王　莺， , , 陈　波△，林　野

(1. 北京大学口腔医学院·口腔医院种植科　口腔数字化医疗技术和材料国家工程实验室　口腔数字医学北京市重点实验室， 北京100081； 2. Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, 53111 Bonn，German)



·论著·

应用激光多普勒血流仪监测口腔黏膜血流

王莺1，ObadaBarry2,GerhardWahl2, 陈波1△，林野1

(1. 北京大学口腔医学院·口腔医院种植科口腔数字化医疗技术和材料国家工程实验室口腔数字医学北京市重点实验室， 北京100081； 2.RheinischeFriedrich-Wilhelms-UniversitätBonn, 53111Bonn，German)

目的：测量中国汉族人与高加索人的健康成年人口腔黏膜血流参数，比较口腔黏膜血流灌注情况在不同人种间的异同，比较口腔黏膜在上颌与下颌、男性与女性之间的差异性，为口腔种植临床中软组织处理提供参考依据。方法： 从德国波恩大学在读学生中招募20名高加索人种学生(男性10例，女性10例，平均年龄25.3岁)和20名中国汉族留学生(男性10例，女性10例，平均年龄28岁)，口腔内设计8个测量点M1～M8，其中于上颌中切牙唇侧黏膜、下颌中切牙唇侧黏膜、上颌腭侧黏膜和颊黏膜各2个点。使用O2C激光多普勒血流仪进行血流参数测量，包括血氧饱和度(saturationoxygen,SpO2)、平均血红蛋白量(relativeamountofhemoglobin,rHB)、单位时间内血流量(flow)、血流速度(velocity)。结果： 高加索人种和中国汉族两组之间比较，上颌中切牙血氧饱和度平均值分别为75.6%±8.2%和 70.4%±7.6%；颊黏膜血红蛋白量平均值分别为79.9±5.8和83.5±6.6，差异有统计学意义，其余各位点血流参数差异无统计学意义。将测量位点各组之间进行比较：上腭黏膜的血氧饱和度为77.1%±10.9%，平均血红蛋白量为67.8±11.1，单位时间血流量194.1±63.7，相比较其他测量部位差异有统计学意义。男性多个测量位点血氧饱和度普遍低于女性，差异均有统计学意义。结论： 口腔中不同解剖部位的黏膜血流灌注情况存在差别，性别之间血红蛋白氧结合能力可能存在差别，并且可能对于软组织愈合能力有一定影响；口腔黏膜血流灌注情况在小样本青年人群中的高加索人种与中国汉族人之间差异无统计学意义。

口腔黏膜；微循环;激光多普勒流量测定

软组织的健康是种植修复成功并且长期存留的关键因素之一，局部牙龈及黏膜血流状况体现了组织灌注能力、组织抗感染能力、移植物与受植床组织结合能力。本研究旨在通过对中国汉族与高加索健康成年人口腔内不同部位黏膜血流参数测量，比较两人种间口腔黏膜血流灌注情况的异同，为平行开展多中心临床研究提供参考依据，同时比较上颌与下颌、男性与女性之间口腔黏膜血流灌注情况的差异，为口腔种植临床中软组织处理提供参考。

1　资料与方法

从德国波恩大学在读学生中选择20名高加索人种学生(男性10例，女性10例)和20名中国汉族留学生(男性10例，女性10例)。纳入标准：非吸烟者，无牙周疾病，全身健康状况良好，无系统性疾病，未接受过任何口腔治疗，全牙列完整，无牙列缺损。排除标准：有长期用药史、有心血管疾病、怀孕等。本研究开始前所有志愿者均签署知情同意书。

测量前口腔常规检查：牙龈指数为0，出血指数为0，菌斑指数为0～1。受试者当日正常进行日常口腔维护，正常饮食。测试前平卧休息5min，光线保持在标准手术室照明下进行，测量时间均为当地时间10:00至16:00，室温在20～25 ℃。

使用激光多普勒血流仪(O2C,德国LEAMedizintechnikGmbH)进行口腔黏膜的无创测量，每次开机给予校准。探头在压力控制器操作下进行，严格控制检测时的压力。研究开始前做过预实验(pre-studyexperiment),由两位熟练掌握激光多谱勒血流仪的医师之间进行了一致性检验，经过SPSS20.0统计软件中的ReliabilityAnalysis检验，Cronbach’sAlpha系数为0.95，表明两测试者之间的一致性良好。

