安氏Ⅲ类错颌畸形患者颞下颌关节的MRI检查

陈萍 王培军 石瑛琦 史雅绒

摘要：安氏Ⅲ类错颌畸形是临床上常见的错颌畸形之一，通常表现为上下颌第一磨牙近中关系、前牙反牙合，严重影响了面部发育、口腔功能和颜面美观。研究发现反牙合牙位是颞下颌关节紊乱病的潜在影响因素，因此对安氏Ⅲ类错颌畸形患者的颞下颌关节进行检查对临床诊疗和评估是有指导意义的。磁共振成像（MRI）是一种无创伤、无辐射技术，可多序列、多方位成像，并很好地显示关节结构及周围软组织情况，被认为是颞下颌关节（TMJ）软组织成分成像的金标准，已成为颞下颌关节区域的首选检查方法。本文就TMJ应用MRI检查的特点、方法、TMJ的MRI影像与TMJ其他影像学检查方法的比较作一综述。

关键词：安氏Ⅲ类错颌畸形;颞下颌关节;磁共振成像

中图分类号：R783.5                               文献标识码：A                                   DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2020.08.017

文章编号：1006-1959（2020）08-0051-04

Abstract：Angle class Ⅲ malocclusion is one of the most common clinical malocclusion. It usually shows the mesial relationship between the upper and lower mandibular first molars and the anterior teeth reflex， which seriously affects facial development， oral function and facial aesthetics. The study found that the reverse tooth position is a potential influencing factor of temporomandibular joint disorder. Therefore， the examination of the temporomandibular joint in patients with Angle class Ⅲ malocclusion is instructive for clinical diagnosis and evaluation. Magnetic resonance imaging （MRI） is a non-invasive， non-radiative technology that can image multiple sequences and multiple orientations， and well displays the joint structure and surrounding soft tissue. It is considered to be the gold standard for imaging the soft tissue components of the temporomandibular joint （TMJ），has become the preferred method of examination of the temporomandibular joint area. This article reviews the characteristics and methods of TMJ application MRI examination， and compares TMJ MRI images with TMJ other imaging examination methods.

Key words：Angle class Ⅲ malocclusion;Temporomandibular joint;Magnetic resonance imaging

安氏Ⅲ類错颌畸形（angle class Ⅲ malocclusion）是临床上常见的错颌畸形之一，占我国青少年牙颌畸形的60%以上[1]，先天因素、环境因素以及生长发育过程中多种不良习惯均会造成安氏Ⅲ类错颌畸形。当上下颌第一磨牙呈现近中关系时，前牙可表现出反的状态，不良的牙关系不仅影响颌面部发育、口腔功能及颜面美观，长时间作用还会引起颞下颌关节的结构、位置和功能异常[2]。相关研究[3，4]表明，反牙位是颞下颌关节紊乱病（TMD）的潜在影响因素，反会造成髁突-关节窝影像学改变，造成患侧前间隙增宽，且治疗前后安氏Ⅲ类患者颞下颌关节的形态结构有所差异[2]。对安氏Ⅲ类错合畸形患者颞下颌关节进行检查有助于评判正畸治疗前后颞下颌关节的状况和判断正畸疗效及远期稳定性。近年来，随着医学影像学技术的飞速发展，MRI具有无电离辐射、无创伤的特性及区分不同软组织的能力，能很好地显示关节结构及周围软组织，适用于分析正常和病变状态下的TMJ关节盘及周围解剖结构，已成为TMJ区域的首选检查方法[5-8]。本文就TMJ应用MRI检查的特点、检查方法、TMJ的MRI影像和MRI与TMJ其他影像学检查方法的比较作一综述。

1 MRI检查的特点

1985年Helms首先将MRI应用于颞下颌关节疾病的检查，在 MRI技术中，强烈的信号来源于大量质子的作用，人体各组织中所含有的质子数量是不同的，相同的场强、射频脉冲条件下各组织中质子的运动频率存在差异，人体内的软组织、水或其他液体中所含的质子数量较多会产生较强信号，因此MRI在软组织成像方面具有较大的优势。MRI所具有的超高的软组织分辨率可用来检测炎症、骨软骨变化和关节盘异常，多方位成像可实现在开口位和闭口位从双侧同时检查整个关节。虽然MRI无创伤和电离辐射的不良反应，但其缺点在于相对较长的扫描时间、机器噪声和序列扫描时张口不适，并且其检查费用一般高于X线片和CT，患者时常不能接受。此外，若患者装有金属异物、心脏起搏器、耳蜗植入物、血管夹等则不宜进行MRI检查，否则会对患者生命安全形成隐患并影响成像结果[9]。接受MRI检查可能是一种应激体验，通常需要对年轻患者进行镇静。有研究表明，在MRI检查中娱乐可以舒缓孩子的焦虑，最大限度地减少幽闭恐惧症，从而更快、更好地完成检查。

