齲病成像檢測(cè)儀臨床應(yīng)用研究進(jìn)展

王凱欣， 王曉春， 張璐

哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第四醫(yī)院口腔科，黑龍江 哈爾濱（150001）

齲病是一種由多因素誘發(fā)的疾病，病變范圍主要累及牙釉質(zhì)、牙本質(zhì)、牙骨質(zhì)；若不及時(shí)治療，致病菌可進(jìn)一步侵犯牙髓，引起牙髓炎或根尖周炎，嚴(yán)重者甚至?xí)?dǎo)致牙齒缺失。2017 年9 月19日國家衛(wèi)生計(jì)生委發(fā)布的第四次全國口腔健康流行病學(xué)調(diào)查結(jié)果顯示［1］：12 歲兒童恒牙患齲率為34.5%，5 歲兒童乳牙患齲率為70.9%，呈逐年上升趨勢(shì)。國外調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)齲病患病率為72.9%，且患病區(qū)域主要集中在磨牙區(qū)［2］。在調(diào)查的2～19歲人群中，1 年內(nèi)其原發(fā)齲病與未治療齲病的患齲率分別為43.1%和13.0%［3］。由此可見，齲病的患病率無論是在國內(nèi)還是國外仍然處于較高的水平。因此，找出能夠早期檢測(cè)齲病的方法并對(duì)齲病進(jìn)行及時(shí)干預(yù)是科研人員迫切需要解決的問題。隨著生物醫(yī)學(xué)光學(xué)交叉學(xué)科的發(fā)展，利用光學(xué)原理的齲病檢測(cè)技術(shù)逐漸被人們熟知，與之相關(guān)的體內(nèi)體外研究也在不斷探索。各大儀器制造商生產(chǎn)出了不同種類的小巧方便并適用于口腔的齲齒檢測(cè)儀，這些檢測(cè)儀的檢測(cè)結(jié)果均以數(shù)值或圖像的形式顯示，通過操作者的直觀講解，增加了醫(yī)生與患者間的溝通，減少醫(yī)患糾紛，為患者提供積極治療與預(yù)防齲齒的動(dòng)力。由于具有無輻射、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，使應(yīng)用人群更為廣泛，尤其降低了兒童及孕婦人群口腔檢查的難度，提高了口內(nèi)齲齒檢查的準(zhǔn)確性，減少了漏診、誤診的發(fā)生。因此，本文將從基本原理與臨床應(yīng)用的角度出發(fā)，對(duì)現(xiàn)有的齲齒檢測(cè)儀器進(jìn)行闡述。

1 VistaCam 齲齒檢測(cè)儀

德國Durr Dental 公司生產(chǎn)的VistaCam 是一種能夠有效監(jiān)測(cè)齲病的口腔內(nèi)熒光攝影機(jī)，現(xiàn)最新一代已更新至VistaCam IX［4］。由于其不需要預(yù)先校準(zhǔn)，只需保持牙面清潔，所以每一個(gè)臨床醫(yī)生均可以正確操作［5］。該儀器由一個(gè)口腔內(nèi)照相機(jī)組成，采用兩組能產(chǎn)生405 nm 的紫外光發(fā)光二極管檢測(cè)齲齒，通過攝像頭捕獲圖像并由計(jì)算機(jī)處理圖像，結(jié)果由數(shù)字和圖像共同顯示，健康的牙釉質(zhì)呈現(xiàn)綠色，齲壞的部分呈現(xiàn)紅色。以0 到3 的刻度值量化齲病：1.0 表示牙釉質(zhì)早期齲壞，1.5～2.0 表示牙釉質(zhì)深部齲壞，2.0～2.5 表示牙本質(zhì)齲壞，2.5及以上表示牙本質(zhì)深部齲壞［6］。VistaCam 對(duì)面齲和鄰面齲的敏感性相差較大，有研究顯示，VistaCam 檢測(cè)面齲時(shí)，敏感性為0.89，而在檢測(cè)鄰面齲時(shí)僅為0.63；對(duì)于兩種類型齲病檢測(cè)的特異性相差不多［7-8］?？赡苁怯捎谂R床上鄰面齲病多發(fā)生在鄰面接觸點(diǎn)以下，而VistaCam 選用的405 nm的紫外光可能很難透過表面看似完整的牙釉質(zhì)達(dá)到齲損部位。此外，牙釉質(zhì)裂紋的存在可能也會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果。這也說明，目前VistaCam 對(duì)面齲的檢測(cè)準(zhǔn)確性高，而對(duì)鄰面齲的檢測(cè)則需改善其敏感性，提高準(zhǔn)確度。

