AngleⅡ类错患者髁突表面积与体积三维重建测量

杨 珊，何 科，任嫒姝，戴红卫

(重庆市口腔疾病与生物医学研究中心/重庆医科大学附属口腔医院正畸科 400015)

髁突是颞下颌关节(temporomandibular joint，TMJ)的重要组成部分具有向多个方向生长的潜能，能够对下颌骨各个方向的位移和旋转作出选择性应答反应，从而进行适应性改建，其形态和体积的变化，与其功能状态相适应，进而可能影响整个颅面形态[1]。研究不同错类型患者髁突的体积大小和形态特征，可以帮助正畸医师更好地了解不同错患者髁突的结构特点，为临床治疗提供参考。本研究采用锥束CT(CBCT)与Mimics10.0软件，对66名Angle Ⅱ类错患者的髁突进行三维重建，测量髁突的体积和表面积，计算髁突形态指数，并与AngleⅠ类错患者的髁突大小进行比较，从而探究Angle Ⅱ类错患者髁突的形态大小特征。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取2010年1月到2011年12月到本院正畸科就诊的AngleⅡ类错患者66例，其中，男33例，女33例。纳入标准：(1)年龄20～28岁；(2)无正畸或正颌治疗史；(3)两侧面部对称；(4)无颞下颌关节病史；(5)除第三磨牙外牙列完整无缺损；(6)无早接触、干扰及偏侧咀嚼；(7)磨牙为远中关系，∠ANB≥5°；(8)全身情况良好。

1.2方法

1.2.1获取CBCT片 由本院放射科的同一位医师，用同一台CBCT机，对选定的研究对象逐一拍摄CBCT片。拍摄时，要求患者端坐体位，眶耳平面与地面平行,在患者咬合于牙尖交错位时进行CBCT扫描。扫描范围：上界为眼眶上缘，下界为颏部。扫描基线：位于平面。所得解剖结构图像以二维数字成像和医学通信文件(2-D digital imaging and communications in medicine，DICOM)形式保存。

1.2.2髁突三维重建 参照文献[2-3]方法，按以下步骤重建髁突三维形态(图1)。(1)将以DICOM格式储存的各层断面CT的二维图像资料导入到Mimics10.0 软件中。(2)设置重建参数：调节图像灰度值，最小值为-1 024，最大值为1 650；同时，选择合适的阈值，要求保证髁突在这个范围内能够清晰的成像，设置参数后，在冠状面界面上滚动鼠标，使髁突影像显现，检查髁突成像有无缺损，以此判断参数设置是否合理，本实验所选择的阈值100～3 071，全部髁突的图像在此阈值范围内都清晰可见，无缺损。(3)确定图像边界：在横断面界面中滚动鼠标，当髁突影像从关节窝中消失时，消失前的那个高密度影像即为髁突的上界，继续滚动鼠标，当髁突与喙突恰好断开的瞬时，即为髁突的下界。选择Edit Masks命令中的Erase选项，去除髁突上界以上及下界以下软硬组织的影像。在矢状面上滚动鼠标，使髁突形态完整显现，然后在冠状面上，选择Edit Masks命令中的Erase选项，去除髁突后界以后软硬组织的影像。(4)去除髁突相邻组织影像：放大颞下颌关节区的横断面至全屏，在髁突上下界的范围内滚动鼠标，并点击Edit Masks命令，逐层去除此时仍然存在于髁突上下及周围各个方向的软硬组织影像。(5)选择Calculate 3D from Mask命令，重建三维图像。

A：冠状面；B：横断面，髁突上界；C：横断面，髁突下界；D：矢状面；E：关节区内出现的第一个白色高密度影像即为髁突的上界；F：关节乙状连接消失的瞬间即为髁突的下界；G：三维重建后的髁突图像。

1.2.3数据测量 利用Mimics10.0软件的自动测量功能，测量髁突的表面积(mm2)及体积(mm3)。根据Krisjane等[4]的方法，由同一个测量者对全部患者的图像资料先后两次进行三维重建及测量数据，时间间隔两周。对前后两次测量结果用配对符号秩和检验，进行误差检测，若有误差，则重新测量；无误差，则求取各项的均值，记录为最终测量结果并计算髁突形态学指数(髁突体积/髁突表面积)。将测量结果按性别，髁突位置(左/右侧)分别进行分组比较；并将AngleⅡ类错患者髁突的测量值与本课题组前期研究所得的AngleⅠ类错患者髁突的测量值进行比较。

1.3统计学处理 采用SPSS16.0统计软件进行统计分析，用独立样本t检验分析AngleⅡ类错患者男、女髁突的差异，用配对t检验分析AngleⅡ类错患者左右、侧髁突的差异，用独立样本t检验分析AngleⅡ类错患者与AngleⅠ类错患者髁突的差异，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1AngleⅡ类错患者男、女髁突比较 AngleⅡ类错患者男性髁突的体积及表面积均大于女性，两组间差异有统计学意义(P<0.05)，男性髁突形态指数也大于女性，但差异无统计学意义(P>0.05)，见表1。

2.2AngleⅡ类错患者左、右侧髁突比较 AngleⅡ类错患者右侧髁突的体积及表面积均大于左侧，两组间差异有统计学意义(P<0.05)，右侧髁突形态指数也小于左侧，但差异无统计学意义(P>0.05)，见表2。

2.3AngleⅡ类错患者与AngleⅠ类错患者髁突比较 本研究中66例AngleⅡ类错患者在不区分性别及髁突位置的情况下，测量的髁突体积为(1 336.4±294.1)mm3，髁突表面积为(1 116.7±249.9)mm2，髁突形态学指数为(1.21±0.12)。AngleⅡ类错患者髁突的体积及表面积均小于AngleⅠ类错患者，两组间差异有统计学意义(P<0.05)，AngleⅡ类错患者髁突形态指数也小于AngleⅠ类错患者，但差异无统计学意义(P>0.05)，见表3。

表1 AngleⅡ类错男、女患者髁突比较

表1 AngleⅡ类错男、女患者髁突比较

性别体积(mm3)表面积(mm2)髁突形态指数男性1365．50±275．201170．00±213．301．17±0．12女性1292．80±232．901083．00±183．201．14±0．13t2．4092．830-0．802P0．0170．005 0．414

表2 AngleⅡ类错患者左、右两侧髁突比较

表2 AngleⅡ类错患者左、右两侧髁突比较

部位体积(mm3)表面积(mm2)髁突形态指数左侧1253．90±189．201069．10±162．601．17±0．11右侧1365．10±268．601153．50±221．101．19±0．12t3．2783．0140．466P0．0020．0040．643

表3 AngleