凹面型患者颅面部生长发育及其预测的研究进展

谢钦钦，王 欣，左 森，伊帕热·克力木江，古力巴哈·买买提力

1 凹面型的特点

1.1 凹面型与Ⅲ类错牙合的关系

凹面型指从侧面观察，相对于额部而言，鼻底发育不足和(或)颏部发育相对过度的一种颅面畸形；即俗称的“大下颌” “地包天”。常由安氏Ⅲ类错牙合尤其是骨性Ⅲ类错牙合引起，但不应以偏概全，有些凹面型也可能只是颏部发育过度的安氏Ⅰ类错牙合引起。本文将针对安氏Ⅲ类错牙合引起的凹面型进行讨论。

1.2 错牙合形成机制及原因

1.2.1 形成机制 有学者指出，导致凹面错牙合畸形的原因是由于上颌骨的生长发育差异造成，而与下颌无关，下颌在整个错牙合过程中并不会有差异[1-2]。还有学者指出凹面畸形的形成与上颌没有明显关联，而与下颌有关，是下颌持续发育造成的[3]。而目前学者普遍认为，导致错牙合的原因与上下颌均有关，且乳牙列期即可表现，上颌在发育初期时位置较为靠后，而后期，相对颅底来说上颌位置基本不变，不会表现出持续后缩的趋势。而下颌在整个生长发育期间都会表现出持续过度发育，从而导致上下颌相对位置差异持续变大，凹面畸形程度逐渐加重。还有研究指出，对于上颌骨其增长量随生长发育逐渐减小，而下颌骨随生长发育增长量减少较上颌较少，增长量较为明显，从而导致凹面畸形。

关于凹面型的形成时期，目前普遍认为凹面畸形的骨性不调在乳牙期已有显现，并不是从发育晚期才开始的，而是在幼时已存在。

1.2.2 形成病因 不同的学者研究结果不尽相同，以前研究常独立看待问题，认为凹面型是有遗传因素(如典型的欧洲皇室哈斯伯格家族史)、功能因素(如吐舌伸舌、张口呼吸等不良习惯)、牙性因素(如牙合干扰)及其他因素(唇腭裂、腺样体、气道)等原因单独造成，而现在凹面型常被认为与种族、性别、遗传、环境等综合因素有关，且越来越多的研究认为凹面型是一种基因、环境交互作用的结果[4]。

1.2.3 性别差异 凹面错牙合患者存在性别二重性，即男女之间表现不同，骨源型凹面型无论是颅面结构还是颌骨生长发育都具有性别差异，男女上下颌骨之间生长型、生长量、生长高峰存在明显差异。

1.2.4 种族差异 研究显示，不同的种族面部生长发育存在显著差异。白种人，鼻子高，嘴宽小，薄嘴唇；黄种人，鼻宽中等，鼻梁低，平脸，颧骨突出，厚嘴唇；黑人，鼻子宽而低，颌骨突出[5]。除此之外有研究指出种族不同凹面型患者面部软组织表现不同，亚洲人易上颌后缩，而欧美人易下颌前突上颌正常；且东西方人偏爱面型不同，东方人偏爱颏部略微后缩的直面型而西方人则偏爱颏部略微前突凹面型[6]。

1.3 治疗的时机

对于Ⅲ类错牙合凹面型的治疗提倡早发现早治疗，但由于临床过程复杂性，难以实现早诊断早治疗，而对于不同时期不同机制的错牙合常采取不同的方法，根据是否存在牙合干扰、下颌是否可退至切对切、投影测量指标及沈刚分析法，分为以下几方面不同类型的错牙合进行讨论。

1.3.1 牙性错牙合 有学者提出[7]乳前牙凹面畸形的一些患者会自行调整纠正，不需额外治疗。而大多数学者研究指出，牙性错牙合不能自行调整，但可通过简单的矫治器，如双曲舌簧、调牙合、上颌牙合垫、下颌联冠式斜面导板等取得长期稳定的效果，一般对于牙性错牙合治疗时机提倡早期解决，防止错牙合的加重，对于乳牙提倡最佳治疗时机是3～5岁。