2 Soprolife Camera 齲齒檢測(cè)儀

法國La Ciotat，Acteon Imaging 公司生產(chǎn)的SoproLife camera（SC）是一種基于激光熒光原理的現(xiàn)代齲病檢測(cè)方法，結(jié)合了口腔攝像機(jī)視覺檢測(cè)和激光熒光裝置的優(yōu)點(diǎn)［9］。用SoproLife camera 獲得的圖像可以在屏幕上觀看，并使用一個(gè)特殊的軟件程序（Sopro 成像軟件模式）保存到計(jì)算機(jī)上。利用這種方法，可通過比較圖像評(píng)估齲病隨時(shí)間變化的情況［10］。該檢測(cè)方法可在日光、診斷和治療3種不同的模式下捕獲信息。日光模式使用的是高倍率LED 口內(nèi)照相機(jī)，而診斷和治療模式下則使用是450 nm 的藍(lán)色熒光。熒光照射時(shí)，會(huì)與白色LED 光可以產(chǎn)生疊加效應(yīng)，使得病變與健康的牙體組織呈現(xiàn)不同的顏色，綠色代表健康組織，紅色代表齲壞組織。有文獻(xiàn)報(bào)道，SC 檢測(cè)面空洞型、非空洞型齲病時(shí)，敏感性分別為0.98、0.85，結(jié)果呈現(xiàn)出一定差異，這可能是由于齲損形態(tài)不同造成的；特異性無差異，說明SC 對(duì)于面齲的檢測(cè)仍具有一定的可信度［10-11］。

3 DIAGNOdent、DIAGNOdent pen 齲齒檢測(cè)儀

德國Kavo 公司生產(chǎn)的DIAGNOdent 是第一臺(tái)廣泛應(yīng)用于臨床實(shí)踐的牙科椅旁激光熒光設(shè)備，該儀器采用了655 nm 的近紅外光。由于齲壞部位的牙齒組織存在脫礦及細(xì)菌代謝產(chǎn)物，所以，近紅外光照射時(shí)得到的熒光強(qiáng)度不同。不同的熒光強(qiáng)度由計(jì)算機(jī)特定的軟件轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)值，數(shù)值大小反應(yīng)了不同齲壞程度；5～10 表示牙釉質(zhì)齲，10～20 表示早期牙本質(zhì)齲，大于20 表示牙本質(zhì)進(jìn)展齲。該設(shè)備最初只設(shè)計(jì)了錐形和圓形探頭，僅適用于檢測(cè)面齲和光滑面齲病。隨后Kavo 公司生產(chǎn)了新版本DIAGNOdent pen，其精致小巧的筆式探頭更有利于鄰面齲及沉積牙石的檢測(cè)［12］。DIAGNOdent 檢測(cè)淺表面齲時(shí)，敏感性、特異性表現(xiàn)較高，分別為0.92、0.94；而檢測(cè)隱匿性面齲時(shí)敏感性、特異性均降低，分別為0.85、0.77［10-11］。隨著齲病的不斷進(jìn)展，病變達(dá)到牙本質(zhì)時(shí)，DIAGNOdent 的敏感性表現(xiàn)更低，僅為0.44［13］?？赡苁请S著齲病進(jìn)展，礦化與再礦化的交替進(jìn)行，阻礙了DIAGNOdent 熒光進(jìn)入齲壞部位，造成假陰性的結(jié)果；其次，實(shí)驗(yàn)選取的儀器參考截?cái)嘀挡煌矔?huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果的差異。

