Micro CT 中的骨分析参数解读

骨由骨质、骨膜、骨髓、骨的血管、淋巴管和神经构成。在Micro CT中,可对骨质部分进行深入的形态学分析和研究。骨质分密质和松质:骨密质配布于骨的表面,也称皮质骨;骨松质由骨小梁排列而成,配布于骨的内部,骨小梁的排列与骨所承受的压力和张力的方向一致,因而能承受较大的重量。骨髓腔和松质间隙内充填有骨髓。[1]
借助影像处理软件,可在Micro CT的扫描成像图上选择感兴趣区域(region of interest,ROI)做阈值分割等操作,可以将皮质骨和松质骨进行分割,分别提取到不同组织区域,从而对皮质骨和松质骨(骨小梁)的各种形态学特性进行研究和分析,得到表征骨骼生长和发育水平的参数(见表1)。
 

指标名称 简写 单位 解释及意义
通用参数 骨表面积 BS mm2 通过移动立方体算法对骨组织进行三角测量计算的骨组织表面积
组织体积 TV mm3 指感兴趣区域总体积,该指标主要根据研究者或研究重点观察区域而定
骨体积 BV mm3 指感兴趣区域中被定义为骨组织的体积
骨表面积骨体积比 BS/BV 1/mm 表示单位体积骨组织的面积大小
骨表面积组织体积比 BS/TV 1/mm 又称为骨表面积密度,可以间接反映骨量多少
骨体积分数 BV/TV % 表示骨组织体积与组织体积比值,可直接反应骨量变化情况
骨矿物质含量 BMC mg 表示感兴趣区域骨组织中,所含骨矿物质量的多少
骨矿物质密度 BMD g/cm3 表示感兴趣区域骨组织中,骨矿物密度的多少

表1、 通用骨分析参数表

在通常情况下,当比较对象感兴趣区域骨组织(TV)相同时,BV和骨体积分数BV/TV都能反映骨量多少;骨表面积骨体积比值(BS/BV)和骨表面积组织体积比值(BS/TV),可以间接反映骨量多少;骨体及分数(BV/TV)是皮质骨和松质骨骨量评价常用指标,对于髓腔内松质骨而言,该比值能够反应不同样本骨小梁骨量的多少,该值增高说明骨合成代谢大于分解代谢,骨量增加,反之亦然,从而能够间接反应骨代谢状况。在评价长骨中段皮质骨骨量和骨代谢状况方面具有同样的价值。
进一步的,借助主要成分为羟基磷灰石的体模,可以根据体模在Micro CT中的成像灰度值,来计算和分析皮质骨/松质骨的组织骨密度(TMD,Tissue Mineral Density)或骨矿物质密度(BMD,Bone Mineral Density)。因骨组织总矿物质含量和矿化程度因解剖部位、生长状态、性别及年龄等因素存在较大差异,对于骨骼研究有重要价值,Micro CT不仅可以迅速地获得样本的BMD,而且不会破坏骨组织标本结构,这与传统评价矿化程度的方法(如定量显微成像术、散射电子显微镜及灰份含量)相比,具有显著优越性[2]。

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粘接修复的失败和提示——姜婷教授_牙釉质

粘接修复的失败和提示——姜婷教授


2020-04-24 18:04

粘接修复是一种常用的口腔修复治疗方式,本文从典型的粘接修复方式入手,详细介绍各类粘接修复失败的表现和对临床工作者的提示。

作者:姜婷

北京大学口腔医院

典型的粘接修复

典型的对牙体缺损和牙列缺损的口腔粘接修复包括粘接在牙釉质表面的全瓷贴面(唇贴面、舌贴面和 贴面)和粘接固定义齿(粘接桥),粘接在牙本质表面的玻璃纤维增强树脂桩核以及全冠,同时粘接在牙釉质和牙本质表面的嵌体修复、高嵌体修复和部分冠修复等。

全瓷贴面 通过使用全瓷贴面可以很好地修复前牙间隙(图1)、牙釉质发育不全(图2)、异色牙等美学缺陷。

图1 二硅酸锂增强热压铸造玻璃陶瓷贴面关闭牙间隙

图2 全瓷贴面修复牙釉质发育不全

粘接固定义齿 对于前牙缺失、两侧基牙因牙周病而松动的患者,使用玻璃纤维增强的复合树脂材料,通过夹板式粘接固定义齿的修复方式,不但可以恢复缺失牙的功能,改善美观效果,而且对两侧松动的基牙可以起到固定的作用,如果患者还存在牙龈退缩的问题,还可以使用牙龈色树脂进行软组织的修复,提高美学效果(图3)。

图3 玻璃纤维增强瓷化树脂夹板式粘接桥修复下颌前牙缺失

高嵌体修复 对于根管治疗后的牙齿,与传统的桩核冠修复方式相比,覆盖全 面的高嵌体修复方式更微创。对于缺损面积有限的根管治疗牙的修复,采用全冠修复会磨除60%左右的牙体组织,如果采用高嵌体修复方式,可大大减少磨牙量,保留牙体组织,通过髓腔洞型引导高嵌体就位并增加辅助固位,亦可达到良好的抗折和修复效果(图4)。

