不同垂直骨面型青少年患者上气道的CBCT研究

詹志松　董丽玲　余捷　方飞　汪泽　谢秋洺　史建陆

颌面部骨骼发育异常是造成上气道狭窄的解剖因素之一。自Angle[1]医生发现安氏Ⅱ类1分类错畸形与上气道阻塞和口呼吸之间存在相关性后，大量的研究表明颌骨的位置关系与上气道的大小形态关系密切[2-6]。研究发现，下颌骨的生长方式与气道阻塞和口呼吸之间有一定的相关性[7-8]，但研究多为通过头颅侧位片获得上气道二维的数据，难以全面反映气道的三维结构。本研究应用CBCT研究不同垂直生长方式对I类错患者口咽气道大小的影响，探讨颌面部骨骼形态与气道的关系。

1　资料与方法

1.1　研究对象

从2013～2015 年在厦门市口腔医院正畸就诊的青少年患者的CBCT影像随机选择88 例研究对象。入选标准：①年龄11～16 岁；②矢状骨面型为I类，即0.7°30.5°。

1.2　研究方法

1.2.1CBCT数据的获取所有研究对象均采用厦门市口腔医院放射科的CBCT(NewTom VGi，Italiy)进行统一拍摄。患者取直立位，颏部与额部固定于支架台上，双眼平视前方，头部的矢状面与地面垂直，眶耳平面与地面平行。上下颌自然咬合，舌处于休息位。拍摄过程中保持头部稳定，平静呼吸，不咀嚼，不吞咽。将采集的CBCT数据转换保存为DICOM文件格式，导入三维重建软件Dolphin (Version 11.5； Dolphin Imaging & Management Solutions，Chatsworth，USA)进行重建测量。

1.2.2测量项目根据本研究需要结合以往的研究[9]，选取7 个上气道测量项目进行研究(表 1)。口咽：从咽腔硬腭水平(the hard palate，HP)到会厌尖水平(the top of the epiglottis，TE)，包括腭咽(图 1)和舌咽两部分；腭咽：从HP到软腭水平(the soft palate，SP)；舌咽：从SP到TE。在CBCT生成的头颅侧位片上选取4 个可能与口咽气道大小相关的颌面部骨骼形态测量指标[9]： 上齿槽座点-鼻根点-下齿槽座点(ANB)； 下颌平面角(FMA)；髁顶点-颏前点(Co-Po)；关节点-颏顶点距离(Ar-Gn)。

表 1　口咽气道测量项目

图 1口咽气道的分界

Fig 1Segments of oropharyngeal airway

所有测量项目均由作者在一段时间内完成，测量条件保持不变。 2 周后重复测量第2 次，取2 次的平均值。

1.3　统计学分析

运用SPSS 16.0软件进行统计分析。采用卡方检验和单因素方差分析分别检验性别和年龄在各组间的分布。采用单因素方差分析比较不同垂直骨面型3 组间上气道的大小是否存在差异，若组间存在差异则进一步采用LSD分析方法进行两两比较。气道大小与颅颌面结构的相关性采用Pearson相关分析。检验水准α=0.05。

2　结　果

2.1　各组性别和年龄的分布情况

表 2和表 3显示年龄和性别在低角组、均角组和高角组各组间的分布差异均无显著性(P>0.05)。

表 2　受试者性别分布

表 3　受试者年龄分布

2.2　不同垂直骨面型口咽气道的差异

表 4显示不同垂直骨面型的口咽总体积、腭咽体积、舌咽体积、各平面截面积及口咽最小截面积差异均存在显著性(P<0.05)，且基本表现为高角组<均角组<低角组。表 5显示除均角组和高角组的硬腭和软腭平面截面积差别无统计学差异外(P>0.05)，口咽气道各段的体积(图 2)及最小截面积(图 3)差异均有显著性(P<0.05)。

2.3　口咽大小与颌面部骨骼形态的相关性

表 6结果显示口咽各段的体积、截面积及最小截面积与FMA成负相关(P<0.05)；除硬腭平面截面积外，其余各项与下颌骨长度呈正相关(P<0.05)。

A: 口咽体积； B: 舌咽体积；C: 腭咽体积

图 2气道体积

A： Oropharynx volume(VOP); B： Velopharynx volume (VVP); C: Glossopharynx volume (VGP)

Fig 2Volume of pharyngeal airway

图 3口咽气道的最小截面的面积

Fig 3Minimal cross-sectional area of OP (SMIN) and cross-sectional area of SP plane (SSP)

