牙齿龋病的检测方法比较

周晓明 辛彤 张轶男 贾挺挺

(南京军区杭州疗养院海勤疗养区，310002)

牙齿龋病的检测方法比较

周晓明 辛彤 张轶男 贾挺挺

(南京军区杭州疗养院海勤疗养区，310002)

目的 介绍龋齿诊断技术的发展趋势和各种检测方法的特点。方法 对常见的检测龋齿的诊断方法进行比较，对各自的特点进行分析。结果 不同的检测方法对不同位置不同程度的龋病敏感度不一样，没有一种方法适用于所有形态的龋病。结论 各种新技术例如太赫兹成像技术使龋齿检测手段不断完善。

龋齿；太赫兹；层析成像

1 概述

口腔疾病是航海人员的常见病、多发病。由于舰船机动性强、航程远、续航时间长，工作环境和生活条件较艰苦，人员长期处于高度紧张和疲劳状态，可使免疫机能降低。同时舰船上生活用水受限、饮食结构单一等造成航海人员的口腔疾病患病率较一般人员为高。据调查统计[1]，航海人员患龋率(43.7%)明显高于陆勤人员(35.9%)和航空人员(37.5%)。其中比较难直接检测的窝沟龋占有很大比例。但是许多处于早期窝沟龋的牙齿难于被及时发现和进行有效诊疗[2]。临床上需要在窝沟龋发生的早期即对其进行及时有效的准确诊断，促进保护性治疗的实施。目前较为灵敏的窝沟早期龋检测技术有放射透视法、CT、MRI、光学相干断层成像技术(OCT)、定量光导荧光技术、电阻抗法等方法。本文对几种常见检测手段的优缺点进行比较分析，并提出一种新的检测手段，太赫兹三维成像技术。

2 龋病的主要检测手段

2.1 X线牙片 X线牙片是用X射线照射牙齿得到其二维透视图像，可以用于诊断各类牙病，包括牙齿硬组织病变：隐匿性龋、邻面龋，牙周疾病和根尖周炎等疾病具有很重要的参考价值。但由于是放射透视法，容易造成影像的重叠，形成假象。而且X线穿透人体将产生一定的生物效应，若接触的X线量过多，就可能产生放射反应，甚至产生一定程度的放射损害。虽然牙科放射线的剂量很低，但对孕妇和儿童的影响还是要尽量避免的[3]。

2.2 CT 牙科专用CT可通过反映牙齿的三维影像，给牙齿做个全方位检查，这大大提高了牙科诊疗的精确度。与传统的X线片相比，它的成像更清晰、层次更丰富，让医生对疾病的诊断更详细。根据脱矿牙体硬组织透射度增大的特点诊断龋病，但它仅适用于较大的或已形成龋洞的龋病，而对于无龋洞形成的早期龋的检测没有足够的敏感性和特异性[4]，而且牙科CT扫描所成图像上无法准确辨别釉牙骨质界，因此无法获得冠长、根长等更多的牙齿外部形态数据，这一问题还有待于进一步深入研究。由于这些常规诊断技术无法客观有效地检测早期龋，更不能对龋损进程进行定量监测，往往使患者丧失保守治疗的最佳时机。同样具有X射线的危害。

2.3 光学相干层析成像 光学相干层析成像技术(optical coherence tomography，OCT)是一种高分辨率、非创伤性成像技术，它能够利用近红外光产生生物组织的深度解析图像，并通过检测背向散射信号来对龋损进行定量。已有研究表明该技术在检测早期龋和监控龋损进展中有着广阔的应用前景。这种方法具有无辐射、无创伤、可定量、分辨率和敏感度高等优越性[5]。OCT图像可显示距釉质表面0.4 mm深度内的早期龋，在拍摄近中邻面釉质白垩斑时，OCT图像可显示距釉质表面1 mm深度内的早期龋。该技术在现阶段也存在一定的局限性，例如常用定量指标反射率、衰减系数等只能间接反映矿质改变，还缺乏更为直观有效的定量指标。

