放射性核素骨扫描诊断下颌骨发育畸形

放射性核素骨扫描诊断下颌骨发育畸形 放射性核素骨扫描诊断下颌骨发育畸形 56主旦堕匡兰盟窒鲞查(皇王2垫!生旦箜鲞第2期ChinJStoatolRes(ElectrolliEditi.),April2011.Vo1.5.No.2 放射性核素骨扫描诊断下颌骨发育畸形 李彪王旭东 【摘要】下颌骨畸形患者的治疗需要依据下颌髁突的生长活性来制定.放射性核素骨扫 描检查相对于临床和传统影像学检查来说,具有准确性,灵敏性高的优点.并且能在早期判断出髁 突的生长活性,从而可以较好地指导临床治疗.国内外学者对放射性核素骨扫描技术的原理和方 大治疗计划制定中的指法,其在髁突畸形诊断与治疗中的作用,其测量值于髁突肥 导意义和与临床 诊断方法的优劣比较等作了大量相关的研究.本文就近年来国内外学者对该技术的研究成果作一 综述. 【关键词】放射性核素骨扫描技术;单光子发射计算机断层扫描:下颌髁突畸形 IsotopebonescanninginthediagnosisofdevelopmentalmandibulardeformityLIBiao,WA NG Xu'dong.DepartmentofOralandMaxillofacialSurgery,ShanghaiNinthPeopleHospital,Sc hoolof Medicine,ShanghaiJiootongUniversity,ShanghaiKeyLaboratoryofStomatology,Shangh ai200011, China Correspondingauthor:WANGXu—dong,Email:xudongwangTO@hotmail.corn,Tel:021—23271699—5144 【Abstract】 Thetreatmentplanofthepatientswithmandibularasymmetryshouldbedrawnup basedonthestatusofcondylargrowth.Comparedwiththeclinicalandtraditionalimagingexaminations, isotopebonescaninghastheadvantageofhigheraccuracyandsensitivity.Theisotopebonescaningcan beusedtoevaluatethestatusofcondylargrowthintheearlystage,SOthatitishelpfulfortreatment planinginthepatientwiththemandibularasymmetry.Scholarshavedonealotabouttheprinciplesof theisotopebonescaningandapplicationinthediagnosisandtreatmentofcondylarhyperplasis,aswell asthedifferencesamongvariouskindsofscanningmethods.Inthisarticle,theauthorsreviewedthe outcomesofisotopebonescaning. 【Keywords】 Isotopebonescan;Singlephotonemissioncomputedtomography;Mandibular asymmetrv 下颌骨畸形包括下颌生长过度(如下颌髁突增生畸形或 是广义的下颌肥大)或下颌生长不足(如短面畸形).可以 是先天性的或是获得性的.可能会导致儿童和青少年患者在 生理及心理上产生一系列的问题?髁突增生常分为两种类 型:(1)半侧下颌骨增生(hemimandibularhyperplasia,HH), 指一侧下颌骨在三维方向上的增大.并且明确终止于下颌 骨联合部.多在儿童期发病,组织病理学上可见一纤维软骨 层广泛覆盖髁突头;(2)半侧下颌骨延长(hemimandibular elongation,HE),常常发病于年龄相对较大的患者.