下颌骨弥漫性硬化性骨髓炎的模态特异性定量影像学特征:一项初步研究

《Clinical Oral Investigations》:Modality-specific quantitative radiologic characterization of diffuse sclerosing osteomyelitis of the mandible: a pilot study

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月03日 来源:Clinical Oral Investigations 3.6

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  目的:弥漫性硬化性骨髓炎(diffuse sclerosing osteomyelitis, DSO)是一种罕见的慢性炎症性疾病,以反复发作的疼痛性肿胀和牙关紧闭为特征。尽管已知晚期病变在影像学上表现为明显的骨硬化,但客观的定量影像学标准仍缺乏明确定义。本研究

  
目的:弥漫性硬化性骨髓炎(diffuse sclerosing osteomyelitis, DSO)是一种罕见的慢性炎症性疾病,以反复发作的疼痛性肿胀和牙关紧闭为特征。尽管已知晚期病变在影像学上表现为明显的骨硬化,但客观的定量影像学标准仍缺乏明确定义。本研究旨在通过个体内患侧与对侧的骨密度及皮质厚度比较,表征DSO的模态特异性放射学特征。 材料与方法:这项单中心回顾性研究纳入了2010年至2021年间接受治疗的22例DSO患者。所有患者均具有治疗前的全景X线片,其中6例具有CT数据集,3例具有CBCT数据集。骨密度分别通过全景X线摄影中的相对灰度值、CT中的亨氏单位(Hounsfield units, HU)及CBCT中的灰度值进行量化。皮质厚度在CT上采用标准化感兴趣区进行测量,并与对侧进行比较。所有测量均由两名设盲观察者独立完成。 结果:定量分析显示,患侧骨密度在全景X线摄影和CT中均显著高于对侧(全景:46.0 ± 4.0% 对 39.0 ± 3.6%,p < 0.001;CT:1220.9 ± 215.8 HU 对 1108.0 ± 163.9 HU,p = 0.01)。在3例可用的CBCT数据集中,患侧观察到描述性更高的灰度值。CT分析显示皮质厚度显著增加(5.63 ± 0.96 mm 对 3.86 ± 0.75 mm,p = 0.04)。全景X线片上一致观察到下牙槽神经管模糊。 结论:定量患侧-对侧评估为DSO提供了客观的放射学描述,在与临床和组织病理学结果联合解读时,可能有助于影像学评估。 临床相关性:在本研究队列中,DSO受累区域表现为相对密度增高、可用CT检查中的皮质增厚,以及全景X线片上的下牙槽神经管模糊。
论文解读
一、研究背景与目的
弥漫性硬化性骨髓炎(diffuse sclerosing osteomyelitis, DSO)是一种病因未明、推测为慢性炎症性的颌骨疾病,被视作原发性慢性骨髓炎(primary chronic osteomyelitis, PCO)的一种亚型。该病好发于下颌骨,多见于成年女性,患者常表现为反复发作的剧烈疼痛、局部肿胀、局部皮温升高及牙关紧闭等症状,疼痛视觉模拟评分可达8至10分。疾病呈发作性病程,症状期与无症状间歇期交替出现。影像学上,DSO通常表现为混合性硬化与溶骨性病变,伴有实性骨膜反应或外部骨吸收,晚期则以骨硬化区域增多为特征。
DSO的临床诊断极具挑战性。多种慢性颌骨病变在临床症状和发病过程上高度相似,包括慢性化脓性骨髓炎(chronic suppurative osteomyelitis, CSO)、颅面骨纤维异常增殖症及骨化性纤维瘤等。组织病理学诊断亦存在困难,尤其在DSO与CSO及纤维异常增殖症的鉴别方面常常缺乏决定性依据。影像学检查在诊断流程中发挥核心作用,全景X线摄影、CT及CBCT均为临床常规使用的影像手段,但客观且可重复的影像学特征尚未被系统定义。既往研究多采用定性描述,缺乏基于各模态物理测量原理的定量评估策略。
鉴于上述问题,本研究旨在通过个体内患侧与对侧的配对比较,在各影像模态内识别DSO的模态特异性放射学特征。通过聚焦于患侧与临床及影像学均正常的对侧下颌区域之间的相对差异,该研究试图提供可重复的影像学参数,同时避免跨模态的直接定量比较。需强调的是,由于本研究未将DSO与其他硬化性病变进行直接比较,所得参数仅用于描述DSO本身,而非验证其鉴别诊断能力。
二、研究设计与方法
本研究为单中心回顾性研究,经德国慕尼黑大学医院伦理委员会批准,纳入2010年至2021年间在该院接受治疗的22例DSO患者。由于DSO缺乏公认的诊断金标准,诊断通过整合临床表现、影像学发现及可获取的组织病理学评估的多学科会诊确立。典型临床特征包括反复下颌疼痛、肿胀及发作性病程;影像学评估关注弥漫性硬化、皮质增厚、下颌增大及骨膜成骨等特征性表现。替代诊断如CSO、纤维异常增殖症、骨化性纤维瘤等依据临床病史、影像学及组织病理学检查予以排除。22例患者中16例具有组织病理学标本,其余6例依据临床及影像学随访确立诊断。
