趙麗娟，姜莉鋮，杜平功，曲偉棟，張彬

(1濱州醫(yī)學(xué)院附屬煙臺(tái)市口腔醫(yī)院，山東煙臺(tái)264001;2聊城市人民醫(yī)院)

體視學(xué)是一門新興的高度交叉但已獨(dú)立的學(xué)科，具有國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的學(xué)科名稱與明顯的學(xué)科特點(diǎn)［1］，其核心內(nèi)容為“研究立體或三維結(jié)構(gòu)的科學(xué)”。近幾十年來，隨著現(xiàn)代體視學(xué)方法尤其是定量體視學(xué)技術(shù)的不斷完善，其應(yīng)用范圍不斷拓展［2］，已在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。定量體視學(xué)技術(shù)在國(guó)外口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用范圍廣泛，但是，我國(guó)口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域定量體視學(xué)技術(shù)的應(yīng)用范圍相對(duì)較窄，主要用應(yīng)于口腔基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的研究，現(xiàn)將其應(yīng)用進(jìn)展情況綜述如下。

1 定量體視學(xué)技術(shù)

體視學(xué)最早于1961年由德國(guó)生物學(xué)家和數(shù)學(xué)家提出，1965年國(guó)際上才開始出現(xiàn)標(biāo)有“stereology”的體視學(xué)研究方面的論著，中國(guó)直到1985年才開始涌現(xiàn)出較高水平的體視學(xué)方面的研究文章［3，4］。近幾十年來，隨著現(xiàn)代體視學(xué)方法的不斷完善，定量體視學(xué)技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷拓展［2］。生物醫(yī)學(xué)體視學(xué)是指由組織、器官和(或)細(xì)胞等的二維測(cè)量數(shù)據(jù)，推論、分析其三維結(jié)構(gòu)定量信息的一門介于形態(tài)學(xué)與數(shù)學(xué)之間的邊緣科學(xué)，它通過定量測(cè)試平面圖像上的幾何信息，如粒子截面的面積、周長(zhǎng)、直徑、點(diǎn)密度、交點(diǎn)密度等，再根據(jù)有關(guān)體視學(xué)公式推導(dǎo)出其三維結(jié)構(gòu)信息，如體積、體積密度、表面積密度、數(shù)密度等，進(jìn)而從三維水平定量認(rèn)識(shí)組織和細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)［5］。定量體視學(xué)技術(shù)是一種有效、客觀、無系統(tǒng)偏差的方法;數(shù)學(xué)上的無偏性是體視學(xué)方法固有的且無需證明的特性［6］。根據(jù)體視學(xué)抽樣原則，在應(yīng)用體視學(xué)方法時(shí)，體積、表面積和曲線長(zhǎng)度等可被評(píng)估而無任何系統(tǒng)誤差［7］。體視學(xué)方法在對(duì)組織、器官等的參數(shù)測(cè)量中具有效率高、成本低、速度快、準(zhǔn)確性高、重復(fù)性好等特點(diǎn);如果重復(fù)進(jìn)行測(cè)量，則測(cè)量的平均值即為所測(cè)目標(biāo)的真實(shí)數(shù)值［2，6］。

體視學(xué)測(cè)試(測(cè)量)的基本工具是點(diǎn)、線、框(面)3種幾何元素或者說“探針”(亦稱為測(cè)試系統(tǒng))。體視學(xué)測(cè)試實(shí)質(zhì)相當(dāng)于先把“探針”隨機(jī)“插入”包含所測(cè)結(jié)構(gòu)的組織器官內(nèi)，然后根據(jù)探測(cè)結(jié)果(測(cè)點(diǎn)是否位于所測(cè)結(jié)構(gòu)內(nèi)、測(cè)線與所測(cè)結(jié)構(gòu)界面是否形成交叉等)來統(tǒng)計(jì)分析所測(cè)結(jié)構(gòu)的幾何特征。體視學(xué)基本測(cè)試方法包括測(cè)點(diǎn)計(jì)數(shù)、交點(diǎn)計(jì)數(shù)、輪廓計(jì)數(shù)、粒子計(jì)數(shù)、Feret直徑測(cè)量、焦距測(cè)量以及點(diǎn)取截距測(cè)量等［5，8］。體視學(xué)包括4類基本參數(shù)，即密度參數(shù)、形狀參數(shù)、尺寸參數(shù)、分布參數(shù)，應(yīng)用這些參數(shù)，可以對(duì)幾乎所有生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、學(xué)科涉及到的形態(tài)學(xué)問題進(jìn)行定量研究(即定量體視學(xué)技術(shù))，但必須根據(jù)所要定量的組織結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選用恰當(dāng)?shù)膮?shù)［8］。