下颌生 长畸形的发病机理决定了治疗时机及治疗方法的选择]. DOI:10.3877/cma.j.issn.1674'1366.2011.02.015 基金项目:国家高技术研究计划(863计划,SQ2009AMMZX14 85930);上海市科学技术委员会重点基础项Et(1OJC1408700);上海 市卫生局课题(2009077):上海申康医院发展中心项目(SHDC120 10205):上海交通大学医工(理)交叉研究基金(YG2010MS55) 作者单位:200011上海交通大学医学院附属第九人民医院口 腔颌面外科.上海市口腔医学重点实验室 通信作者:王旭东,电子邮箱:xudongwang70@hotmail.com,电话: 02l一23271699—5144 . 综述. 在生长期过后再进行矫正性的切除可获得稳定的治疗效 果.否则会有复发的可能性为避免下颌骨伴随面部生长过 度畸形的持续性生长.可通过高位髁突切除术来干预增生 的髁突.切除髁突或是破坏髁突软骨层,有助于限制畸形的 发展.并且可以取得更稳定的术后效果[2-3].在下颌畸形的生 长活动期使用停滞下颌生长的治疗方法(如部分髁突切除) 但是,如果造成下颌 可能是对髁突增生最恰当的治疗方法. 畸形的髁突生长活性已经趋于静止的话,则可以单纯选用 常规正颌外科手术进行治疗.因此,病因学和下颌生长阶段 的评估对治疗方式的选择十分关键. 在现代的临床治疗中.评估下颌畸形患者下颌生长阶段 的主要方法依然是系列的临床观察.但是,这些观察非常主 观.且会导致临床医生很难对一些微小的变化进行辨别.系 列头影测量和3D—CT检查可以用来追踪下颌畸形的发展过 程.并能辅助量化下颌畸形及其大小随时间的变化.但 是通过临床形态来确定下颌骨生长停止的时间是不准确 的.并且需要采用至少两种方法分别测量6,12个月,这都 可能导致治疗的不必要拖延.特别是在那些需要做髁突次 全切除的儿童病例中虽然手腕的放射线片可以用来判断 中华口腔医学研究杂志(电子版)2011年4月第5鲞箜塑』!!!f垦!!!竺垦塑! 长骨的生长阶段.但是下颌骨的生长可能与之不符.因此, 放射性核素骨扫描检查在下颌髁突的生长活性判断和对畸 形的诊断中就展现出其巨大的价值. 一 ,放射性核素骨扫描技术的原理 放射性核素骨扫描技术是放射性核素通过体内注射后, 在体内局部沉积.产生标记作用,将体外拍摄的x线片 显影.从而对图像做出分析评估的方法.所用的放射性核 素通常为锝一亚甲基二磷酸盐(Technetium一99mconjugated withmethvIenediphosphonate.rrc—MDP).rrc—MDP在1本内 被骨细胞代谢后集中聚积于新骨形成或吸收区域.在髁突 畸形的患者中.生长活跃的髁突区即可聚积较多的放射性核 素标记物.与对侧髁突或是体内和体外参照形成差异. 二,放射性核素骨扫描的主要方法 1.平面二维骨闪烁扫描技术:现在常用的是一MDP 骨闪烁扫描技术.99.q"cMDP是根据骨的血流量和新陈代谢 而分布的.这项技术长久以来都被证实在一个单一时间点 上评估下颌生长是有效的Is..在国内,已有学者对放射性 核素骨扫描在不对称畸形,髁突肥大等疾病的诊断及治疗 中的应用.进行了相关研究[12-14]现在已经发展出一种通过 描绘髁突,下颌支和下颌体的敏感区域(regionofinterest,ROI) 来量化髁突生长的二维方法.此方法以对侧髁突,第四腰椎 和年龄等作为参照l9_"]但这些平面扫描和测量技术的准 确性会因为在前后位上髁突和颞骨岩部及乳突或是与对侧 髁突的重叠影.缺乏解剖学精度.第四腰椎自身的变异等因 素而受到影响.所以在临床上的应用有很大的局限性 2.单光子发射计算机断层扫描:单光子发射计算机断 层扫描(singlephotonemissioncomputedtornography.SPECT) 提供了一种三维显示机体中放射性核素分配的方法.并且 能进行三维重建.相对于二维图像具有更佳的对比性因 此,例如增生的髁突等"热"结构能更容易地被准确识别更 好的对比性提高了确定髁突状态的量化分析能力.同时也 提高了这些分析的准确性.介于这些原因.