安氏Ⅰ类错患者垂直向面型与自然头位及颈椎姿势的关系

刘　畅，刘　莹，王思涵，郭小凯，王　硕

(1.广州医科大学附属口腔医院 广州口腔病研究所 口腔医学重点实验室，广东 广州 510140；2.吉林大学口腔医院正畸科，吉林 长春 130021)

刘畅1,2，刘莹2，王思涵2，郭小凯2，王硕1

(1.广州医科大学附属口腔医院 广州口腔病研究所 口腔医学重点实验室，广东 广州 510140；2.吉林大学口腔医院正畸科，吉林 长春 130021)

目的：探讨安氏Ⅰ类错牙合不同垂直向面型患者的自然头位及颈椎姿势，阐明安氏Ⅰ类错牙合垂直向面型与自然头位及颈椎姿势的关系。方法：选取年龄为8～15岁的安氏Ⅰ类错牙合患者94例作为研究对象。根据下颌平面角的不同将受试者分为高角组(31例)、均角组(33例)和低角组(30例)。拍摄患者自然头位头颅侧位片，并进行头影测量，并对3组间表达颅面形态、头位和颅颈姿势的变量进行比较。结果：高角组患者下颌平面与真垂线及颈椎间夹角(ML/VER、ML/OPT和ML/CVT)最小，低角组最大(P<0.01)；高角组患者代表头位及颅颈姿势的变量(NSL/VER、FH/VER、NSL/OPT、NL/OPT、NSL/CVT和FH/CVT) 最大，低角组最小(P<0.05)；高角组患者下颌支与颈椎间夹角(RL/OPT和RL/CVT)最大，低角组最小(P<0.01)；颈椎倾斜及颈曲(OPT/HOR、CVT/HOR和OPT/CVT)3组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论：安氏Ⅰ类错牙合不同垂直向面型(高、均和低角)患者自然头位及颈椎姿势有明显差异，高角者头位及颈椎姿势明显上扬，低角者相反。

垂直向面型;自然头位;颅面形态;颈椎姿势

自然头位(natural head position, NHP)为头部与真垂线之间的关系，其能展示人自然状态下的美学表达[1]。在NHP下进行头影测量分析可使临床医生更加客观地评价患者的颅颌面形态，并且NHP作为一种可重复的头位[2]，被认为比颅内参考线更加可靠[1]，因此越来越受到正畸科医生的重视。目前观点认为：自然头位与颅面形态、未来生长趋势、呼吸和咬合等功能性因素有关[3-5]。研究[3]显示：矢状向及垂直向颅面形态均与自然头位有相关性。关于自然头位与颅面形态、颈椎姿势的关系，以往学者进行的研究大多只是单一讨论颅部矢状向或垂直向关系对头颈姿势位的影响，而对矢状向及垂直向同时分类者较少见，仅刘莹等[6]研究了骨性Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ类错牙合均角患者自然头位及颈椎姿势的关系。目前尚未见对安氏Ⅰ类错牙合不同垂直向面型患者进行自然头位及颈椎姿势分析的相关报道。本研究通过测量分析安氏Ⅰ类错牙合不同垂直向面型患者代表颅面形态、自然头位及颅颈姿势的变量，探讨安氏Ⅰ类错牙合患者不同垂直向面型与自然头位及颈椎姿势的关系。

1　资料与方法

1.1病例选择和分组选取2013—2014年就诊于吉林大学口腔医院正畸科年龄为8～15岁的安氏Ⅰ类错牙合患者94例作为研究对象，其中男性和女性各47例，年龄(12.17±1.42)岁。入选标准：受试者无颅面畸形，无颅颈部外伤、手术史，无系统性肌肉、关节疾病，安氏Ⅰ类错牙合(根据ANB角及Wits值)。排除标准：受试者有正畸史或不能配合。根据垂直向颅面形态，受试者分成3组：高角组，下颌平面角(mandibular plane angle, NSL/ML)>40°；均角组，32°≤NSL/ML≤40°；低角组，NSL/ML<32°。各组样本分布见表1。

