基于CBCT评价中国西北地区人群的腭中缝分期和骨密度比率的特点分析

白坤宏 向婷 程政 王菲

[摘要]目的：研究中國西北地区不同年龄段、不同性别之间腭中缝的锥形束CT（Conical beam CT，CBCT）分期特点，以及不同分期阶段腭中缝骨密度比率的特点，为上颌骨宽度不足患者的腭开展提供评价依据。方法：从2019年7月-2022年9月在西安交通大学口腔医院综合科就诊患者的CBCT影像中选取140份符合纳入标准的影像资料，年龄4～36岁。采用Angelieri分型法根据CBCT影像学资料将腭中缝分为A、B、C、D、E期，Chad Evans Larson 骨密度比率计算方法测量每位患者的CBCT腭中缝骨密度值。采用Prism 9.0软件包对数据进行统计学分析，包括腭中缝分期在不同年龄组、不同性别之间的分布差异；各年龄及男女之间腭中缝骨密度比率平均值和不同分期腭中缝骨密度比率的平均值的比较。结果：同一年龄段存在不同的腭中缝分期，不同分期的腭中缝骨密度比率在男、女之间均无显著性差异；不同年龄组仅在C期表现出骨密度比率平均值之间的差异有统计学意义（P＜0.05）；在15～18岁组和18～36岁组中，其C、D、E期的腭中缝骨密度比率平均值差异均有统计学意义（P＜0.05）；腭中缝分期处于A与B期的骨密度比率值间差异无统计学意义（P＞0.05）；腭中缝分期处于A与C期、A与D期、A与E期、B与C期、B与D期、B与E期、C与D期、C与E期、D与E期时，各期之间的腭中缝骨密度比率值间差异有统计学意义（P＜0.05）。结论：在不同性别之间，腭中缝分期和骨密度之间无明显差异，但在各个不同年龄段之间表现出明显的差异性，尤其表现在15岁以上的年龄段中。

[关键词]上颌骨宽度不足；腭中缝分期；腭中缝骨密度比率；上颌快速扩弓；腭开展

[中图分类号]R782.2    [文献标志码]A    [文章编号]1008-6455（2023）11-0082-05

Cone-beam CT Study of the Staging and Bone Density Characteristics of the Palatal Sutures in A Northwest China Population

BAI Kunhong1，2，XIANG Ting3，CHENG Zheng1，2，WANG Fei1，4

（1.Key Laboratory of Shaanxi Province for Craniofacial Precision Medicine Research，College of Stomatology，Xi'an Jiaotong University，Xi'an 710004，Shaanxi，China; 2.Department of General Dentistry，College of Stomatology，Xian Jiaotong University，Xi'an 710004，Shaanxi，China; 3.Department of Stomatology，Xi 'an Gaoxin Hospital，Xi'an 710077，Shaanxi，China; 4.Department of Orthodontics，College of Stomatology，Xi'an Jiaotong University，Xi'an 710004，Shaanxi，China）

Abstract： Objective  Based on conical beam CT （CBCT）， the purpose of this study was to investigate the stages of palatal suture and the bone density of the palatal suture between different age groups and different genders in northern Chinese population， providing the basis for the evaluation of palate development in patients with insufficient maxilla width. Methods  A total of 140 CBCT images of patients aged 4-36 years old who met the inclusion criteria were selected from the general Department of Stomatology Hospital of Xi 'an Jiaotong University from July 2019 to September 2022. By using Angelieri method， the palate was divided into 5 groups， and Chad Evans Larson bone density ratio was calculated for each patient. Prism 9.0 software package was used for statistical analysis of the data， including the distribution difference of palatal suture stage between different age groups and different genders. Comparison of the mean palatal interstitial bone mineral density ratio and the mean palatal interstitial bone mineral density ratio at different stages between men and women at different ages. Results  There were different stages of palatal suture at the same age; no significant difference was noticed between male and female density ratio of palatal suture at different stages. By comparing the density ratio of palatal suture for each age group， significant difference was noticed between C （P＜0.05）. Significant difference was noticed between C、D and E at the age of 15-36 （P＜0.05）.No significant difference was noticed for the suture density between group A and B （P＞0.05）， significant difference was found for the suture density between A/C， A/D， A/E， B/C， B/D， B/E， C/D， C/E and D/E groups （P＜0.05）. Conclusion  There was no significant difference between different genders in the stages and bone density of palatal suture， but there were significant differences between different age groups， especially in the age group above 15 years old.

