激光多普勒血流仪在正畸临床中的研究进展

官婧婉，覃姣楣，廖明华

（右江民族医学院，广西壮族自治区 百色 533000）

0 引言

在口腔诊疗过程中各种类型的错颌畸形十分常见，大部分需要进行正畸治疗，而不同患者具有各自对正畸矫治力的不同耐受性。牙齿硬组织和牙髓暴露于不同程度的机械负荷时可能会发生广泛的微观变化，缺乏个体化设计的正畸矫治也会导致牙齿出现病理性牙根吸收、牙髓炎症、坏死及牙槽骨吸收等并发症[1]，进而导致牙齿松动移位甚至早失，使用激光多普勒血流仪监测其牙髓血流量可早期发现并及时有效干预牙齿发生的病理性改变，因此临床医师在应用正畸力学时，充分了解正畸治疗过程中牙髓血流和活力微观变化是至关重要的[2]。

1 激光多普勒血流仪的原理及检查牙髓活力的可靠性

1.1 原理

激光多普勒血流检测仪(laser doppler flowmetry，LDF)是用氦氖或半导体二极管作为激光光源，根据多普勒现象，频率漂移的反射光是吸收血细胞运动而产生 ，血细胞流量和流速的是根据其强度、频率漂移大小来测定[3]。LDF检测能够客观反应牙髓血流量(pulpal blood flow，PBF)的变化，且具有无创、无侵入性和无放射性的特点，具有较高的灵敏度和特异度。能够客观检测血流变化，因此可有效避免因神经休克或超敏引起的假阳性反应，检测结果不受检测者和被检测者的主观意志而改变[4]。LDF的输出结果是直观的数据波形，通过数值较为准确的判断牙髓状态，操作简单。

1.2 检查牙髓活力的可靠性

LDF可准确判断牙髓活力，其特异性及准确性较脉搏血氧饱和度和电活力检测更高[5]。LDF的Se和Sp均为1.0，比常规检测方法更为准确地判断牙髓组织是否坏死且不会造成二次创伤。国内外大量研究[6]表明：LDF 是一种非侵入性的客观牙髓活力检测仪器，受主观因素影响较小，在牙髓活力检测领域应用前景较为广泛。尽管 LDF 优势明显，但其成本较高且有较高的技术要求，诸如仪器规格的差异性，缺乏正常PBF临床参考值范围，环境因素和操作技术对检测结果的影响及仪器本身成本较高等[7]很大程度上限制了其应用。

2 激光多普勒血流仪在正畸临床方面的应用

2.1 运用于上颌快速扩弓血流变化的监测

快速上颌扩弓（rapid maxillary expansion，RME)是上颌横向发育不足最常见的矫形方法之一，而快速上颌扩弓分为手术辅助快速上颌扩弓 (SARME) 和快速骨科上颌扩(OME)。RME可纠正上颌弓狭窄，增加牙弓周长以减少拥挤，并纠正上颌弓和下颌弓之间横断面的不协调[8]。上颌快速扩弓的原理是：在较短的时间内产生较大力量，将这种力量直接作用于腭中缝上，使骨缝内的结缔组织快速分离[9]。

Steven等[10]研究发现，在SARME组中，与基线（手术前1-7天）相比，手术后3-5天的PBF差异无统计学意义（P＞0.05），但PBF在扩展期间(术后5-20天）下降14.1%。手术后14-20天至手术后3个月PBF增加15.6%，术后3个月的PBF与基线时的PBF相比减少4.6%。在OME组中，hyrax扩弓器戴入时至戴入后10天PBF降低24.2%；hyrax戴入后10天至戴入后3个月PBF显著增加35.3%；hyrax戴入后3个月与hyrax扩弓器戴入时差异无统计学意义，仅仅增加2.5%。因此，SARME 和OME 诱导上颌前牙的PBF减少而不是消除，不会导致牙髓活力的丧失。在SARME组和OME组中，快速扩弓停止后PBF的恢复可能是由于粘膜及牙龈的张力、牙周韧带受压和牙槽骨弯曲的降低[11,12]。

Vieira等[13]系统回顾了RME在矫形或手术辅助下对恒牙牙髓的影响，目前的证据表明，这两种快速扩弓技术都会导致血流量和牙髓敏感性的暂时变化，有可能导致牙髓腔尺寸的减小。此外，对于SARME组，在手术伤口愈合期间供应上颌牙列血管的成熟可导致扩张后PBF的增加[14]。Ozturk等人也报道了随着SARME手术后时间增加PBF恢复的趋势[15]。许颖华[16]的研究表明扩弓的第1周内，PBF值增加了近1倍，在腭中缝扩大之前，矫形力累积在支抗牙上；在骨缝开大之后，PBF值逐渐减小，到保持阶段时，其值已经接近矫治开始时的基线水平。

2.2 运用于不同矫治器血流变化的监测

牙周支持组织中的炎症过程是正畸矫治过程中的常见反应，炎症过程是牙齿移动的必要条件[17]，而血流变化又与炎症过程密切相关。因此，在应用正畸力期间评估牙髓和牙周组织中血流的变化对于研究牙髓和牙根中的运动机制和相关的医源性改变是有意义的[18]。在最初的研究中，由于难以进入牙髓和牙周组织，通过侵入性和破坏性方法在动物模型中分析了血流的变化。最近，激光多普勒血流仪已被用于研究几乎所有人体器官，该方法是非侵入性的，没有风险并且允许实时测量。托槽在正畸矫治过程中发挥了重要的作用，通过使用LDF观测不同类型的托槽对牙齿移动过程中血流的影响。