全景X线片采用Orthophos XG设备采集,骨密度测量分别使用Sidexis 4软件以相对百分比值及Fiji软件以平均灰度值(gray value, GV)进行。测量仅在同一张X线片内进行患侧与对侧的个体内比较,在病变区域内均匀分布10个测量点,并在对侧放置10个镜像参考点。CT数据集采用0.625 mm层厚的高分辨率扫描,DICOM数据导入Mimics软件,以226 HU为下限阈值分割矿化骨组织,不设上限阈值以完整保留高密度硬化骨。感兴趣区(region of interest, ROI)定义为患侧及对侧完整下颌半侧体,排除牙齿和下牙槽神经管。皮质厚度在每个半下颌的三个标准化前庭点测量后取均值。CBCT数据集采用与CT相同的解剖ROI定义进行描述性灰度值分析,但因CBCT灰度值依赖设备且未经校准,仅用于个体内患侧-对侧比较。统计分析采用SPSS软件,正态分布数据以均值±标准差表示,配对t检验用于比较患侧与对侧参数,p值小于0.05视为具有统计学显著性。
三、研究结果
  1. 1.
    人口学数据、临床症状与治疗
共纳入22例患者,其中女性16例(72.7%),男性6例(27.3%),平均诊断年龄为43.6 ± 20.0岁(范围23至63岁)。病变位于下颌体者18例,位于颞下颌关节区者4例。所有患者均报告反复发作的严重下颌疼痛伴肿胀,均使用过非甾体抗炎药缓解疼痛发作。21例患者在疾病活动期接受了单次静脉注射伊班膦酸(6 mg),1例接受了单次皮下注射地诺单抗(60 mg)。治疗前全景X线片覆盖全部22例患者,CT数据集覆盖6例,CBCT数据集覆盖3例。
  1. 2.
    全景X线摄影
全景X线片显示,所有22例患者患侧下牙槽神经管均表现为模糊或边界不清。4例患者(18.2%)出现髁状突变形。未检测到病理性骨折或死骨。密度测量方面,Sidexis软件测得患侧平均相对密度值为46% ± 4.01%,对侧为39% ± 3.61%;ImageJ分析测得患侧平均灰度值为120.21 GV,对侧为98.91 GV。配对t检验显示两种测量方法下患侧密度均显著高于对侧(p < 0.001)。观察者间可靠性为中等至高度,Pearson相关系数在Sidexis测量中为0.61(患侧)和0.46(对侧),在ImageJ测量中为0.96(患侧)和0.75(对侧)。
  1. 3.
    CBCT
3例可用的CBCT数据集均显示患侧灰度值高于对侧。鉴于样本量极小且CBCT灰度值依赖设备,未进行推断性统计分析,结果仅作描述性呈现。
  1. 4.
    CT
6例CT数据集中,患侧平均亨氏单位(Hounsfield units, HU)为1220.85 ± 215.75 HU,对侧为1108.03 ± 163.85 HU,配对t检验显示差异具有统计学显著性(p = 0.01)。皮质厚度方面,患侧平均皮质骨厚度为5.63 ± 0.96 mm,对侧为3.86 ± 0.75 mm,配对分析显示患侧皮质厚度显著增加(p = 0.04)。
四、讨论与结论
本研究的核心发现可归纳为三项反复出现的影像学特征:全景X线片上患侧下牙槽神经管模糊(n=22)、全景X线摄影(n=22)及CT(n=6)中患侧骨密度相对对侧增高、以及CT(n=6)中患侧半下颌皮质增厚。这些发现与DSO已知的硬化性本质及文献中既往定性描述一致。CT分析中患侧皮质增厚可能反映慢性炎症性重塑和骨膜下成骨,支持骨肥厚性重塑作为该病结构标志的概念。
研究强调,CT衍生的HU值和CBCT灰度值代表根本不同的物理参数,CBCT灰度值依赖设备且未经标准化校准,因此所有密度分析均须严格限定在各模态内进行个体内患侧-对侧比较,跨模态定量比较不具合理性。全景X线摄影虽不提供校准密度值,但在同一张X线片内进行相对灰度比较时仍能揭示患侧相对致密化,提示二维影像在对比评估中亦具有价值。
研究同时指出,患侧密度增高不应被解读为疾病特异性发现,因为硬化也可见于多种其他炎症性和纤维-骨性病变。定量参数的价值在于为既往主要定性描述的放射学特征提供客观量化,须与皮质增厚、下颌增大、骨膜成骨及下牙槽神经管模糊等其他影像特征联合解读。影像学发现单独不足以确立诊断,但与临床表现和组织病理学评估联合时可显著提升诊断信心。
本研究存在若干局限性:回顾性设计及有限样本量限制了结果的普适性,CT数据集仅覆盖6例、CBCT仅覆盖3例,相关结论应谨慎解读;全景X线摄影作为投影成像模态存在几何变形、放大效应及解剖结构重叠等固有局限,可能影响灰度测量,研究通过仅进行同一X线片内的个体内比较来减轻这些影响;中等程度的观察者间一致性可能源于异质性骨小梁模式、病变与正常骨之间的渐变过渡、全景摄影的重叠效应及ROI放置的变异性。此外,队列中未系统获取MRI数据,而MRI可能为骨髓水肿及软组织受累提供额外信息,尤其在疾病早期阶段。研究亦不能完全排除纳入偏倚,因为影像学既参与了诊断流程又构成了所分析的结果参数,因此定量参数应被视为对已确诊DSO队列的描述而非独立的诊断标准。
结论指出,DSO因与其他慢性颌骨疾病在临床及影像学特征上的重叠而仍是诊断挑战。本探索性研究中,DSO受累区域表现出三项反复出现的影像学发现,每项均在其适合的模态上评估并仅作为个体内患侧-对侧比较解读:全景X线片上下牙槽神经管模糊(n=22);全景X线摄影(n=22)及CT(n=6)中骨密度相对对侧增高;CT(n=6)中患侧半下颌皮质增厚。定量密度评估须严格限定在各模态内并作为个体内比较解读,跨模态定量比较因物理测量原理的根本差异而不适用。识别这些影像特征与临床及组织病理学发现联合解读时,可能有助于疑似DSO患者的放射学评估。未来需要比较性研究以确定这些特征能否可靠地将DSO与其他慢性下颌骨疾病区分开来。
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