青年人正常前牙牙根与牙槽骨位置的CBCT研究

关晓航，白玉静，王璐，刘晓天，马佳君，苍松

正畸牙移动是指牙齿在外力作用下在牙槽骨中产生的有限范围移动。在牙齿移动过程中，牙根触碰到牙槽骨的骨皮质时，由于骨皮质的密度较大，牙齿难以按照原有设计移动到目标位置，易导致牙槽骨缺损、牙根吸收和牙龈退缩等医源性损伤。既往有研究通过头颅侧位片观察前牙区根尖位置的特征，但由于头颅侧位片是二维平面影像，存在图像重叠等问题，只能测量整体前牙位置，无法分别测量中切牙、侧切牙以及尖牙［1］。随着锥形束CT（CBCT）在正畸临床中的广泛应用，医生对牙根与牙槽骨的位置关系有了更清晰、更准确的了解。Jung 等［2］通过CBCT分析上颌切牙与牙槽骨的位置关系，发现上颌切牙多数位于牙槽骨的唇侧，根尖靠近唇侧骨板，但并未对下颌切牙牙根与牙槽骨的位置进行研究。本研究通过收集正常人群的CBCT 影像资料，进行上、下颌前牙矢状向牙根与牙槽骨位置的测量分析，为临床正畸工作中确定前牙的移动范围和终末位置以及预防医源性损伤提供参考依据。

1 对象与方法

1.1 研究对象 选取2018年天津市普通高校志愿者73例，其中男 9 例，女 64 例，年龄 19～22 岁，平均（19.89±0.70）岁。纳入标准：牙列完整，牙弓基本对称，前牙覆覆盖正常，双侧磨牙中性关系，无拥挤或牙间隙。排除标准：牙周病、有正畸治疗史者。纳入牙齿为上、下颌中切牙、侧切牙和尖牙，总计876颗。本研究经天津市口腔医院医学伦理委员会批准，所有志愿者均知情同意。

1.2 研究方法

1.2.1 图像获取 采用DCTPRO-45型CBCT 机对73例志愿者进行颅面部扫描。参数：电压90 kV，电流6 mA，扫描时间24 s，频率36 kHz，层厚0.1～0.3 mm。探测器与X线焦点距离为770.0 mm，投射角度单次360°旋转扫描，立体像素270 M，所有受试者由同1名经验丰富的专业影像学技师进行CBCT扫描，并将获得的影像学资料保存为DICOM 格式，使用Dolphin1 1.8软件进行数据测量，见图1。

1.2.2 测量平面的选取 根据赵岩等［3］研究方法，截取每颗牙齿的最大颊舌面作为测量观察面。具体步骤：（1）调整水平切面至牙根横截面最大处，使矢状向截面（红线）经过其颊舌面最凸点。（2）在冠状面上转动矢状向截面，使红线通过牙齿切缘与根尖，并在矢状面上转动冠状向截面（绿线），使其通过根尖，获得的牙齿矢状截面即为最大颊舌截面。见图2。

1.2.3 测量方法 在得到矢状位最大颊舌截面后进行数据测量。假定牙根长轴根部位于牙槽骨长轴舌侧时夹角为负，位于唇侧时夹角为正。（1）牙根长轴与牙槽骨长轴的夹角测定。根据朱娟芳等［4］的测量方法，牙槽骨长轴（L3）：L1 为唇侧牙槽骨切线，L2 为舌（腭）侧牙槽骨切线，延长L1 和L2 交于点A，L3 为∠A 的角平分线；牙根长轴（L4）：连接前牙釉牙骨质线的中点和根尖点为L4。L3与L4的夹角即为牙根长轴与牙槽骨长轴的夹角。见图3、4。（2）牙根在牙槽骨中的位置统计。参考Xu等［5］的研究方法，过根尖点做牙槽嵴顶连线的平行线，分别与唇舌侧牙槽骨形成交点，UWP 和LWP 为上、下颌舌侧牙槽骨厚度，UWLa和LWLa为上、下颌唇侧牙槽骨厚度，见图5。前牙牙根与牙槽骨位置关系可分为3类：牙根位于牙槽骨唇侧，即根尖区唇侧厚度与舌侧牙槽骨厚度比值＜0.5；牙根位于牙槽骨中央，即根尖区唇侧厚度与舌侧牙槽骨厚度比值在0.5～2.0之间；牙根位于牙槽骨舌侧，即根尖区唇侧厚度与舌侧牙槽骨厚度比值＞2.0。（3）中切牙根尖区牙槽骨厚度。过根尖点做上颌中切牙釉牙骨质线（CEJ）的平行线，与牙槽骨交点的线段长度为上颌前牙根尖区牙槽骨厚度（UW）；过根尖点做下颌CEJ的平行线，与牙槽骨交点的线段长度为下颌前牙根尖区牙槽骨厚度（LW）。UW 和LW 的具体数值为左、右两侧中切牙根尖处牙槽骨厚度的均值。见图6。（4）下颌平面角。下颌平面角为下颌平面（MP）和前颅底平面（SN）的交角，见图7。（5）中切牙倾斜度。上、下颌中切牙倾斜度分别为SN-U1和MP-L1，见图7。

Fig.1 CBCT of normal occlusion图1 正常CBCT影像

Fig.2 Schematic diagram of measurement plane selection图2 测量平面选取示意图

Fig.3 The angle between the axis of root and the axis of alveolar bone of maxillary图3 上颌牙根长轴和牙槽骨长轴夹角

Fig.4 The angle between the axis of root and the axis of alveolar bone of mandible图4 下颌牙根长轴和牙槽骨长轴夹角

Fig.5 The labial and lingual alveolar bone thickness in apical region of anterior teeth图5 前牙根尖区唇侧和舌侧牙槽骨厚度

Fig.6 Thickness of alveolar bone in apical region of central incisor(UW and LW)图6 中切牙根尖区牙槽骨厚度（UW 和LW）

Fig.7 Mandibular plane angle and central incisor inclination图7 下颌平面角与中切牙倾斜度

2 结果

Tab.1 The angle between the axis of root and the axis of alveolar bone of anterior teeth表1 前牙牙根长轴与牙槽骨长轴夹角 （°，）

Tab.1 The angle between the axis of root and the axis of alveolar bone of anterior teeth表1 前牙牙根长轴与牙槽骨长轴夹角 （°，）

均P＞0.05。

位置左侧右侧t或Z n 上颌下颌73 73中切牙13.86±4.14 13.86±5.14 0.245侧切牙14.56±5.04 14.29±4.19 0.538尖牙16.99±5.79 15.97±5.13 1.512中切牙1.82（-2.36，5.56）1.43（-1.88，4.77）0.312侧切牙0.36（-2.08，5.22）0.39（0.00，7.73）0.168尖牙2.57（-2.62，4.67）2.74（0.00，8.55）0.674

Fig.8 Comparison of angle between the axis of root and the axis of alveolar bone in different positions of anterior teeth图8 前牙不同牙位牙根长轴与牙槽骨长轴夹角的比较

Tab.2 The position of the root in the alveolar bone of maxillary anterior teeth表2 上颌前牙牙根与牙槽骨位置关系 ［颗（%）］

Tab.3 The position of the root in the alveolar bone of mandibular anterior teeth表3 下颌前牙牙根与牙槽骨位置关系 ［颗（%）］

2.3 下颌平面角与中切牙的倾斜度和根尖区牙槽骨厚度的相关性 正常下颌平面角（31.00°±6.15°）与上、下中切牙倾斜度（分别为 104.69°±7.84°，95.85°±8.83°）和下颌中切牙根尖区牙槽骨厚度（9.98 mm±2.37 mm）呈负相关（r分别为-0.498、-0.421 和-0.383，P＜0.01），与上颌中切牙根尖区牙槽骨厚度（9.46 mm±1.50 mm）无明显相关性（r=0.100，P＞0.05）。

3 讨论

3.1 上下颌前牙在牙槽骨的位置 目前认为，牙齿矫正后牙根应位于基骨中央［6］。但本研究发现，正常人群上颌前牙牙根多数位于牙槽骨唇侧。刘金等［7-9］也发现，正常上前牙牙根在牙槽骨的矢状面上偏唇侧，且多数牙根表面有骨皮质覆盖。本研究还发现，下前牙牙根多数位于牙槽骨中央。于甜甜等［10-12］发现，下颌前牙牙长轴与牙槽骨长轴的夹角为-10°到10°之间，说明牙槽骨长轴与牙体长轴基本一致。朱娟芳等［4］发现，男性下颌尖牙倾斜角度小于女性，这可能是因为男性牙弓宽度大于女性。本研究发现，下颌前牙牙槽骨厚度与前牙牙根和牙槽骨夹角呈负相关。Qu等［13］发现，高角患者下颌联合的高度较小，且下颌前牙区牙槽骨厚度较薄。同样，姜若萍等［1］发现，高角患者下颌前牙牙槽骨厚度较薄，而低角患者下颌前牙牙槽骨厚度较厚。Nauert等［14］认为，下颌唇侧牙槽骨厚度与下颌前牙倾斜度无明显相关性，可能是因为该研究纳入样本的唇侧牙槽骨形状差异较大，当相邻几个观察线处的数据存在测量误差时，不容易获得连续的线性数据，进而影响了研究结果；而本研究是分析根尖区唇舌侧牙槽骨整体厚度与前牙倾斜度之间的关系，容易获得连续性数据。