在研究固定和透明矫治器对正畸牙齿PBF影响的过程中，Elham等[19]发现施加正畸力后20分钟，两组正畸治疗牙齿的PBF均降低；在两个组中，上颌和下颌弓的大部分PBF变化都发生在48小时内，并持续下降至72小时，但程度较小，PBF在1个月内恢复到正常值。上述的研究表明在使用固定或透明矫治器进行正畸矫治过程中施加力不会产生任何永久性牙髓损伤，临床实践中偶尔报告的正畸治疗导致失去活力可能与其他因素有关，比如外伤，而不是正畸力本身。这意味着两种正畸矫治器可以互换使用来治疗轻度拥挤，而无需担心牙髓损伤。

Elham等的研究[20]表明自锁托槽使用0.016" NiTi 弓丝后，PBF 在弓丝入槽后20分钟开始下降（范围从1.20 到0.85 mm/s），72 小时后下降幅度最大（范围从3.96 到3.49mm/s）。同样，当放入0.016 × 0.022" NiTi 时，PBF 在施力后立即减少（范围从1.76到1.42mm /s），在72 小时后达到下降最大值（范围从4.55 到4.15 mm/s）。施力1 周后，PBF 开始增加，1 个月后达到其基线值。传统固定矫治分别使用0.016" NiTi 和0.016 × 0.022" NiTi 的力施加范围从1.17到0.95mm/s 和从1.62到1.46mm/s 后，PBF 的下降同样也是在弓丝入槽后20 分钟开始，在施加主动力72 小时后达到PBF 的最大减少，PBF在施力1周后开始恢复，直到1个月后达到其原始值。上述的研究表明在使用自锁式和传统固定式正畸托槽进行牙齿对齐过程中，PBF 变化差异无统计学意义，这是因为治疗过程中力的大小可能会因托槽间的跨度和托槽与弓丝结合时的松弛度而异，改变了力量传递到牙齿上的负荷，但是两种不同类型的托槽传递的力的大小相似。

2.3 运用于微型种植体植入血流变化的监测

牙髓组织的变化被认为一部分原因是牙齿根尖移位对根尖周血管产生的压缩力造成的[21]。近年来，已经开发了各种压低前牙和控制深覆合的方法，包括实用牙弓、口外矫治器和颌面外科手术等。虽然它们都是可行的治疗方式，但大多数都受到力的控制和患者依从性等的影响。正畸微型种植体最大的优势在于可以提供可靠稳定的支抗，独立于牙列，在目前可用于侵入的所有固定装置中，微型种植体是侵入性最小的，在放置和移除方面最保守，在植入部位选择方面最灵活[22]。此外，通过先进的生物力学控制，微型种植体支抗可以增强正畸矫治器控制牙齿运动和临床矫治方面的效果，例如有效转矩（倾斜度）控制上切牙位置[23]。

微型种植体植入过程中短暂施加侵入力后，Alakus[24]的研究发现PBF 值最初显著下降，但最终随着时间的推移逐渐恢复，尽管实验组的PBF 没有恢复到初始基线水平，但是任何时候都没有记录到PBF缺失，并且3周时的PBF值与任一实验组的基线水平没有显著差异。对实用牙弓和微型种植体实现上颌切牙压入导致的牙髓血流 (PBF) 变化进行比较，Fidan[25]研究过程中发现两个实验组的PBF值相似 ，但侵入后的24小时和3天微型种植体组的 PBF 明显低于实用牙弓组， 随着时间的推移逐渐恢复，7天后PBF显著增加，并在三周内恢复正常。Sano等人[26]和Ikawa等人[20]使用LDF评估PBF变化，也报告说侵入力最初会大幅度降低PBF，随着时间的推移PBF逐渐恢复正常，与当前的研究结果是相符的。从上述研究中，我们发现微型种植体植入初期牙髓PBF有一定范围下降，后期PBF基本能恢复到正常水平；在整个正畸过程中，牙齿没有出现牙髓坏死等，说明微型种植体对牙髓血流的变化是可逆的。

3 激光多普勒血流仪监测牙髓血流状况的优缺点

激光多普勒血流仪是一种有据可查的非侵入性技术，可提供直接、客观的血液循环测量牙髓状态，可以对牙髓的状态提供准确和可靠的评估。Karay[6]的研究发现激光多普勒血流仪是比脉搏血氧仪和电浆测试仪更可靠和有效的方法来评估人类牙齿的牙髓状态，特别是在儿童患者中，患者的配合度低和不完整的牙髓神经支配降低了传统测试方法的有效性和可靠性[27]。随着进一步研究对LDF使用方法和装置的改进，将成为牙科实践中有价值的临床诊断工具。

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[28]。LDF评估PBF也非常容易受到环境和技术因素的影响，例如流量计特性、牙龈隔离装置、环境温度、探头体位和患者体位及休息状态以及压力、药物和年龄相关的其他患者相关因素也会影响PBF的LDF 测量[29]。应该补充的是，这种方法可能在一些严重修复的牙齿和具有重要根尖牙髓组织的牙齿中是禁忌的，因为LDF探头只检测牙冠部的PBF。

4 展望

随着国内外学者对牙髓活力检测研究的不断深入，普遍认为血液循环系统是影响牙髓活力检测更为精确的决定因素而非神经系统，这一全新的理念为牙髓活力检测开辟了新的方向和思路，各种新型的牙髓活力检测技术应运而生[30]，为早期发现并及时有效干预正畸过程中牙齿发生的病理性改变指出了新的方向。因为这种测试不会产生有害的刺激，焦虑或痛苦的患者比使用敏感方法测量牙髓活力更容易接受，当该设备的成本降低，临床应用得到改善时，该技术可用于口腔正畸诊疗过程中实时监测牙齿的病理性变化，避免牙根吸收、牙髓炎症、坏死及牙槽骨吸收等并发症。