高角型Ⅱ1患者舌体与下颌骨形态及位置相关性

王之瑜,杨彤彤,2*,刘莉萍,程开清

(1 山西医科大学口腔医学院·口腔医院正畸科,太原 030001;2 山西医科大学第一医院正畸科;*通讯作者,E-mail:317173359@qq.com)

安氏Ⅱ类1分类错牙合是临床上常见的错牙合畸形之一,常伴深覆盖、深覆牙合和下颌后缩等现象,甚至引起气道狭窄、睡眠呼吸暂停综合征,对牙、颌、面影响较大[1],其中,高角患者是其临床的常见类型。舌体及下颌骨有共同的起源,是口颌系统重要的组成部分,既往研究发现高角型安氏Ⅱ类1分类患者下颌骨后缩且后面高发育不足[2],舌体亦呈后缩状态[3],但关于二者的相关性研究尚未见报道。本研究应用CBCT三维重建的方法定位高角型安氏Ⅱ类1分类下颌后缩患者舌体与下颌骨的解剖标志点,测量各项相关指标,对二者位置形态相关性进行研究,分析此类错牙合畸形形成机制,拟为颅面部生长发育的研究以及该类错牙合的诊断与治疗提供参考依据。

1 材料和方法

1.1 一般资料

选取2016-12～2018-03就诊于山西医科大学第一医院口腔正畸科安氏Ⅱ类1分类下颌后缩患者45例,男26例,女19例,年龄17-26岁,平均21.5岁。纳入标准:①安氏Ⅱ类1分类;②垂直骨面型为高角(MP-FH>36.7°);③头颅侧位片显示下颌后缩,反映下颌相对颅部位置的角SNB<76.2°;④研究区域内无创伤史或手术史;⑤无正畸治疗史;⑥下颌无偏斜或畸形;⑦牙列完整,无病理性缺牙;⑧舌系带无过短、过长等异常;⑨无咀嚼肌功能不调或颞下颌关节退行性疾病者。

1.2 方法

1.2.1 影像采集 每位患者在矫治前均由同一位影像科医师使用同一台NewTom-CBCT设备扫描,要求眶耳平面与地面平行,拍摄前嘱患者做正中牙合位的吞咽动作,此时舌体自然回到初始位置;拍摄时,嘱患者轻呼吸,舌及面部肌肉组织放松,不咀嚼,不吞咽。患者取坐位,两眼平视,头部放松状态下取自然头位,牙齿处于牙尖交错位,控制下颌骨位置,避免舌位置的变化。若CBCT显示舌背有明显不规则波浪形或非生理曲度,则表明舌体未处于自然放松位置,嘱患者适当休息后重新拍摄。拍摄结束后将患者CBCT数据以医学数字成像和通信(digital imaging and communications in medicine,DICOM)格式储存,导入Mimics17.0医学图像处理软件对数据进行处理。

1.2.2 舌位置、形态测量 应用Mimics17.0软件对头位进行校准,采取多平面重建(multi-planer reconstruction,MPR)联合定点法定位鼻根点(N)、蝶鞍中心点(S)、颅底点(Ba),此三点确定正中矢状面(图1以定位Ba点为例)。通过舌尖点T(舌尖最前下点)垂直于正中矢状面的横断面为基准平面,分别确定S点(蝶鞍中心)、S’点(蝶鞍中心S点在基准平面上的垂直投影点)、会厌点E。正中矢状面上ET连线长度代表舌长度,舌背轮廓最高点至ET连线垂直距离代表舌高度,S-S’连线长度表示舌体垂直位置,基准平面上T-S’连线长度表示舌体水平位置(见图2)。

A.3D窗口;B.冠状面;C.横断面;D.矢状面图1 CBCT三维重建通过多平面重建定位颅底点(Ba)Figure 1 Location of the basion(Ba) by multi-planer reconstruction in CBCT three-dimensional reconstruction

图2 CBCT三维重建后的正中矢状面上测量舌水平位置(T-S’)、舌垂直位置(S-S’)、舌长度(ET)与舌高度(舌轮廓最高点至ET连线垂直距离)Figure 2 Measurement of horizontal position of the tongue(T-S’), the vertical position of the tongue (S-S’), the length of the tongue(ET) and the height of the tongue(the vertical distance from the highest point of the tongue contour to the ET line) on the median sagittal plane after the three-dimensional reconstruction of the CBCT