2 定量體視學(xué)技術(shù)在口腔基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用

定量體視學(xué)技術(shù)在國(guó)外口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用范圍廣泛，包括口腔腫瘤病理學(xué)、口腔頜面外科學(xué)、口腔種植學(xué)、牙周病學(xué)、口腔黏膜病學(xué)、口腔材料學(xué)、口腔解剖學(xué)、口腔微生物學(xué)等相關(guān)學(xué)科，其在口腔放射影像學(xué)中的研究近年來亦有報(bào)道，但報(bào)道數(shù)量相對(duì)較少。相對(duì)于國(guó)外的研究，中國(guó)口腔醫(yī)學(xué)中有關(guān)定量體視學(xué)技術(shù)的應(yīng)用報(bào)道較少，應(yīng)用范圍也相對(duì)較窄，其應(yīng)用多集中在口腔基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)，主要包括口腔病理學(xué)及口腔解剖學(xué)領(lǐng)域。

2.1 定量體視學(xué)技術(shù)在口腔病理學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用定量體視學(xué)技術(shù)已用于一些腫瘤細(xì)胞的形態(tài)定量研究，為病理診斷的定量分析與預(yù)后判斷奠定了基礎(chǔ);另外，體視學(xué)在分析癌細(xì)胞漸變過程、組織受損程度、患者預(yù)后效果等方面均具有較大的實(shí)用價(jià)值［9～12］。定量體視學(xué)技術(shù)能夠獲取組織切片微觀結(jié)構(gòu)的三維數(shù)據(jù)(包括體積、表面積、長(zhǎng)度及組織、器官、細(xì)胞、細(xì)胞器的數(shù)量等)，而這些定量的信息有益于評(píng)估特殊器官、組織、細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)性治療效果［13，14］。

Liu等［15］利用定量體視學(xué)技術(shù)，觀察了口腔疣狀癌3種臨床分型的超微結(jié)構(gòu)特征，及其與口腔鱗癌之間的區(qū)別。具體方法為取正?？谇火つ?，口腔疣狀癌外生型、囊腫型、浸潤(rùn)型，口腔高分化鱗癌及中、低分化鱗癌，各5例，常規(guī)電鏡制樣，觀察各型的超微結(jié)構(gòu)特征，并用體視學(xué)方法測(cè)量每組細(xì)胞的細(xì)胞核體密度、核質(zhì)比、橋粒、細(xì)胞內(nèi)橋粒、線粒體密度，并進(jìn)行對(duì)比分析。蔡揚(yáng)等［16］應(yīng)用定量體視學(xué)技術(shù)對(duì)7例正?？谇火つそM織、16例口腔扁平苔蘚、12例伴輕中度上皮異常增生的口腔白斑以及10例口腔高分化鱗癌組織進(jìn)行分析。以上兩個(gè)研究結(jié)果均顯示，二維參數(shù)可較好地反映惡變過程中細(xì)胞的形態(tài)變化特征，而三維參數(shù)則突出了細(xì)胞核在腫瘤發(fā)生過程中的特征變化，二維定量、三維定量結(jié)合可更全面地反映口腔黏膜上皮由正常至病變至癌變過程中細(xì)胞及細(xì)胞核的量變、質(zhì)變過程，并能較好地將口腔癌與非癌病變鑒別［15，16］。Caldeira 等［17］采用定量體視學(xué)技術(shù)測(cè)定了長(zhǎng)期接受胰島素治療的糖尿病裸鼠的唾液腺組織的顯微結(jié)構(gòu)，包括細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)體積、長(zhǎng)短軸等。李健等［18］采用體視學(xué)形態(tài)定量的計(jì)算方法，以大鼠腮腺為模型，對(duì)堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子治療腮腺創(chuàng)傷的組織變化進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)治療組腺泡面積、間質(zhì)量、導(dǎo)管數(shù)量及核質(zhì)比例等指標(biāo)的絕對(duì)值均優(yōu)于對(duì)照組，為探索腮腺瘺的預(yù)防及治療提供新思路。Li等［19］將體視學(xué)技術(shù)與放射學(xué)、組織學(xué)以及其他方法聯(lián)合應(yīng)用，探討地塞米松修復(fù)雄性SD大鼠下頜骨臨界缺損的效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)短期全身應(yīng)用地塞米松可破壞骨的早期愈合。Schou等［20］通過定量體視學(xué)體視學(xué)等方法，評(píng)估了無機(jī)多孔牛源性骨礦物質(zhì)粉(Bio-Oss骨粉)和擴(kuò)張的聚四氟乙烯(ePTFE)膜治療種植體周圍炎的效果，發(fā)現(xiàn)用膜覆蓋Bio-Oss治療的骨缺損處其新的骨性結(jié)合的量和總的骨量(包括Bio-Oss和再生骨)明顯多于單純Bio-Oss組、單純ePTFE膜組以及對(duì)照組(傳統(tǒng)組織瓣組)。

臨床上對(duì)于腫瘤或其他測(cè)量目標(biāo)的定量判斷各個(gè)醫(yī)生不盡相同，結(jié)合定量體視學(xué)技術(shù)來估算可以避免人為和心理方面等主觀因素的影響，也可提高獲得目標(biāo)三維信息的有效性及準(zhǔn)確性。