1.2头颅侧位片的拍摄受试者放松，自然站立，双臂自然垂于身体两侧，双脚脚跟并拢，脚尖分开约45°。头部做前后向摆动，并逐渐减小摆动幅度，当受试者感到处于“自然平衡”状态时头部停止摆动，双目自然平视前方。在不影响受试者头位的情况下放入耳塞。拍摄头颅侧位片时，受试者处于正中咬合，上下唇轻轻接触。并设置一金属链条标志“真垂线”。

表1低角、均角和高角组纳入人数及年龄

Tab.1Sample sizes and ages in low angle, average angle, and high angle groups

DescriptionTotal/BoyAge(year)Numberofsubjects94/4712.17±1.42Lowangle30/1512.20±1.44Averageangle33/1711.91±1.50Highangle31/1512.57±1.12

1.4测量项目参考平面：前颅底平面(nasion-sella line，NSL)，眶耳平面(frankfort line，FH)，腭平面(nasal line，NL)，下颌平面(mandibular line，ML)，真性水平面(true horizontal line，HOR)，真性垂线(true vertical line，VER)，下颌支平面(ramus line，RL)，第二颈椎平面(odontoid process tangent，OPT)，第二、四颈椎平面(CVT)。测量项目：①NSL/ML、Frankfort 下颌平面角(frankfort mandibular plane angle, FH/ML)、面高比(后面高/前面高，S-Go/N-Me)，反映垂直向颅面形态；ANB角、Wits值，反映矢状向颅面形态；②NSL/VER、FH/VER、NL/VER，反映头位(颅及上颌)；③NSL/OPT、 FH/OPT、NL/OPT、NSL/CVT、FH/CVT，NL/CVT，反映颅颈关系(颅及上颌)；④ML/VER、ML/OPT、ML/CVT，反映下颌相对真垂线及颈椎的姿势；⑤RL/OPT，RL/CVT，反映下颌支与颈椎倾斜关系；⑥OPT/HOR、CVT/HOR、OPT/CVT，反映颈椎倾斜度及颈曲大小。见图1和表2。面高比结果为比值，Wits值单位为mm，其余测量项目单位均为度。

NSL: Nasion-sella line; FH: Frankfort line; NL: Nasal line; ML: Mandibular line; HOR: True horizontal line; RL: Ramus line; OPT: Odontoid process tangent; CVT: The line through the most postero-inferior point on the corpus of the second and fourth cervical vertebra; VER: True vertical line; S-Go: Posterior facial height; N-Me: Anterior facial height.

图1颅面形态、头位及颈椎姿势变量示意图

Fig.1Cephalometric tracing illustrating variables representing craniofacial morphology, head position and cervical posture

2　结　果

2.1反映矢状向和垂直向颅面形态的变量3组间ANB角及Wits值比较差异无统计学意义(P>0.05)。NSL/ML、FH/ML及面高比比较差异有统计学意义(P<0.01)，高角组患者NSL/ML及FH/ML最大，低角组最小；高角组患者面高比最小，低角组患者最大。低角组NSL/NL及NL/ML值最小，高角组最大，其中NSL/NL在高角组与低角组和高角组与均角组间比较差异均有统计学意义(P<0.05或P<0.01)，NL/ML值在3组中任意2组间比较差异均有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。见表3。

表2　测量项目描述

2.2反映头位和颅颈关系的变量(颅及上颌) 低角组患者NSL/VER、FH/VER和NL/VER值最小，高角组最大，单因素方差分析结果显示：NSL/VER 3组间比较差异有统计学意义(P<0.01)。两两比较结果显示：高角组与低角组及高角组与均角组患者NSL/VER和FH/VER比较差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01)，见表3。高角组反映颅颈关系的测量项目(NSL/OPT、 FH/OPT、NL/OPT、NSL/CVT、FH/CVT及NL/CVT)最大，低角组最小，均角组介于二者之间。单因素方差分析显示：NSL/OPT和NSL/CVT在3组间比较差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。两两比较结果显示：NSL/OPT在低角组与均角组及低角组与高角组比较差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01)；NSL/CVT在高角组与低角组及高角组与均角组比较差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。虽然3组间比较无统计学差异，但两两比较结果显示：NL/OPT在低角组与均角组，FH/CVT在高角组与低角组及高角组与均角组比较差异均有统计学意义(P<0.05)。见表3。