1.3.2 功能性和轻微骨源性凹面错牙合 一般早期通过功能矫治器便可解决凹面错牙合畸形，为后期颌骨正常发育提供环境。但应注意对于高角患者Frank Ⅲ等功能矫治器会产生使下颌骨顺时针方向旋转的副作用，对治疗不利，加重高角患者畸形程度。而颏兜一般只有短期疗效，其本质并非通过骨缝作用抑制下颌骨的生长，而是通过关节窝-关节盘-颏突结构，使生长方向暂时改变，颏部发生了向下、向后的旋转。相当于用不利性生长趋势即面高的增加作为代价，换取了颏部突度的减小。但由于下颌骨过度生长的遗传倾向，在生长迸发期或之后会发生骨面型的反弹，难以长时间保持，且长期使用会引起颞下颌关节疾病，故很多医师不再使用该治疗方法[8]。总之，对于处在发育期间及发育前的功能性和轻微骨源性凹面错牙合可通过合适的矫治器解决畸形，而对发育期已过的轻微骨源性凹面错牙合，通常采用牙代偿机制进行有效的正畸治疗。

选择合适的矫治器可以有效解决功能性和轻微骨性凹面畸形对于生长发育已经结束的轻度骨性患者，可以采用牙齿代偿性正畸治疗，也可取得较好效果。

1.3.3 中重度骨性错牙合 有学者认为进行生长改良是必要的[9]，尤其针对有生长潜力的骨源性凹面型患者，进行生长改良，短期便可以取得较好的疗效。而另外一些学者提出生长改良是没有必要的，即使前期进行正畸治疗，以后也会复发，还有学者认为生长改良治疗结束后，颌骨还是会继续发育，后期仍需二次治疗。对此，很多学者进行了相关研究并指出，对于骨源性上颌骨发育不足的凹面畸形患者，最好在上颌骨快速生长期即将到来时开始治疗，一般是10岁左右，此期可配合骨龄判断，选择合适时机对上颌进行前牵、扩弓，便可以取得理想稳定的效果。即使后期由于下颌的过度生长发育不得不行二次正畸或正颌手术，也可化繁为简，可能由双期矫治变为单期矫治，双颌手术变为单颌手术，因为此时上颌的位置问题早已得到解决。而对于其他情况或生长发育已经结束的严重骨性错牙合，正畸正颌联合治疗是首选。

总体来讲，选择适合的矫治时机及矫治器尤为重要。矫治太早会加长诊治疗程，患者后期较难接受与配合；矫治过晚，错失生长发育期，会影响最终疗效。

2 生长发育的特点

2.1 颅底的发育特征

颅底包括前颅底和后颅底。前颅底与上颌骨的位置有关，后颅底与颞下颌关节窝和下颌骨的位置有关。有研究指出颅面的综合生长发育先后顺序依次为颅底生长、上颌骨生长、下颌骨生长[10]，颅底同上下颌骨衔接，故颅底的变化会直接影响颌骨的变化，从而间接导致各种错牙合。

自从Young提出颅底结构可能和错牙合有关以来，很多学者都对此进行了研究。大多数研究指出凹面错牙合患者前后颅底长度变短，颅底角减小，且按照Ⅱ类、Ⅰ类、Ⅲ类错牙合的顺序，颅底角、前后颅底长度依次减小，存在规律的变化。即颅底结构和形态影响错牙合的表现特征和严重程度,且颅底不同程度的异常，一定程度上代偿或加重了凹面畸形。国外有研究[11]指出，凹面错牙合患者后颅底形态可导致下颌位置前移，提示后颅底可能与骨源性凹面畸形的形成有关。同样也有研究[12]指出前颅底与凹面畸形患者之间密切相关。 但也有学者提出前颅底与凹面错牙合之间无相关性[13]。因此，颅底结构与凹面畸形之间的关系有待于进一步研究。

2.2 颅面整体的生长发育特征

2.2.1 面部综合生长方向 有研究指出凹面畸形患者的颅面综合生长方向在恒牙列期较正常牙合大, 而在混合牙列期小于正常牙合, 且凹面畸形患者随年龄增加Y轴角与面角也逐渐增加, 即反映出凹面畸形患者随年龄增加全面高和下面高不断增大, 即整个面部综合生长发育呈顺时针旋转的特点[14]。

