、L6-7)。皮質(zhì)骨密度分別以各組皮質(zhì)骨厚度為直徑取正圓測(cè)量，以灰度值：亨氏單位(Hu)表示。上、下頜骨所有數(shù)據(jù)測(cè)量由一人操作，測(cè)量3 遍，取平均值。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

使用SPSS 13.0軟件，用兩樣本t檢驗(yàn)分析上下頜骨、不同性別、青少年(12～18 歲，n=35)和成人(19～48 歲,n=25)之間皮質(zhì)骨厚度、灰度值有無(wú)差別，用單因素方差分析檢驗(yàn)不同牙位皮質(zhì)骨厚度、灰度值有無(wú)差別，檢驗(yàn)水準(zhǔn)α = 0.05。

圖 1 頜骨的三維重建模型

圖 2 牙槽骨縱斷面

2 結(jié) 果

2.1 重復(fù)性檢驗(yàn)及性別、年齡間差異

對(duì)3 次測(cè)量結(jié)果進(jìn)行重復(fù)性檢驗(yàn)，無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。男女之間骨厚度及骨密度均無(wú)明顯區(qū)別(P>0.05)，成年人與青少年之間骨厚度無(wú)明顯區(qū)別(P>0.05)，數(shù)據(jù)合并后處理。成年人各處骨密度均顯著大于青少年(P<0.001)。

2.2 皮質(zhì)骨厚度

上、下頜骨不同牙位的皮質(zhì)骨厚度總體趨勢(shì)表現(xiàn)為隨著距牙槽嵴頂垂直距離增大而增大。U23與L23間、U5-6與U6-7間皮質(zhì)骨厚度無(wú)明顯差異(P>0.05)， L6-7處骨厚度顯著高于L5-6處(P<0.05)，L6-7處骨厚度最高(P<0.05)(表 1，圖 3)。

2.3 皮質(zhì)骨密度

上、下頜骨不同牙位的皮質(zhì)骨密度總體趨勢(shì)表現(xiàn)為隨著距牙槽嵴頂垂直距離增大而增大。青少年各處骨密度顯著低于成人(P<0.05)，青少年U5-6處骨密度最低，成人L5-6、L6-7處骨密度最高(P<0.05)，其他處骨密度無(wú)顯著差異(P>0.05)(表 2,圖 4)。

表 1 上下頜各處皮質(zhì)骨厚度的差異(mm,n=60)

Tab 1 The cortical bone thickness difference at the various part of the jaw bones(mm,n=60)

表 2 青少年與成年人各處皮質(zhì)骨密度比較(Hu)

Tab 2 Comparison of the cortical bone mineral density between teenagers and adults(Hu)

圖 3 頜骨上下、前后皮質(zhì)骨厚度 圖 4 青少年與成人頜骨前部、后部骨密度比較

Fig 3 Cortical bone thickness of the jaw bones Fig 4 Comparison of the jaw bone mineral density between teenagers and adults

3 討 論

目前測(cè)量皮質(zhì)骨厚度或密度的常用方法有CBCT及螺旋CT。近年來(lái)由于CBCT的價(jià)格及放射劑量低而受到歡迎，但兩者有著至關(guān)重要的區(qū)別，卻沒有引起人們足夠的注意。目前市場(chǎng)上的CBCT設(shè)備有幾種模式，當(dāng)不同設(shè)備比較時(shí)其灰度值表現(xiàn)出顯著差異[7-8]。每種CBCT掃描儀都有自己的說(shuō)明書和圖像重建的影響因素，一些是固定的，一些是可變的[8-9], 用CBCT確定骨密度來(lái)用于整個(gè)系統(tǒng)是困難的，甚至是不可能的[9]。Campos等[10]也認(rèn)為CBCT不應(yīng)考慮作為骨礦物質(zhì)密度檢查的選擇，尤其用于與已知的標(biāo)準(zhǔn)值比較時(shí)。而螺旋CT與CBCT成像方式不同，尤其新一代螺旋CT將高分辨率和低分辨率有機(jī)結(jié)合，可以同時(shí)用于測(cè)量皮質(zhì)骨厚度及密度。Shapurian等[11]認(rèn)為采用CT 掃描的方法，測(cè)量Hu值定量評(píng)估種植區(qū)牙槽骨的骨密度，是一種準(zhǔn)確客觀又簡(jiǎn)便易行的定量評(píng)估方法。

本研究針對(duì)常見正畸年齡人群，通過(guò)螺旋CT掃描測(cè)量了上下頜皮質(zhì)骨密度和厚度，發(fā)現(xiàn)頜骨密度有明顯的年齡差異，青少年頜骨各處骨密度均比成年人顯著低，尤其以U5-6間骨密度最低，而成年人下頜后部的骨密度及厚度顯著增高。

目前臨床牙槽骨骨密度應(yīng)用最廣泛的骨質(zhì)評(píng)估方法為L(zhǎng)ekholm和Zarb分類標(biāo)準(zhǔn)，即根據(jù)頜骨密質(zhì)骨與松質(zhì)骨的含量比例及松質(zhì)骨疏密程度，用骨質(zhì)量指數(shù)(BQI)分為4 個(gè)等級(jí):Ⅰ～Ⅳ級(jí)。de Oliveira[12]等利用螺旋CT 測(cè)量頜骨密度，同時(shí)與Lekholm 和Zarb 骨質(zhì)分類法進(jìn)行比較, 發(fā)現(xiàn)Ⅰ類骨灰度值>850 Hu， Ⅱ/Ⅲ 類骨為500～850 Hu，Ⅳ類骨為0～500 Hu。Turkyilmaz等[13]測(cè)量了修復(fù)患者的骨密度分布，結(jié)果為上頜后區(qū)Ⅳ類骨較多，下頜后區(qū)和上頜前區(qū)多為Ⅱ～Ⅲ類骨，而下前牙區(qū)Ⅰ類骨較多。而本研究發(fā)現(xiàn)青少年上頜后部骨密度為多為601～922 Hu，成年人上下頜前后骨密度為714～1 274 Hu，尤其下頜后部骨密度過(guò)高871～1 257 Hu。造成區(qū)別的原因是樣本的年齡差異。