Key words： maxillary transverse deficiency; staging of the palatal suture; bone density of the palatal suture; rapid maxillary expansion; palatal expansion

上颌骨宽度发育不足（Maxillary transverse deficiency，MTD）作为临床常见的一种错牙合畸形[1]，不仅极大程度对患者的美观造成影响，还会造成咀嚼功能的丧失及气道受损等[2]。因此，寻找有效的治疗方式改善MTD极为重要。上颌快速扩弓（Rapid maxillary expansion，RME）[3]，作为MTD的常用方法得到临床医师的广泛认可。研究表明在青春前期或青春期骨骼尚未完全发育患者中，RME可获得较理想的骨性扩弓量[4-5]。但随着年龄增长，RME的骨性扩弓效果存在不确定性[6]。因此，临床治疗中亟需一种切实可行的腭中缝骨化程度预测方法，指导上颌骨性扩弓策略的选择。

判断MTD患者腭中缝骨化程度的常用方法有年龄、性别、腕骨关节片、颈椎片以及锥形束断层扫描（CBCT）[7-8]。Angelieri F等[7]利用CBCT腭中缝横截面图像判断腭中缝成熟度分期，将腭中缝成熟度分为A、B、C、D、E期，处于A、B、C期的患者可通过传统RME打开腭中缝，扩大上颌牙弓，但该方法对医生要求高且CT图像常具有多期特征，对最终诊断带来不确定性。因此，定量区分腭中缝成熟度有重要意义。本研究对中国西北地区140例患者的腭中缝成熟度进行个体化评估，并测定腭中縫区骨密度比率，探讨腭部成熟度与骨密度比率的关系，旨在为临床上颌扩弓方式的选择提供可靠的理论基础。

1  资料和方法

1.1 一般资料：从2019年7月-2022年9月在西安交通大学口腔医院综合科就诊患者的CBCT影像中选取140份符合纳入标准的影像学资料，共140例患者，其中男55例，女85例，年龄4～36岁，平均年龄（18.74±7.97）岁。按生长发育阶段将样本分为生长高峰前期、高峰期、减速期及结束期，以11岁为青春生长高峰前期与高峰期分界，15岁为青春生长高峰期与减速期分界，18岁为青春生长减速期与结束期分界。

1.2 纳入标准：①无系统性疾病；②无颌面部外伤史、手术史；③无正畸治疗史；④无颌面部、头颅发育畸形；⑤临床资料完整。

1.3 排除标准：①有正畸、正颌治疗史；②有唇腭裂等影响颌骨发育的疾病；③上颌骨研究区域有多生牙、埋伏牙、肿瘤等；④CBCT图像有伪影、模糊不清等。

1.4 方法

1.4.1 影像采集：CBCT设备为锥形束CT机（美亚光电，中国），患者采取平卧位，采集过程中保持眶耳平面与地面垂直，焦点0.3mm，曝光时间18 s，层厚0.3 mm，扫描角度360°。

1.4.2 CT值测量：采用Carestream Vue软件12.2（Carestream Health，Inc，NY，USA）定位腭平面并获得图像（见图1），使用Image J软件1.53测量CT灰度值，利用CT灰度值计算骨密度比率。根据Grünheid T等[9]介绍的方法进行平面定位，分别在矢状面和冠状面进行调整，使测量截面通过且平行于硬腭中心，以进行下一步测量。测量以下骨密度指标（见图2）：腭中缝区灰度密度（GDs，以腭中缝为中心，从切牙孔远中至第一磨牙远中，截取宽6 mm的长方形范区域，记录该区域内的平均CT灰度值）、上颌骨腭突灰度密度（GDppm，选取腭突部位有代表性的骨皮质正方形区域，宽4 mm，记录该区域内的平均CT灰度值）、软腭灰度密度（GDsp，在软腭部位，选取宽为4 mm的正方形区域，记录该区域内的平均CT灰度值）。测量操作均由同一测试者实施，每个指标均测量3次。