2.3反映下颌与真垂线及颈椎姿势关系的变量高角组ML/VER、ML/OPT及ML/CVT最小，低角组最大，且单因素方差分析显示3组间比较差异有统计学意义(P<0.05)。两两比较结果显示：ML/VER在3组间任意2组间比较差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01)，ML/OPT在高角组与低角组及高角组与均角组间比较差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01)，ML/CVT在低角组与均角组及低角组与高角组比较差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。高角组下颌支与颈椎之间的夹角最大，低角组最小，且在3组间比较差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。两两比较结果显示：RL/OPT及RL/CVT在高角组与低角组及高角组与均角组间比较差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。见表3。

2.4反映颈椎倾斜及颈曲的变量3组间颈椎倾斜度(OPT/HOR和CVT/HOR)基本相同，差异无统计学意义(P>0.05)。均角组颈曲(OPT/CVT)较小，高角组较大，且2组患者比较差异有统计学意义(P<0.05)；其他2组患者比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表3。

表3　矢状向、垂直向面型和头位及颅颈姿势变量统计

*P<0.01vsaverage angle group;△P<0.01vshigh angle group;#P<0.01vslow angle group.

3　讨　论

Peng 等[7]通过为期15年的纵向研究证实：NHP是一个非常稳定的可重复性头位。尽管性别对NHP及颈椎姿势是否有影响至今存在争议，本研究中男性和女性受试者数目基本相等，且有学者指出，年龄和性别对NHP无明显影响[8-10]，因而本研究未对年龄和性别分别进行讨论。本研究中得到的NHP及颈椎姿势的差异可完全归因于不同垂直向面型的影响。

研究[3]表明：矢状向及垂直向颅面形态均与NHP有紧密联系，矢状向颌骨关系与SN平面相对真垂线及颈椎的倾斜有相关性，对于垂直向面型，下颌骨相对SN平面及腭平面的倾斜与颅颈姿势有相关性。因此，本研究选择安氏Ⅰ类错牙合高、均和低角患者作为研究对象，排除了矢状向颅面形态对头位、颈椎姿势的影响，只讨论垂直向面型对自然头位及颅颈姿势的影响。NSL/ML、 FH/ML和面高比是正畸中常用的评价垂直向面型的指标[11-12]，本文作者根据NSL/ML值对受试者进行分组，但NSL/ML不能作为评估垂直向面型的唯一指标[13]，因此，本文作者同时测量了FH/ML及面高比，结果显示：3组间垂直向面型比较差异有统计学意义，每组NSL/ML、 FH/ML 及面高比有高度一致的趋势，证实本研究中所采用的分组方法是可靠的。高角组NSL/ML、 NSL/NL 及NL/ML最大，低角组最小。3组间NSL/ML及NL/ML的差异大于NSL/NL的差异，这是因为下面高对垂直向面型有更重要的影响[14]。

本研究中高角组患者代表头位的变量NSL/VER、 FH/VER和 NL/VER最大，低角组最小。Solow等[3]研究发现：下颌平面相对颅底及腭平面倾斜小常与“头部屈曲”相关联，本研究得到的结果与以往研究[3]结果一致。然而，也有学者[12]持相反意见，认为低角组NSL/VER较大。颅颈姿势与面部生长型密切相关，高角组患者NSL/OPT、FH/OPT、NL/OPT、NSL/CVT、FH/CVT和NL/CVT最大，低角组最小。研究[3]表明： NSL/ML、NL/ML值小与“头部屈曲”相关联，下颌平面倾斜大与“头部伸展”相关联。Dubojska等[12]也证实：长面型者NSL/OPT及NSL/CVT值比短面型者大，本研究得到的结果与以往研究一致。同时，颅颈姿势的生长变化被证实与面部骨骼生长型的变化相关[4]，颅颈角减小与向前、水平方向的面部生长相关，反之亦成立[12]。虽然有大量研究[13-14]证实：不同面型者有显著不同的颅颈姿势，但也有学者[15]认为不同面型者NHP无明显区别。

低角组患者的变量ML/VER、ML/OPT、ML/CVT最大，高角组最小，这可归因于3组间下颌不同的生长旋转型[16]。短面者面部向前生长，下颌向前旋转，长面者相反[12]。以往研究[3]表明：NSL/ML小者下颌与颈椎及真垂线相对“垂直”，NSL/ML大者下颌与颈椎及真垂线相对“平行”，本研究结果与之一致。研究[3]证实：NSL/ML大者下颌支与颈椎间夹角大，NSL/ML小者下颌支与颈椎夹角小，本研究得到的结果与之相一致， 高角组患者RL/OPT和RL/CVT最大，低角组最小。

