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牙周炎作为常见口腔疾病，传统诊断方法存在不足。研究人员使用 9-MHz 曲棍球棒式换能器开展牙周超声成像研究。结果显示该技术可分层评估牙周病严重程度，相关参数可重复。其有望成为牙周炎筛查工具，助力临床诊疗。
在口腔健康领域，牙周炎是个 “常客”，它就像牙齿的 “隐形杀手”。这是一种由微生物失衡和宿主反应引发的慢性炎症性疾病，会逐渐破坏牙齿的支撑结构。全球范围内，牙周炎是最常见的细菌感染性疾病之一，给人们的健康带来极大挑战。
目前，牙周炎的常规诊断方法有不少 “短板”。放射成像对硬组织成像效果还不错，但对软组织就 “力不从心”，对比度不够。视觉检查和探诊出血常用于评估组织炎症，可这些方法主观性较强，不同医生判断可能不一样。临床探诊虽然能提供牙龈退缩、牙周探诊深度（PPD）和临床附着水平（CAL）等定量评估数据，对牙周炎的诊断和分类很关键，可它既耗时又有创。而且，探诊力、插入点和探诊角度等因素都会影响结果，不同医生之间的测量差异也很大，很难检测出牙周组织的细微变化。所以，研发一种无创又高精度的工具来监测牙周疾病状态，成了口腔医学领域亟待解决的问题。
为了攻克这些难题，来自美国加利福尼亚大学圣地亚哥分校（University of California, San Diego）和南加州大学（University of Southern California）的研究人员展开了深入研究。他们使用一种 9-MHz 的曲棍球棒式换能器进行体内牙周超声成像，并与牙周探诊进行对比。研究结果令人振奋，这种非侵入性的牙周超声成像技术能够对不同牙周疾病严重程度的受试者进行分层，通过超声成像获得的临床参数具有可重复性。这意味着，它有望成为一种有效的牙周炎筛查工具，为临床检查和治疗提供重要帮助。该研究成果发表在《Clinical Oral Investigations》杂志上。
研究人员在研究过程中运用了多种关键技术方法。硬件方面，使用了商用的 9-MHz 曲棍球棒式换能器（ATL CL15 - 7, Philips）和基于研究的超声数据采集系统（Vantage; Verasonics, Inc.）。在受试者选择上，从南加州大学牙科学院寻求牙科治疗的患者中招募符合条件的成年人。研究中，通过牙周探诊确定 PPD、CAL 和牙龈退缩等参数，同时利用超声成像获取相关数据，之后对这些数据进行统计分析 。
研究结果
- 超声成像可行性及相关指标定义：9-MHz 曲棍球棒式换能器专为 1cm 深度的浅表成像设计，分辨率约 170μm，牙周相关结构如牙槽骨嵴（ABC）、釉牙骨质界（CEJ）和牙龈缘（GM）通常位于牙龈表面 5mm 内，恰好在其理想成像深度范围内。研究基于这些结构定义了 4 个成像特征，包括基于成像的牙龈退缩（iGR）、基于成像的牙槽骨丧失（iABL）、基于成像的牙龈高度（iGH）和牙龈组织厚度（iGT） 。
- 评估扫描协议可靠性：研究人员通过对离体猪牙的实验评估扫描协议的可靠性。招募 5 名无超声成像经验的牙科学生，在超声研究人员培训后，与研究人员分别扫描验证牙。结果显示学生测量的 iGH 值与研究人员测量值接近，标准差小于 0.2mm，表明扫描协议易于学习，成像过程变化较小。
- 超声成像与牙周探诊比较：对 13 名受试者的 162 颗牙齿进行扫描，包括不同类型牙齿。牙周探诊测量的 PPD、CAL 和牙龈退缩在 III 期牙周炎组分布更广泛，表明病情更严重。两名有经验的超声牙周成像检查者对超声图像测量的 iGR 和 iGT 无显著差异，iABL 和 iGH 虽有统计学差异，但标准差小于临床检查者间测试。对比超声成像和牙周探诊测量结果发现，牙周探诊识别的牙龈退缩病例比超声成像多，可能因对 CEJ 位置解释不同。在不同牙周炎分组中，超声成像测量的 iGR 在不同分组间差异有统计学意义，而牙周探诊测量的牙龈退缩差异不显著。iABL 通常大于 CAL，77% 的 iABL 测量值高于 CAL 测量值，但 iABL 在不同牙周炎分组间差异无统计学意义。iGH 通常大于 PPD，94% 的 iGH 值高于 PPD 值，且 iGH 和 PPD 在不同牙周炎分组间差异均有统计学意义，提示在严重牙周炎中 GM 可能比 ABC 退缩更快。
- 评估牙龈退缩风险和牙龈厚度变化：超声成像可在牙龈退缩发生前提供预览，帮助临床医生评估风险或监测牙龈变化。研究还发现牙龈厚度（iGT）与其他生物标志物（iABL、iGH 和 PPD）相关性较弱，整体区域厚度测量可能与临床参数更相关。
研究结论与讨论
这项研究表明，曲棍球棒式换能器在牙周评估方面效果显著，有望成为牙周诊断的有力工具。不过，目前使用的 9-MHz 换能器分辨率较差，未来需开发更高频率、更小型化的换能器用于牙周成像。此外，研究中未使用超声耦合剂，而是采用 4-mm 厚的凝胶垫，改善了患者和操作者的体验。研究还发现超声成像在识别 CEJ 方面存在挑战，影响了对牙龈退缩等指标的测量，后续可借助计算机视觉和机器学习算法提升诊断准确性和可重复性，同时也可探索功能性超声在评估牙龈炎症和血管反应方面的应用。总之，该研究为牙周炎的诊断和治疗开辟了新方向，对推动口腔医学发展具有重要意义。