2.2.2 上颌骨的生长方向 颅面的生长发育是一个动态的过程，其整体的生长方向上会发生旋转与改变。我国学者封小霞等[15]指出，凹面畸形患者上颌骨呈顺时针旋转，且旋转程度相对较大，而学者 Baccetti[10]指出上颌骨旋转程度不大，而大多数学者指出上颌骨生长其旋转量较下颌较小，上颌骨旋转量为下颌的一半，且指出上颌生长方向的旋转影响下颌，认为上下颌骨之间相互平衡协调[16]。

2.2.3 下颌骨的生长方向 大多数研究认为下颌骨生长发育方向为逆时针旋转，目前极个别研究如林新平等[17]研究认为，对于高角患者，下颌有可能会顺时针旋转，但总体更赞同下颌骨逆时针程度减小的观点。目前普遍认为，下颌骨表现出逆时针旋转的生长方向，且男女之间存在差异，旋转程度男性大于女性[18]。故总体来讲下颌骨生长方向为逆时针旋转，且旋转程度可能与生长发育期、不同垂直骨面型、下颌磨牙垂直高度、髁突、颅骨、牙齿等有关，但具体原因尚不明确。

2.3 矢状向的发育

2.3.1 颌间关系的类型 有研究指出，凹面畸形发育高峰期后至成年之前，上下颌骨还在增长，下颌骨的增长量约为上颌骨的1.5倍，因此，上下颌骨矢状向的不协调更加严重，研究发现随着生长发育的进行上颌复合体的增长量减少，但对下颌生长发育影响较少，从而导致下颌前突的凹面型[10]。然而有研究提出，在颅颌面发育过程中，矢状方向上，颌间关系的类型在生长发育高峰期前就已经基本确定[19]。同样，有学者研究证明颌间关系在生长发育高峰前期就已经确定，之后没有明显变化，基本保持不变，但颌间关系的程度会随生长发育而变化[17]。

总之，发育早期就表现出矢状向上的凹面畸形，且随着生长发育的进行下颌骨的相对位置逐渐前突。

2.3.2 上下颌相对位置关系 有研究指出在发育早期上颌位置后缩，但随着生长发育的进行，上颌相对于颅底的位置不变，后缩程度不变，而下颌前突者随着生长发育的进行，前突程度逐渐加重[20]。 亦有研究指出上颌后缩程度随生长发育而加重，且在混合牙列期表现不明显,恒牙列期表现明显[11]。

2.4 垂直向的发育

2.4.1 上颌垂直高度 国外学者Shimomura等[21]发现与正常牙合儿童的比较，凹面型患儿上颌垂直高度3岁组较短，5岁组较长；这表明在前牙反牙合的凹面型患者中，上颌的垂直高度与生长发育紧密相关。

2.4.2 垂直生长型 骨源性凹面错牙合的生长型大多数为平均生长型和水平生长型，很少有垂直生长型。Plaza[22]研究指出垂直生长型不典型可能与儿童的垂直面高不足，下前面高较短有关。

有研究指出垂直生长型在早期就已建立，并在生长发育过程中保持不变[23]。而另一些研究指出凹面错牙合随着生长发育的改变，垂直生长型可发生改变，这常与颅面部旋转有关，低角患者下颌平面逆时针旋转，而高角患者顺时针旋转[19]。

2.4.3 面部垂直高度 国外学者Baccetti等[10]提出面部垂直高度在生长发育高峰期及晚期，都会增加。Gu等[24]也指出前下面高在发育晚期仍有过度增长，这同Alexander[25]研究一致，作者提出推测前下面高的增加可能与上颌磨牙垂直向伸长有关，此外学者Tollaro[26]指出整个生长发育过程前下面高存在两个高峰，一个为儿童期的大高峰，另一个为青春发育期的小高峰，且生长高峰的出现存在性别差异，男性晚于女性。

