劉好好 劉嘉靚 陳美華
(上海市口腔醫(yī)院牙周病科,口腔頜面外科*,上海市顱頜面發(fā)育與疾病重點實驗室,上海 200001)
超聲是指頻率超過20 kHz,在人耳聽覺極限之外的機械波。超聲檢查是應用超聲波通過換能器發(fā)射至物體內部,再接收來自組織內部結構的不同回波信號,并記錄成像。超聲診斷已廣泛應用于醫(yī)學領域,用于檢查腹部、乳房、肝臟、腎臟和其他淺表軟組織,成為臨床上重要的醫(yī)學影像檢查方法之一,能夠為臨床醫(yī)生提供實時診斷和檢測信息;便攜式手持系統的開發(fā)也逐漸成為臨床醫(yī)生一線的檢查工具。早在20 世紀60 年代,超聲就被提出用于口腔內軟硬組織檢查,相比于X 射線,超聲檢查具有無電離輻射、實時性和成本效益的優(yōu)點。
1963 年,Baum 等[1]首次使用15MHz 眼科超聲掃描儀對牙齒內部結構進行檢查,盡管所獲得到圖像清晰度不夠理想,但也闡明了超聲在牙齒硬組織中應用的潛力。到20 世紀60 年代后期,Lees 和Barber 開始系統地研究利用超聲對牛牙齒的內部結構進行成像,探究超聲對牙體硬組織表征的能力,并首次報道了利用檢測牙釉質表面、釉牙本質界和牙本質牙髓界面的反射回波獲取牙釉質和牙本質的厚度[2]。此后,許多學者開始將超聲應用于牙體硬組織的檢查中。Du 等[3]使用高頻超聲在體外對人牙釉質進行三維重建和可視化成像分析,并且可以測量牙釉質的厚度。此外,Culjat 等[4]在體外模擬牙齒結構中的裂紋并進行成像,通過數字信號處理來計算牙齒裂紋的深度,這一結論將有助于醫(yī)生在臨床檢查過程中應用超聲早期發(fā)現牙隱裂的存在。
超聲也可應用于在牙體硬組織的齲病檢查。齲病早期的脫礦以及鄰面的齲損往往給臨床診斷造成障礙,而超聲檢查可以識別不同礦化程度所引起的特定聲阻抗改變,以區(qū)分完整或脫礦的牙釉質表面,形成直觀的檢查數據及圖像。Kim 等[5]使用高頻超聲成像檢查早期齲病的白堊色改變,探查齲損的深度和形狀并成功獲得成像,可用于區(qū)分正常釉質和齲損部位。?eker 等[6]也通過體外研究比較高頻超聲和X 線檢查在早期齲病的應用中得出了相似的結論。Yanikoglu 等[7]的體外研究表明超聲能夠檢測至少50 μm 深度的牙釉質齲損。Matalon 等[8]的體外研究表明,超聲比咬合翼片在鄰面齲的檢查中具有更高的特異性和靈敏度 (P<0.001)。以上研究證實了超聲檢查在輔助診斷早期牙釉質齲損、評估齲損深度方面具有較強的優(yōu)勢。
長久以來,根尖周病變診斷、治療和預后隨訪通常需要X 線片作為常規(guī)檢查,X 線片可提供完善的根尖組織圖像輔助診斷,但重復的輻射劑量是難以解決的問題。早在2002 年Cotti 等[9]提出應用實時超聲成像技術診斷牙源性根尖周病變,結果表明,不同組織病理學特征的根尖周病變區(qū)域存在不同的回聲結構,超聲可據此提供病變區(qū)域的成像,并可重復多次檢查。Arslan 等[10]以根尖片為標準(靈敏度和準確度設定為1.00),比較超聲和全景片在診斷根尖周病變方面的準確性,結果表明超聲和全景片的靈敏度分別為0.80 和0.77,總體診斷準確度分別為0.86 和0.84。此外,根尖周病變的成像可視化程度與解剖區(qū)域、病變大小及對骨皮質的影響有關,骨皮質變薄或骨開窗更易于超聲成像的檢查[11]。此外,由于上頜竇解剖變異、病理、牙根重疊等原因,上頜后牙區(qū)根尖周病變難以通過X 線檢查進行診斷。在這些情況下,超聲檢查比X 線檢查更具有優(yōu)勢[12]。
根尖周病變可以分為根尖周肉芽腫和根尖周囊腫,了解根尖周病變的性質對治療方式的選擇、結果和預后轉歸尤為重要。有時僅通過X 線片不足以鑒別診斷,還需依賴于組織病理學檢查、CBCT 和超聲檢查技術進一步明確診斷。Aggarwal等[13]進行的一項研究使用了彩色多普勒成像與計算機斷層掃描(CT)進行比較,在12 例病例的分析中,彩色多普勒超聲成像與CT 所獲得的結果與組織病理學診斷一致;相似的結論在其他研究中也有所提及[14]。盡管如此,臨床中仍需要組織病理學檢查加以明確診斷。此外,超聲檢查和彩色多普勒成像還可用于評價根尖周病治療的預后。Zainedeen 等[15]應用超聲、彩色多普勒成像與錐形束計算機斷層掃描(CBCT)評估牙源性根尖周病變的術后愈合情況,結果表明,超聲和彩色多普勒成像在術后硬組織愈合方面的評價效果明顯優(yōu)于CBCT,而其中彩色多普勒成像又能夠對術后病變區(qū)域的血供進行定量分析,進而評價根尖周病治療預后的轉歸。
一直以來,牙周的臨床檢查主要依賴于牙周探診,而牙周探診檢查的誤差因素與醫(yī)生的操作、牙周探針的形狀、角度和牙周袋是否存在炎癥緊密相關。超聲檢查可以對牙周組織進行成像并顯示袋底和牙槽嵴頂,換能器在牙齒和牙齦之間發(fā)出超聲波并接受回波轉換為距離的數值[16]。因此牙周袋的探診和附著水平都可以通過超聲進行測量。超聲牙周探針采用帶有錐形尖端的探頭,使用1~20 MHz 換能器產生窄的超聲波束,并通過水流作為耦合介質進入牙周袋內,超聲探頭可以提供探診深度信息且減少探診疼痛,并能夠接收穿透牙齦的回波,獲取牙齦組織圖像[17]。Acosta 等[18]通過改進超聲牙周探針的數據處理算法,經過圖像識別的深度學習,并在患者中展開了臨床應用的研究,發(fā)現(70.1~86.6)%超聲探針的測量值與手動探針測量的誤差范圍<1 mm。Tattan 等[19]使用超聲測量受試者牙齦乳頭高度、頰側中央牙齦高度、牙齦厚度及缺牙區(qū)的黏膜厚度、高度和牙槽骨水平,所測數值與臨床探診結果平均差異為(-0.015~0.127)mm,所測得硬組織的結果與CBCT 平均差異范圍(-0.213~0.455)mm,統計學差異不顯著;認為超聲成像可以成為實時評估牙周軟硬組織的有效工具。然而,由于超聲在骨表面會發(fā)生衰減,因而只能用于測量牙槽嵴頂的骨厚度。與CBCT 相比,超聲在薄型牙槽骨中能更好地區(qū)分并進行測量。
