灰度比评价奥邦骨修复材料对下颌骨缺损修复的有效性

罗睿 王银龙

[摘要]目的：通过奥邦骨修复材料植入下颌骨缺损后影像学灰度比的变化来评估其成骨效果。方法：选取因牙源性囊肿导致下颌后牙区骨缺损患者20例，植入奥邦骨修复材料，术前、术后第1、3、6个月拍摄CBCT，测量并计算出患侧矢状面及冠状面与健侧的灰度比，用t检验对结果进行统计分析。结果：术前患侧与健侧的灰度比值最低，术后第1个月上升至最大值，术后第3个月较术后第1个月明显下降，术后第6个月比值趋近于1。结论：奥邦骨修复材料在下颌后牙区的骨缺损修复中有良好的成骨效果；灰度比能直观地看出术前、术后患侧骨密度与健侧的差异，可作为观察成骨效果的一种客观评价依据。

[关键词]骨缺损；奥邦骨修复材料；CBCT；灰度比

[中图分类号]R782.4 [文献标志码]A [文章编号]1008-6455（2018）03-0114-04

To Evaluate the Osteogenic Effect of Ostebone in the Repair of Jaw Defects

by Gray Ratio

LUO Rui，WANG Yin-long

（College & Hospital of Stomatology， Anhui Medical University， Key Lab. of Oral Diseases Research of Anhui Province， Hefei 230032， Anhui， China）

Abstract： Objective To evaluate the osteogenesis of Osteoboneimplanted into jaw defects by imaging gray ratio changes. Methods 20 patients with mandibular bone defects caused by odontogenic cysts were selected ，Osteobone were implanted，and CBCT was taken before preoperative and 1，3，6 months after surgery， the gray ratio of affected side to sagittal plane，coronal plane and healthy side was calculated .t-test results were statistically analyzed. Results The gray scale ratio of the affected area and the healthy side was the lowest before operation， and increased to the maximum at the first month after operation；the third month after operation was significantly lower than that in the first month after operation； the gray scaleratio of 6 months after the operation and the healthy side was close to 1. Conclusion Osteobone has a good osteogenic effect in the repair of bone defects in the mandibular posterior region. Grayscale ratio can directly show the difference of bone mineral density in affected and normal areas before and after operation， which can be regarded as an objective evaluation basis for observing osteogenic effect.

Key words： bone defect； osteobone；CBCT； grayscale ratio

頜骨的外伤，骨内感染及良、恶性肿瘤的切除等都是导致骨缺损的常见原因，若形成了超临界骨缺损，在不植入骨替代材料的情况下缺损无法自行愈合。Maximilian[1]提出，直径为3mm的圆形骨缺损是成功的临界骨缺损标准。目前，有多种生物材料运用于临床，但理想的生物材料应有良好的生物相容性，能为新骨提供较好的支架作用，具有与新生骨较匹配的降解速度。奥邦骨修复材料是近几年开始普遍运用于临床的可降解吸收的生物无机材料，具有良好的生物安全性，其多孔的三维空间结构设计，能为骨细胞及新生血管长入等提供所需的生物微结构。

2000年，CBCT首次引用于口腔专业，现已成为口腔常见疾病诊断和治疗过程中重要的辅助检查手段，一次成像可获颌骨多层面的三维影像，能通过横断面、矢状面、冠状面精准地观察病变区情况，较MSCT有着采集时间短，放射量低等优势[2-3]，但CBCT也有视野范围小，伪影较大，无法像MSCT一样显示实际HU值的缺点[4]。有研究者[5]通过曲面断层片测定灰度值即光密度法来反映骨密度的变化，此法简便，但考虑到二维图像避免不了扭曲、放大等问题，所测定的灰度值可能出现误差；本研究利用CBCT对患区进行定点、截面后在image-pro plus6.0上测量特定区域的平均灰度值，计算出不同时期患区与参照区的灰度比来观察奥邦骨修复材料在超临界骨缺损中的成骨效果。