2.2 定量體視學(xué)技術(shù)在口腔解剖學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用White等［21］在試驗(yàn)觀察性隊(duì)列研究中運(yùn)用體視學(xué)方法，比較通過共焦反射顯微鏡獲得的無創(chuàng)活體人類口腔黏膜圖像與通過傳統(tǒng)組織學(xué)所獲得的圖像，結(jié)果發(fā)現(xiàn)二者無論在定性方面還是定量方面都具有良好的相關(guān)性。Barghash等［22］應(yīng)用定量體視學(xué)技術(shù)從組織學(xué)水平評(píng)估擠壓傷后面神經(jīng)、頦神經(jīng)的退化變性和再生，發(fā)現(xiàn)面神經(jīng)(運(yùn)動(dòng)神經(jīng))再生模式的組織學(xué)改變比頦神經(jīng)(感覺神經(jīng))再生模式的組織學(xué)改變速度更快且更加完整;而二者退化變性模式的組織學(xué)改變未發(fā)現(xiàn)明顯差異。譚偉兵等［23］選用了體視學(xué)的方法，對(duì)面部鼻唇區(qū)和下唇區(qū)的皮膚真皮淺層、真皮深層和真皮下面的淺筋膜層微細(xì)血管進(jìn)行三維空間定量分析，并對(duì)兩區(qū)微細(xì)血管長(zhǎng)度密度、平均直徑、表面積密度分別進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)兩區(qū)微細(xì)血管長(zhǎng)度密度、平均直徑和表面積密度差別無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說明兩區(qū)相同層次之間的微細(xì)血管密度具有大致相似的特征。

對(duì)顳肌肌梭的體視學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，顳肌肌梭分布呈不均質(zhì)性，顳肌前份纖維具有靠近喙突處成簇分布的特點(diǎn)，有時(shí)也可見肌梭聯(lián)合體，顳肌后緣及上端則少有肌梭分布，后份纖維肌梭多以較大的單個(gè)體形式散在分布［24，25］;提示咀嚼肌的肌構(gòu)筑特征和肌梭分布能體現(xiàn)咀嚼肌在參與下頜運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的張力、速度以及調(diào)節(jié)下頜運(yùn)動(dòng)的能力，肌亞部的劃分與神經(jīng)支配范圍、肌的構(gòu)筑特征及肌梭分布有密切關(guān)聯(lián)［24，25］。

2.3 定量體視學(xué)技術(shù)在口腔材料學(xué)及口腔微生物學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用 Mackert等［26］應(yīng)用定量體視學(xué)方法分析牙科瓷材料相關(guān)參數(shù)，如顯微裂紋密度、白榴石粒子表面積體積比等，發(fā)現(xiàn)當(dāng)平均白榴石粒子直徑＜4 μm 時(shí)，牙科瓷材料顯微裂紋最少。Dige等［27］采用體視學(xué)技術(shù)原位量化牙齒完整生物膜中的細(xì)菌，結(jié)果顯示隨著時(shí)間的推移細(xì)菌總數(shù)和鏈球菌數(shù)量顯著增加，且在每個(gè)檢測(cè)時(shí)間點(diǎn)都具有明顯的個(gè)體差異;提示在早期生物膜形成過程中聯(lián)合應(yīng)用熒光原位雜交技術(shù)和定量體視學(xué)技術(shù)獲取無偏的、定量的特殊細(xì)菌數(shù)量及種群的方法是可靠的、可行的。

綜上所述，定量體視學(xué)技術(shù)是一種基于數(shù)學(xué)幾何原理的、快速的、無偏的、可重復(fù)的、非侵入性的定量測(cè)量方法，能夠量化表達(dá)組織結(jié)構(gòu)中的有關(guān)變化，可廣泛應(yīng)用于口腔頜面醫(yī)學(xué)的諸多領(lǐng)域。定量體視學(xué)技術(shù)有助于口腔良惡性病變的診斷，口腔惡性腫瘤的治療及預(yù)后預(yù)測(cè)，可為于口腔非腫瘤病變與腫瘤病變、良性腫瘤與惡性腫瘤的鑒別診斷提供定量參數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)。然而，目前體視學(xué)研究理論和方法在國(guó)內(nèi)口腔醫(yī)學(xué)研究存在應(yīng)用范圍窄、體視學(xué)參數(shù)相對(duì)單一等缺點(diǎn)。在今后的研究中，擴(kuò)大定量體視學(xué)技術(shù)在口腔醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用范圍，應(yīng)充分認(rèn)識(shí)和發(fā)揮體視學(xué)的長(zhǎng)處，進(jìn)一步拓展、發(fā)掘新的體視學(xué)參數(shù)，注意多種參數(shù)的聯(lián)合應(yīng)用是十分必要的。

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