軟組織移植目前在臨床上多應用于牙周和種植體周圍,以增加軟組織厚度、角化組織的寬度、改善膜齦異常和美觀。而牙齦的厚度和血供是影響移植成功率的重要因素。超聲檢查最早于1989 年應用在探查牙齦厚度。此外,超聲檢查還可以用于膜齦手術中,測量上皮下結締組織移植物的厚度[20]和根面覆蓋治療前后牙齦厚度的變化[21,22]。Lee 等[23]在一例游離齦移植術術前應用口內超聲探頭對腭大動脈進行定位,提高腭側供區(qū)取瓣的安全性,減少術后過度出血的可能性。另外,超聲彩色多普勒成像還可對術區(qū)周圍骨膜床的血供進行檢查,來評估術后血供的變化和軟組織移植物是否存活[24]。
常見的口腔黏膜病,如白斑、扁平苔蘚、天皰瘡和黏膜下纖維化等,雖然其最終診斷需依賴于組織病理學檢查,但常規(guī)診斷則更多的依據臨床病損橫向比較和豐富的臨床經驗,如果能快速、無創(chuàng)地獲得口腔黏膜深層形態(tài)的信息則將更有利于口腔黏膜病的臨床診治。因此,許多學者展開對口腔黏膜生理和病理變化的非侵入性和特異性檢查的研究。頰黏膜由于位于淺表區(qū)域,且下方無骨骼,更適宜進行超聲檢查。有學者與1999 年首次應用20 MHz 腔外體表超聲掃描儀對頰黏膜進行檢查,描述了頰黏膜組織回聲的特征,評估超聲作為口腔黏膜纖維化的非侵入性檢查工具的可能性。Liu 等[25]應用口內超聲檢查健康人群的頰黏膜并記錄回聲的正常值,得出平均頰黏膜上皮層厚度為0.5 mm,提議口內超聲檢查可以作為檢查頰粘膜的常規(guī)方法。Sadaksharam 等[26]通過使用口內超聲檢查評估口腔黏膜下層厚度和回聲,評價口服藥物治療口腔黏膜下纖維化患者的療效;認為超聲檢查能夠定性定量地評估病情的嚴重程度、范圍、疾病進展和預后。李東源等[27]應用口內超聲檢查觀察分析非咀嚼黏膜白斑聲像圖,可以對黏膜各層次結構的聲學特征進行清晰劃分,并可發(fā)現口腔白斑異常的伴隨病變。
口腔內超高頻超聲作為一項新興技術,能夠獲得距離黏膜1 cm 內表層的30 μm 分辨率的成像信息。其特點是使用30-100 MHz 的頻率,能夠對位于上皮淺層的細微結構和病變進行高分辨率的成像,以用于反應口腔黏膜的多種病理狀況[28]。Izzetti 等[29]評估了應用高頻超聲鑒別口腔尋常型天皰瘡(PV)和粘膜類天皰瘡(MMP)的潛在作用,圖像分析顯示PV 和MMP 的病灶回聲具有顯著差異,盡管診斷靈敏度較低,但未來仍有希望應用于臨床評估。同時,他們也對口腔扁平苔蘚病變區(qū)域進行口內超高頻超聲檢查,但由于研究樣本有限,僅描述了不同病變形式的成像特征[30]。
近年來,超聲成像在口腔中的應用得到了越來越多的認可,與傳統X 射線檢查方式相比,超聲具有非電離輻射、非侵入性、無痛、準確、軟硬組織可視化、患者接受度高等優(yōu)勢。超聲檢查可以檢測牙齒早期齲損和隱裂紋、鑒別根尖周病變、測量牙周袋深度和牙齦厚度、初步篩查口腔黏膜病,在臨床中展現出廣闊的應用前景。但盡管如此,口內超聲檢查并沒有形成普遍的應用趨勢,仍有許多臨床醫(yī)生對口內超聲非常陌生,這可能與超聲檢查需對臨床醫(yī)生進行二次培訓有關,且目前更多的診斷標準、臨床共識仍以影像學檢查為主導,超聲尚無法進入大眾視野,這可能限制了超聲的廣泛應用。未來,超聲成像在信號處理算法和成像質量上將進一步改進和優(yōu)化,便攜性、準確性也將迎來更大的提高,從而更便于臨床醫(yī)生的椅旁應用,進一步提高臨床診療水平。