1.2.3 下颌骨形态测量 应用Mimics17.0软件选择阈值,区域增长,分割下颌骨,生成3D模型,用其自带测量工具确定髁突最上点Co,对侧髁突最上点Co’,下颌角点Go,对侧下颌角点Go’,颏下点Me。下颌骨形态测量项目包括下颌升支长度Co-Go,下颌骨上端的宽度Co-Co’,下颌体部的长度Go-Me,下颌骨下端的宽度Go-Go’,下颌体部的水平开张度∠Go-Me-Go’,下颌垂直的打开量∠Co-Me-Co’,下颌角的大小∠Co-Go-Me(见图3,4)。

1.2.4 重复性检验 以上所有测量指标由同一操作者完成,保持测量条件不变,分别测量两次,第二次测量在第一次测量一周后,若两次测量结果差异小于1 mm或1°,则取两次测量结果平均值应用于本研究。若两次测量结果差异超过1 mm或1°,则由同一操作者进行第三次测量,取三次测量结果中较为接近的两个数据的平均值应用于本研究。

1.2.5 统计学处理 采用SPSS20.0进行统计分析,本研究测得的所有变量首先进行K-S(Kolmogorov-Smirnov)检验,数据均满足正态分布,用均数±标准差描述。再将舌体相关指标与下颌骨相关指标进行Pearson相关性检验,P<0.05为差异有统计学意义,即测量指标具有相关性。

图3 CBCT三维重建下颌骨后下颌升支长度测量(Co-Go),下颌体长度(Go-Me)及下颌角(∠Co-Go-Me)Figure 3 Three-dimensional reconstruction of the mandible with CBCT and measurement of mandibular ramus length(Co-Go), mandibular body length(Go-Me) and mandibular angle(Co-Go-Me)

图4 CBCT三维重建下颌骨后下颌骨下颌骨上端的宽度(Co-Co’),下颌骨下端的宽度(Go-Go’),下颌体部的水平开张度(∠Go-Me-Go’),下颌垂直的打开量(∠Co-Me-Co’)的测量Figure 4 CBCT reconstruction of the mandible and measurement of the width of the upper end of the mandible(Co-Co’), the width of the lower end of the mandible (Go-Go’), and the horizontal opening of mandibular body(Go-Me-Go’),vertical opening of the mandible(Co-Me-Co’)

2 结果

2.1 舌体形态及位置测量结果

高角型安氏Ⅱ类1分类下颌后缩患者舌长度测量值为(71.6±4.4)mm,舌高度测量值为(35.5±2.8)mm,舌水平位置T-S’测量值为(61.2±3.9)mm,舌垂直位置S-S’测量值为(67.2 ±3.2)mm。

2.2 下颌骨形态测量结果

高角型安氏Ⅱ类1分类下颌后缩患者下颌升支长度Co-Go测量值为(59.7±5.8)mm,下颌骨上端的宽度Co-Co’测量值为(106.1±6.5)mm,下颌体部的长度Go-Me测量值为(74.5±4.4)mm,下颌骨下端的宽度Go-Go’测量值为(91.3±5.0)mm,下颌体部的水平开张度∠Go-Me-Go’测量值为(75.7±4.4)°,下颌垂直的打开量∠Co-Me-Co’测量值为(54.3±2.5)°,下颌角的大小∠Co-Go-Me测量值为(115.2±4.8)°。

2.3 舌体位置形态与下颌骨形态相关性

下颌升支长度Co-Go与舌长度呈正相关(r=0.653,P=0.002),与舌高度呈负相关(r=-0.627,P=0.004),与舌水平位置T-S’呈正相关(r=0.550,P=0.015)。下颌角∠Co-Go-Me与舌长度呈负相关(r=-0.557,P=0.013),与舌高度呈正相关(r=0.519,P=0.023),与舌水平位置T-S’呈负相关(r=-0.495,P=0.031,见表1),其余指标之间未见相关性。

表1 高角型安氏Ⅱ类1分类下颌后缩患者舌位置形态与下颌骨形态的Pearson相关结果Table 1 Correlations between position and shape of tongue and mandibular shape in high-angle class Ⅱdivision 1 malocclusion with mandibular retrusion