图4 CAD/CAM切削(二硅酸锂增强玻璃陶瓷)高嵌体修复根管治疗后的下颌第二磨牙

覆盖咬合面的高嵌体或者 面部分冠在应力传导上优于只覆盖部分咬合面的嵌体,为防止根管治疗牙折裂,优选将 面全覆盖的 贴面或者 面部分冠;对于多次充填失败,存在较大 面或邻 面缺损的活髓牙的修复,高嵌体亦可以达到较好的修复效果(图5)。

图5 咬合面大面积缺损形成窝洞的上颌第一磨牙(活髓牙)用高嵌体进行修复

另外,牙齿 面中重度磨耗的活髓牙病例也适用于高嵌体或者 贴面修复。这类患者往往存在牙齿敏感、咀嚼效率下降等情况,修复后可缓解患者的临床症状,恢复牙齿的功能(图6)。

图6 中重度磨耗的下颌第二磨牙用CAD/CAM切削玻璃陶瓷 贴面粘接覆盖改善症状

在进行这种修复时,最重要的是尽可能的保留和利用牙釉质进行粘接。基牙预备时不过多去除牙体组织,只是降低高陡的牙尖,预备围绕咬合面的互相平行的垂直向短轴面和1 mm宽的直角肩台,或者在原有缺损洞型外不额外预备肩台,只做微创基牙预备,仔细去除洞型周边的悬釉组织,避免侧向咬合力作用时存在过薄牙体组织而发生折断,降低牙尖高度保证咬合面留有充分的修复体间隙。

粘接力到底有多大?

是否能满足临床的需求?

粘接修复成功与否和有多少粘接面积尤其是牙釉质面积密切相关。通常,牙釉质的粘接强度要大于牙本质, 实验室检测粘接强度可用微剪切和微拉伸粘接强度、抗折强度等方法。牙釉质在全酸蚀后的平均树脂粘接强度(剪切力)为30 MPa/cm2,牙本质则为20 MPa/cm2,而不同牙位的牙釉质粘接面积举例如表1。

表1 不同牙位的牙釉质粘接面积

粘接力的表示常以压强MPa 为单位,1MPa≈10 Kg/cm2,成年人的咬合力约为22.4~68.3kg,所以只要有1 cm2以上的牙釉质粘接面积,剪切粘接力就大于咬合力。当然,咬合力负载方向主要以垂直向和侧向力为主,和实验室里的检测方向是有区别的,不能简单的推测是否能抵抗咬合力的大小,而且在临床上牙体预备量不同,剩余牙釉质的量也不同。以上颌中切牙唇侧为例(图7),牙釉质厚度在牙颈部只有0.3~0.4 mm,在中部只有0.5~0.7 mm,在切缘只有0.7~0.9 mm,在牙体预备过程中,一旦磨除牙釉质过多,就可能造成牙本质暴露,增加贴面脱落和折裂的风险。材料过薄容易发生折裂,使实际粘接强度发生变化,在牙体预备时一定要注意保留充分量的牙釉质和剩余牙体组织。根管治疗后下颌第二磨牙的牙釉质厚度约0.1 cm(图8)。

图7 中切牙唇面平均尺寸

图8 根管治疗后下颌第二磨牙的牙釉质厚度(约0.1 cm)

不同类型粘接修复的失败和提示

全瓷贴面的失败

全瓷贴面的失败表现主要是贴面脱落(图9)和折裂。

图9 瓷贴面脱落,考虑基牙预备过深,牙釉质剩余过少

根据临床研究,全瓷贴面的10 年平均存活率是86%,而粘接面全部是牙釉质时成功率高达99%,仅边缘为牙釉质时成功率是94%,贴面边缘在牙本质上时失败率是牙釉质时的10 倍。牙冠延长后行瓷贴面修复的失败率增加2.3倍。另有研究显示,失败率和瓷贴面的厚度及牙釉质的厚度成反比。

要保证粘接修复长期稳定要注意以下几点:充分的粘接面积,比如牙釉质粘接面积在70%以上;基牙预备在牙釉质厚度之内;选择合适的树脂粘接系统,能达到光固化初期固定后加强光固化使树脂充分聚合;表面污染影响粘接强度,止血剂降低牙本质粘接强度,所以粘接时要良好隔湿并避免污染;修复材料具有一定的强度和厚度以避免折裂。要控制咬合力对修复体的影响,比如避免咬在瓷贴面的粘接界面,去除咬合干扰,在下颌前伸运动到对刃位时,上下前牙同时接触,天然牙重接触,修复体轻接触,后牙脱离接触;在下颌侧方运动时,工作侧尖牙和/或一对以上的后牙颊尖同时接触,非工作侧后牙脱离接触,使力分散,免于创伤。