本研究中3组患者颈椎倾斜及颈曲基本无差异，以往研究[3]发现：短面型者颈椎直立且曲度大，长面型者颈椎后倾且曲度小。上述研究结果的不一致性可能是由不同研究的设计、实验方法和样本来源不同等因素所导致。

以往研究[12]表明：NHP能够影响颅面生长的方向。功能性矫形治疗正是基于改变头颈姿势以改变颅面生长型的理论[17]。头部相对颈椎及真垂线姿势的改变将影响颅面生长方向。根据软组织张力学说，随着颅颈角增大，头颈部组织及牙-牙槽受到的源自软组织的背向拉伸力增大，阻碍面部正常向前生长的推动力，使其矢状向的发育受到阻碍[18]。然而，本研究只是横向研究，对于头位改变及颅面生长型改变的因果关系不能得到明确的结论，本课题组将进一步进行纵向研究以期对其有更深刻的理解。

综上所述，安氏Ⅰ类错牙合不同垂直向面型患者NHP及颅颈姿势有明显不同，高角组患者下颌骨相对真垂线及颈椎倾斜最小，低角组最大；高角组其他代表头位及颅颈姿势的变量最大，低角组最小。高角组下颌支相对颈椎倾斜最大，低角组最小。

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Relationships between vertical facial pattern and natural head position,cervical posture in patients with skeletal class Ⅰ relationship

LIU Chang1,2, LIU Ying2, WANG Sihan2, GUO Xiaokai2, WANG Shuo1

(1.Key Laboratory of Oral Medicine,Guangzhou Institute of Oral Disease,Stomatology Hospital of Guangzhou Medical University,Guangzhou 510140, China;2.Department of Orthodontics, Stomatology Hospital,Jilin University, Changchun 130021, China)

ObjectiveTo investigate the natural head position and cervical posture in the patients with different vertical facial patterns with skeletal class Ⅰ relationship, and to clarify the relationships between vertical facial patterns and natural head position, cervical posture in the patients with skeletal class Ⅰ relationship. Methods94 patients aged 8-15 years old with skeletal class Ⅰ relationship were selected as the subjects. The subjects were classified into high angle group, average angle group, and low angle group according to their mandibular plane angles. The cephalometric radiographs in natural head position were taken, and the variables representing craniofacial morphology, head position, and craniocervical posture were measured. The intergroup differences in variables were compared. ResultsThe inclinations of mandible to the true vertical and cervical column (ML/VER,ML/OPT,ML/CVT) were smallest in high angle group, and they were largest in low angle group (P<0.01); other variables representing head posture and craniocervical posture (NSL/VER,FH/VER,NSL/OPT,NL/OPT, NSL/CVT,FH/CVT) were largest in high angle group, and they were smallest in low angle group (P<0.05). The inclinations of ramus to cervical column (RL/OPT,RL/CVT) were largest in high angle group and they were smallest in low angle group (P<0.01). There were no significant differences in the inclinations of cervical column and cervical lordosis (OPT/HOR,CVT/HOR,OPT/CVT) among three groups (P>0.05). ConclusionThe significant differences exist in natural head position and cervical posture among the patients with skeletal class Ⅰ relationship with different vertical facial patterns (high angle,average angle,low angle); the subjects with high angle show extended head position and cervical posture, while the subjects with low angle exhibit the opposite tendency.

vertical facial patterns; natural head position; craniofacial morphology; cervical posture

1671-587Ⅹ(2015)06-1249-06

10.13481/j.1671-587x.20150629

2015-08-31

吉林省发展与改革委员会产业技术研究与开发专项项目资助课题(2013C023-5)；吉林省长春市科技局国际科技合作计划项目资助课题(14GH004)

刘畅(1972-)，男，吉林省蛟河市人，副教授，副主任医师，医学博士，硕士研究生导师，主要从事口腔正畸的基础与临床方面的研究。

刘畅，副教授，硕士研究生导师(Tel:020-61350506,E-mail:1398639141@qq.com)

R783.5

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