3　讨　论

3.1　CBCT在上气道方面应用的优势

以往学者对颅颌面的发育与上气道的关系做了大量的研究， 但结果仍存在争议[2-8]。在大部分研究中所采用的是二维的X线头颅侧位片，所测量的项目局限于线距和矢状面面积， 无法从三维角度全面反应气道的大小，且X线头颅侧位片影像存在重叠、放大、失真等因素也降低了测量的准确性[10]，这可能也是导致研究结果存在争议的重要原因。本研究采用CBCT从三维角度全面分析气道的大小。CBCT放射剂量低，成像精度高，在评估上气道的精确性与可靠性方面也得到了证实[11]。 CBCT的高精度、低放射、低费用、扫描时间短等优点使得其从传统的三维工具如传统CT、MRI等影像工具中脱颖而出。

表 5不同骨面型组间两两比较 (LSD法,P值)

Tab 5Multiple comparison of pharyngeal airway by LSD test in the subjects with different vertical skeletal patterns (P)

表 6口咽大小与颌面部骨骼形态的相关分析 (r值)

Tab 6Pearson correlation coefficient of oral airway with craniofacial skeletal structure (r)

注： ①P<0.05， ②P<0.01

3.2　上气道的影响因素

气道的大小受多种因素的影响。年龄和性别都可能对上气道的大小存在一定的影响[12]，故本研究中对各组的性别和年龄分布进行控制以增强结果的可靠性。尽管矢状骨面型对气道的影响仍存在争议，但大部分研究表明矢状骨面型是影响上气道大小的一个重要因素[2,5,9]。因此，本研究选择了I类骨面型错患者以排除矢状骨面型对气道大小的影响。

3.3　垂直骨面型对上气道的影响

目前国内有关于不同垂直骨面型青少年患者上气道的锥形束CT研究的相关报道较少。

本研究通过CBCT比较矢状骨面型正常而垂直骨面型不同的各组间口咽气道的差异，结果显示不同垂直骨面型的口咽各段的体积、截面积及最小截面积差异均存在显著性 (P<0.05)，且基本表现为高角组<均角组<低角组。这与张明烨等[13]的研究结果一致，其通过比较骨性I类不同垂直骨面型成人患者的上气道，结果低角组口咽各段体积大于高角组。郭涛等[3]对120 名替牙期安氏Ⅰ类不同垂直骨面型儿童的X线头颅侧位片进行测量研究，比较不同垂直骨面型组间上气道矢状径和舌骨的差异，结果亦发现上气道矢状径高角组<均角组<低角组，比较不同垂直骨面型的成人气道也得到了相同的结果[4]。Grauer等[14]是第一个应用CBCT评估不同垂直骨面型错患者气道的差异，结果显示上气道的体积在不同垂直骨面型组间差异无统计学意义。与本研究不同是，在Grauer等的研究中并未对比较确定的气道的影响因素——矢状骨面型进行匹配控制，研究中混杂了矢状骨面型对上气道的可能影响。因此，矢状骨面型对上气道的影响可能是造成其结果与本研究不同的原因。同样的，刘萌萌等[15]的研究认为不同垂直骨面青少年患者气道大小及形态差异无显著性，其垂直骨面型的分组中同样混杂了不同矢状骨面型，且不同矢状骨面型在不同组间的分布情况不明，这就无法排除矢状骨面型对上气道大小的影响。

近来，Celikoglu等[16]应用CBCT对不同垂直骨面型成人患者上气道的差异进行了研究，与本研究结果类似，Celikoglu等认为不同垂直骨面型间气道的体积存在显著差异，且低角组的口咽体积最大。在其研究中，仅对气道各段的体积进行比较，而并未对与气道阻塞有重要意义的最小截面积进行研究。与本研究不同的是，Celikoglu等的研究显示均角组和高角组的口咽体积差异无显著性。除了样本年龄的不同，值得注意的是，在Celikoglu等的研究中所用的CBCT是仰卧式的，这与本研究中CBCT拍摄时的直立位不同。当人从直立位到仰卧位，软腭、会厌会后坠，这将影响气道的大小[17]。仰卧位适合作为OSA研究时的体位，而直立位更接近自然头位，被推荐作为上气道形态和大小基准评估的体位[18]。

本研究结果显示口咽各段的体积、截面积及最小截面积与FMA成负相关(P<0.05)。随着FMA角的增大，各段体积、截面积和最小截面积减小。这可能是由于随着下颌后旋，舌根的位置向后向下移动。研究发现长面型者其舌骨位置更靠后，舌骨位置在低角、均角、高角组中逐渐后移[3,19-20]，这一趋势与不同垂直骨面型气道大小的变化趋势一样，舌骨位置的后移可能是导致气道减小的原因。

4　结　论

本研究结果提示高角患者上气道体积相对较小，上气道狭窄的高角青少年患者在成人后可能更易罹患OSAHS[19]。这提示医生在制定治疗计划时应考虑到气道问题，对于气道狭窄的高角患者应注意询问其呼吸系统问题，警惕出现阻塞性睡眠呼吸暂停综合征。治疗期间应控制下颌平面避免下颌的顺时针旋转以防出现医源性的OSAHS。

[1]Angel E. Treatment of malocclusion of the teeth[M]. Philadephia: SS white manufacturing company, 1907： 116-117.