3.2 影响上下前牙在牙槽骨位置的因素

3.2.1 生长发育对上下前牙在牙槽骨中位置的影响 在生长发育过程中，上颌骨前方骨壁表面有骨质吸收，而腭侧骨壁发生骨质增生，导致上颌前牙牙根偏向牙槽骨唇侧。在颌骨前鼻棘的发育过程中，上颌切牙根尖上方牙槽骨存在向内的凹陷，这使得上颌根尖区唇侧牙槽骨厚度减小，甚至产生牙槽骨缺损。Lee 等［15］发现，上颌中切牙较侧切牙和尖牙根尖上方凹陷角度减小，唇侧牙槽骨形状较为弯曲。在下颌生长发育过程中，下前牙萌出后会逐渐向舌侧倾斜，同时唇侧基骨持续向前生长，颏部体积逐渐增加，可能是导致下颌前牙牙根基本位于牙槽骨矢状向中央的原因。

3.2.2 前牙牙根位置需要与功能性咬合相协调 前牙牙根在牙槽骨中的矢状向位置对于咬合的稳定与协调有重要作用。在前牙的切割运动过程中，上前牙受到的下前牙咬合力使上前牙唇倾［16］。Yu 等［11］发现，当切牙唇向倾斜时，牙根会靠近舌侧骨皮质。而本研究显示正常人群上颌前牙牙根偏向牙槽骨唇侧，故其牙冠在临床中表现得较为直立，在前牙的切割过程中咬合力产生的唇向分力明显减少，可避免或减少上前牙唇倾，因此正畸治疗结束时上前牙牙根偏向牙槽骨唇侧，利于维护上颌前牙在牙槽骨中的稳定性。朱娟芳等［4］研究发现，下颌前牙牙根长轴多数位于牙槽骨长轴的舌侧，而本研究中下颌前牙牙根长轴多位于牙槽骨中央。这一区别可能与样本年龄差异有关，本研究对象为19～22岁青年人，而朱娟芳选择的是16～40 岁的人群，可能是在咬合力向前的分力长期作用下，上、下前牙牙冠唇倾，而牙根舌向移动。在正畸治疗过程中，恢复上、下颌前牙正常的倾斜度，使前牙达到良好咬合接触，是维持前牙功能稳定的关键。因此，对于骨性患者采用掩饰性正畸治疗时，除了要考虑牙齿移动范围的限制，还应该注意前牙的功能性咬合。

3.3 前牙牙根位置对正畸牙移动的影响 本研究显示，上颌前牙牙根位于牙槽骨唇侧，故唇倾上颌前牙时，需增加牙根舌向转矩，防止牙根触碰到唇侧骨皮质。杨亚欣等［17］认为，骨皮质是牙齿移动的界限，一旦触碰到牙槽骨的皮质骨，就会产生牙根吸收和牙槽骨缺损等医源性损伤，故在临床矫治设计中，需要注意根尖到唇、舌侧骨皮质的距离。本研究发现，上颌尖牙最贴近牙槽骨唇侧骨皮质，因此拔牙矫治中需强支抗内收前牙时，应避免选择转矩为负的托槽，防止在尖牙远中移动前增加牙根的唇向转矩，在根尖处形成骨皮质支抗，使尖牙远中移动困难，后牙前移导致支抗丧失。另外，Chung等［18］发现，切牙管距上颌中切牙牙根较近时，也会影响切牙内收量。本研究发现，正常下颌前牙牙根长轴位于牙槽骨中央。在临床矫治中，以下中切牙-眼耳平面角为65°作为矫治追求目标，此时下中切牙-下颌平面角为90°，下颌切牙直立在下颌骨中央，这有利于下前牙的稳定与面型的美观。Srebrzyńska 等［19］认为，在拔牙矫治中，下颌前牙内收时往往会进行倾斜移动，即牙冠舌向移动的距离大于根尖，下颌前牙舌侧牙槽骨在牙槽嵴顶和根中区容易出现明显缺损。所以，下颌前牙在移动过程中应尽量进行整体移动，降低牙槽骨缺损的概率。另外，正常下颌平面角与下颌中切牙根尖区牙槽骨厚度呈负相关，说明高角患者下颌中切牙区唇舌侧牙槽骨厚度会较薄。因此，正畸治疗中医生对于高角患者行拔牙矫治内收下前牙时应更加谨慎，避免下颌前牙大范围舌向移动而触碰到唇侧、舌侧骨皮质，导致骨开裂及骨开窗。