粘接义齿的失败

粘接固定义齿的失败表现为脱粘接(15%)和折裂(4.1%),而折裂最常发生在翼板和桥体的连结体处(图10~11)。研究显示,粘接固定义齿的5年平均存活率为91.4% [95% 可信区间(CI) 为86.7~94.4%],10年平均存活率为82.9% (95% CI为73.2~89.3%)。其中,氧化锆支架的存活率高,单端桥体的存活率高,前牙的存活率高。

图10 玻璃纤维增强树脂粘接桥的连接体断裂

图11 玻璃纤维增强树脂粘接桥脱落

为了减少脱粘接的比例,应该注意在不影响牙周健康和咬合的情况下尽量加大翼板的粘接面积,使用弹性大的树脂粘接系统,粘接过程需要有严格隔湿措施(如使用橡皮障);对于连接体容易折断的现象,应该特别注意以下几点:尽量做到连接体高度大于4 mm,厚度大于1 mm,连接体横断面积大于16 mm2,必要时增加厚度和材料强度。为了避免对牙周健康的不良影响,翼板的下缘(舌侧边缘)要位于龈上1 mm,翼板和连接体下方不压迫龈乳头,粘固后彻底去除多余树脂水门汀,维持牙齿生理形态,定期进行彻底牙周洁治,对患者进行口腔卫生指导。

高嵌体的粘接失败

高嵌体的失败主要表现为修复体折裂和脱落(图12),折裂主要发生在修复体过薄或厚度不均时薄厚交界的应力集中处。有研究显示,高嵌体的10年生存率大于90%,例如210个后牙热压铸瓷(IPS Empress)高嵌体3 年失败率在3.33%。研究也发现第二磨牙的高嵌体失败率高,死髓牙的高嵌体失败率高,材料厚度小于2mm时高嵌体失败率高。高嵌体边缘在牙本质上时失败率远高于在牙釉质上。全酸蚀(酸蚀-冲洗)的3步粘接法成功率较高。

图12 重度磨耗牙用贴面修复后上颌第二磨牙贴面折裂

临床制作高嵌体的常用材料有瓷化树脂、玻璃纤维(E 玻璃纤维或石英纤维)增强瓷化树脂、热压铸造二硅酸锂增强玻璃陶瓷、以及CAD/CAM切削+烧结二硅酸锂增强玻璃陶瓷等。当修复体较薄(小于1.5mm)时,玻璃纤维增强瓷化树脂的抗折强度较大,而修复体有一定厚度(大于1.5mm)时,CAD/CAM 切削+烧结二硅酸锂增强玻璃陶瓷的抗折强度较大。

高嵌体的粘接修复也需要保证充分的粘接面积,当同时依赖牙釉质和牙本质混合粘接时应注意有足够的牙釉质面积(50%以上),如果牙釉质不完整或缺损超过一壁,则应该改设计为全冠修复体。选择双重固化的树脂粘接系统。另外,修复体应该有充分的强度和厚度,避免厚度不均产生应力集中线;粘接时隔湿处理避免污染;咬合接触调整为邻牙紧密接触时的高嵌体轻接触。

如果修复体脱落后需要再粘接,则牙釉质表面粘接时强度无变化,但牙本质表面再粘接时强度下降。

玻璃纤维桩树脂核的粘接

玻璃纤维桩树脂核失败的主要表现是桩/桩核脱落或者玻璃纤维桩折断后桩核冠脱落(图13)。用成品纤维桩+树脂核的临床研究显示11%(4/36牙)的前牙桩核折裂,2.6%(2/73牙)的后牙桩核折裂。平均整体存活时间是90 个月。原因有脱落患牙的牙本质肩领不足、固位形差和桩核粘接后边缘发生微渗漏,造成粘接失败。2 mm 以上的牙本质肩领是保证桩核冠能长期存留的重要因素(图14)。

图13 玻璃纤维桩树脂核脱落后的基牙状态,缺乏充分牙体组织,唇侧和邻面的牙本质肩领高度小于0.5 mm。桩核表面有污染着色,有粘接界面的微渗漏和粘接失败

图14 牙本质肩领对牙冠脱位的抵抗作用

(本文部分内容参考自姜婷教授主编,人民卫生出版社2019 年出版的《实用口腔粘接技术图谱》一书)

作者简介

姜婷,北京大学口腔医学院修复科教授,主任医师,博士生导师,从事口腔修复学和学相关的医教研工作及临床咬合、口腔粘接修复、骨组织工程再生等方面科学研究;承担多项国家自然科学基金项目和省部级科研项目。是中华口腔医学会口腔修复学专委会委员,是国际牙科研究会、国际修复学院等国际学术团体会员。在国内外核心杂志发表专业论著70余篇,获得北京市科技二等奖(第二人)一次、三等奖(第三人)两次。主编和参编专业书籍及翻译专业书籍17部,包括《全口咬合重建》、《实用口腔粘接修复技术图谱》等。2015年获得北京大学医学部优秀教师称号。

第294期03~05版

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