[2]曾祥龙, 唐志慧. 矢状骨面型与上气道形态和舌骨位置关系的研究[J]. 现代口腔医学杂志, 2004, 18(3): 231-234.

[3]郭涛, 丁寅. 替牙期不同垂直骨面型儿童上气道形态和舌骨位置差异的研究[J]. 口腔医学研究, 2006, 22(1): 58-62.

[4]郭涛, 丁寅. 不同垂直骨面型成年患者上气道形态和舌骨位置差异的研究 [J]. 实用口腔医学杂志,2006, 22(1): 25-29.

[5]Ceylan I, Oktay H. A study on the pharyngeal size in different skeletal patterns[J]. Am J Orthod Dentofacial Orthop, 1995, 108(1): 69-75.

[6]Joseph AA, Elbaum J, Cisneros GJ, et al. A cephalometric comparative study of the soft tissue airway dimensions in persons with hyperdivergent and normodivergent facial patterns[J]. J Oral Maxillofac Surg, 1998, 56(2): 135-139.

[7]Battagel JM, L' Estrange PR. The cephalometric morphology of patients with obstructive sleep apnoea(OSA)[J]. Eur J Orthod, 1996, 18(6): 557-569.

[8]刘月华, 曾祥龙, 傅民魁, 等. 阻塞性睡眠呼吸暂停综合征患者上气道及周围结构的头影测量[J]. 中华口腔医学杂志,1999, 34(4): 213.

[9]Kim YJ, Hong JS, Hwang YI, et al. Three-dimensional analysis of pharyngeal airway in preadolescent children with different anteroposterior skeletal patterns[J]. Am J Orthod Dentofacial Orthop, 2010, 137(3): 306.

[10]Ahlqvist J, Eliasson S, Welander U. The effect of projection errors on cephalometric length measurements[J]. Eur J Orthod, 1986, 8(3): 141-148.

[11]Lagravère MO, Major PW. Proposed reference point for 3-dimensional cephalometric analysis with cone-beam computerized tomography[J]. Am J Orthod Dentofacial Orthop, 2005, 128(5): 657-660.

[12]Abramson Z, Susarla S, Troulis M, et al. Age-related changes of the upper airway assessed by 3-dimensional computed tomography[J]. J Craniofac Surg, 2009, 20 Suppl 1: 657-663.

[13]张明烨, 李永明, 陈金武, 等. 骨性I类不同垂直骨面型成人上气道的三维分析测量[J]. 实用口腔医学杂志, 2013, 29(2): 209-213.

[14]Grauer D, Cevidanes LS, Styner MA, et al. Pharyngeal airway volume and shape from cone-beam computed tomography: Relationship to facial morphology[J]. Am J Orthod Dentofacial Orthop, 2009, 136(6): 805-814.

[15]刘萌萌, 刘琳, 傅尧. 不同骨面型青少年上气道的锥体束CT分析[J]. 中华口腔正畸学杂志, 2014, 21(2): 73-77.

[16]Celikoglu M, Bayram M, Sekerci AE, et al. Comparison of pharyngeal airway volume among different vertical skeletal patterns: A cone-beam computed tomography study[J]. Angle Orthod, 2014, 84(5): 782-787.

[17]Sutthiprapaporn P, Tanimoto K, Ohtsuka M, et al. Positional changes of oropharyngeal structures due to gravity in the upright and supine positions[J]. Dentomaxillofac Radiol, 2008, 37(3): 130-135.

[18]Guijarro-Martínez R, Swennen GR. Cone-beam computerized tomography imaging and analysis of the upper airway: A systematic review of the literature[J]. Int J Oral Maxillofac Surg, 2011, 40(11): 1227-1237.

[19]Opdebeeck H, Bell WH, Eisenfeld J, et al. Comparative study between the SFS and LFS rotation as a possible morphogenic mechanism[J]. Am J Orthod, 1978, 74(5): 509-521.

[20]Tallgren A, Solow B. Long-term changes in hyoid bone position and craniocervical posture in complete denture wearers[J]. Acta Odontol Scand, 1984, 42(5): 257-267.