1.4.3 骨密度比率：参照骨密度比率公式进行计算[9]，骨密度比率=（GDs-GDsp）/（GDppm-GDsp）。骨密度比率从0～1，越接近0，说明实验对象腭中缝区域的骨密度越接近软腭区骨密度，钙化越低；相反，越接近1，说明实验对象腭中缝区域骨密度越接近骨皮质骨密度，钙化越高。将腭中缝骨密度比率逐一进行计算，分别按照性别和年龄组进行统计比较。

1.4.4 腭中缝分期：参照CBCT腭中缝成熟度分期法[7]，将腭中缝的影像分期分为A、B、C、D、E共5期（见图3）。由一名从事正畸3年以上工作经验，并能熟练应用Angelieri法分期的正畸医师完成腭中缝分期评价。

1.5 统计学分析：采用Prism 9.0软件包对数据进行统计学分析，计量资料采用x?±s表示，三组及以上的比较采用单因素方差分析，各组之间对比使用LSD检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2  结果

2.1 140例患者中性别、年龄分布及各年龄段腭中缝分期：①随着年龄的增长，腭中缝结合程度趋于成熟；②C期在11岁以上的年龄段都存在，在18～36岁年龄段中同时存在C、D、E期，表明在同一年龄段存在不同的腭中缝分期。见表1～2。

2.2 不同分期腭中缝骨密度比率平均值在各年龄组及性别中的分布比较：统计结果提示，不同年龄组仅在C期表现出骨密度比率平均值之间的差异有统计学意义（P＜0.05）；在15～18岁组和18～36岁组中，其C、D、E期的腭中缝骨密度比率平均值比较差异均有统计学意义（P＜0.05）。见表3。男性和女性的腭中缝骨密度在不同分期均符合正态性分布，且方差齐，说明不同分期的腭中缝骨密度比率在男、女之间差异均无统计学意义（P＞0.05）。见表4。

2.3 不同分期腭中缝骨密度比率比较：腭中缝分期处于A与B期的骨密度比率值的差异无统计学意义（P＞0.05）；腭中缝分期A期与C期、A期与D期、A期与E期、B期与C期、B期与D期、B期与E期、C期与D期、C期与E期、D期与E期，各期之间的腭中缝骨密度比率平均值的差异有统计学意义（P＜0.05）。见表5。

2.4 各腭中縫分期人数与年龄之间的关系：在4～11岁中，A期占58.6%，B期占41.4%；在11～15岁中，B期占48.4%，C期45.2%，D期占6.4%；在15～18岁中，C期占35.7%，D期占64.3%；在18～36岁中，C期占27.3%，D期占39.4%，E期占33.3%（见图4）。图4统计图显示，腭中缝的发育度随着年龄的增长逐渐趋于成熟。在11岁以上的年龄段中，均存在腭中缝不完全成熟期即C期，说明即使在成人中也存在少部分腭中缝尚未发育完成的人群。但受限于临床条件，本研究的样本量年龄分布仍存在差异，这有待于在未来的研究中进一步加大样本量收集。

综上，腭中缝在性别之间以及不同年龄阶段的比较分析，提示在不同性别之间，腭中缝分期和骨密度之间无明显差异，但在各个不同年龄段之间表现出明显的差异性，尤其表现在15岁以上的年龄段中。

3  讨论

MTD作为临床中常见的错牙合畸形之一，如不早期进行预防或阻断性治疗，可影响下颌骨的矢状向位置，如颌后缩、下颌偏斜，同时还会伴有前后牙反牙合、颞下颌关节紊乱病等，严重影响患者面部美观及口腔牙颌系统的功能。RME是目前临床中常用的解决上颌宽度发育不足的有效方法，但其矫治效果常受限于患者的腭中缝发育情况，一般认为，处在青春期生长发育高峰期之前的患者可取得较好的骨性扩弓效果[10]。但仅凭年龄作为治疗诊断及方案选择，存在较大的差异性。因此早期矫治的重点之一是了解个体生长发育的真实情况，准确评估其处于生长发育的具体阶段。