口内8个测量点如图1所示，M1在上颌右侧中切牙与侧切牙牙间间隔距离牙间乳头5mm处，M2在上颌左侧中切牙与侧切牙牙间间隔距离牙间乳头5mm处，M3在下颌右侧中切牙与侧切牙牙间间隔距离牙间乳头5mm处，M4在下颌左侧中切牙与侧切牙牙间间隔距离牙间乳头5mm处，M5在上颌右侧第二双尖牙腭侧距离龈缘5mm处，M6在上颌左侧第二双尖牙腭侧距离龈缘5mm处，M7在右侧颊黏膜平行于颌平面距离口角10mm处，M8在左侧颊黏膜平行于颌平面距离口角10mm处，其中M1和M2(上颌前牙区唇侧黏膜)、M3和M4(下颌前牙区唇侧黏膜)、M5和M6(上腭黏膜)、M7和M8(颊黏膜)各合并为一组数据。

测量参数包括血氧饱和度(saturationoxygen,SpO2)、平均血红蛋白量(relativeamountofhemoglobin,rHB)、单位时间内血流量(flow)、血流速度(velocity)。使用脚踏板控制启动或终止测量,启动测量前5s为调整预测，后20s为实际测量期，获得数值为此20s内的平均值，共测量3次后取平均值。统计使用SPSS20.0软件，采用独立样本t检验比较各组数值, P<0.01认为差异有统计学意义。

M1,M2, inter dental mucosa between upper central incisors and lateral incisors, isolated 5 mm from papilla peek; M3,M4, inter dental mucosa between lower central incisors and lateral incisors, isolated 5 mm from papilla peek; M5, M6, palate mucosa 5 mm from gingival margin of second premolar; M7, M8, cheek mucosa 10 mm from junction of upper and lower lips.
图1激光多普勒血流仪测量位点示意图
Figure 1Measurement points of laser-doppler flowmetry

2　结果

测量中各样本监测位点未见明显牙龈色素沉着,各组数据方差齐性好。

上颌前牙区唇侧黏膜血氧饱和度和上颌腭侧黏膜血氧饱和度，高加索人种测量值低于中国汉族人，差异具有统计学意义，颊侧黏膜血红蛋白量高加索人种低于汉族人，差异具有统计学意义，血流量和血流速度差异无统计学意义(表1)。

男性各测量位点的血氧饱和度均低于女性，其中上、下颌前牙区唇侧黏膜和腭侧黏膜差异均有统计学意义，颊侧黏膜血红蛋白量男性高于女性，差异有统计学意义，血流量和血流速度差异无统计学意义(表2)。

使用One-WayANOVA检验，比较不同测量位点之间的差异性(表3)，发现组间在血红蛋白量和血氧饱和度差异有统计学意义,血流速度在各个位点测量值差异无统计学意义,上颌腭侧黏膜单位时间面积下血流量低于其他位点血流量，差异有统计学意义。

表1　不同种族各组数据均值比较

表2　不同性别各测量位点血流参数的比较

方差分析结果显示上腭黏膜(M5和M6)和颊黏膜(M7和M8)比较，其SpO2、rHB和flow差异有统计学意义(P<0.01)，上颌切牙唇侧黏膜(M1,M2)和下颌切牙唇侧黏膜(M3,M4)，其SpO2和rHB差异有统计学意义(P<0.01)，其余各参数在各组间比较差异无统计学意义。

表3　不同位点测量结果比较

3　讨论

以往对于软组织血液循环状况的评判多通过肉眼观察，或者在手术时直接观察，这种主观判断缺乏客观依据，临床研究无法采用。现有文献关于皮肤微循环的观察方法有离体标本和活体观察两大类[1]，离体方法主要是将离体标本进行微血管灌注、铸型、组织切片染色等操作，但是只能用于死亡或术后离体脏器微血管的观察,不能用于临床；观察活体组织血流状况的方法有激光多普勒成像术、激光扫描共聚焦显微镜技术、光学相干体层摄影术、正交偏振光谱成像技术等，其中有些方法由于设备本身存在限制(如设备体积大，无法放置于口内)，不能应用于口腔临床研究，只有激光多普勒血流仪较适合监测口腔软组织血流[2-6]。

激光多普勒血流仪是借助激光的多普勒频移效应，无创探测到深度为1.5～2.0mm的组织血流信号，由于氧合血红蛋白与去氧血红蛋白颜色有差别，其反射光谱不同，氧合血红蛋白在可见光谱中于542nm和577nm有两个吸收峰，去氧血红蛋白只在556nm有一个吸收峰，通过测量吸收光谱值，便可以计算出氧和血红蛋白量和去氧血红蛋白量，二者之间的比值即为血氧饱和度。由于红细胞在血液中的移动，会引起多普勒频移效应，探头可以捕捉到信号，通过计算可以得出血流速度与单位时间内血流量。

