激光多普勒血流监测仪在口腔临床医学中的应用

刘 飞 综述;郭青玉 审校

(西安交通大学口腔医院儿童牙病科，陕西西安 710004)

准确判断牙髓的生活状况对于牙髓病及根尖周病的诊断和治疗至关重要。目前临床上广泛采用的牙髓诊断试验有冷、热温度刺激试验以及牙髓电活力试验等。但这些方法均需给予患牙一定的刺激，易引起患者不适感甚至疼痛;而且试验结果主要依赖于患者主观感受所反馈的信息，由于其基础痛阈存在个体差异，并不能确切反应牙髓的真实状态，有时还会出现假阳性或假阴性的结果。

激光多普勒血流监测仪(laser Doppler flowmetry，LDF)作为一种客观、有效，且不会给患者增加额外痛苦的判断牙髓活力的方法，逐渐受到国内外学者和口腔临床工作者的关注。本文就LDF的工作原理、临床应用以及可能影响其结果的相关因素等作一综述。

1 传统牙髓诊断试验存在的问题及LDF的提出

牙髓丰富的神经分布是其行使感觉功能的基础，由于牙髓内仅有疼痛感受器，当外界各种刺激(如机械刺激、温度或者化学刺激)传导至中枢时，均表现为痛觉反应。这就是传统牙髓诊断试验的理论基础。

牙髓中的感觉神经纤维大致分为A δ纤维和C纤维:A δ纤维为有髓鞘神经纤维，其末梢主要分布在牙髓牙本质交界处，可在较低刺激时就引起尖锐性刺痛;C纤维无髓鞘，其末梢遍布整个牙髓，刺激阈值较高，当受到外界刺激时表现为持续性钝痛［1-2］。因此，当作用于牙体硬组织的刺激(无论是温度或是电流)传递到上述这些神经末梢时，患者对刺激的反应只能代表其感觉神经纤维的功能，而且这种主观判断常有较高的假阳性或假阴性发生率。如在神经发育尚未完成的新萌牙、根管内过度钙化的牙或患者在检查前使用了止痛药等均易出现假阴性;当患者在紧张、焦虑状态下或有牙科恐惧症时，则易出现假阳性。另外，C神经纤维对坏死有一定的抵抗能力，在其周围组织变性后的一段时间内仍可对温度刺激及电刺激产生假阳性反应［3］。

有学者认为，牙髓组织的血运状态可反应其活性，而且这种检查方式不受被检者主观因素的影响;并指出能准确测量或估计牙髓组织血运状况的测试才是判断牙髓活力最客观的方法［3］。例如，当牙齿在局麻或受到外伤时，其感觉神经会暂时丧失功能，虽对传统的活力测试不做出反应，但若牙髓中仍有正常的血液循环则代表明其活性并无异常。有鉴于此，1986年Gazelius［4］首次使用激光多普勒血流监测仪(laser Doppler flowmetry，LDF)测定牙髓组织的血流量(pulpal blood flow，PBF)，并以此判断牙髓的生活状态。此后逐渐被越来越多的学者认可，并认为采用LDF检测方法判断牙髓活性的可靠程度明显高于传统的牙髓诊断试验［5-7］。近年来，已有大量文献报道了LDF在口腔医学各学科如:儿童口腔医学［8-9］、牙周病学［10］以及正颌外科［11］中的临床应用情况。

2 LDF的工作原理

1842年，奥地利物理学家克里斯琴·约翰·多普勒指出，发声物体发出的声波波长会随发声体和观测者的相对运动而产生变化，称为频率漂移，表现为音调的变化。例如，当声源趋近观察者时，音调变高(对应于声波的短波和高频率);而当声源离观测者远去时，声波的波长增加，音调变得低沉。音调的变化同声源与观测者间的相对运动速度和声速的比值有关，比值越大，改变就越显著，后人将其称为“多普勒效应”。该效应存在于各种类型的波，包括光波和射电波。LDF的工作原理即源于多普勒效应。仪器的探头由数根光导纤维组成，其中一根纤维发射激光，并定向传导到组织表面，散射到静止组织(如血管壁)的激光其反射波长不变;而撞击到运动物质(如组织中流动的血液)的激光其反射波长则发生改变，即产生多普勒效应。但是激光与体积过小的血小板碰撞后，由于反射光的量过小，不能被仪器捕捉;体积较大的白细胞又因其运动的连续性较差，而使反射光不能连续的传导;只有血管中的红细胞体积较合适，能满足测量需要［12］。反射光波长的变化程度及频率分布受红细胞数量和运动速度影响，而与红细胞的运动方向无关，这些相关信息被探头中的回收光纤接收后，再经计算机处理即可得到直观的测试结果。

