汉族人群硬腭黏膜厚度测量：CBCT图像分析法和探查法的比较

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2017.24.006

中国组织工程研究 ›› 2017, Vol. 21 ›› Issue (24): 3803-3808.doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2017.24.006

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汉族人群硬腭黏膜厚度测量：CBCT图像分析法和探查法的比较

马婵娟¹，轩东英^2，3，王仁飞³，金冬梅³

¹南方医科大学口腔医院(广东省口腔医院)牙周科，广东省广州市 510280；²南方医科大学，广东省广州市 510515；³杭州口腔医院，浙江省杭州市 310000

修回日期:2017-06-21 出版日期:2017-08-28 发布日期:2017-08-30
通讯作者: 轩东英，博士，教授，南方医科大学，广东省广州市 510515；杭州口腔医院，浙江省杭州市 310000
作者简介:马婵娟，女，1988年生，河南省三门峡市人，汉族，2017年南方医科大学毕业，硕士，主要从事牙周病与肥胖相互关系的研究。
基金资助:
国家自然科学基金(81271160，81470750)

Measuring the thickness of hard palatal mucosa in Han population: cone-beam CT image analysis versus trans-gingival probing method

Ma Chan-juan¹, Xuan Dong-ying^{2, 3}, Wang Ren-fei³, Jin Dong-mei³

¹Department of Periodontics, Stomatological Hospital of Southern Medical University (Stomatological Hospital of Guangdong Province), Guangzhou 510280, Guangdong Province, China; ²Southern Medical University, Guangzhou 510515, Guangdong Province, China;³Hangzhou Dental Hospital, Hangzhou 310000, Zhejiang Province, China

Revised:2017-06-21 Online:2017-08-28 Published:2017-08-30
Contact: Xuan Dong-ying, M.D., Professor, Southern Medical University, Guangzhou 510515, Guangdong Province, China; Hangzhou Dental Hospital, Hangzhou 310000, Zhejiang Province, China
About author:Ma Chan-juan, Master, Department of Periodontics, Stomatological Hospital of Southern Medical University (Stomatological Hospital of Guangdong Province), Guangzhou 510280, Guangdong Province, China
Supported by:
the National Natural Science Foundation of China, No. 81271160 and 81470750

摘要/Abstract

摘要：

文章快速阅读：

文题释义：
锥形束CT：又称Cone beam CT，是锥形束投照计算机重组断层影像设备，其原理是X射线发生器以较低的射线量(通常球管电流在10 mA左右)围绕投照体做环形数字式投照。然后将围绕投照体多次(180-360次)数字投照后“交集”中所获得的数据在计算机中重组后进而获得三维图像。CBCT是口腔头颅影像设备中最有前途和实用性的设备。
膜龈手术：是多种牙周软组织手术的总称，涉及附着龈、牙槽黏膜、系带或前庭沟区，这些手术也包括在牙周成形手术(periodontal plastic surgery)之内。膜龈手术的目的膜龈手术主要目的是加宽附着龈，覆盖裸露根面，治疗牙龈退缩，加深前庭沟，矫正系带或肌肉附着异常，以利于口腔卫生的保持和修复治疗的进行。

摘要
背景：硬腭黏膜是牙周整形手术中结缔组织瓣的主要来源，其厚度是影响手术效果的关键。
目的：分析中国汉族人群硬腭黏膜厚度，并比较CBCT图像分析法与探查法的测量一致性。
方法：共招募30位汉族志愿者，总计300个牙位，使用CBCT图像分析法和探查法分别测量硬腭黏膜厚度，并分析两种方法的一致性。
结果与结论：①CBCT法测和探查法测得尖牙、第1前磨牙、第2前磨牙、第1磨牙及第2磨牙的硬腭黏膜厚度具有较高的一致性；②随着距离龈缘的距离增加硬腭黏膜逐渐增厚；③从尖牙到第2磨牙不断增厚，在尖牙处最薄，到第2磨牙处达到最厚；④研究首次测量中国汉族人群硬腭黏膜厚度，并证明探查法与CBCT图像分析法具有较高的一致性。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程
ORCID: 0000-0001-5714-1857(轩东英)

关键词: 组织构建, 组织工程, 牙周整形, 膜龈手术, 牙周炎, 锥形束CT, 硬腭, 黏膜, 软组织, 供区, 结缔组织, 厚度, 国家自然科学基金

Abstract:

