Herbst双期拔牙矫治对颞下颌关节骨性结构影响的锥形束CT研究

陈维维桑婷黄臻伍军

1.南昌市中西医结合医院口腔科；2.南昌大学附属口腔医院正畸科，南昌 330006

Herbst双期拔牙矫治对颞下颌关节骨性结构影响的锥形束CT研究

陈维维1桑婷2黄臻2伍军2

1.南昌市中西医结合医院口腔科；2.南昌大学附属口腔医院正畸科，南昌 330006

目的 应用锥形束CT（CBCT）研究Herbst双期拔牙矫治对颞下颌关节骨性结构的影响。方法 选取15例以下颌后缩为主要临床表现的恒牙列早期安氏Ⅱ类错患者，采用Herbst双期拔牙矫治，在Herbst矫治器矫治前两周（T1期）、Herbst矫治器初戴入矫治时（T2期）、Herbst矫治器拆除时（T3期）及二期固定矫治器拆除时（T4期）时进行CBCT扫描，应用InvivoDental软件对CBCT图像进行三维重建和相关测量。结果 1）14例患者（28侧颞下颌关节）在T3期出现髁突后上区外侧边缘高密度、内部区域低密度类似“新月形”的增生影像。2）T3-T2期、T4-T1期，髁突前后径平均增加了0.62、0.66 mm（P＜0.01）；髁突头高度平均增加了0.54、0.53 mm（P＜0.01）。结论 Herbst功能矫治器能促进髁突发生生长改建。

双期矫治； Herbst矫治器； 颞下颌关节； 锥形束CT

1 材料和方法

1.1 研究对象

选取在南昌大学附属口腔医院正畸科就诊的15例以下颌后缩为主要临床表现的恒牙列早期安氏Ⅱ类错患者为研究对象。15例患者中，男9例，女6例；平均年龄12.4岁。所有研究对象符合以下标准：1）ANB角大于5°，磨牙为远中关系，前牙覆盖大于5 mm；2）治疗前颈椎骨龄处于Cvs2～3期（生长发育高峰前期或高峰期）；3）无系统性疾病，无严重颅面部不对称及先天缺牙，无偏侧咀嚼习惯，无正畸治疗史及外伤史，无口颌面疼痛、关节弹响、关节功能受限、下颌运动异常、头痛、耳症等颞下颌关节紊乱相关疾病史及关节创伤史等。

1.2 Herbst双期拔牙矫治设计

制作镍铬合金铸造夹板式的Herbst矫治器，使患者初戴入时前牙处于切对切位置、尖牙及磨牙偏近中关系。戴入矫治器5～7个月，后牙建后取出套杆，推下颌往后下颌也不能回复至后缩咬合位，此时即完成第一期矫治。之后拆除Herbst矫治器，减数4个第一前磨牙，以方丝弓矫治技术进行全面的二期固定矫治，期间不采用上颌头帽口外弓加强支抗及Ⅱ类颌间牵引。

1.3 研究方法

1.3.1 CBCT扫描 所有研究对象均在Herbst矫治器矫治前两周（T1期）、Herbst矫治器初戴入矫治时（T2期）、Herbst矫治器拆除时（T3期）及二期固定矫治器拆除时（T4期）时进行CBCT（Kavo公司，美国）扫描。扫描范围16 cm（直径）×13 cm（高度），管电压120 kV，管电流5 mA，曝光时间14.7 s，扫描层厚0.25 mm。

1.3.2 测量项目 采用InvivoDental软件对CBCT图像进行三维重建。首先在颞下颌关节区域选出髁突长轴最大径层面的图像作为轴状位测量图像层，测量以下项目。1）髁突长轴径：髁突内外极两侧最突点的连线距离；2）髁突前后径：髁突前后极最突点的连线距离。然后在髁突长轴的最大径层面作垂直于髁突长轴的层切线，选择处于中间的斜位图像为矢状位测量图像层，测量以下项目。1）髁突高度：髁突顶点到通过下颌升支乙状切迹切线的距离；2）髁突头高度：髁突顶点到髁突前后径最突点连线的距离；3）关节窝宽度及深度：作关节结节最下点和耳道最下点的连线，位于关节窝内的连线长度即为关节窝的宽度，关节窝顶点到此连线的垂直距离即为关节窝的深度；4）关节结节后斜面斜度：关节结节后斜面的切线与眶耳平面相交的锐角（图1）。

图 1 颞下颌关节各测量项目Fig 1 The measurements of temporomandibular joint

1.4 统计学方法

采用SPSS 17.0软件对数据进行配对t检验。

2 结果

2.1 CBCT检查

图 2 髁突后上区外侧边缘高密度、内部区域低密度类似“新月形”的增生影像（箭头示）Fig 2 Hyperplasia imaging similar to "crescent" that the outer edge was high density and inner region was low density at the pos- terior-superior border (arrow showing)