已经有研究使用 99-Tc.MDPSPECT来评估下颌畸形_9_15]整合正常标准的量 化SPECT技术的发展将会改进关于下颌畸形的特性描述 (1)方法:在静脉注射唧c—MDP(7.4MBq/kg.最大注 射量为518MBq)后3,4h进行SPECT检查.将1个装有 已知剂量(370,555kBq之间)的Tc培养瓶放于患者头 上方和可见范围内,用来作为外部参照标准.使用低能量, 高分辨率的128×128矩阵瞄准仪,在连续模式下每360.进 行120次扫描,每次扫描持续15s.使用1个截止频率为 0.7奈奎斯特周期的第十阶Butterworth滤波器对这些数据 进行电脑重建 (2)参照标准:对髁突摄人量的标准化是为了矫正在每 个患者中由于成像时间,重建和示踪物的药代动力学等因 素而产生的差异.一般有内部法和外部法两种标准化方法 有人认为在SPECT数据重建过程中使用随意的参照标准. 可能会造成个别的SPECT数据与其他SPECT数据不直接 相关.因此,在患者头部上方且在SPECT可视范围之内. 57 放置一个装有已知剂量放射活性的培养瓶,以作为外部参照 标准. 内部参照标准也同样用来矫正个体由于分布容积,新 陈代谢和肾清除率等不同而产生的测量差异,这些差异可以 影响从注射开始至成像期间内示踪物的血浆浓度.枕骨斜 坡因为具有位于包括髁突在内的扫描范围之内且不负担重 量的骨性结构,无关节连接以及易于在rc—MDP骨SPECT 扫描中标明等3个特性,所以常常被用来作为内部参照标准. Fahev等[]通过对32例正常被试者进行SPECT检查 及分析.认为在正常对照组中,以枕骨斜坡为参照标准的髁 突2D扫描的最大值与年龄并无相关性.这预示着下颌髁突 可能与枕骨斜坡遵循一致的的生长趋势.这样,使用髁突对 枕骨斜坡的比值在年轻至年老的病例中就不能产生明显的 区别因此.内部参照的使用虽然有助于判断患者的髁突是 处在高新陈代谢状态,低新陈代谢状态还是正常范围内,但是 它在判定下颌髁突的生长是否稳定以及决定是选择传统的 治疗方法还是选择生长阻滞手术等方面的作用有限. 在使用外部参照标准的情况下.髁突摄取的2D像素最 大值和年龄具有明显的相关性.这样,使用外部参照不仅可 以辨别患者髁突新陈代谢的状态.还可以评估髁突生长的 阶段因此.在进行下颌畸形的Tc.MDPSPECT检查时, 使用外部参照具有更大的潜在价值 三,数据分析 DP—SPECT在对髁突生长活性的数据分析和判定方 M 面.目前尚无具有明显差异特征性的"金标准".许多研究者 都有着自己的分析方法和判定标准 chan等Ns]通过对16例志愿者进行SPECT扫描检查. 并将使用枕骨斜坡作为内部参照的c—MDPSPECT量化 技术与使用第四腰椎的平面摄影技术进行对比.发现SPECT 所测量的左右髁突核素摄人量具有7%的差异.平面2D扫 描所测量的左右髁突核素摄入量具有5%的差异在正常 对照组中,当以枕骨斜坡为参照标准时.髁突核素摄入量与 枕骨斜坡摄入量比值的最高值为1.44:以第四腰椎为参照 标准时,髁突核素摄入量与第四腰椎入量比值的最高值为 1.34.他们的分析认为,SPECT数据的主观分级较二维平面 图像而言能更好的显示出髁突放射性核素摄入的细微差别 并且能够进行定量分析.使用用内部参照的定量分析相对 于使用左右髁突相比较的半定量分析而言具有更好的灵敏 性,并且能够对患者髁突生长活性的改变进行连续监控. 这对于手术时机的确定是十分重要的 Hodder等[9]则是通过对18例临床疑似单侧髁突增生 病例进行SPECT检查及分析,并对比双侧髁突的放射性核 素摄入量以判定髁突生长的状况及是否存在畸形认为当 双侧髁突摄入量之比大于55%:45%(差值大于10%)的情 况下,其诊断与临床及x线片特征一致.双侧髁突同位素 摄入量的比值达到55%:45%或差值更大则可以作为异常 侧髁突的判断指标.如果患者双侧髁突核素摄入量的差值 没有达到55%:45%,就必须重新评估该患者是否需要侵入 58生旦堕堡堡堕(鱼)笙第5卷第2期 ChinJSto101Res(ElctroiEditi.),Aoril2011.Vo1.5.No.2 性治疗. Pripatnanont等_l9将29例被试者(5例正常者.7例单侧 髁突增生病例.17例单侧髁突延长病例)的r一MDPSPECT 数据与临床评估相对比.