BACKGROUND: Hard palate mucosa serves as a main donor material in periodontal plastic surgery and its thickness is crucial for the surgical outcomes.
OBJECTIVE: To analyze the thickness of hard palate mucosa in Han population, and analyze the consistency between cone-beam CT image analysis and trans-gingival probing method.
METHODS: A total of 30 Han volunteers (300 teeth) were recruited, and the thickness of hard palate mucosa was measured using cone-beam CT image analysis or trans-gingival probing method, to analyze their consistency.
RESULTS AND CONCLUSION: The two methods showed a higher consistency in the thickness of hard palate mucosa at the cuspid, first and second premolars as well as first and second molars. The thickness of the hard palate mucosa related to the distance from the gingival margin and tooth position, the thickness from the canine region to the second premolar region thickening gradually, and became the thickest at the second molar, and the thinnest at the cuspid. This study for the first time analyzed the thickness of hard palate mucosa in Chinese Han population, and confirmed there is a high consistency between cone-beam CT image analysis and trans-gingival probing method.

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

Key words: Tooth, Periodontitis, Connective Tissue, Tissue Engineering

中图分类号:

R318

马婵娟，轩东英，王仁飞，金冬梅. 汉族人群硬腭黏膜厚度测量：CBCT图像分析法和探查法的比较[J]. 中国组织工程研究, 2017, 21(24): 3803-3808.

Ma Chan-juan, Xuan Dong-ying, Wang Ren-fei, Jin Dong-mei. Measuring the thickness of hard palatal mucosa in Han population: cone-beam CT image analysis versus trans-gingival probing method[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2017, 21(24): 3803-3808.

图/表（结果） 1

参考文献

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引言

牙周组织形态作为口腔解剖的重要参数，对牙周手术、口腔种植、活动义齿修复及美学设计等均有重要意义。牙周整形手术常被用来增加牙齿或者种植牙周围的角化牙龈宽度，覆盖暴露的根面以及增加牙槽嵴顶宽度^[1-3]。硬腭黏膜作为牙周整形术最常用的游离龈瓣或结缔组织瓣的重要来源，其厚度是选择手术方案以及判断临床预后的重要因素^[4]。如果供区的黏膜较薄，结缔组织瓣难以成活；反之，如果结缔组织瓣较厚则容易收缩^[5]。因而，术前了解患者硬腭黏膜厚度，对于获取游离龈瓣或上皮下结缔组织瓣供区的手术方案设计，评估手术预后具有重要意义，但目前尚无中国汉族人群的相应数据可供参考。

已有多种方法用来测量硬腭黏膜厚度，包括标本分析法^[6]、翻瓣测量法^[7]、穿龈探测法等侵入性方法^[8]，以及超声测量法^[9]、螺旋 CT 测量法^[10]、锥形束 CT 法等非侵入性方法^[11-13]。临床上，术前局麻后常用直接穿龈探查法测量硬腭黏膜厚度。自20世纪90年代起CBCT被广泛应用于口腔颌面部检查^[16-19]，但主要局限在对牙齿、牙槽骨、颌骨等硬组织的测量方面^[20-22]。

近年来，国外学者提出一种有效推开唇颊侧软组织以便获得清晰的口腔唇颊侧牙龈影像的CBCT拍摄方法^[1^、^12]。随后，不同的研究者报道了CBCT图像分析测量国外人群的硬腭黏膜。Studer等^[14]的研究表明高加索人的硬腭软组织厚度均值范围为(1.8±0.8) mm到(3.9±0.6) mm。Muller等^[9]对美国人的研究表明其硬腭软组织的厚度均值范围为(2.12±0.58) mm到(2.89±0.64) mm。Song等^[10]测量的韩国人的硬腭软组织厚度均值为(3.83±0.58) mm，范围为(2.29±0.76) mm 到(6.25±1.46) mm。日本学者Ueno等^[11]的研究则表明日本人群的硬腭软组织平均厚度为(2.27±0.96) mm到(5.83±2.07) mm。国内学者曹洁等^[13]联合CBCT图像，测量了前牙唇侧牙槽嵴顶下2 mm处牙龈厚度为(0.56±0.18) mm。但尚无关于中国汉族人群硬腭黏膜厚度的报道，更鲜有研究探讨CBCT图像分析法与探查法测量硬腭黏膜厚度的一致性比较。

因而，研究旨在了解中国汉族人群硬腭黏膜厚度，同时比较CBCT图像分析法与探查测量硬腭黏膜厚度时的一致性。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