总之关于面高，凹面型患者的不同时期的全面高和下面高均大于正常牙合, 且随生长发育而逐渐增大, 这与面部综合生长的结果是一致的。

2.5 横向发育

大多数研究表明上下颌横向发育有明显差异，下颌宽度发育快于上颌。即同直面型相比，凹面错牙合患者下颌宽度的增长均快于上颌。

2.6 性别差异

关于颅面部，男女之间存在明显差异，后颅底短的男性、下颌体较长的女性患者凹面型发生的概率大。凹面畸形中，男性下颌长度增长量较女性下颌长度增加量大，约为女性增长量的1.5倍。

关于生长型，男女之间存在明显差异，男性以垂直生长型为主，女性以水平生长型为主；即认为凹面畸形生长型的形成原因男性主要是上颌发育不足，下颌垂直向上发育过度造成;而女性主要是下颌较突造成。但也有研究[27]发现，女性生长型与发育时期有关，发育前期为水平生长型，发育后期为垂直生长型，而男性则与发育时期无关，一直为垂直生长型；关于颌骨旋转，有研究[28]指出，男女之间下颌均逆时针旋转，但旋转程度性别之间存在明显差异男性较女性旋转程度大。

3 软组织及牙颌发育特点

3.1 软组织整体的发育

软组织侧貌关系主要是鼻、唇、颏三者关系。我国学者高梓淇等[29]指出，女性凹面患者，随着生长发育鼻尖、上唇唇瓣向前上、下唇基部、下唇唇珠、颏上部生长发育明显而上唇唇珠有变小的趋势，从而导致颏唇沟上移，凹面型加重。亦有研究发现软组织对凹面畸形有补偿和掩饰作用，凹面畸形软组织厚度的差异主要在面下三分之一；表现为鼻底厚度增加、颏部、下唇均前突，而颏唇沟浅[30-33]。

随着错牙合畸形软组织的恶化，“牙齿代偿”机制逐渐明显，常表现出上前牙唇倾下前牙舌倾，以代偿恶化的侧貌。但过度的代偿不利于恶化侧貌的改善。

3.2 垂直骨面型的软组织变化

有研究指出软组织变化随不同的垂直骨面型呈现一定的规律，如垂直向高度、上下唇位置、颏部形态[34]。随着下颌平面角的增加垂直向高度逐渐变长、鼻底部逐渐凹陷、鼻唇角逐渐变锐、下唇位置逐渐前突，并指出这些规律的变化与颌骨及软组织的代偿机制有关。

对于颏部形态:随着下颌平面角的增加，颏唇沟逐渐变浅、颏部高度逐渐变大即低角患者，垂直发育不足，颏部高度较小，而高角患者则相反。且不同垂直骨面型颏部长度也有差异，高角型表现为细长形，低角与之相反。此外有研究指出颏部形态的代偿机制同垂直骨面型密切相关，高角患者为保持与面型一致，颏部逆时针形变，颏角小、颏曲度大、颏部长度长，颏部发育相对过度，而使面型恶化，故在制定计划时，应综合考虑垂直骨面型对颏部形态的影响[35-36]。

3.3 性别差异

关于颏部的发育，男女性别之间有明显的差异，男性颏部发育的时间及发育的量均明显大于女性，这种差异是男女侧貌外形不同的原因之一。

3.4 牙牙合变化

国外学者Chang指出凹面畸形患者在乳牙期上颌切牙腭侧倾斜、下颌切牙舌倾直立，而学者Alexander[25]指出凹面错牙合患者在5～18岁期间，上切牙唇侧倾斜，下切牙舌向倾斜，上切牙倾斜变化的原因可能是由于肌肉和牙合关系共同导致。乳牙期上切牙腭倾是因凹面型患者下切牙对上切牙的限制，而后期随着颌骨生长发育的进行，下切牙不再限制上切牙，此时上切牙在舌肌的作用下会表现出代偿性唇倾，而下切牙早期可能是由于口轮匝肌作用导致牙冠舌倾，但牙根会随下颌骨一起前突，故凹面型过度舌倾可出现骨开窗骨开裂的现象[37]。这与“牙齿代偿”机制一致，提示在生长发育过程中随着凹面畸形的加重，牙齿会自行代偿调整在颌骨中的位置，以掩饰恶化的错牙合畸形，尽管如此，凹面错牙合畸形还是难以掩盖，外貌上仍会表现出特征性的凹面型，前牙反覆盖还是会增加。有研究表明下切牙倾斜度在不同垂直骨面型表现不同，高角型患者下切牙舌向倾斜，低角型下切牙唇向倾斜代偿[38-39]。