LDF可测定的血流参数有血液灌注量(perfusion unit，PU)、运动的红细胞密度、总回光量以及红细胞流动速度等，其中PU使用最为广泛，其本质是测量单位体积内的红细胞密度和血细胞平均运动速度的乘积［13］。但并不是所有场合都使用PU值，应根据具体情况选择不同的测量参数。Roy等［14］指出，在完全脱位牙再植后的观察中，血细胞流动速度(moving blood cell velocity，MBCV)较PU更能准确的判断牙髓的真实活性状态;作者使用LDF分别对活髓牙、根管治疗后的牙以及完全脱位后再植牙的PBF和MBCV进行测量时发现:活髓牙和根管治疗后牙齿的PBF值无统计学差异，但两者的MBCV却存在显著的差别;将 MBCV值与温度测试结果进行比较时发现，温度测试为阴性的脱位后再植牙的MBCV却表现出活髓牙的特征。

LDF的测量结果与其测量深度密切相关。所谓测量深度是指组织表面到穿透并能返回2/3光量处的距离，与待测的组织特性、所用激光波长和探头中光纤的间距有关。有研究发现，与正常牙齿相比，充填后牙齿的PBF值明显下降，其下降程度与充填物的面积成正相关关系［15］。提示，牙齿的形态、牙体硬组织的厚度不同，均会对测量结果造成一定的影响［12］。另外，使用的激光波长越大，测量深度越大。当测量深度较大时，LDF反映的不单单是牙髓的血运情况，同时还会检测到牙周组织血管所反应的信号。因此，当测量深度越深，受到牙周组织血管的干扰可能会更大。

3 LDF的临床应用

早在1988年，Gazelius等［16］就曾使用 LDF对一位11岁男孩的4个外伤脱位的下颌前牙进行牙髓活力监测，结果显示:脱位牙齿再植1周后无血流波峰，6周后牙髓血流部分恢复，9个月后显示血流正常;而使用电活力测试发现，最早在伤后9个月时患牙才能对电活力测试做出反应。在正颌手术后，位于截骨部位的牙齿常常出现明显的牙髓活力降低。Harada等［17］使用LDF对上颌骨次全切或Le Fort I型截骨术后患者牙齿的牙髓状态进行检测发现，术后首日PBF值显著降低，但3个月时即恢复至术前值的50%左右，而且未发现任何1个牙PBF降至0%;而用电活力测试则显示，术后14 d内所有被测牙均无反应，3个月时也仅有半数牙齿呈阳性反应。Strobl等［18］对7～10岁儿童的外伤脱位牙进行再植及夹板固定后，分别于夹板拆除的当天以及伤后12、24、36周使用LDF、温度测试判断其牙髓状态(以活髓牙作阳性对照，根管治疗后的牙作为阴性对照);结果显示:受伤后24～36周时LDF检测PBF降低的牙齿日后发展为死髓牙的概率明显增加，用LDF判断牙髓状态的准确率达88.2%。由此可见LDF在早期判断牙齿的血运重建情况具有明显的优势。

LDF还可用于对外伤牙预后的判断。Emshoff等［19］对94个完全脱位2 h内的上颌恒切牙进行复位并使用LDF测量其PBF值;固定36周后临床检测发现，PBF值与其不良预后有明显的相关关系，当PBF＜3 PU时出现牙冠变色、根尖暗影等不良预后的可行性大大增高，代表两者关联性的比值比(Odds ratio，OR)高达119。此后作者又用相同方法和判断标准对冠折牙的PBF进行检测，也得到了相似的实验结果［20］。

另外，PBF的波动对临床工作具有一定的指导意义。Karayilmaz等［9］用 LDF对7～11岁儿童乳磨牙的PBF进行监测时发现，替牙期乳牙的PBF随着其牙根的生理性吸收而呈高的趋势;推测其原因可能是:在替牙过程中由于乳牙根的吸收和根尖孔扩大，使得有更多的血管生成以便将代谢产物排出。而在恒牙列，PBF值则随着年龄的增长而呈下降趋势，这可能由于继发性牙本质的生成以及牙髓血管的退行性改变所造成［21］。Babacan 等［22］发现，在正畸治疗过程中，上颌支抗牙的PBF值随上颌扩弓的速率而表现出先升后降，最终趋于稳定的规律。Polat等［23］报道，根充后牙齿的PBF值显著低于牙髓活性正常的牙齿。