临床评估主要是将正常人群,已经 停滞生长的畸形患者和仍在继续生长的畸形患者等三类人 群,用同位素量(ic),像素值(pc)和每像素量同位素值(ccp) 三者的百分比差额(%Aic,%?pc和%?ccp)作为参数进行区 分.他们认为,三个不同的参数的计算值相互明显相关而 取自同一位置的特定区域(regionofinterest.ROI),无论其 从轴状面还是从冠状面圈定所获得的参数经过分析计算 得出的结果均明显相关当使用百分率差来观测这三组临 床病例的状况时,%Accp具有最好的差异性只有%?cpp 能够准确区分生长中的髁突,生长停滞的髁突和正常髁突. 能作为一种具有足够精确度的诊断标准%Ai和%. 能更清楚地区分生长中的髁突与生长停滞的髁突.但不能区 分生长停滞的髁突与正常髁突ic看起来是最合理的参数 然而ic和ccp的百分率差都与临床状况有很好的相关性. 并且优于pc(%pc)尽管这三个参数彼此都具有相关性,但 差别临界点相互之间仍不相同以前的研究主要以正常髁 突的同位素摄人作为差别临界点来判断髁突畸形中髁突是 否有生长活性.但这样可能会低估在单侧畸形中髁突的生 长状况.这一方法现在已经不再使用[89,1s..因为即使是当 骨的生长已经停止之后.非正常侧可能已经增大.因此可以 摄入更多的同位素 目前.基于大样本量的研究已经确定了正常值的范围, 可以用于估计下颌畸形和髁突生长活性.下颌髁突ROI中 最大值与平均值以皮尔逊相关系数大于0.99相关性高度相 关由于即使使用超高分辨率瞄准仪,下颌髁突与rc—MDP SPECT的空间解析度仍然低相关,标准尺寸ROI的使用可 以得到一致的相关性.从而认为ROI中最大像素值和平均 像素值具有高相关性.Fahev等[2o]认为只要具有像素最大值 最大像素值并不取决丁ROI区域的位 的结构在ROI区域中, 置或是大小.所以最大像素值更容易连续和重复地进行判 定在临床医生最关注的区域中,最大像素值可以标记出最 具生长活性的部位.因此,生理和实践两方面的因素都决定 了应该使用最大像素值而不是平均像素值作为放射性核素 和髁突骨骼新陈代谢的检查参数.同时还发现,在正常人群 中.左右侧的比例和年龄之间没有相关性.然而,左侧髁突 摄人量要比右侧略微多一些(约6%),导致正常人群中这种 两侧轻度差异的原因仍不清楚. 放射性核素骨扫描作为一种新型无创性的检查技术对 于髁突畸形及下颌畸形诊断及治疗的选择有着重要的 作用它提供了一种对下颌髁突的生长活性准确并且可以 量化的评估方法.可以在一定程度上预测临床畸形的发展, 从而可以更早的进行诊断,确定合适的治疗方案.随着越来 越多学者对其深入的了解和研究,其优点将为更多的研究 者和临床医生所认识,并在其基础上不断改进测量方法,数 据重建及处理方法.逐渐从辅助从属地位过渡为首选的诊 断手段,甚至成为金标准.但是这些所提供的数据具有一定 的限制性,首先是病例数量的限制.由于目前各项相关研究 的样本数较小,很多测量数据均有待进一步证实,确定和细 化.其次,这些SPECT的研究使用的是反向滤波投影法进 行重建,这一方法至今仍被认为是SPECT重建的标准算法 然而,新的SPECT图像重建方法已经被证明可以提高图像 的质量,提高SPECT量化分析的准确性同时减少被检查者 受到的射线辐射量.现在已有研究者使用迭代有序子集最 大期望法来进行SPECT检查的图像处理和重建.这图像重 建方法可以使用较少的射线量而得到较高的图像质量.甚 至在肾脏和儿科的SPECT骨扫描中.仅用一般的射线扫描 量就可以保证定量分析的准确性I2】]再次,髁突在炎症,损 伤以及组织缺损修复等过程均会在放射性核素骨扫描检查 中表现为放射性核素高聚集.从而与髁突生长活跃情况相 混淆l9].这些问题均有待进一步解决 参考文献 KabanL.Pediatricoralandmaxillofacialsurgery.NewYork: OverseaPublishingHouse,2004:340—376. 