4 CarieScan PRO 齲齒檢測(cè)儀

蘇格蘭DUNDEE 公司生產(chǎn)的CarieScan PRO 是一種基于交流阻抗譜原理的新型齲齒檢測(cè)儀器，該設(shè)備主要依靠于健康組織和齲組織之間的電傳導(dǎo)差異進(jìn)行檢測(cè)，健康的牙釉質(zhì)表現(xiàn)出高電阻，而脫礦區(qū)的電阻則較低。當(dāng)牙齒存在齲病時(shí)，牙釉質(zhì)表現(xiàn)出多孔性，唾液滲入空隙，空隙中的二烯物質(zhì)使導(dǎo)電率增加，此時(shí)阻抗降低。當(dāng)病變侵犯牙本質(zhì)時(shí)，由于牙本質(zhì)小管內(nèi)液體的存在使得牙本質(zhì)的導(dǎo)電率較牙釉質(zhì)高，此時(shí)阻抗進(jìn)一步降低。該設(shè)備可發(fā)送多個(gè)頻率交流電并由此創(chuàng)建阻抗點(diǎn)的頻譜，根據(jù)頻譜分析齲齒的存在和嚴(yán)重程度。檢測(cè)牙齒時(shí)，為保持有可循環(huán)的電流通過，首先需要將牙齒沖洗5 s，然后用無水無油空氣吹干3 s后，將CarieScan PRO 配套檢測(cè)探頭以輕微的力壓入牙齒裂縫中，以確保在測(cè)量的過程中尖端不會(huì)移動(dòng)，當(dāng)顯示的數(shù)值保持不變時(shí)，記錄下數(shù)值，隨即檢測(cè)完成［14］。數(shù)值大小代表齲病病變程度：1～20 表示完好的牙釉質(zhì)，21～90 表示牙釉質(zhì)齲壞，91～99 表示早期牙本質(zhì)齲壞，100 分則被認(rèn)為是確定的牙本質(zhì)齲壞。有研究顯示，與DIAGNOdent、SC 檢測(cè)結(jié)果相比，CarieScan PRO 檢測(cè)面齲時(shí)的敏感性、特異性較低［10-11］。與Mortensen 等［15］也研究了該儀器檢測(cè)面齲的準(zhǔn)確性，其結(jié)果顯示更低，敏感性僅為0.3。敏感性低，說明該設(shè)備檢測(cè)早期齲病的能力較差，醫(yī)生在使用過程中需要對(duì)其檢測(cè)結(jié)果仔細(xì)判讀。

5 Caries ID 齲齒檢測(cè)儀

Caries ID 是由登士柏公司生產(chǎn)的一種基于發(fā)光二極管的手持齲病檢測(cè)設(shè)備。該設(shè)備使用635～880 nm 波長的二極光，當(dāng)牙齒礦物質(zhì)密度發(fā)生變化時(shí)，其對(duì)光的反射能力下降，隨即通過光纖捕獲反射光，將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)進(jìn)行分析，用以評(píng)估牙齒礦物質(zhì)密度的變化。健康的牙釉質(zhì)呈綠色光，牙齒齲壞部位則呈紅色光，另外在檢測(cè)過程中同時(shí)伴隨著頻率變化時(shí)產(chǎn)生的信號(hào)聲。檢測(cè)結(jié)果評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)：0 是無齲（綠燈，無嗶嗶聲）；1 是牙釉質(zhì)齲（紅燈，慢嗶嗶聲）；2 是淺表牙本質(zhì)齲（紅燈，中嗶嗶聲）；3 是深牙本質(zhì)齲（紅燈，快嗶嗶聲）［16］。Caries ID 檢測(cè)面齲時(shí)，其敏感性、特異性均表現(xiàn)較低，分別為0.71、0.30［17］，這可能是由于在檢測(cè)過程中檢測(cè)人員讀取信號(hào)聲的主觀性造成的。較低的特異性會(huì)導(dǎo)致齲病的過度診斷。因此，Caries ID不能準(zhǔn)確評(píng)估牙齒礦物質(zhì)密度的變化。由于其臨床研究較少，因此在臨床中不推薦使用該設(shè)備檢測(cè)齲病及其他牙齒病變（修復(fù)體周圍齲病、牙結(jié)石等）。