人體骨密度的發(fā)育規(guī)律顯示，從出生到20 歲隨著年齡的增長(zhǎng)，骨礦含量及骨密度不斷增加，20～40 歲是人體骨密度的高峰期，50 歲以后明顯降低。正畸患者多為青少年及青壯年，骨密度與老年人有明顯不同。這就是為什么修復(fù)種植體一般認(rèn)為植入扭力越高越好，而支抗種植體推薦植入扭力范圍為5～10 N/cm[3]。

皮質(zhì)骨過(guò)硬容易引起植入扭力過(guò)高，我們的前期研究表明植入扭力過(guò)高可以造成嚴(yán)重的骨組織微損傷，而影響種植體-骨的愈合[14]，并且預(yù)備過(guò)程中容易產(chǎn)熱過(guò)多，造成骨組織損傷，相反皮質(zhì)骨過(guò)薄過(guò)軟則達(dá)不到一定的初期穩(wěn)定性。本研究結(jié)果證實(shí)青少年上頜后部皮質(zhì)骨厚度不高、硬度不足，而成年人下頜后部皮質(zhì)骨過(guò)厚過(guò)硬，這是造成種植體植入后扭力值過(guò)低或過(guò)高的主要原因。提示手術(shù)前應(yīng)注意選擇手術(shù)位置，且根據(jù)植入部位骨質(zhì)的厚度及硬度選擇合適的種植體尺寸和調(diào)整植入方式，以獲得合適的初期穩(wěn)定性。對(duì)需要上頜后部支抗種植體的青少年患者，尤其年齡較低者，應(yīng)注意選擇手術(shù)位置、手術(shù)方式及時(shí)機(jī)，可以避免上頜5～6間植入種植體，選擇直徑較粗的種植體，應(yīng)用自攻式植入種植體，或推遲正畸治療的年齡，以免種植體初期穩(wěn)定性不足。而成年患者在下頜后部植入種植體時(shí)，應(yīng)考慮到皮質(zhì)骨的硬度，選用助攻法植入種植體，引導(dǎo)鉆預(yù)備過(guò)程中配合大量冷水降溫，避免局部溫度過(guò)高造成骨的病理性損傷，有利于種植體-骨的愈合。

本研究針對(duì)常見正畸人群同時(shí)測(cè)量了常見植入種植體部位的皮質(zhì)骨厚度和密度，發(fā)現(xiàn)青少年上頜后部皮質(zhì)骨密度發(fā)育不足，且厚度不高，可能出現(xiàn)植入扭力不足的情況，而成年患者的下頜后部皮質(zhì)骨較厚且硬度較大，應(yīng)避免手術(shù)過(guò)程中局部溫度過(guò)高及植入扭力過(guò)高情況的發(fā)生。

本研究結(jié)果是青少年人群頜骨密度與成人相比存在顯著變化，但對(duì)青少年人群沒有進(jìn)一步年齡分層，有待進(jìn)一步研究。

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SpiralCTevaluationofthealveolarcorticalbonemineraldensityandbonecortexthicknessofteenagersandadults

XIHui1,WANGWenjuan2,FANShifeng3,ZHOUGuanjun1,LIChenxi1,LULin1,SHANLihua1.

1. 050000Shijiazhuang，DepartmentofOrthodontics,theSecondHospitalofHebeiMedicalUniversity，China； 2.DepartmentofOrthodontics,NingboStomatologicalHospital； 3.DepartmentofStomatology,theThirdHospitalofHebeiMedicalUniversity，Shijiazhuang

Objective: To compare the alveolar cortical bone density and thickness of jaw bones between teenagers(12-18 years of age) and adults(19-48 years of age).MethodsSpiral computed tomographic images of 60 cases were obtained from the subjects with the ages of 12 to 48 years(27 Males and 33 females, 35 teenagers and 25 adults). Buccal cortical bone thickness and density in Hounsfield units were measured at 12 interradicular sites and to a depth of 14 mm.ResultsThe alveolar cortical bone thicknesses and densities of the jaw bones significantly increased from the crest to base of alveolar crest. The average cortical bone thicknesses ranged from 1.0 to 1.5 mm in the anterior part of the jaw bones, 1.1 to 1.8 mm in maxillary posterior area and 1.5 to 2.8 mm in the mandible posterior areas. The cortical bone thickness and density were greater in the mandible than in the maxilla(P<0.05). The thickness values did not show difference between males and females, between adolescents and adults. Higher values of bone density were found in the adults than in the teenagers(P<0.05). The highest bone density in the mandible posterior area of adults was observed, and the lowest bone density in the maxillary posterior area of adolescents.ConclusionAlveolar cortical bone density of adolescents is lower than that of adults, especially in the maxilla posterior region.

Corticalbonethickness;Corticalbonedensity;Mini-implant;Spiralcomputedtomography

050000 石家莊， 河北醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院口腔正畸科(郄會(huì)周冠軍 李晨曦 蘆琳 單麗華)； 寧波口腔醫(yī)院正畸科(王文娟)； 河北醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院口腔科(樊世鋒)

單麗華 0311-66002734 E-mail: shanlihua@tom.com

R783.5

A

10.3969/j.issn.1001-3733.2017.05.020

(收稿： 2017-03-30 修回： 2017-06-17)