材料方法

1.1 设计 单一样本观察。

1.2 时间及地点 实验于2016年6月至10月在杭州口腔医院完成。

1.3 对象

1.3.1 志愿者招募 按照入选标准，最终招募30名健康志愿者，男性15人，女性15人；年龄为19-26岁(平均年龄22.6岁)。每位志愿者测量双侧上颌硬腭黏膜厚度，共300个牙位处的硬腭黏膜厚度。

1.3.2 纳入标准 ①牙周健康：牙周探诊深度(probing depth， PD)≤ 3 mm，牙龈探诊出血指数(bleeding index， BI)≤ 2；②上颌牙列完整。

1.3.3 排除标准 ①牙周炎：牙周探诊深度≥ 4 mm，牙龈探诊出血指数≥ 3；②上颌牙列不全或缺失；③有种植牙、固定义齿或活动义齿修复；④硬腭部手术史；⑤服用影响牙周组织的药物；⑥牙齿扭转，接受正畸治疗；⑦怀孕或者哺乳期。

1.4 方法

1.4.1 CBCT图像拍摄法 CBCT图像拍摄采用口腔软组织拍摄方法^[1]。拍摄时志愿者采取坐位，带透明塑料开口器，撑开唇颊部肌肉，在磨牙处放置压舌板，嘱志愿者压低舌头，保持不动，由放射科医生使用CBCT仪器(Newtom Giano)进行拍摄(110 kVp ，15 mA，36 s，voxel size：0.3 mm；灰度：12 bis)，见图1。

1.4.2 测量剖面的确定 硬腭黏膜厚度测量均在牙体长轴矢状位图像上进行。以右上第1前磨牙为例，首先调整图像比例为1∶1.2；然后，调整牙齿位置使X轴通过牙齿的中央并平行于牙齿矢状面长轴，使Y轴通过牙齿髓腔最大处并与牙齿冠状面平行；最后，通过读取软件显示的当前的图像的信息(例如中心2 048，宽度6 096)，以便重复测量，见图2。

1.4.3 CBCT图像上测量点的定位 参考Song等^[8]的试验定位测量点。在CBCT图像的水平面上，沿着尖牙、第1前磨牙、第2个前磨牙、第1磨牙及第2磨牙的釉牙骨质界(CEJ)分别标记为Ca、P1、P2、M1和M2。从腭侧龈缘中点处开始沿牙长轴方向向腭中缝处延伸，每间隔3 mm为一个标记点直到12 mm处，分别标记为a，b，c，d(图3)。然后，在每个测量点处，从黏膜表面开始作一条垂直于黏膜表面直到骨面的直线，此直线的长度即此处的硬腭黏膜厚度。

1.4.4 探查法 每位志愿者取上颌藻酸盐模型，送技工室，制作硬石膏模型，进一步制作透明塑料导板(0.5 mm厚)。用铅笔在石膏模型上标记测量点的位置。从尖牙到第2磨牙，在距离龈缘3 mm处开始，作为第一个测量点(标记为a)，然后每间隔3 mm为一个测量点，直到12 mm 处为止，分别标记为b，c，d。将透明塑料导板放置在已做好标记的石膏模型上，垂直导板表面，用球钻在相应的位置上打孔。

再次就诊时，首先局部浸润麻醉双侧上颌从尖牙到第2磨牙区域的硬腭黏膜。等待约30 min后，将透明塑料导板戴入口内，使用标记笔，通过事先打好的孔，垂直于黏膜表面做标记，取下导板，可见黏膜表面清晰的印记。使用带有止动片的牙周探针(Hu-Friedy UNC-15)在标记点处垂直于黏膜表面刺入直到骨面，然后使用游标卡尺进行读数，结果保留两位小数。在第一次测量结束后，对所有测量点重复测量，结果取平均值。所有测量均由同一位测量者完成(图4)。测量者2次测量的一致性检验r=0.99。

1.5 主要观察指标 受试者硬腭黏膜厚度测量值。

1.6 统计学分析 采用SPSS 20.0统计学软件，采用配对t 检验比较两种测量方法的一致性；使用单因素方差分析分别比较各位点处黏膜厚度的差异；采用配对t 检验比较左右两侧黏膜厚度的一致性；检验水准α=0.05。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