6 DIAGNOcam/CariVu 齲齒檢測(cè)儀

DIAGNOcam 是德國Kavo 公司生產(chǎn)的一種基于數(shù)字光纖透照技術(shù)的便攜式齲齒檢測(cè)儀。DIAGNOcam 采用了780 nm 的近紅外光來檢測(cè)面及鄰面齲損的早期形態(tài)。由于使用了波長較長的近紅外光，穿透牙齒的深度更深，在780 nm 波長范圍內(nèi)，釉質(zhì)呈半透明，齲損呈較深的顏色。DIAGNOcam 設(shè)備配置兩個(gè)大小不同的工作頭，便于分別對(duì)成人和兒童進(jìn)行檢測(cè)。CariVu 是由Kavo 旗下子公司DEXIS 生產(chǎn)的一種更小巧的檢測(cè)儀，原理與DIAGNOcam 相同，但CariVuCam 圖像可呈現(xiàn)更高清的4D 效果，在成像軟件中加入DEXvoice 語音識(shí)別功能，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)儀器的自動(dòng)化。由于兩種設(shè)備均不需要清潔牙面及校準(zhǔn)且安全、方便、無輻射，尤其適于孕婦人群的使用［18-19］。目前，臨床上檢測(cè)鄰面齲多使用咬合翼片、數(shù)字化X 線，然而研究顯示，在檢測(cè)非空洞型鄰面齲時(shí)兩者敏感性均較低，僅為0.45、0.55［20］。而DIAGNOcam 在檢測(cè)鄰面齲時(shí)表現(xiàn)出較高的敏感性、特異性，尤其是其特異性高達(dá)0.96［21-22］。此外，有文獻(xiàn)指出，DIAGNOcam 還可檢測(cè)鄰面修復(fù)體周圍的齲病，其特異性高達(dá)0.95，DIAGNOcam 有望成為一種鄰面齲的有效檢測(cè)工具［23］。但對(duì)于面齲，DIAGNOcam 的特異性顯示為0.61［24］。所以，在臨床應(yīng)用中，其僅可作為一種面齲的輔助檢測(cè)工具。

