螺旋CT评价青少年与成年人牙槽骨皮质骨密度及厚度的差异

郄会 王文娟 樊世锋 周冠军 李晨曦 芦琳 单丽华

螺旋CT评价青少年与成年人牙槽骨皮质骨密度及厚度的差异

郄会 王文娟 樊世锋 周冠军 李晨曦 芦琳 单丽华

目的通过螺旋CT测量，评价不同年龄(青少年12～18 岁，成年人19～48 岁)、性别及位置在牙槽骨皮质骨的厚度及密度的差别。方法对60 例12～48 周岁患者(男27 例，女33 例,青少年组35 例，成人组25 例)进行颌骨螺旋CT扫描，在12 个牙根间部位测量牙槽嵴顶至14 mm高度的颊侧皮质骨厚度及灰度值。结果上下颌骨的皮质骨厚度及密度总体趋势表现为随着距牙槽嵴顶垂直距离增大而增大。上下颌前部皮质骨厚度平均为1.0～1.5 mm。上颌后部厚度为1.1～1.8 mm，下颌后部为1.5～2.8 mm。下颌后部皮质骨厚度及密度明显高于上颌后部(P<0.05)。皮质骨厚度无明显年龄及性别差异，而青少年皮质骨密度明显低于成年人(P<0.05)。成年人下颌后部骨密度最高，而青少年时期上颌后部骨密度最低。结论青少年皮质骨密度明显低于成年人，上颌后部最低，而成年患者的下颌后部皮质骨较厚且硬度较大。

皮质骨厚度； 皮质骨密度； 微型种植体； 螺旋CT

支抗是影响正畸治疗效果的关键因素，目前微型种植体支抗越来越广泛应用于口腔正畸临床，但脱落情况时有发生，成功率为70.73%～91.6%[1-2]。研究表明种植体植入扭力过高、过低均不利于种植体的稳定，以下颌后部种植体脱落率最高[3]。Park等[4]发现种植体失败仅出现在小于14 岁的患者，认为失败的原因可能与皮质骨密度较低和骨的不成熟有关。牙槽骨密度及厚度是影响微型种植体脱落的重要原因[5]，手术前应该重视手术位置的选择[6]。目前的骨量测量更多是针对种植体修复的中老年人群，而正畸患者多处于生长发育期，与中老年人群的皮质骨厚度及密度有很大的不同，关于正畸患者且同时测量比较牙槽骨密度和厚度报道很少。本实验采用高精度螺旋CT扫描的方法，测量种植体常用植入部位的皮质骨厚度及硬度，分析其在不同年龄、性别及位置的分布情况及变化规律，为临床选择植入位置及手术方式提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 研究对象

从河北医科大学第二医院影像科资料中选取60 例(男27 例，女33 例)12～48 周岁，螺旋CT扫描资料为研究对象。纳入要求：①汉族人口；②无严重牙列拥挤，无滞留乳牙，无多生牙及牙齿缺失；③无颅颌面发育畸形，左右侧基本对称，上下颌骨关系正常；④无口腔颌面部外伤史及手术史；⑤无全身骨代谢类疾病；⑥无牙周病及牙槽骨病变，未行过牙根尖手术；⑦无牙根形态严重畸形；⑧图像清晰。

1.2 螺旋CT扫描方法

采用64 排螺旋CT(Lightspeed VCT，GE公司，美国)，扫描范围自框上缘至颏部。患者仰卧于扫描床上，头架固定头颅位置。扫描参数：旋转时间1.0 s，扫描层厚0.625 mm，螺距0.562∶1，管电压120 kV，管电流240 mA，从中得到的原始数据以DICOM 3.0 格式存取。

1.3 重建和测量内容

CT扫描后将数据转至AW 4.3工作站进行三维重建，得到上、下颌骨的三维重建模型。如图 1所示，经过邻近牙齿的邻接点和牙根表面中部连线的中点连线,D为牙根表面中点(E, F)连线的中点，A线为通过邻接点C和中点D的连线。通过A线取与牙弓垂直的纵断面。通过此连线取垂直于牙弓的颌骨纵断面，在纵断面上测量皮质骨厚度及骨密度,从牙槽嵴顶开始向牙根方向每隔2 mm测量1 次皮质骨的厚度和灰度值，直到距牙槽嵴顶14 mm(图 2)。位置包括上下左右中切牙与侧切牙之间(U23、L23)、第一磨牙与第二前磨牙之间(U5-6、L5-6)、第一磨牙与第二磨牙之间(U6-7、L6-7)。皮质骨密度分别以各组皮质骨厚度为直径取正圆测量，以灰度值：亨氏单位(Hu)表示。上、下颌骨所有数据测量由一人操作，测量3 遍，取平均值。

1.4 统计学分析

使用SPSS 13.0软件，用两样本t检验分析上下颌骨、不同性别、青少年(12～18 岁，n=35)和成人(19～48 岁,n=25)之间皮质骨厚度、灰度值有无差别，用单因素方差分析检验不同牙位皮质骨厚度、灰度值有无差别，检验水准α = 0.05。

图 1 颌骨的三维重建模型

图 2 牙槽骨纵断面

2 结 果

2.1 重复性检验及性别、年龄间差异

对3 次测量结果进行重复性检验，无统计学差异(P>0.05)。男女之间骨厚度及骨密度均无明显区别(P>0.05)，成年人与青少年之间骨厚度无明显区别(P>0.05)，数据合并后处理。成年人各处骨密度均显著大于青少年(P<0.001)。