2.4 定量光导荧光技术 定量光导荧光技术(Quantitative Light-induced Fluorescence，QLF)是一种利用牙齿的自体荧光效应而发展起来的龋齿早期检测技术，其工作原理是：牙齿在一定波长入射光作用下激发出荧光，荧光在组织体内部经过多重散射，最终在牙齿表面形成一定的光强相对分布。对于龋齿而言，由于脱矿而导致组织体内部光学参量改变，使此区域出射荧光强度小于周围健康组织，呈现暗斑。分析获取的荧光图像，实现对龋齿的检测与动态诊断。该技术由于具有无损性、可定量、快速实时、交互性强等优点，成为最有发展前景的龋齿早期检测光学方法[6]。但目前对定量光导荧光技术应用于龋齿检测的研究主要集中于临床病例的研究，侧重于定性分析，缺乏光学基础理论的探讨。由于牙齿荧光分布是散射、吸收、物质结构等多个因素相互作用的结果，实际牙齿本身表面不均匀分布等因素也会对结果产生很大的影响，使早期龋齿检测问题变的复杂，而且价格昂贵，不能用于检测邻面龋因而影响了其在临床工作中的推广。

2.5 电阻抗法 该方法的原理是利用釉质是电的不良导体。釉质脱矿形成微小孔隙后，口腔中的液体会渗入细小孔隙中，且液体中含有多种离子，将会形成电流性的传导通路。随着龋病导致牙齿脱矿程度的加重，孔隙增大及其中所含离子成分增多导致硬组织的电传导性增加，电阻降低，且电阻值下降的程度与龋损的深度成正比，因此通过测量牙齿表面至髓腔的电阻值，就可以判断牙齿矿化状态。使用电阻抗仪进行龋病诊断时，通过髓腔的电流非常小，是一种较灵敏的非损伤性的早期龋量化诊断技术，且操作简单，易于掌握。在根龋的诊断中已经得到了很好的证明，是一项值得推荐的新技术[7]。

2.6 太赫兹成像 太赫兹波(THz波)是电磁波谱上由电子学向光子学过渡的特殊区域，也是宏观经典理论向微观量子理论过渡的交叉区域，因而具有低能、唯一、相干、瞬态、宽带等一系列独特性质，科学价值和应用价值都非常重要。THz波的频带宽、测量信噪比高，适合于高空间和时间分辨率成像与信号处理。太赫兹波的许多独特性质使得太赫兹技术必将在生物医学领域大显身手。THz波的波长为亚毫米级，而其光子能量只有X射线光子能量的百万分之一，不会对活体生物组织产生有害的光致电离，且散射很低，因此非常适合活体生物组织成像，成为医学检查的一个有效手段。特别是20世纪90年代中期，国际上第一套基于THz时域光谱技术(THz-TDS)成像装置建立起来，THz成像技术引起了学者们的极大关注。近年来，研究人员已经实现了利用THz时域谱技术[7-10]、THz参量源[8]、量子级联激光器[9]和反波管[10]等太赫兹系统对生物组织的成像，取得了令人振奋的结果。太赫兹可以有效诊断皮肤癌[11]、乳腺肿瘤等癌症[12]，并可以方便的对病变牙齿进行二维及三维成像。其中Crawley D等[13]对牙釉质进行了THz-TDS三维成像，其分别率达到了10 μm，证明了THz三维成像在诊断龋齿等牙齿疾病的潜力。THz不但能穿透含水量较低的牙齿结构，而且成像的对比度要大大高于X线、CT成像技术。因此，利用THz三维成像技术诊断早期龋齿是可行的，值得进一步研究探讨。

3 讨论

与一般的二维X线牙片相比，CT三维重建可以建立牙齿立体形态图像，清楚显示牙齿间的立体关系，立体展示臼齿窝沟的形态、观察早期龋齿的准确性能大大提高。但CT和X线牙片一样对人体有辐射损害，并且操作复杂。OTC方法虽有检测龋齿的潜力，但是透射厚度有限。定量光导荧光技术和电阻抗法的影响因素比较多，而且检测结果不够直观，影响诊断的准确性。太赫兹成像法诊断牙齿疾病的研究还比较少，它能克服其他几种方法的很多不足之处，值得深入研究，具有广阔的应用前景。

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[13]Crawley D，Longbottom C，Wallace VP，et al.Three-dimensional terahertz pulse imaging of dental tissue[J].J Biomed Opt，2003，8(2)：303-307.

Objective To introduce the recent development trend of diagnostic technology for dental caries and the characteristics of various detection methods.Methods The common detection methods for dental caries were compared and their characteristics were analyzed.Results Sensitivities of these methods were different so there was no one method that could detect all kinds of caries because of various positions and degrees.Conclusion New detection methods for dental caries are promoted by many new technologies including terahertz computed tomography.

Caries；Terahertz；Tomography

2013-11-15)

1005-619X(2014)03-0243-02

10.13517/j.cnki.ccm.2014.03.033

南京军区医药卫生科研基金资助项目(12MA115)

贾挺挺