有学者提出青春期后融合的桡骨和中指指骨分形值可作为RME成功预测指标[11]，RME成功的患者分形值较低，而RME失败的患者分形值较高。此外，通过颈椎骨龄评估下颌骨的生长发育状况也为RME的应用提供了参考。但上述方法均存在不能提供更多信息以及额外放射线摄入的缺点。近年来，随着CBCT影像技术的普及应用，因其能提供精确的颌面部三维影像广泛应用于口腔医学领域[12]。Angelieri F等[7]提出CBCT腭中缝横截面图像可作为一种判断腭中缝成熟度分期的方法，并将其成熟度分为A～E五期。Barbosa NMV等[13]选取11～21岁之间的60例患者，由21名医生进行腭中缝成熟度分期法的培训，并进行了测试，结果提示该方法单独评估腭中缝成熟度显示出潜在的可靠性和可重复性。

本研究将研究对象按照年龄分为四组，通过比较发现B组主要集中分布在4～11岁和11～15岁组，在11～15岁组C期占比（45.2%）高于15～18岁组（35.7%），D期和E期占比（72.7%）主要分布在18～36岁组。这一结果表明虽然随年龄增长腭中缝成熟度有增高的趋势，但是在临床中青春发育高峰后和年轻成年的上颌横向发育不足患者，年龄并不能作为判断腭中缝成熟度的可靠依据做“一刀切”诊断设计，年龄较大的患者也存在腭中缝成熟度低的可能性，仍存在不可忽视的个体差异性。

此外，本研究通过性别比较发现，在女性研究对象中半数以上腭中缝成熟度处于D期和E期（56.5%）显著高于男性的D期和E期占比（20.0%），而女性的A期和B期占比（16.5%）则显著低于男性A期和B期占比（54.4%），这与Ladewig VM等[14]的研究有类似结果。提示在临床中选择RME治疗上颌宽度发育不足时，女性腭中缝产生的阻力可能更大。但也有学者通过研究11～15岁患者的腭中缝生长发育情况[15]，得出不同结论，即认为腭中缝成熟度的性别差异无统计学意义。受临床限制，本研究成年女性患者较多，这可能对结果也有一定影响，因此，在今后研究中年龄较小的女性患者的样本量也有待加强。

腭中缝作为腭部的解剖结构，随生长发育逐渐成熟、骨化并闭合。腭中缝由后向前逐渐完成闭合，在D期的腭中缝前部虽未完全闭合，但后部已发生骨性结合。若在此期患者采用常规RME，即使在其前牙区能获得一定的间隙，但后部区的支抗磨牙也将会产生较多的副作用，如发生颊斜、旋转等[16]。因此，处于当腭中缝分期为D期或E期即完全闭合期的患者均被认为是不应采用常规RME进行上颌骨宽度的治疗。但有学者[17]通过观察人头骨标本发现，腭中缝骨化闭合在生理年龄上存在个体差异。在本研究中15岁以上的研究对象腭中缝成熟度表现出明显个体差异， 其中腭中缝成熟度较低的C期占该期各年龄段的61.6%。这提示青春发育高峰后以及年轻成年患者的上颌横向发育不足患者，仍可考虑非手术性传统扩弓术。因此，通过RME在成年患者中取得成功治疗也具备一定的合理性[18-20]。临床中普遍认为C期是腭中缝尚未闭合且具有扩弓潜力的分期阶段[15]。在本研究中，C期在11岁以上的各个年龄组均有分布，在15～18岁中，C期患者占35.7%，在18～36岁中，C期患者占比27.3%，但实际在临床中这些年龄段患者很少采用RME以及成功率也较低[16]。这提示在行上颌骨扩弓术时，腭中缝以外的解剖结构也参与了RME的成功率。有研究提出上颌横向扩展的阻力主要来自腭中缝，同时也有阻力来自上颌外侧壁、颧牙槽嵴及翼上颌连接等结构[21]。因此，在临床中通过CBCT图像对腭中缝成熟度进行个体化的评价，可以为患者选择最合适而有效的个性化治疗方法。同时提示大家在今后的研究中，将上颌的其他阻力来源综合考虑在内，同时结合临床试验，进一步细分腭中缝C期不同阶段可能更有助于上颌骨扩弓治疗效果的预测。

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[收稿日期]2022-12-01

本文引用格式：白坤宏，向婷，程政，等.基于CBCT評价中国西北地区人群的腭中缝分期和骨密度比率的特点分析[J].中国美容医学，2023，32（11）：82-86.