2WolfordLM,MehraP,Reiche—FischelO,eta1.Efficacyof highcondylectomyformanagementofcondylarhyperplasia.AmJ O~hodDentofacialO~hop,2002,121(2):136—151. 3LippoldC,Kruse—LoslerB,DaneshG,eta1.Treatmentof hemimandibularhyperplasia:thebiologicalbasisof condylectomy.BrJOralMaxillofaeSurg,2007,45(5):353— 360. 4黄跃.王旭东.沈国芳.髁突增生与下颌骨畸形研究进展.口 腔颌面外科杂志,2008,18(1):65—67. 5EdlerR,We~heimD,GreenhillD.Comparisonofradiographic andphotographicmeasurementofmandibularasymmetry.AmJ O~hodDentofacialOrthop,2003,123(2):167—174. 6KatsumataA,FujishitaM,MaedaM,eta1.3D—CTevaluation offacialasymmetry.OralSurgOralMedOralPatholOral RadiolEndod,2005,99(2):212-220. 7MaedaM,KatsumataA,ArijiY,eta1.3D—CTevaluationof facialasymmetryinpatientswithmaxillofacialdeformities.Oral SurgOralMedOralPatholOralRadiolEndod,2006,102(3): 382.390. 8BohuslavizkiKH,BrennerW,KerscherA,eta1.Thevalueof bonescanninginpre?-operativedecision—-makinginpatientswith progressivefacialasymmetry.NuclMedCommun,1996,17 (7):562—567. 9HodderSC,ReesJI,OliverTB,eta1.SPECTbone scintigraphyinthediagnosisandmanagementofmandibular condylarhyperplasia.BrJOralMaxillofacSurg,2000,38(2): 87—93. 10SaridinCP,RaijmakersP,BeckingAG.Quantitativeanalysis ofplanarbonescintigraphyinpatientswithunilateralcondylar hyperplasia.OralSurgOralMedOralPatholOralRadiol Endod,2007,104(2):259-263. 中华口腔医学研究杂志(电子版)2011午4月第鲞笙塑』!!!!i垦!!垦!2:垒!:::!: 12 13 14 15 16 17 IsraelO.JerushalmiJ,FrenkelA,eta1.Normalandabnormal singlephotonemissioncomputedtomographyoftheskull: comparisonwithplanarscintigraphy.JNuclMed,1988,29(8): l34l,1346. 高益呜,唐友盛,沈国芳,等.核素测定在下颌骨发育性不对 称畸形诊断中的应片j.口腔颌面外科杂志,1998,8(2):88 90. 高益呜,邱蔚六,沈国芳,等.正常下颌骨生长活性的核索骨 显像研究.中华核医学杂志,2000,20(5):213214. 高益鸣,田伟家,邱蔚六,等.发育性不对称畸形下颌骨生长 活性的核素显像研究.