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牙龈是包围并保护牙齿的软组织。健康的牙龈能够有效防止牙周深层组织损伤，因此牙龈也是患者牙周健康的重要指标。目前评估牙龈组织健康的方法包括视诊和探诊，都是定性且主观的方法。当涉及更复杂情况的时候就判断就比较麻烦，如牙龈生物型发生变化，就需要考虑牙龈的特征和厚度。如果能利用无创成像技术获得深层结构和血管信息，我们就能够对牙周状况进行更准确的诊断。基于此，Nhan M. Le等人提出了一种三维成像技术，光学相干断层扫描（optical coherence tomography, OCT），对人牙龈进行原位成像。招募了10名志愿者(5名男性，5名女性，年龄25-35岁)；使用较先进的swept-source OCT设备和OCT造影技术（optical coherence tomography angiography, OCTA）相结合，扫描了上切牙的唇牙龈组织。构建出了穿透深度达2 mm的牙龈组织微结构和毛细血管的3D结构。发现不同生物型(即厚牙龈和薄牙龈)之间存在显著的结构和血管差异，而且血管排列特点和牙龈炎症也有关联。在本研究的范围内，OCT/OCTA技术在量化牙龈生物型的不同属性和牙龈炎症的严重程度方面是可行的。研究结果以“A noninvasive imaging and measurement using optical coherence tomographyangiography for the assessment of gingiva: An in vivo study”为题发表在Journal of BIOPHOTONICS。
研究背景
根据世界卫生组织的报告，口腔疾病相关的公共卫生问题仍然是世界范围内的严重医疗负担，尤其是在发展中国家。牙周病通常需要发展数年，且可能与其他健康问题如心血管疾病和糖尿病有关。据报道，仅在美国，2009年至2010年间约47%的30岁及以上人口受到某些形式牙周炎的困扰，程度从轻度(8.7%)到中度(30.0%)到重度(8.5%)不等。因此，对牙周病进行准确诊断和评估，对帮助降低疾病发展风险以及后续预防和治疗非常重要。
尽管对牙周病的认识有所提高，但目前的诊断和评估严重依赖于传统方法，如牙周探诊和视诊是否有出血或菌斑。虽然这些方法应用广泛认同度高，但通常需要有经验的临床医生对每个特定的情况进行客观的评估。即使是非常有经验的临床医生在进行评估时仍然难以准确监测牙周病的进展。此外这些方法也多会形成创口。目前评估方法之一是使用牙龈指数（Gingival Index）对牙龈炎症程度打分，这需要探查已经发炎的牙周组织，并可能导致不必要的疼痛和出血。通过探诊法判断出血情况的几个牙龈炎指数如龈乳头出血指数（papillary bleeding index）、边缘探查出血情况和伊士曼齿间出血指数（Eastmaninterdental bleeding index）。但由于无法保证每次检查的探诊频率和力度，这些方法的可靠性和可重复性也会受到质疑。此外，不同患者的牙龈厚度和外观情况也比较复杂，如牙周生物型不同，会导致上述方法产生更多变化和误差。牙龈较薄的患者的牙龈可能会呈现出自然偏粉红色的外观，这可能误导视诊结果。因此如果要对牙周炎进展进行准确诊断和评估，除牙龈指数之外，还需要进行放射照相评估、附着丧失证据、牙齿活动性检查等等。但即使加上这些复杂的检测，仍然难以对疾病进展进行一个准确即时的监测。
为观察牙龈组织的显微结构和脉管系统，研究人员引入了光学相干断层扫描(optical coherencetomography, OCT)和光学相干断层扫描血管造影术(OCT angiography, OCTA)，实现在体内无创、定性和定量对牙龈组织成像。OCT是一种非接触、非侵入性的成像方式，通过检测组织的反向散射光，结合一定算法生成类似超声波的横截面图像，分辨率可达微米级别。OCTA初期成功应用在眼睛成像方面，具有分离动态和静态信号的能力，俗称血管和非血管信号。OCT和OCTA在眼科中的应用非常成功，并且由于其能够对微循环网络进行高分辨率3D成像这一优势，在神经成像和皮肤病学研究中也得到应用并取得一定成果。在牙科领域，约二十年前就有OCT用于口腔软组织的报道，近期较为突出的进展是是使用swept-source OCT 定量测量牙龈沟。现有文献对OCT测定牙龈精细微结构，以及体内观测牙龈脉管系统的能力描述相差较大。本文将深度增强的swept-source OCT作为一种新的牙龈结构和微血管3D成像技术。使用OCT和OCTA系统对距牙龈表面2 mm深处进行扫描，视野在2 × 2和10 × 10 mm2之间，分辨率高达10 μm，并且能够分辨牙龈内的微毛细管环。
牙龈生物型
牙龈厚度(或牙龈生物型)是展示牙周治疗和修复效果的重要因素。Oschenbein和Ross 首先讨论了恢复性治疗计划中的牙龈厚(平)和薄(扇形)的问题，随后Seibert和Lindhe提出了“牙周生物型”（periodontal biotype）这个概念。牙龈的外观和解剖结构能帮助我们理解牙周治疗中涉及的愈合能力等问题。科学家们探究了牙龈生物型对不同牙齿疗法的影响，包括对种植治疗、正畸治疗等的影响。但迄今为止牙龈生物型还没有一个明确的分类。已知的几种牙龈生物型是从研究使用的方法和技术角度分类，如超声波测量法、牙周探查透明法和锥形束计算机断层扫描法。每种方法都有优缺点，而且对“厚”和“薄”生物型都有不同定义。因此，本文的目的是根据目前对牙龈生物型的认识，介绍一些使用OCT对牙龈结构和血管造影结果研究中的发现。
牙龈炎症
牙龈脉管系统的变化是监测牙周病严重程度的重要指标。在微生物学和免疫学研究领域，已经认识到宿主的炎症反应在牙龈炎和牙周炎中的重要性。在疾病初期阶段，会发生短暂的急性炎症，如果不治疗会逐渐发展到慢性阶段，而慢性阶段的炎症反应部分体现为血管扩张和血管增生。结合过去二十年医学成像的进步，研究人员对牙龈脉管系统的体内成像进行了大量研究。迄今为止，牙龈显微成像中引人注目的两种技术是laser Doppler flow（LDF)和正交偏振光谱(orthogonal polarization spectral, OPS)分析，都能够测量血液灌注和微血管系统的变化，但也都有一定弊端，妨碍了它们在临床实践中的广泛应用。LDF只能检测小体积组织中的净红细胞运动，无法评估单个微血管的位置深度、直径和流量。OPS需要接触操作，而且对接触压力敏感，同时也不能得到血管的深度信息。在牙科中，目前OCT尚未探索牙龈的功能性脉管系统，主要依赖传统技术测量龈沟。为对牙龈炎症有更全的了解，将OCT和OCTA结合起来用于体内牙龈成像。