7 金絲雀系統(tǒng)（Canary System，CS）齲齒檢測(cè)儀

CS 是由加拿大量子牙科科技公司生產(chǎn)的一種基于光熱輻射測(cè)量技術(shù)與調(diào)制發(fā)光（photothermal radiometry and luminescence，PTR-LUM）原理的齲齒檢測(cè)儀器，具有檢測(cè)精密、功率較低等優(yōu)點(diǎn)，能夠快速探測(cè)到裂縫和齲病。該設(shè)備帶有一個(gè)集成的口腔內(nèi)照相機(jī)，并且選用了660 nm、2 Hz 頻率的脈沖激光，低頻率的脈沖激光可探測(cè)到牙齒表面下50 μm～5 mm 深的齲病。CS 用時(shí)3 s 即可完成牙齒掃描，掃描過程中牙齒會(huì)發(fā)出相應(yīng)的光并帶有能量的轉(zhuǎn)換，醫(yī)生可根據(jù)PTR-LUM 幅值相位值的變化評(píng)估牙齒晶體結(jié)構(gòu)的狀態(tài)。The Canary System將測(cè)量結(jié)果通過特定的算法，轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)值（0～100），較低的數(shù)字（小于20）表明牙釉質(zhì)健康，較高的數(shù)字表明存在裂縫或齲?。?5］。目前該產(chǎn)品僅在加拿大和美國出售。CS 在檢測(cè)面齲時(shí)，其敏感性、特異性較低，分別為0.75、0.64；檢測(cè)鄰面齲時(shí)，特異性為0.82［26-27］。這可能是由于目前對(duì)于CS 的臨床研究較少，其選取的參考診斷數(shù)值不同導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性較低；當(dāng)數(shù)字大于20 時(shí)，即表示齲壞，并沒有確定的數(shù)值劃分齲病病變等級(jí)；其次，牙齒鄰面之間的牙結(jié)石、煙漬不容易去除，也會(huì)影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。由于PTR 信號(hào)反映的是牙齒表面以下的信息，因此，并不會(huì)受到牙齒封閉劑、牙面白斑的影響而出現(xiàn)假陽性結(jié)果。同時(shí)也有文獻(xiàn)指出，CS 對(duì)于檢測(cè)牙齒封閉劑下的齲病特異性高達(dá)0.94，而DIAGNOdent 特異性則為0［28］。

近年來，一種采用1 310 nm、1 460 nm 近紅外光的多光譜近紅外掃描纖維內(nèi)窺鏡（near-infrared scaning fibre endoscope，NIR-SFE）技術(shù)應(yīng)用于早期齲病檢測(cè)，波長越長，牙釉質(zhì)越透明，健康釉質(zhì)與齲壞組織對(duì)比度越大。在干燥的條件下，NIR-SFE可以通過區(qū)別脫礦的嚴(yán)重程度檢測(cè)出淺表的齲病，此外還可以完成鄰面齲和4 mm 以下面齲的檢測(cè)［29-30］。而高頻超聲成像是一種采用40 MHz 頻率的成像技術(shù)，因其成像對(duì)比度清晰、分辨率高，在顯示人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。有研究將高頻超聲成像用來檢測(cè)齲病病變深度及病變形狀，結(jié)果與micro-CT 有很好的一致性。高頻超聲成像可能會(huì)提供關(guān)于齲病病變深度和形狀的信息［31］，具有潛在的臨床應(yīng)用價(jià)值，但還需要進(jìn)一步研究。

8 小 結(jié)

齲齒檢測(cè)儀因其客觀且非侵入性等優(yōu)點(diǎn)，一經(jīng)研發(fā)便快速進(jìn)入市場(chǎng)。但隨著臨床應(yīng)用的增多，其檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性也備受爭議。VistaCam 可在唾液、血液存在的情況下檢測(cè)齲病和牙石［32］，但其結(jié)果是否完全不受影響有待進(jìn)一步研究；牙齒色素沉著、牙科封閉劑的使用則可能會(huì)影響DIAGNOdent 的檢測(cè)結(jié)果。本文通過對(duì)多種齲齒檢測(cè)儀進(jìn)行對(duì)比分析，做出以下總結(jié)：①齲齒檢測(cè)儀只能作為一種檢測(cè)齲病的輔助診斷工具，并不能作為金標(biāo)準(zhǔn)使用；②條件允許的情況下，選用兩種或兩種以上的儀器，以提高檢測(cè)結(jié)果的可靠性；③不同齲病類型可優(yōu)先選擇相應(yīng)準(zhǔn)確性更高的檢測(cè)儀。例如，面齲時(shí)優(yōu)先選擇VistaCam、DIAGNOdent；鄰面齲時(shí)優(yōu)先使用DIAGNOcam/CariVu、CS。另外，醫(yī)生需不斷豐富自己的臨床經(jīng)驗(yàn)，主觀與客觀結(jié)合，做出準(zhǔn)確判斷。