本研究中所应用激光多普勒血流仪O2C-V30(LEAMedizintechnikGmbH,Germany)的探头面积为5mm×5mm，厚度为2mm，测量深度为2mm。可以检测血氧饱和度、单位面积内血红蛋白量、单位时间内血流量和血流速度等血流信息。光线和温度对激光多普勒血流仪的测量结果有一定影响[7-8]，因此本研究每次测量均在同一间诊室(室温相对恒定)，测量时间固定在10:00至16:00，关闭电灯等照明设备和窗帘，获得暗视野，使得每一次测量时的光线尽可能相同，避免因环境引起系统误差。有学者提出[6]，牙龈血流信息的准确获取，需要有固定良好的探头以减少由于操作引起的误差，本课题组测量时使用压力控制手柄，可控性良好，本研究由经过培训、能够熟练掌握操作的两位医师进行，经过Kappa检验，两位熟练掌握O2C测量方法的医师测量相同样本所取得的数据差异无统计学意义。

有研究显示[2]，无牙颌区域牙龈血流与完整天然牙列牙龈血流存在差异，Kerdvongbundit等[9]使用激光多普勒血流仪检测健康的和炎症期的牙龈血流时，发现炎症早期局部血流量增加。Baab等[10]发现吸烟可以改变表皮细胞增殖和趋化能力，胶原成分明显萎缩，直接影响牙龈血流。因而，本研究排除吸烟人群，选择牙列完整并且无牙周炎症的志愿者，以排除由于以上因素带来的系统误差。

Yamamoto[8]使用激光多普勒血流仪测量牙龈血流参数，其测得的数值范围与本研究所测得的绝对值不同，激光多普勒测得的血流速度均值为10.2，血氧饱和度为34.5%。Milstein等[11]对齿槽突裂患者进行了局部软组织血液循环的观察，使用型号为O2C-3B(LEAMedizintechnikGmbH,Germany) 激光多普勒血流仪,其结果数值范围与本研究测量结果范围亦存在差异，这可能与激光多普勒血流仪的零点设置有关。因此应用激光多普勒血流仪进行序列研究时，应该使用同一台血流仪监测血流变化并进行比较分析。

血管的生成和伤口的愈合最重要的一环是氧气的运送能力，因此本研究测量参数中，局部平均血氧饱和度和单位面积内血红蛋白量差异性可以反映出局部伤口愈合能力的差异。

有研究显示[9]，游离牙龈的血流是口腔黏膜中血流值最低的，牙槽骨外覆黏膜的血流值最高，本研究选择的测量部位在牙间乳头最高点下方5mm处，在健康的口腔牙列中这个位点是牙槽间隔最高点处，属于牙槽骨外覆黏膜的临界处，临床上方便定位与操作。

牙龈生物型的分类主要依赖于牙龈厚度进行定义和划分，大于2mm厚度的牙龈属于厚牙龈型，小于1.5mm的牙龈为薄牙龈型。研究显示[12]，仅依靠临床的观察不能正确判断牙龈生物型，并且同一个患者的上、下颌牙龈生物型亦可能会不同，上颌有更多的厚牙龈型，下颌较少厚牙龈型。目前尚未见对不同牙龈生物型血流的分析与研究，由于激光多普勒血流仪测量的是1.5～2.0mm厚度内的血流综合平均值，不涉及更深层组织，因而本研究中没有测量牙龈厚度。

有学者在比较口腔黏膜血流时发现，上、下颌黏膜血流有差异性[13-14]。本研究测量结果显示，上颌前牙区SpO2和rHB均低于下颌前牙区，黏膜血流的差异性还表现在腭侧角化黏膜SpO2和rHB均低于颊侧黏膜，而血流量和血流速度在不同位点之间比较差异无统计学意义，可能是因为下颌黏膜厚度低于上颌黏膜厚度，腭侧黏膜和颊侧黏膜的厚度和角化程度差异性尤为显著，所以显示的结果有差异。本研究初步了解正常健康口腔黏膜血流状况，为今后外科手术后黏膜愈合评估、修复再生过程中微血管状况评估提供参考依据。本研究结果可以解释在临床中颊侧黏膜创口愈合修复速度明显快于腭侧角化黏膜，以及下颌结缔组织移植手术后，其愈合速度从临床观察也快于上颌[15-16]。