3 讨论

安氏Ⅱ类1分类下颌后缩错牙合畸形致病机制主要为上颌骨无明显异常,下颌发育不足,表现为下颌相对于上颌及颅部后缩[4,5],导致舌体后移位;反之,舌体的异常亦能引起颌骨发育的异常[6]。以往关于舌体或下颌骨的研究常将Ⅱ类患者作为一个整体与正常牙合进行比较,然而,不同垂直骨面型的患者颌面部结构有其自身特点:高角型患者下颌骨前上旋转不足,下颌升支较低角者短,下颌角偏大,与均角及低角患者存在较大差异[7,8]。本研究对高角型安氏Ⅱ类1分类下颌后缩患者单独进行研究,排除了不同垂直骨面型牙颌结构差异对研究结果的影响。既往的研究多采用头影测量等二维方式,近年来CBCT在口腔研究中应用越来越广泛,相对于传统二维头影测量具有定位准确、真实清晰等明显的优势[9],已逐渐成为非常重要的口腔诊疗辅助手段,本研究应用CBCT三维重建定位正中矢状面并且重建下颌骨,测量4个能反映舌体大小及位置的指标,7个能反映下颌骨形态的指标,对二者形态位置之间的相关性进行探讨。由于舌体运动灵活,不同状态下形状不同[6],增加了舌体影像资料获取的难度,这也是关于高角型安氏Ⅱ类1分类患者舌体形态与位置研究较少的原因,因此本研究在收集病例时要求患者在吞咽后的放松状态下拍摄CBCT,以期获得舌姿势位及正常形态[10]。

本研究发现高角型安氏Ⅱ类1分类下颌后缩患者下颌升支长度与舌高度呈负相关,与舌水平位置T-S’呈正相关;下颌角与舌高度呈正相关,与舌水平位置呈负相关。提示其短小的下颌升支及较大的下颌角与舌体后缩程度以及舌体高度有关。随着舌体后缩程度的增大及形态的高度增厚,下颌升支长度减小,下颌角增大,提示舌体位置靠后且肥大加重了高角程度,引起下颌升支发育不足,下颌角代偿性增大,患者有开牙合趋势,甚至表现为开唇露齿。本研究还发现此类患者舌长度与下颌升支长度呈正相关,与下颌角大小呈负相关,可能由于高角型患者多为垂直向异常,其中后面高较前面高发育不足占多数,下颌升支短小,导致下颌骨发生顺时针旋转[11],下颌角增大,下颌呈后缩状态,口腔内功能间隙前后径随之减小,此时舌体长度适应性缩短且舌背高拱。后缩且肥厚的舌体压迫气道使上气道狭窄,导致鼻阻力增加,气流经鼻进入不通畅,患者常被迫进行口呼吸,使畸形更加向Ⅱ类发展[12]。而且大量研究证实阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(OSAHS)患者上气道阻塞部位常位于软腭和舌根后方[13,14],这也是高角型安氏Ⅱ类1分类患者为OSAHS高危人群的主要原因[15]。舌体增大与OSAHS可互为因果,形成不良循环,因此研究其舌体及下颌骨形态位置的特征对预防或治疗OSAHS是非常有必要的。Hutchinson等[16]通过研究胎儿尸体发现舌体的扩张可能影响下颌骨后区的生长,生长中的舌头通过自然膨胀,使得下颌骨弓下端宽度增加,有学者[17]认为失语和舌体缺失的人下颌骨发育迟缓,进一步反映了舌体在刺激下颌骨生长发育中的重要作用。

舌体与下颌骨的发育紧密相连,如果下颌弓早期发育不正常,多数情况下舌头的发育会被打断[18]。因此临床诊治处于青春发育期的Ⅱ类儿童时,建议采取多种方法促进下颌骨的生长,避免成年后形成下颌后缩、开唇露齿的不良面型,同时使舌体恢复正常位置促进舌体正常发育,以开放气道,预防OSAHS的发生;而对于成人患者,促进下颌骨生长发育的潜力很小,只能通过正畸牙齿代偿改善下颌骨的后缩,严重者需配合正颌手术,但若只改变骨骼形态而忽略舌体,术后舌体与周围硬组织不协调,不利于畸形的恢复,因此严重的舌体肥大患者应在正颌手术同时切除部分舌组织防止复发[19]。