青少年口呼吸伴腺样体面容者硬腭形态的研究

陈威，徐

（杭州口腔医院城西分院，浙江 杭州 310013）

口咽以上呼吸道阻塞时常被迫出现张口呼吸的通气状态。根据Moss[1]功能变化引起形态学变化的“功能基质理论”，当鼻呼吸变为口呼吸后，呼吸功能对鼻腔刺激严重不足，颅面部肌肉与牙齿、颌骨间的平衡被打破，而硬腭生长发育的主要阶段与人快速生长发育期基本重叠[2]，在此阶段出现的长期口呼吸状态是否会引起硬腭形态改变值得探讨。近年来，锥形束CT（cone beam computed tomography，CBCT）在临床中得到了越来越广泛的应用，其对硬组织敏感，放射量较低、费用相对较小，便于临床获得更精确的硬腭部形态变化信息，为研究口呼吸对青少年硬腭发育的影响提供影像学帮助，并对正畸方案制定提供指导。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2018年1-12月本院正畸科就诊的50例口呼吸伴腺样体面容者作为口呼吸组。入选标准：（1）牙弓无或3mm以内的拥挤；（2）体质量指数（BMI）在正常范围 18.5~23.9kg/m2；（3）CBCT影像有完整的硬腭结构；（4）无乳牙早失、无正畸修复治疗史，健康状况良好，无明显骨骼畸形及系统性疾病；（5）棉絮法测试口呼吸实验阳性；（6）具有腺样体面容特征：唇外翻、唇肌松弛、上下前牙唇倾、腭盖高拱、下颌后缩下旋、下颌角增大、前下面高长。排除标准：颌面部有明显畸形及唇腭裂患者。口呼吸组男20例，女30例，年龄（13.2±1.1）岁。按照口呼吸组的性别及年龄标准另外选择50例无口呼吸患者作为正常组，其中男20例，女30例，年龄（12.9±1.4）岁。两组性别比和年龄差异无统计学意义（P＞0.05）。本研究获本院伦理委员会批准同意，且患者知情同意。

1.2 方法

1.2.1 图像获取 患者治疗前均接受CBCT（KaVo Dental GmbH，Bismarckring，德国）扫描。扫描条件：120kV，5mA，扫描时间 17.8秒，视野 23cm×17cm。扫描时头部固定，使眶耳平面与地面平行，并且处于牙尖交错位且不能吞咽，舌位于休息位。将获取的CBCT数据以Dicom格式保存。

1.2.2 构建三维模型 将所有Dicom格式数据导入 Mimics 软件 （Version 10.01；Leuven，比利时）。通过不同的阈值分别选出牙、硬腭区域并通过软件建立三维模型。所有硬腭的3D模型导出为STL格式。硬腭三维模型生成的过程如下：首先设定1290~2176Hu的阈值范围，提取硬腭空间；使用crop功能将硬腭限定在上界为切牙孔后上缘点，下界为中切牙牙槽座腭侧缘点，前界为中切牙牙槽座唇侧缘点，后界为后鼻棘点，左右界分别为上颌第二磨牙颊侧冠与牙槽骨交界中点所在的平面内（图1）；通过区域增长去除噪影；软件计算出硬腭的模型，在三维模型中将不属于硬腭的投射去除。

1.2.3 模型的测量 硬腭测量项目包括：硬腭第一磨牙处的宽度（MW）、硬腭第一前磨牙处的宽度（PW）、长度（L）、高度（H）、斜度（高/宽）、体积和表面积。测量时上颌中切牙腭侧牙槽骨缘相交点（IP）、左右第一磨牙腭侧冠与牙槽骨交界最凹点（ML、MR）所在的平面设定为水平面。硬腭第一磨牙处宽度通过测量左右第一磨牙腭侧冠与牙槽骨交界最凹点（ML、MR）之间的距离获得，第一前磨牙处为腭侧冠与牙槽骨交界中点（PL、PR）之间的距离，该定点可以排除牙冠对测量结果的影响。ML、MR连线中点在水平面的投影与上颌中切牙腭侧牙槽骨缘相交点（IP）间距离为硬腭长度。以硬腭最高处的测量值作为硬腭高度，同时以高度与第一磨牙处宽度的比率作为斜度（图2-3）。沿着上颌牙列与腭侧牙槽骨边界，截取硬腭表层骨皮质。通过Mimics软件计算得出硬腭的表面积。以选取出来的硬腭表层骨皮质为上界，经过上颌中切牙腭侧牙槽骨缘相交点（IP）的水平面为下界，向后以通过后鼻棘点的垂直面为后界，计算此三面所包裹的三维模型的体积作为硬腭的体积（图4）。所有数据的测量由同一个研究者在2周内完成，每个参数测量3次，取平均值。

1.3 统计学处理 为了评估测量误差，2个月后对所有测量结果进行重新评估。使用配对t检验检测系统误差，反映数据的可靠性。使用SPSS17.0软件包对数据进行统计学分析，数据以（±s）表示，采用配对t检验比较两组形态学测量值的差异。

2 结果

口呼吸组第一磨牙处宽度比正常组的硬腭更窄（P＜0.01），第一前磨牙处硬腭的宽度口呼吸组较正常组有显著减少（P＜0.01）；口呼吸组的长度、斜度较正常组显著增加 （均P＜0.01）。口呼吸组硬腭显著高于正常组（P＜0.05）。两组硬腭体积和表面积差异无统计学意义（均P＞0.05）。详见表1。