2.2 皮质骨厚度

上、下颌骨不同牙位的皮质骨厚度总体趋势表现为随着距牙槽嵴顶垂直距离增大而增大。U23与L23间、U5-6与U6-7间皮质骨厚度无明显差异(P>0.05)， L6-7处骨厚度显著高于L5-6处(P<0.05)，L6-7处骨厚度最高(P<0.05)(表 1，图 3)。

2.3 皮质骨密度

上、下颌骨不同牙位的皮质骨密度总体趋势表现为随着距牙槽嵴顶垂直距离增大而增大。青少年各处骨密度显著低于成人(P<0.05)，青少年U5-6处骨密度最低，成人L5-6、L6-7处骨密度最高(P<0.05)，其他处骨密度无显著差异(P>0.05)(表 2,图 4)。

表 1 上下颌各处皮质骨厚度的差异(mm,n=60)

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

表 2 青少年与成年人各处皮质骨密度比较(Hu)

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

图 3 颌骨上下、前后皮质骨厚度 图 4 青少年与成人颌骨前部、后部骨密度比较

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

3 讨 论

目前测量皮质骨厚度或密度的常用方法有CBCT及螺旋CT。近年来由于CBCT的价格及放射剂量低而受到欢迎，但两者有着至关重要的区别，却没有引起人们足够的注意。目前市场上的CBCT设备有几种模式，当不同设备比较时其灰度值表现出显著差异[7-8]。每种CBCT扫描仪都有自己的说明书和图像重建的影响因素，一些是固定的，一些是可变的[8-9], 用CBCT确定骨密度来用于整个系统是困难的，甚至是不可能的[9]。Campos等[10]也认为CBCT不应考虑作为骨矿物质密度检查的选择，尤其用于与已知的标准值比较时。而螺旋CT与CBCT成像方式不同，尤其新一代螺旋CT将高分辨率和低分辨率有机结合，可以同时用于测量皮质骨厚度及密度。Shapurian等[11]认为采用CT 扫描的方法，测量Hu值定量评估种植区牙槽骨的骨密度，是一种准确客观又简便易行的定量评估方法。

本研究针对常见正畸年龄人群，通过螺旋CT扫描测量了上下颌皮质骨密度和厚度，发现颌骨密度有明显的年龄差异，青少年颌骨各处骨密度均比成年人显著低，尤其以U5-6间骨密度最低，而成年人下颌后部的骨密度及厚度显著增高。

目前临床牙槽骨骨密度应用最广泛的骨质评估方法为Lekholm和Zarb分类标准，即根据颌骨密质骨与松质骨的含量比例及松质骨疏密程度，用骨质量指数(BQI)分为4 个等级:Ⅰ～Ⅳ级。de Oliveira[12]等利用螺旋CT 测量颌骨密度，同时与Lekholm 和Zarb 骨质分类法进行比较, 发现Ⅰ类骨灰度值>850 Hu， Ⅱ/Ⅲ 类骨为500～850 Hu，Ⅳ类骨为0～500 Hu。Turkyilmaz等[13]测量了修复患者的骨密度分布，结果为上颌后区Ⅳ类骨较多，下颌后区和上颌前区多为Ⅱ～Ⅲ类骨，而下前牙区Ⅰ类骨较多。而本研究发现青少年上颌后部骨密度为多为601～922 Hu，成年人上下颌前后骨密度为714～1 274 Hu，尤其下颌后部骨密度过高871～1 257 Hu。造成区别的原因是样本的年龄差异。

人体骨密度的发育规律显示，从出生到20 岁随着年龄的增长，骨矿含量及骨密度不断增加，20～40 岁是人体骨密度的高峰期，50 岁以后明显降低。正畸患者多为青少年及青壮年，骨密度与老年人有明显不同。这就是为什么修复种植体一般认为植入扭力越高越好，而支抗种植体推荐植入扭力范围为5～10 N/cm[3]。

皮质骨过硬容易引起植入扭力过高，我们的前期研究表明植入扭力过高可以造成严重的骨组织微损伤，而影响种植体-骨的愈合[14]，并且预备过程中容易产热过多，造成骨组织损伤，相反皮质骨过薄过软则达不到一定的初期稳定性。本研究结果证实青少年上颌后部皮质骨厚度不高、硬度不足，而成年人下颌后部皮质骨过厚过硬，这是造成种植体植入后扭力值过低或过高的主要原因。提示手术前应注意选择手术位置，且根据植入部位骨质的厚度及硬度选择合适的种植体尺寸和调整植入方式，以获得合适的初期稳定性。对需要上颌后部支抗种植体的青少年患者，尤其年龄较低者，应注意选择手术位置、手术方式及时机，可以避免上颌5～6间植入种植体，选择直径较粗的种植体，应用自攻式植入种植体，或推迟正畸治疗的年龄，以免种植体初期稳定性不足。而成年患者在下颌后部植入种植体时，应考虑到皮质骨的硬度，选用助攻法植入种植体，引导钻预备过程中配合大量冷水降温，避免局部温度过高造成骨的病理性损伤，有利于种植体-骨的愈合。

本研究针对常见正畸人群同时测量了常见植入种植体部位的皮质骨厚度和密度，发现青少年上颌后部皮质骨密度发育不足，且厚度不高，可能出现植入扭力不足的情况，而成年患者的下颌后部皮质骨较厚且硬度较大，应避免手术过程中局部温度过高及植入扭力过高情况的发生。

本研究结果是青少年人群颌骨密度与成人相比存在显著变化，但对青少年人群没有进一步年龄分层，有待进一步研究。

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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 石家庄， 河北医科大学第二医院口腔正畸科(郄会周冠军 李晨曦 芦琳 单丽华)； 宁波口腔医院正畸科(王文娟)； 河北医科大学第三医院口腔科(樊世锋)

单丽华 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)