讨论

术前评估硬腭软组织厚度是牙周整形手术获取移植瓣类型的基础依据。本研究首次通过CBCT图像分析及探查法两种手段报道了中国汉族人群硬腭黏膜厚度的数据及可能的影响因素，分析硬腭黏膜厚度变化趋势，并比较了两种手段的一致性。尽管统计学分析两种方法具有高度一致性，无统计学差异，但值得注意的是，CBCT图像分析法的测量值普遍比探查法的多大约0.25 mm，在CBCT图像分析用于术前测量时需留意。关于CBCT测量的数据较探查法较大，可能的原因是CBCT图像重建时伪影得影响，以及可能的测量误差导致结果偏大。作者注意到与本实验研究方法相同的Gupta等^[15]在20位美国人中使用其他品牌的CBCT仪器，所获得的数据也显示CBCT图像测量的结果平均比探查法大约0.1 mm。

CBCT图像分析是非侵入性的，与其他检查手段相比，CBCT放射剂量小、拍摄时间短、费用低、可以获得清晰的口腔软硬组织图像，是非侵入性的术前测量硬腭黏膜厚度的可靠测量方法。

关于CBCT用于硬腭黏膜厚度测量的研究已经有多篇文献发表，但是关于此测量方法的准确性的研究仅有1篇报道。本研究未发现CBCT图像分析法与探查法在测量硬腭黏膜厚度方面存在明显差异。Gupta等^[15]在20位美国人中研究与本研究结果一致，他们也认为CBCT图像测量法是一种可靠的测量硬腭黏膜厚度的方法。

近年来，CBCT在口腔治疗方面的研究主要集中在对牙槽骨、颌骨等硬组织的测量方面^[16^，²⁰^，^22-27]。Lascala等^[20]使用CBCT仪对干燥人类头骨进行扫描，重建后对选定的特定解剖结构进行测量测量，结果发现与临床直接的测量值之间存在较高的一致性。有日本学者使用30个人类头骨，采用直接探查法和CBCT图像分析法分别测量颌面部的10个指标，包括覆盖、覆牙合及上下颌磨牙和尖牙的间距，他们认为两种测量方法间无明显差异^[23]。但以上研究侧重于CBCT图像对硬组织的测量分析，本研究首次在汉族人群中研究表明，在硬腭黏膜厚度测量方面，CBCT图像分析法与直接探查法有较高的一致性，即在软组织测量方面，CBCT图像分析法也具有较高的可靠性。

此外，CBCT扫描图像重建后，可以获取牙弓指定区段的牙齿、牙龈及牙槽骨的三维形态数据，可实现对任意部位的形态分析和测量，获取的信息量远远超过以往的探查法和超声骨探测法。通过对数字图像的存储和处理，可以收集到大量的人群信息，进行纵向的比较分析获得更多的数据。本研究为使用CBCT研究牙周软硬组织提供良好依据。

本研究发现，尖牙处硬腭黏膜最薄。从尖牙区到第2前磨牙区不断增厚，第1磨牙处变薄，但在第2磨牙处黏膜最厚即除了第1磨牙外，硬腭黏膜从前到后不断增厚。Studer等^[14]使用牙周探针，在31位高加索人的口内使用直接探查法测量硬腭软组织的厚度，得出硬腭软组织厚度的变化有2个趋势。第一个变化的趋势是随着牙位的向后移动，硬腭软组织厚度逐渐增加即初第1磨牙区外，从尖牙区到第2磨牙区硬腭软组织厚度逐渐增大。另一个变化趋势是随着距离龈缘的距离增加，硬腭软组织的厚度不断增加。

Muller等^[9]使用超声法测量40位年轻志愿者的牙龈组织厚度其中包括尖牙到第2磨牙区腭侧12 mm范围内的软组织厚度，他们得出的数据表明除第1磨牙区外，硬腭软组织厚度从尖牙区到第2前磨牙区不断增厚。他们认为第1磨牙区由于腭侧牙根的解剖因素造成软组织厚度降低。

Song等^[10]对100名韩国人的螺旋CT图像进行分析，发现硬腭软组织厚均值分别为尖牙区3.46 mm、第1前磨牙区3.66 mm、第2前磨牙区3.81 mm、第1磨牙区3.13 mm以及第2磨牙区3.39 mm，即牙龈组织厚度从尖牙到第2前磨牙不断增厚，第1磨牙区软组织最薄。他们还发现从龈缘到腭中缝，除了第1磨牙腭侧12 mm处以外，随着测量点与龈缘之间的距离增加，软组织的厚度也在不断增加。