除此之外，LDF还可用于疾病的鉴别诊断和局部或全身用药后PBF变化的监测。Chandler等［24］曾报道1例使用LDF确诊为牙骨质瘤而非慢性根尖周炎的病例:该患者下颌前牙牙冠颜色正常、无龋，电活力及温度测试均为阳性，并且无外伤史;但X线片示双侧下颌中切牙根尖有明显透射影，使用LDF最终证实患牙为活髓，牙髓血运正常，从而避免了因误诊而对其进行根管治疗。Terakawa等［25］报道，用加有肾上腺素的利多卡因进行局部麻醉时，PBF值的降低幅度大于牙龈组织血流信号的减少;提示该方法可监测出血并适用于开髓等治疗。

4 LDF的局限性及影响其结果的因素

尽管LDF在测量PBF时有很多优势，但也存在一定的缺陷，其中争议最多的是非牙髓组织的血流信号对实际测量结果的干扰。理论上讲，死髓牙由于没有血液循环，应呈现出较低的PBF值。但是在实际检测中发现，死髓牙的PBF值并不等于零，由于受邻近软组织如唇、舌、牙周膜及牙龈组织中血管的影响，有时甚至会出现健康牙与死髓牙的PBF值无差异的现象［14］。虽然有学者提出，在测量PBF时最好用不透光橡皮障隔离待测牙，来阻止邻近组织来源的血流信号(其效果可高达50%～80%)，以期得到更为真实的数据［26-27］;但是，这种保护措施并不能完全消除牙周组织血运的影响。而且目前所有LDF给出的PU值只是其相对数值，而非以mL/min为单位的绝对数值，故不同型号仪器得出的PU值无法比较;甚至同一台LDF仪在不同时间点所测量的数值也会发生变化，因此需要使用标准校正液经常对仪器进行校准［13］。

操作者对探头的不同使用方法也可对结果造成影响。在不采取隔离牙齿措施的情况下，探头的位置越靠近龈缘，得到的PBF值越大，距真实值的偏差也越远。目前关于探头与牙齿表面角度的大小对结果影响的研究较少，但有文献报道探头与牙齿表面接触与否并不影响测量深度［28］。大多学者推荐使用的方式为:将探头垂直置于牙齿唇颊面中线颈1/3处，距龈缘约2～3 mm;若对同一患牙进行多次测量时，最好使用带孔的胶夹板，以保证测量位置的稳定［8，26-27］。

在进行PBF测量时，要想获得稳定数据，不仅要求患者应具有相似的基础状态(如相同的体位及稳定的心率等)，还应排除药物对PBF的影响。虽然有研究认为，受测牙齿使用局麻药物与否并不会影响其PBF的测量结果［26-27］;但是治疗心血管系统疾病的药物(如降压药等)有可能会影响牙髓的血流供应，使之得出非真实的PBF结果［29］。

虽然学术界一直对LDF测量结果的可信性存在争议，但多数学者仍对其持肯定态度，认为LDF判断牙髓活力上的可靠性＞80% ～90%［30-31］。有些测量结果不稳定或不准确，可能是由于存在潜在的混杂因素，如牙周组织血流信号的干扰等［31］。

5 总结

牙髓病、根尖周病的诊断除了依据患者的主诉、病史和一般口腔检查外，还需应用影像学检查以及牙髓诊断试验等辅助检查以提高其诊断的准确率。LDF作为一种客观、无创、有效的判断牙髓活力的方法，已逐渐为临床工作者和患者所接受。大量体外实验和临床研究表明，LDF在对创伤牙、再植牙、外科手术涉及范围内牙齿的牙髓活力评估方面，都充分体现出了较高的应用价值，与传统牙髓诊断试验相比具有明显的优势。虽然在临床实际应用中LDF还存在局限性和不足，但通过规范化操作则可将混杂因素对真实结果的影响降到最低。而且，相关研究人员也在不断总结经验，改善仪器的设计，以期进一步提高其判断牙髓活性的准确性和敏感性。相信不久的将来，LDF会在临床中得到越来越广泛的应用，并成为牙髓活力诊断的“金标准”。

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