1 资料和方法

1.1 研究对象：选取2016年8月-2017年8月因下颌后牙区牙源性囊肿就诊于安徽省口腔医院口腔颌面外科的20例患者，其中男13例，女7例，年龄20～45岁，患者的骨缺损范围均超过2cm×2cm×2cm，需要进行植骨。排除其他影响骨代谢的疾病，术后随访时间不低于6个月。

1.2 材料及器材：奥邦骨修复材料（江苏阳生生物工程有限公司研制，型号：球状多孔型），规格（按包装量分）：0.5g（1.5cm?），1g（3cm?）；CBCT（美亚光电技术股份有限公司，型号：SS-X90100Pro-3D），电源连接条件（220±22）V，（50±1）Hz，成像视野1.2cm×8cm，扫描时间20s，层厚13mm，体素0.25mm。

1.3 方法

1.3.1 手术方法：按常规从口内入路暴露骨缺损的病变区，完整摘除囊肿后磨削骨壁，大量生理盐水冲洗，清洁植骨床。待骨腔内有新鲜血液渗出后，再按骨缺损腔大小取同体积的奥邦骨修复材料植入，轻压植入材料使其被骨缺损部渗出的血液浸润后，常规缝合。术后常规抗感染，患者无1例出现排斥反应，创面均达到一期愈合（见图1）。

1.3.2 测量：每位患者于术前、骨修复材料植入术后第1、3、6个月拍摄CBCT，每次均由同一拍摄者在常规条件下拍摄，研究者对每位患者术前、术后第1、3、6个月不同时期CBCT的横断面、矢状面、冠状面进行定点、截面，再应用image-pro plus6.0测量特定面积的平均灰度值，最后计算出术前、术后不同时期患侧矢状面、冠状面与参照区的灰度比。本实验采用自身配对设计，以每位患者术前健侧下颌骨的固定区域作为参照区。

1.3.2.1 参照区的选择、定点、截面及测量（见图2）。轴向位窗口：选取每位患者最大骨缺损面积相对应的健侧区域，调整Y轴与颌骨长轴的方向一致；矢状位窗口：过颏孔下缘向后做一条平行于下颌骨下缘的线。在此线上找到距离颏孔后缘18mm的点[6]，定为点O，过O向下颌骨下缘作垂线，高度标为H，并用CBCT自带软件标记H，再调整X轴与H重合；冠状位窗口：可见被标记的H，此线段的顶点即为O。矢状面、冠状面上分别以O点为中心点作长宽均为5mm的正方形为两个面骨缺损的测量区域，截面后图片保存为JEPC格式，应用image-pro plus6.0测量每个患者在矢状面、冠状面上的平均灰度值作为参照组。

1.3.2.2 术前、术后第1、3、6个月患侧截面的选择、定点及测量（见图3）。轴向位窗口：每位患者每次都选取骨缺损面积最大者作为截面，以骨缺损最长径的中点作为原点来调整XY轴，使Y轴与颌骨的方向一致；矢状位窗口：每次都选取骨缺损面积最大者作为截面，沿下颌骨长轴作下颌骨下缘的切线L0，以骨缺损最长径的中点作为O0，过O0向L0作垂线，高度标为H0，并用CBCT自带软件标记H0，再调整X轴与H0重合；冠状位窗口：可见被标记的H0，此线段的顶点即为O0。矢状面、冠状面上分别以O0点为中心点作长宽均为5mm的正方形作为两个面骨缺损的测量区域，截面后图片保存为JEPC格式，应用image-pro plus6.0测量两个面的平均灰度值作为术前组。按相同的方法截面、定点及测量20例患者在术后第1、3、6个月矢状面、冠状面骨缺损区的平均灰度值，作为术后1个月、术后3个月、術后6个月组的数据。

1.4 统计学方法：采用SPSS16.0软件进行统计学分析，t检验分析患侧术前组、术后1个月、术后3个月、术后6个月组矢状面及冠状面的平均灰度值与参照组的差异；用t检验分析患侧术前、术后不同时期矢状面和冠状面与参照组形成的灰度比差异。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 平均灰度值的观察：无论在矢状面还是冠状面上，患侧术前组及术后第1、3、6个月组的平均灰度值与参照组相比，均具有统计学差异（P<0.001）。患侧矢状面、冠状面的平均灰度值变化趋势较一致。患侧术前的平均灰度值最低，术后1个月平均灰度值上升至最大值，术后第3个月又降低，在术后第6个月时开始升高，有接近健侧平均灰度值的趋势，见表1、图4。