本研究的小样本观察结果显示，中国汉族人与高加索人种(欧洲主要人种)在上颌前牙区血氧饱和度有差异，高加索人种略大于汉族人，其余各位点测量参数差异无统计学意义，由于血氧饱和度的测量主要依赖于颜色光谱的测量，这可能与局部软组织内色素含量有关，影响了测量的结果。本课题组认为仅一个位点的一项参数的差异，可以被忽略，在今后开展多中心研究及各种医用材料技术研究时可以纳入同一群体进行比较和讨论。

本研究发现女性的SpO2和rHB均高于男性，杜志荣等[17]对世居海平面以下人群生理指标的比较显示，汉族和维吾尔族之间血氧饱和度差异无统计学意义，但是性别之间差异存在统计学意义，女性血氧饱和度大于男性，但是该研究并未就此结果进行讨论，亦未阐述原理。由于激光多普勒测量血红蛋白量和血氧饱和度的原理是基于光在组织内吸收特定光谱，通过探测反射光来计算以上两个值，因此本课题组认为此测量结果差异与男女口腔黏膜组织角化程度、组织半透明程度有关，男性口腔黏膜厚度可能大于女性，组织半透明程度相对较弱，但是也提示在今后的临床工作中，考虑到性别上可能存在的差异性，注意男性愈合速度，同时建议在口腔黏膜相关研究中按性别分组进行比较和讨论。

关于血流微循环的监测，目前有越来越多的无创方法，今后对于组织微循环的进一步观察研究时可以结合使用微观图像的方法，获得微血管形态学的信息，使皮肤、黏膜等微循环活体无损伤观察更全面。

综上所述，激光多普勒血流仪是目前用于微循环血流测量中无创、敏感、可重复性好的有效办法，可以动态观察血流的变化，可以结合动态光学显微镜进行连续性研究。基于小样本的年轻群体的测量显示，高加索人种和汉族人口腔黏膜血流状况无明显差异，可以认为其手术后愈合能力无差别。不同部位由于解剖特点不同，其微循环血流存在差异性，可能导致愈合能力、修复速度有差别，由于男性血氧饱和度较女性稍低，可能愈合能力、抗感染能力略低。

[1]吕瑞林, 吴伯瑜. 皮肤微循环检测方法及其新进展[J]. 医学综述, 2006, 12(2): 124-125.

[2]DeveliogluH,KesimB,TuncelA.EvaluationofthemarginalgingivalhealthusinglaserDopplerflowmetry[J].BrazDentJ, 2006, 17(3): 219-222.

[3]Patio-MarínN,MartínezF,Loyola-RodríguezJP,etal.Anovelprocedureforevaluatinggingivalperfusionstatususinglaser-Dopplerflowmetry[J].JClinPeriodontol, 2005, 32(3): 231-237.

[4]RamsayDS,ArtunJ,MartinenSS.Reliabilityofpulpalblood-flowmeasurementsutilizinglaserDopplerflowmetry[J].JDentRes, 1991, 70(11): 1427-1430.

[5]BaabDA,ObergPA.LaserDopplermeasurementofgingivalbloodflowindogswithincreasinganddecreasinginflammation[J].ArchOralBiol, 1987, 32(8): 551-555.

[6]ChildressK,AbramsH,JohnsonD,etal.Gingivitisandhumangingivalcirculation:videomicroscopyandlaserDopplerevaluation[J].JDentRes, 1991, 70(4): 590.

[7]LeahyMJ,deMulFF,NilssonGE,etal.Principlesandpracticeofthelaser-Dopplerperfusiontechnique[J].TechnolHealthCare, 1999, 7(2/3): 143-162 .

[8]YamamotoA.Afundamentalstudyonassessmentofgingivalbloodflow[J].KokubyoGakkaiZasshi, 1997, 64(2): 316-325.

[9]KerdvongbunditV,VongsavanN,Soo-AmponS,etal.Microcirculationandmicromorphologyofhealthyandinflamedgingivae[J].Odontology, 2003, 91(1): 19-25.

[10]BaabDA,ObergPA.Theeffectofcigarettesmokingongingivalbloodflowinhumans[J].JClinPeriodontol,1987, 14(7): 418-429.

[11]MilsteinDM,CheungYW, ŽiūkaitéL,etal.Anintegrativeapproachforcomparingmicrocirculationbetweennormalandalveolarcleftgingivainchildrenscheduledforsecondarybonegraftingprocedures[J].OralSurgOralMedOralPatholOralRadiol, 2013, 115(3): 304-309.

[12]Cuny-HouchmandM,RenaudinS,LeroulM,etal.Gingivalbiotypeassessement:visualinspectionrelevanceandmaxillaryversusmandibularcomparison[J].OpenDentJ, 2013, 7: 1-6.