3 讨论

口呼吸是临床常见的症状，长期的口呼吸将导致唇肌松弛、下唇外翻，严重者会出现上颌狭窄、上前牙唇倾、鼻翼基部变窄等“腺样体面容”[3]，腭部和上颌骨的位置和形态也会受到相应的影响[1]。研究发现，腭穹窿的发育受到局部因素和基因产物的调节。当呼吸模式异常时，周围相关肌肉的调动和使用异常会引起硬腭生长发育的改变[4-5]。口呼吸导致上颌骨发育异常已受到广泛关注，而硬腭生长发育中受到的影响却鲜见报道。

表1 两组硬腭测量结果（±s）

表1 两组硬腭测量结果（±s）

与正常组比较 *P＜0.05，**P＜0.01

组别 n 第一磨牙间宽度（m m）第一前磨牙间宽度（m m）硬腭长度（m m）硬腭高度（m m）硬腭斜度（°）体积（m m 3）表面积（m m 2）口呼吸组 5 0 3 4.3 3±2.3 0** 2 5.2 4±1.4 4** 3 0.6 4±0.7 6** 1 4.2 3±1.3 3* 0.4 0±0.0 3** 1 2 8 3 9.5 7±1 3 3 6.4 4 5 6 4 9.5 4±1 0 2 4.9 6正常组 5 0 3 7.5 8±1.7 8 2 7.4 2±1.8 9 2 8.7 5±0.7 1 1 3.3 7±1.1 6 0.3 6±0.0 3 1 3 6 3 7.0 6±1 8 9 0.0 2 5 9 0 3.0 7±1 0 6 3.9 0

硬腭的生长发育可分为婴儿期、幼儿期和青春期三个阶段[2]。腭骨在婴儿期完成了腭骨前部宽度的增加并且在接下来的生长发育中不再有明显的变化[6]。幼儿期的腭骨变化主要发生在后部，腭骨变宽，六龄齿的萌出加快了腭穹窿的增高。然而该阶段刚好处于4-7岁的生长高峰期，正是腺样体和（或）扁桃体肥大的高发年龄。颌面部淋巴器官的肥大易引起口咽以上部位的阻塞，机体被迫进行代偿性口呼吸[7]。该阶段开始的通气方式异常与颌面部生长发育的异常密切相关，也很可能引起硬腭形态改变。青春期恒牙除智齿外完全萌出后，硬腭的变化不再明显[8]。故本文选择11-14岁青少年作为研究对象。

图1 硬腭

图2 硬腭三维模型标志点

图3 测量硬腭宽度、长度和高度。3A：测量宽度和长度；3B：测量高度。

图4 测量硬腭表面积和体积。4A：表面积；4B：体积。

CBCT能够以非侵入方式获取特定区域的结构和形态，同时还具有对硬组织高度敏感的特性。相较于二维X线放射技术，CBCT可以帮助临床再现三维颌面部结构，同时也不存在投射伪影，有利于获得更加精准的信息。通过建立三维模型测量硬腭形态学指标，可以排除传统石膏模型材料本身性能以及表面软组织形态对测量结果的影响，更真实地反映口呼吸因素与硬腭形态之间的关系。

本研究中，口呼吸组硬腭的第一前磨牙处宽度较正常组减少而长度增加。Bresolin等[9]及Harari等[10]对8-12岁口呼吸和鼻呼吸儿童的石膏模型进行研究后发现，呼吸模式的改变导致牙弓宽度变窄与实验结果中硬腭宽度变窄的趋势相符合。有研究表明，11-14岁的口呼吸儿童较鼻呼吸儿童牙弓更长，与本文分析得出“口呼吸组硬腭更长”结果一致[11]。口呼吸者的硬腭狭窄可能是因为张口呼吸时下颌骨后下旋转带动舌位后下移动、硬腭长期受到外部颊肌挤压且又失去了内部舌肌的支持[12]，颊舌肌之间的平衡被打破，长期受到来自外部单方面的挤压使硬腭趋于狭窄。口呼吸组的硬腭更长可能是由于口呼吸时上唇松弛，唇部肌肉肌张力减低，导致硬腭矢状向发育过度。口呼吸者硬腭宽度变窄、长度增加，使其硬腭较鼻呼吸者更狭长。

研究发现，口呼吸组硬腭较正常组高，同时斜度（高/宽）也增大。 Mcnamara[13]研究发现，口呼吸儿童腭盖较鼻呼吸儿童的更高，这与测量得到的“硬腭高度增加”结果一致。此外，有学者发现[11]，口呼吸者的硬腭斜度也有增加，与本研究中结果一致。硬腭高度增加其原因可能是鼻腔与口腔功能异常造成的。口呼吸过程中，鼻腔通过的气流减少甚至消失，空气对鼻腔刺激作用减弱，鼻腔长期缺乏足够的功能刺激，硬腭向下生长的趋势降低。同时，口腔内由于长期行使通气功能，硬腭高度降低的阻力也随之增加。鉴于来自鼻腔和口腔的功能因素的改变，口呼吸者的硬腭高度可能受此影响增加，腭盖更高，斜度随之增加。

本文对口呼吸组和正常组硬腭的体积和表面积测量发现，两者之间并没有显著性差异 （P＞0.05）。Jasmina等[14]研究表明，鼻呼吸者与口呼吸者的腭部表面积和体积无明显差异，与本研究结果一致。然而Lione等[15]对张口呼吸患者腭的体积和表面积研究时发现，张口呼吸者硬腭体积和表面积均较鼻呼吸者明显减小，与本研究结果的差异可能是本组受到牙列阶段、咬合特性和年龄等因素的影响。

以上研究结果表明，口呼吸伴腺样体面容者硬腭较鼻呼吸者更狭长，腭盖更高拱，斜度也增加。由此，临床上应及早关注儿童生长发育期是否出现了口呼吸症状，如出现应及早干预。此外，硬腭的生长发育是否会受到其他因素的影响，以及如何纠正硬腭的形态异常，需要作进一步的研究，并长期追踪随访这类患者。