2 MRI检查方法

TMJ的MRI扫描可在所有平面（包括轴向、矢状向、冠状向）获得图像。轴向图用于定位闭口位时髁突的长轴，平行于髁突长轴可获取矢状面图像，垂直于髁突长轴可获取冠状面图像[10-12]，这些平面提供了关节盘形态和位置的信息，并允许对两侧关节进行直接比较。对TMJ检查，常规的MRI序列是自旋回波和梯度回波脉冲序列，但两者回波时间（约1～10 ms）较慢，若要减少扫描时间、提高扫描速率可采用快速自旋回波（FSE）和快速梯度回波（FGRE）序列。在大多数扫描脉冲序列中，获得 T1加权（T1WI）、T2加权（T2WI）和质子密度加权（PDWI）图像。T1WI是评价关节解剖结构和形态的最佳方法，而T2WI有助于诊断关节炎症，为关节液和组织内水肿提供了最佳评估。PD图像用于显示关节盘-髁突关系，闭口和张口位的PDWI序列提供了最佳的软组织分辨率及对关节盘的评价。有研究表明[13]，快速回波序列、斜矢状面成像和质子密度成像是评价TMJ解剖结构和关节盘或髁突位置的最适合的MRI方法。层厚对图像质量很重要，最常用的切片厚度为 3 mm。降低切片厚度可提高图像质量，但需要更长的扫描时间。对TMJ进行检查需用专用的线圈或多通道表面线圈。但国内目前配有颞下颌关节专用线圈的医院较少，庄巧红等[14]研究并比较3.0T MRI的15通道头颅相控阵线圈和6通道DS-Flex M表面线圈的信噪比及对比噪声比，得出2种线圈均可用于颞下颌关节MRI成像，DS-Flex M表面线圈可用于常规成像，头颅相控阵线圈则建议功能成像时使用。张玲霞[15]将应用颈动脉线圈与一般的头颈联合线圈在3.0T MRI扫描颞下颌关节中得到的图像进行对比，得出在缺少TMJ专用线圈时，采用颈动脉线圈对TMJ扫描可以得到高于一般头颈联合线圈扫描图像质量的颞下颌关节图像。

近年来，一些特殊的MRI手段也在TMJ的检查中得到了广泛应用：造影剂和 MRI 技术能力的进步提高了对比增强 MRI（contrast-enhanced MRI，CE-MRI）用于不同适应症的准确性和实用性。对比增强剂用于增加磁等效但组织学不同的组织之间的对比度，人为改变组织的MRI特征性参数以及缩短T1和T2的弛豫时间。有研究[16]提出对比增强MRI是诊断和监测青少年特发性关节炎TMJ疾病的最佳成像模式，且认为其他成像方法对综合评价炎性TMJ变化和由此导致的与特发性关节炎相关的骨软骨变化的诊断价值有限。Kottke R等[17]利用增强MRI对27例无特发性关节炎的儿童颞下颌关节在矢状位方向上进行扫描，发现少量关节积液伴强烈的对比增强是无特发性关节炎儿童颞下颌关节MRI的常见表现，因此得出正常儿童颞下颌关节MRI的表现和强化方式不能作为早期关节炎的诊断依据。软骨延迟钆增强 MRI（Delayed gadolinium enhanced MRI of cartilage，dGEMRIC）是评估结缔组织中糖胺聚糖含量的定量方法。Eder J等[18]研究发现dGEMRIC适用于关节盘纤维软骨组织的定量检查，并提供了关于糖胺聚糖含量的信息，推测颞下颌关节退行性改变的早期诊断可采用 dGEMRIC 技术进行诊断。功能磁共振成像（functional magnetic resonance imaging，fMRI）作为一种无伤害性的活体脑功能成像技术，目前已广泛应用于包括TMD在内的多种疼痛性疾病的神经活动研究中。Barkhordarian A等[19]对TMD患者的fMRI研究显示，当患者不佩戴定制的牙齿矫形器时会出现异常的高连接突显网络和前额叶的血流减少现象。与CT相比，因骨组织的质子密度相对较低，常规MRI序列对其分辨率较低，很难从这些结构中获得信号。但随着临床对使用MRI获得骨结构能力的需求不断增加以及技术不断得到改进和进步，超短回波时间（UTE）和零回波时间（ZTE）序列应运而生，其特点是在质子减少之前在非常快的时间范围内从质子中捕获信号，使其在骨成像方面显示出极大的潜力[20]。ZTE 技术可产生信噪比较高的图像，它对梯度保真度的敏感性低于UTE序列，同时提供了多平面重建的各向同性高分辨率图像[21-23]。ZTE-MRI和CT图像之间有很强的一致性[24，25]，Lee C等[20]的研究表明，ZTE-MRI可为临床上TMJ退行性骨改变的评价提供充足的图像。当ZTE序列与TMJ的常规MRI序列结合时，MRI可成为具有关节盘和骨病理TMJ疾病患者的一种有价值的诊断工具。