总之骨源性凹面型患者上下切牙均有不同程度代偿性前倾和后倾,说明牙齿代偿机制随错牙合畸形而存在。

4 凹面型的生长趋势及预判方法

精准的临床诊断有利于选择合适的治疗方案，尤其对于凹面错牙合畸形的患者，早期矫形治疗可大大降低后期综合治疗的难度，单纯的骨性或非骨性诊断无法对早期矫治时机、方案选择及预后判断提供充足的依据，因而预测患者的生长潜力及生长型有其重要的临床指导意义。

4.1 生长潜力预测

正常人体骨骼发育有其一定的规律性，用时间表示就是骨龄[40]。根据骨龄可进行生长潜力的预测。Grave手腕骨片分期常作为生长潜力预测的金标准，但临床应用较复杂。Beccaetti改良颈椎片分期(CVM)为国际上临床常用较准确的定性分析，临床上根据2～4颈椎的形态进行分期，CS1、2为高峰前期；CS3、4为高峰期；CS5、6为高峰后期。而陈莉莉、林久祥等提出了颈椎骨龄定量分期法(QCVM)将颈椎骨龄分为4期，完成了从定性分析到定量分析的精进，目前已广泛用于临床[41]。

4.2 面部生长型预测

面部生长型分为平均型、水平型和垂直型三种类型。其判断指标有很多，但临床上最常用的是下颌平面角和后前面高比，后前面高比在61%～65%之间，高于此值倾向于水平型，低于此值倾向于垂直型;平均生长型SN-MP在29°～40°,FH-MP在22°～32°，高于此值倾向于垂直型，低于此值倾向于水平型。

4.3 凹面畸形生长趋势预判

从生长发育期纵向观察，凹面畸形的生长型及骨性程度趋势呈动态变化，有时表现为不确定性，为诊断、分类及治疗计划制定带来困难，对此沈刚创新性地提出通过观察分析上下颌骨形态，发现了凹面畸形的生长趋势的规律性[42]。

沈刚通过临床观察和头颅侧位片观察的预判方法，结合年龄的特点来进行预判分析，具体如下。

4.3.1 诊断分类 通过下颌骨形态再结合其他临床指标共同判断，如下颌骨呈扁长方形，常诊断为非下颌源型凹面畸形；如下颌骨呈厚重三角形，常诊断为骨源性下颌源型或上、下源型凹面畸形，这可能与凹面畸形下颌颏部的代偿有关。

4.3.2 生长预判 如下颌骨呈扁长方形，正中联合显示一定程度凹势，则从生长高峰起始期至停止期，其下颌骨形态保持相对稳定，凹面畸形的骨性严重趋势发展不明显，正畸治疗的疗效基本肯定，长期疗效基本稳定，将来复发二次矫形或手术干预的可能性基本排除。如下颌骨呈厚重三角形，正中联合凹势浅，则从生长高峰起始至停止期，虽然下颌骨三角形形态可能逐渐加重，但颏部基本保持向后收敛。凹面畸形的骨性严重度虽呈增加趋势但仍可控，正畸治疗的疗效比较肯定。可以最大限度地避免手术。长期疗效要注意追踪。如出现复发，需要二次矫形，甚至手术干预。如下颌骨呈厚重三角形，且正中联合凹势大，则从生长高峰期起始期至停止期，其下颌骨三角形形态可能逐渐加重，颏部前挺的趋势会更加明显，凹面畸形的骨性严重度呈增加趋势，在生长高峰围绕期仍需要正畸治疗，但应尽量避免拔牙，从而为将来可能的手术介入留有余地。长期疗效要注意追踪，如出现复发，需要二次矫形，并告知患者将来仍有可能需要手术干预。

综上所述，正常掌握凹面畸形的生长发育规律及预判方法，对于凹面型的诊断、分析、治疗起一定的引导作用；但由于凹面型颅面生长发育复杂多样且个体差异较大，故仍需进一步研究，以便更好地应用于临床。