Ueno等^[11]使用CBCT图像在44名日本人中的研究表明，从龈缘处开始向腭中缝处延伸，硬腭软组织不断增厚，大约在12 mm处达到最大值，随后又逐渐变小。

在本研究中测得的硬腭软组织厚度的最小值为(2.83± 0.54) mm，最大值为(5.50±0.96) mm，平均厚度为(4.26±0.58) mm。对于现有文献中硬腭软组织厚度与本研究所数值提示，中国汉族人群硬腭软组织厚度与韩国人，日本人的硬腭软组织厚度基本相当。但是这些研究由于没有统一的标准，所以无法客观的评价各个种族人群的硬腭软组织是否具有明显的差异。

Studer等^[14]使用穿龈探查法测量硬腭黏膜厚度的研究对31位高加索人的从尖牙到上颌结节处的硬腭黏膜厚度进行测量分析。他们分别在距离龈缘3 mm、8 mm以及12 mm处进行测量，结果表明高加索人的硬腭软组织厚度均值范围为(1.8±0.8) mm到(3.9±0.6) mm。所有牙位的12 mm 处的黏膜厚度均比3 mm和8 mm处的较厚且差异存在统计学意义。在尖牙区，第1前磨牙区、第2前磨牙区以及第1磨牙区，距离龈缘较远的8 mm 处的硬腭黏膜比距离龈缘较近的3 mm 处的厚。但是在第2磨牙区域这一结果则相反即3 mm 处的硬腭黏膜厚度比8 mm处的更厚。

Muller等^[9]对19-30岁的40位年轻美国人的硬腭黏膜厚度进行测量以及相关的影响因素的西分析可知。他们的研究表明硬腭黏膜的厚度均值范围为1.3到2.3 mm，厚度为(1.8±0.3) mm。在前磨牙区域硬腭黏膜的均值最大，平均厚度为2.9 mm，在靠近腭中缝区域厚度可达8 mm左右。第1磨牙区的硬腭黏膜均值较小为2.1 mm，他们认为这是因为这个区域表皮下拥有较少的脂肪组织以及腺体。

Song等^[10]使用螺旋CT及其配套软件测量100位韩国人的螺旋CT图像不，测量了从尖牙到第2磨牙区的腭侧 12 mm范围内的硬腭黏膜厚度及其影响因素。他们发现韩国人的硬腭软组织厚度均值为(3.83±0.58) mm，最小值为(2.29±0.76) mm，最大值为(6.25±1.46) mm，其中最小和最大值均出现在第2磨牙区域。所有牙位的硬腭黏膜厚度比较可知，尖牙区最薄，第2磨牙区最厚。

日本学者Ueno等^[11]使用锥形束CT及相关软件测量分析了44名日本人的硬腭黏膜厚度，涉及的区域包括尖牙到第2磨牙的从龈缘直到腭中缝的全部硬腭黏膜。他们的研究则表明日本人群的硬腭黏膜平均厚度为从(2.27±0.96) mm到(5.83±2.07) mm。在尖牙区，从龈缘开始到腭中缝处，硬腭黏膜厚度并不存在明显的差异。在第1前磨牙区，从3 mm到18 mm的区域内，9 mm 处具有最大的硬腭黏膜厚度。第2前磨牙处的测量表明，硬腭黏膜厚度从龈缘处开始逐渐增厚到12 mm 处达到最厚，然后直到腭中缝处逐渐变薄。在磨牙区域，距离龈缘较远的区域硬腭黏膜比距离龈缘较近的区域厚，在12 mm处的测量位置，硬腭黏膜厚度达到最大值。

本研究的局限性在于所招募的志愿年龄分布不广泛，未涉及40岁以上的中老年人，这一因素可能会对测量结果产生一定的影响。一些国外学者的研究表明硬腭黏膜厚度与年龄、性别等因素可能存在相关性，因此以后的实验将考虑扩大样本量，进行合理的设计，测量不同年龄段人群的硬腭黏膜厚度。临床手术前对不同年龄性别的患者需要进行全面评估。本研究对象局限于年轻人群，提示在推广研究结果时需考虑此局限性。

综上，研究首次获得中国汉族人群硬腭黏膜厚度的数据，并证明CBCT图像分析法和探查法具有较高的一致性。由于本实验涉及的人群年龄分布以及样本量较少，因此后续将进行大样本量的CBCT图像数据的采集，进一步探讨影响中国汉族人群硬腭黏膜厚度的全身与局部因素。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

汉族人群硬腭黏膜厚度测量：CBCT图像分析法和探查法的比较

Measuring the thickness of hard palatal mucosa in Han population: cone-beam CT image analysis versus trans-gingival probing method

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