[13]MathenyJL,AbramsH,JohnsonDT,etal.Microcirculatorydynamicsinexperimentalhumangingivitis[J].JClinPeriodontol, 1993, 20(8): 578-583.

[14]ScardinaGA,CariniF,NotoF,etal.Microcirculationinthehealingofsurgicalwoundsintheoralcavity[J].IntJOralMaxillofacSurg, 2013, 42(1): 31-35.

[15]SanzM,LorenzoR,ArandaJJ,etal.Clinicalevaluationofanewcollagenmatrix(mucograftsprototype)toenhancethewidthofkeratinizedtissueinpatientswithfixedprostheticrestorations:arandomizedprospectiveclinicaltrial[J].JClinPeriodontol, 2009, 36(10): 868-876.

[16]林野, 邱立新, 胡秀莲, 等. 硬腭游离粘膜移植在种植体周软组织结构重建中的应用[J]. 北京大学学报: 医学版, 2007, 39(1): 21-25.

[17]杜志荣, 穆叶赛, 张琳, 等. 世居海平面以下地区人群的生理特征[J]. 医学研究杂志, 2013, 42(5): 41-45.

(2014-11-15收稿)

(本文编辑：王蕾)

Pilotstudyoflaser-dopplerflowmetrymeasurementoforalmucosabloodflow

WANGYing1,ObadaBARRY2,GerhardWAHL2,CHENBo1△,LINYe1

(1.DepartmentofOralImplantology,PekingUniversitySchoolandHospitalofStomatology&NationalEngineeringLaboratoryforDigitalandMaterialTechnologyofStomatology&BeijingKeyLaboratoryofDigitalStomatology,Beijing100081,China; 2.RheinischeFriedrich-Wilhelms-UniversitätBonn, 53111Bonn,German)

Objective：ToexploreandcomparetheperfusionpatternoforalmucosaonHanChineseandCaucasianbylaser-dopplerflowmetry.Methods:Across-sectionalstudywascarriedout,in20healthyHanChineseadultsubjects(averageage: 28.4years)and20healthyCaucasian(averageage: 25.3years)adultsubjects,eithergenderwith10subjects.Gingivalperfusionwasevaluatedat8points(includingupperincisorlabialgingival,lowerincisorlabialgingival,palatalmucosa,cheekmucosa)usingalaser-dopplerflowmetry(O2C,MedizintechnikGmbH,Germany).Eachmeasurementwascarriedout25secondsconsisting5secondsofforeperiodand20secondsofworkperiod,withoutpressure.Themeasurementsweretakenbytwowell-traineddoctors,eachmeasurementwasexammed3timesbyanexaminer,andtheaveragevaluewasrecordedasfinaldata.Eachmeasurementhas4parameters:SpO2(oxygensaturation),rHB(relativeamountofhemoglobin),flow(thebloodflowofunitinterval),andvelocity(bloodflowvelocity).Wecomparedthedatabydifferentsites,differentgenders,anddifferentraces.Results:Forpalatalgingival,theaverageSpO2was77.1%±10.9%,theaveragerHB67.8±11.1,andtheaverageflow194.1±63.7,whichpresentedsignificantlowervaluesthanotheroralmucosa.Therewasnosignificantdifferenceamongothersites.TherewassomesignificantdifferencebetweentheCaucasianandtheHanChinese:themaxillarycentralincisoroxygensaturation(SpO2)whichwereaveragesof75.6%±8.2%and70.4%±7.6%;buccalmucosahemoglobin(rHB)averagesof79.9±5.8and83.5±6.6,whichhadstatisticaldifferences.Formostmeasurementpoints,theoxygensaturationonmenwaslowerthanthatonwomen,whichhadsignificantdifference.Conclusion:Toinvestigatemicrocirculationpattern,oralmucosacanbethegoodobservationsite.Laser-dopplerflowmetryisawell-documentedinstrumenttosurveyonmicrocirculation.Theremaybedifferencesbetweenthegendersinhemoglobinoxygen-bindingcapacity,whichmayhavesomeimpactontheabilityofsofttissuehealing.Oralmucosadisplaymorebloodperfusionthanattachedgingival.Astherecipientsiteofgingivalgraft,maxillaandmandiblehaveslightdifferenceinbloodsupply.

Mouthmucosa;Microcirculation;Laser-dopplerflowmetry

R331.3

A

1671-167X(2016)04-0697-05

10.3969/j.issn.1671-167X.2016.04.026

△Correspondingauther’se-mail,md_bochen@sina.com

网络出版时间：2016-5-1815：10：00网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/11.4691.R.20160518.1510.006.html