2.2 测量结果

不同时期颞下颌关节的测量值及比较见表1、2。T3-T1期、T4-T1期、T3-T2期、T4-T2期髁突前后径、髁突头高度的变化有统计学差异（P＜0.05）。

表 1 不同时期颞下颌关节的测量值Tab 1 TMJ measurements in different periods

不同时期的测量值T1　T2　T3　T4髁突长轴径/mm　18.60±1.12　18.63±1.13　18.80±0.91　18.89±1.05髁突前后径/mm　6.64±1.15　6.73±0.96　7.35±0.87　7.29±1.22髁突高度/mm　22.30±2.61　22.33±2.50　22.44±2.56　22.57±2.58髁突头高度/mm　3.03±0.42　3.01±0.38　3.56±0.45　3.55±0.41关节窝宽度/mm　19.18±1.73　19.28±2.02　19.55±1.79　19.55±2.11关节窝深度/mm　8.50±0.74　8.46±0.79　8.26±1.20　8.23±0.94关节结节后斜面斜度/°　55.50±5.43　55.70±5.04　54.16±4.27　54.65±5.01测量项目

表 2 不同时期颞下颌关节测量值的比较Tab 2 Comparison of TMJ measurements in different periods

表 2 不同时期颞下颌关节测量值的比较Tab 2 Comparison of TMJ measurements in different periods　

注：*P<0.05，**P<0.01。

不同时期测量值比较T2-T1　T3-T1　T4-T1　T3-T2　T4-T2　T4-T3髁突长轴径/mm　0.03±0.10　0.20±0.41　0.30±0.41　0.17±0.38　0.27±0.37　0.10±0.21髁突前后径/mm　0.09±0.28　0.71±0.60*　0.66±0.37**　0.62±0.47**　0.56±0.46**　-0.06±0.69髁突高度/mm　0.03±0.39　0.13±0.51　0.27±0.51　0.10±0.42　0.24±0.47　0.14±0.63髁突头高度/mm　-0.02±0.15　0.53±0.19*　0.53±0.24**　0.54±0.21**　-0.55±0.23**　0.00±0.18关节窝宽度/mm　0.11±0.51　0.37±0.96　0.38±0.92　0.26±0.73　0.27±0.68　0.01±1.03关节窝深度/mm　-0.04±0.16　-0.24±0.63　-0.27±0.40　-0.19±0.54　-0.23±0.36　-0.04±0.32关节结节后斜面斜度/°　0.20±0.77　-1.35±2.39　-0.85±1.75　-1.54±1.94　-1.05±1.35　0.49±1.15测量项目

3 讨论

3.1 髁突的改建

髁突作为下颌骨重要的组成部分及生长发育中心，其髁突软骨的形成和生长易受环境因素、功能因素和生长因子等影响而使髁突发生适应性的生长改建。Paulsen[5]通过二维的经咽侧位片研究了Herbst功能矫治后颞下颌关节改建情况，发现髁突远中嵴出现大量的“双轮廓” 影像，这些“双轮廓”影像在Herbst矫治器戴入2～6个月后最明显。本研究采用CBCT成像技术，观察到Herbst矫治器拆除时（T3期），其中14例患者共28侧颞下颌关节髁突后上部出现外侧边缘高密度、中间部分低密度类似“新月形”的增生影像。这些类似于“双轮廓”或“新月形”的影像，或许是颞下颌关节髁突适应性改建的部分，还有1例患者未观察到此类影像，可能是髁突还未发生改建或改建的部分已经成骨。Ruf等[6]应用磁共振研究Herbst矫治器对髁突改建的情况，发现矫治后30侧颞下颌关节中，有29侧髁突后上部有信号增强的清晰带，进一步说明了功能矫治器促进了髁突的改建。Rabie等[7]在SD大鼠口内戴用下颌前伸装置后对颞下颌关节进行观察，发现髁突表面，特别是髁突的中后部分有新的软骨形成，认为其主要机制是下颌前移后髁突位置发生改变引起间质细胞增殖，增殖的间质细胞后又分化成为成软骨细胞和软骨细胞，软骨细胞促使了成骨细胞的数量增加，进一步刺激了髁突的生长改建，这在组织学上也证实了功能矫治后对髁突改建的影响。

Ruf等[8]通过头颅侧位片研究安氏Ⅱ类1分类错患者经Activator矫治器治疗后髁突相对于颅底的生长变化情况，并与正常人群作对比，发现治疗组与对照组生长方向虽基本一致（主要是向上且稍向后的生长），但是垂直向上的生长变化是水平向上的5倍，且垂直向上的生长变化较对照组大了1.5倍，而水平向后的生长略微小于对照组。Pancherz 等[9]应用头颅侧位片对Herbst矫治与未经治疗的下颌后缩患者颞下颌关节进行对比研究后发现，下颌后缩患者在Herbst矫治7.5个月后髁突既有矢状向的生长也有垂直向的生长，其向后生长平均为1.8 mm，向上生长平均为2.9 mm，而未经治疗患者在7.5个月后主要是垂直方向上的生长，且其垂直方向上的生长也明显低于Herbst矫治器矫治的患者。Ruf等[8]及Pancherz等[9]都只是在二维方向上研究髁突的生长改建。本研究通过CBCT三维影像技术，定量测量髁突长轴径、髁突前后径、髁突高度及髁突头高度来研究髁突生长改建的变化，结果表明在Herbst矫治器初戴阶段（T2-T1）及二期固定矫治器矫治阶段（T4-T3），髁突长轴径、髁突前后径、髁突高度及髁突头高度并无明显变化；而在一期Herbst矫治器矫治阶段（T3-T2），髁突长轴径、髁突高度平均增加了0.17 mm、0.10 mm，虽不具有统计学意义，但是髁突前后径、髁突头高度增加了0.62 mm、0.54 mm，具有统计学意义。同时，总的双期矫治阶段（T4-T1）髁突长轴径、髁突高度平均增加了0.30 mm、0.27 mm，虽不具有统计学意义，但髁突前后径、髁突头高度增加了0.66 mm、0.53 mm，具有统计学意义，说明Herbst双期拔牙矫治后下颌后缩患者的髁突发生了一定的适应性生长改建的变化。