口腔颌面外科杂志,2006,16(3): 222.225. FrontD,IsraelO,JemsbalmiJ,eta1.Quantitativebone scintigraphyusingSPECT.JNuclMed,1989,30(2):240-245. PogrelMA,KopfJ,DodsonTB,eta1.Acomparisonofsingle— photonemissioncomputedtomographyandplanarimagingfor quantitativeskeletalscintigraphyofthemandibularcondyle.Oral SurgOralMedOralPatholOralRadiolEndod,1995,80(2): 226—231. NormanJE.Re:Hoddereta1.SPECTbonescintigraphyinthe 18 l9 21 59 diagnosisandmanagementofmandibularcondylarhyperplasia. BrJOralMaxillofaeSnrg,2001,39(3):244-245. ChanWL.CarolanMG,FernandesVB,eta1.Planarversus SPETimagingintheassessmentofcondylargrowth.NuclMed Commun,2000,21(3):285—290. PripatnanontP,VittayakittipongP,MarkmaneeU,eta1.The use0fSPECTtoevaluategrowthcessationofthemandiblein unilateralcondylarhyperplasia.IntJOralMaxillofaeSurg, 2005.34(4):364.368. FahevFH,AbramsonZR,PadwaBL,eta1.Useofc—MDP SPECTforassessmentofmandibulargrowth:developmentof normalvalues.EurJNuclMedMolImaging,2010,37(5): loo2一lO10. SheehvN.TetrauhTA,ZurakowskiD,eta1.Pediatricc— DMSASPECTperformedbyusingiterativereconstructionwith isotropicresolutionrecovery:improvedimagequalityand reducedradiopharmaceuticalactivity.Radiology,2009,251(2): 511—5l6. (收稿日期:2010.10.25) (本文编辑:王嫂) 李彪.王旭东.放射性核素骨扫描诊断下颌骨发育畸形[j/cD].中华口腔医学研究杂 志:电子版,2011,5(2):206—210 中华医学会电子版系列杂志视频及幻灯文献引用格式试用说明 读者.作者.编者 为了更好发挥医学学术性电子期刊的文献作用.方便和引用电子期刊的视频 文献和幻灯文献.现将视频及幻灯文 献着录和引用规范试用说明如下 1.中华医学会电子版系列杂志各编辑部在制作视频及幻灯文献时体例格式应规 范.片头应有片名,着作者姓名及单位. 片尾应有责任编辑,制作者,出版者及其单位. 2.视频和幻灯文献引用格式标注在视频或幻灯文献播放窗口下方,方便读者引用. 视频或幻灯文献着录格式:周祥福. 截石位经皮肾镜取石术及经尿道前列腺电切术[J/CD].中华腔镜泌尿外科杂志:电 子版,2010,4(1). 3.倡导视频和幻灯文献科学引用相关文献.(1)视频文献:在正片结束后(即制作者 及出版者署名前)列出本片的所有引 用文献,引用文献按在视频中出现的先后顺序编码着录.(2)幻灯文献:作者引用的文献须随幻灯同页面标注.标注在当前页 面最下方,格式:刘志华,周祥福.输尿管下段结石的治疗进]~[J/CD].中华腔镜泌尿外科杂志:电子版,2010,4(I):7678. 引用文献按在幻灯片中出现的先后顺序编码着录,并在幻灯课件最后再次按顺序列出所有引用文献.(3)文献引用具体格式 依据"GB/T7714—2005文后参考文献着录"(即同文本文章的文献着录格式). 中华医学电子音像出版社 2011年1月4日