3颞下颌关节的MRI影像

TMJ是双侧联动的滑膜关节，位于下颌骨髁突和颞骨乳突部形成的关节窝之间，关节盘位于髁突上方呈哑铃状，将关节腔分为上下两部分，髁突将下关节腔分为前后隐窝，关节盘后方为双板区。MRI成像下TMJ的正常解剖结构为下颌髁突在轴面呈椭圆形，在矢状面呈圆形，并具有凸面轮廓，在冠状面呈圆形或略微变平。另一方面，关节结节和关节窝呈S形。此外，外包在髁突、关节结节和关节窝的皮质骨在所有脉冲序列中均为低信号，表面光滑均匀。所有脉冲序列的正常关节盘也呈低信号。在矢状位上正常关节盘的MRI影像呈“双凹形”，一般处于髁突的上方12点位置，若超过10°的变化范围可诊断为关节盘移位[13]，而在冠状位上关节盘呈“弓”形。双板区为一包含脂肪、胶原和弹力纤维的神经血管区，比关节盘信号稍高。

安氏Ⅲ类错合畸形患者由于上前牙的阻止使下颌无法退回，导致反常的闭合轨迹，牙位与肌位不一致，牙位处于肌位的近中，闭合位在姿势位的前方，导致髁状突和关节盘前移，造成关节前间隙减少，后间隙增大。石勰[26]利用MRI成像对12例成人Ⅲ类功能性反病例治疗前后髁突位置和关节盘位置的变化进行分析，发现治疗前髁突位于关节窝的前位，治疗后髁突位于关节窝的中位，关节盘位置治疗前后無显著变化。

4 MRI与颞下颌关节其他影像学检查方法的比较

除MRI成像方式外，TMJ的影像学检查方法还包括计算机断层扫描（CT）、锥形束计算机断层扫描（CBCT）、传统X线摄影、超声检查、关节造影术及内窥镜技术等。

传统X线片、CT和CBCTZ主要用于评判关节的骨组织成分，而MRI用于评判软组织成分。X线平片在检测骨变化的灵敏度和特异性方面较CT低，因为评估TMJ需要三维成像视图[27]。CT图像对骨结构反映较好，小的糜烂在没有活动性炎症的情况下有时很难识别，在 CT图像上可检查到轻微的骨质改变，但CT难以反映出非矿化组织的情况，检查期间患者意外运动也可能出现伪影（尤其是儿童）且辐射剂量较高。CBCT可对TMJ进行高分辨率多平面重建[27]，提供了优于MRI的骨表面高分辨率视图[9]，无骨性结构叠加，辐射剂量较CT低[28]。但有学者[29]认为即使极低剂量的辐射也会导致癌症，接受正畸治疗的大多数患者是儿童，正畸年龄的儿童对辐射敏感，易受电离辐射的不良影响。此外，辐射剂量的降低（对于CBCT）可能会影响图像质量[28]。钟洪涛[30]提出临床上对髁突骨质病进行检查应优先选用螺旋CT或者CBCT，对骨小梁的结构进行检查选用CBCT，对关节盘进行检查选用MRI，在检查关节间隙时，选用三种检查方式中的任何一种都可以。研究人员[31]对30例颞下颌关节病患者分别实施CT、MRI检查并对比其诊断效果，发现经MRI诊断的阳性率为96.67%， 高于CT的诊断。Sawada K等[32]为评估3.0T MRI诊断颞下颌关节骨畸形（TMJ）的诊断可靠性，用CBCT和MRI对56例患者的颞下颌关节进行了成像，通过对髁突和关节窝的图像进行独立的骨异常评估，发现3.0 T MRI对下颌骨髁突骨异常的诊断价值与CBCT相当。高分辨率超声检查是一种无创、动态的成像技术，作为一项实时检查可提供张口位时关节盘的位置信息[33]，可用于诊断关节盘移位，缺点是无法显示关节盘内侧部分的结构[34]且对操作医生技能水平及设备有极高要求，在TMJ检查中并不常用。关节造影术及內窥镜术对关节盘穿孔诊断的效果最好，但因具有创伤性，会对患者造成一定的痛苦。Leschied JR等[10]对接受颞下颌关节关节镜检查和增强MRI检查的患儿TMJ影像进行回顾性复查，研究颞下颌关节增强MRI扫描的结果是否与颞下颌关节急慢性炎症的关节镜表现相关，结果发现MRI滑膜炎结果与关节镜下急性滑膜炎无明显相关性，但关节间隙宽度与增生性滑膜炎的结果有明显相关性。

5总结

TMJ的影像学检查方法多种多样且各有利弊，MRI技术因其无创伤、无电离辐射的特点及可区分不同软组织的能力，并能很好地显示关节周围结构等优势，在临床检查中得到了广泛的应用。目前在骨组织成像、实时成像等方面MRI尚有不足，但随着技术的发展及研究的深入，相信在不远的将来MRI 可成为检查TMJ 软硬组织的有益诊断工具，为临床诊疗提供全方面的信息。

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收稿日期：2019-12-24;修回日期：2020-02-27

编辑/王朵梅