3.2 关节窝的改建

正常生长发育的个体，其关节窝生理性的生长主要是向后下方向。功能性前移下颌后，关节窝会发生与正常生长发育模式相反的生长改建，其原因可能是功能矫形前移下颌后，关节窝的前缘发生了骨质吸收，顶部及后缘发生骨沉积，关节窝局部向前下方向得到了改建。Ruf等[10]对Herbst矫治器治疗50例青少年和28例年轻成人的MRI研究后，发现分别有36例青少年和22例年轻成人都发生了关节窝的改建迹象，且大多数都处于关节窝后部及关节窝顶部区域，但关节窝发生改建的时间滞后于髁突的改建。Katsavrias[11]应用Activator矫治器矫治35例下颌后缩患者后对颞下颌关节进行了定量测量分析，发现治疗后关节窝的形态并未发生改变，认为功能矫治器对关节窝的改建能力有限。本研究并未观察到关节窝有类似于增生或部分吸收的影像，且定量测量发现Herbst矫治器拆除时（T3期）及固定矫治器拆除时（T4期）与Herbst矫治器初戴时（T2期）相比，反映关节窝改建的关节窝深度、宽度及关节结节后斜面斜度均无明显差异。提示本研究中Herbst矫治器可能对下颌后缩患者关节窝的改建能力有限。产生此结果的原因或许与以下几点相关：1）功能矫治前移下颌后如果使关节窝向前下方改建，可能与关节窝随颅底生长发育而向后下方的生长模式产生了抵消或部分抵消作用；2）关节窝颞骨部的骨膜成骨方式与髁突的软骨内成骨方式不一样，骨膜成骨可能有时在影像学检查中不易成像；3）功能性前移下颌后，髁突的前移可能掩盖了关节窝前下移位的生长改建变化[10-11]；4）虽然CBCT是较理想的颞下颌关节骨性结构测量技术，但实验结果也可能受关节窝区域显像不佳或测量方法不敏感等因素的影响。

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（本文编辑 李彩）

Cone beam computed tomography analysis of the bony structure of the temporomandibular joint during two phase treatment with Herbst appliance

Chen Weiwei1, Sang Ting2, Huang Zhen2, Wu Jun2.
(1. Dept. of Stomatology, Traditional Chinese Medicine and Western Medicine Combination Hospital of Nanchang City, Nanchang 330006, China; 2. Dept. of Orthodontics, The Affiliated Stomatological Hospital of Nanchang University, Nanchang 330006, China)

Correspondence: Wu Jun, E-mail: wujundent@163.com.

Objective This study assessed the effects of two-phase treatment with Herbst appliance on the bony structure of the temporomandibular joint via cone beam computed tomography (CBCT) analysis. Methods This study selected 15 patients exhibiting early permanent dentition and classⅡmalocclusion combined with mandibular retrusion treated by a two phase treatment (Herbst and fixed appliance). The CBCT scans of the patients were obtained at the following stages: 2 weeks before Herbst treatment (T1), at the start of treatment when the Herbst appliance was set in place (T2), immediately after removal of the Herbst appliance (T3), and immediately after removal of the edgewise appliance (T4). Three-dimensional reconstruction and related measurements were performed using InvivoDental software, and the acquired data were statistically analyzed. Results 1) CBCT showed a crescent-shaped hyperplasia at the posterior-superior border of the condyles that the outer edge was highly dense and the inner region was lowly dense in T3 in 14 patients (28 condyles). 2) In T3–T2 and T4–T1, the diameters of the anteroposterior condyles increased by 0.62 and 0.66 mm, respectively (P＜0.01), and the condylar head height correspondingly increased by 0.54 and 0.53 mm (P＜0.01). Conclusion Condylar growth remodeling occurs during Herbst treatment.

two phase treatment; Herbst appliance; temporomandibular joint; cone beam computed tomography

R 783.5

A [doi] 10.7518/hxkq.2016.05.013

2016-03-16；

2016-06-18

陈维维，住院医师，硕士，E-mail：succkuy@163.com

伍军，主任医师，硕士，E-mail：wujundent@163.com