2.2 灰度比的观察：在矢状面以及冠状面上，术前组及术后第1、3、6个月组分别与参照组形成的灰度比均具有统计学差异（P<0.001）。术前，患侧的灰度比值最低；术后第1个月灰度比达到最大值，显著大于1；术后第3个月比值较术后第1个月有明显下降；术后6个月比值趋近于1，见表2、图5。

3 讨论

颌骨缺损一直是临床的常见病、多发病，继而使得骨缺损后的修复、改建成为研究热点。随着各种生物材料的不断出现，组织工程骨的研究也进入迅猛的发展阶段[7-8]。现代组织工程骨不仅要求生物材料在骨缺损区具有支架连接作用来充当细胞的载体，还要能够负载药物并持续控释药物，具有诱导该区域新骨生成的能力以及与新骨生成相匹配的降解速度[9]。奥邦骨修复材料是新一代的可降解性材料，由中国阳生生物工程有限公司研制。因其不含基因重组蛋白、不含动物蛋白、不含异种动物骨等有着良好的生物安全性。它主要是由钙、磷无机元素按照不同比例形成的特殊组合，外形呈白色多孔状，颗粒直径为200～600μm，由于含有无数的纳米级微孔，比表面积大，更有利于细胞的增殖和新生骨组织的形成。按正常的骨组织修复机制理论，新骨的形成发生于骨修复治疗后的第8周，到第12周基本完成。本研究中的20例患者在植入奥邦骨修复材料后的第1个月灰度比达到最大值，且大于1；表明此阶段材料可能还未开始降解，植骨区平均灰度值显著大于参照组的正常骨密度平均灰度值；术后第3个月灰度比术后第1个月有明显下降，此阶段材料部分吸收，新骨也有了改建；到第6个月材料已大部分被降解，此阶段植骨区与参照组的灰度比趋近与1。说明在术后的第6个月植骨区的骨密度已经接近正常牙槽骨密度，这也体现出奥邦骨修复材料较好的成骨效果。

目前，临床上对骨修复有效性的评价指标，主要还是通过凭借放射学影像观察骨密度来鉴定。骨密度值用灰度值表示，骨密度越高其对应的灰度值就会越大。CBCT对于高度矿化的结构（如：骨骼），可以提供更清晰的成像，所以对以骨缺损为特征的病变，CBCT可通过三维影像精准显示病变部位和范围，尤其可将颊舌向的骨破坏情况显示地更加清楚[10-11]，这是曲面断层片的二维图像所达不到的。但是，由于CBCT的生产商没有采用统一的HU值来对CBCT的影像灰度值进行标定，所以有研究者认为CBCT的灰度值只是相对值，虽然和HU值有强相关性但不能直接用于反映确切的骨密度[12-13]。本研究摒弃了曲面体层片，对CBCT的三维图像截面、定点再与image-pro plus6.0软件结合，通过测量患侧术前、植骨术后不同时期矢状面、冠状面的平均灰度值的变化及术前、术后不同时期矢状面、冠状面分别与健侧形成的灰度比，清楚地了解植入奥邦骨修复材料后骨缺损区骨密度的变化趋势，为临床提供了较为直观的疗效评判。

综上所述，奥邦骨修复材料对下颌骨缺损的修复有较好的成骨效果，但是由于本实验纳入的研究对象为下颌磨牙区牙源性囊肿导致的骨缺损患者，观察时间较短未达到后期种植体修复缺牙的最佳时期，所以缺乏组织学观察结果。下一阶段本研究拟扩大样本含量，并延长观察时间至1年，且在术区行种植手术时取骨块行组织病理学检查，再进一步探究奥邦骨修复材料的降解速度与新骨生成速度的匹配速率是否最佳。灰度比能直观地看出骨缺损区骨密度的变化趋势，可作为临床上成骨效果的一种客观评价指标。

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[收稿日期]2018-01-19 [修回日期]2018-02-23

编辑/李阳利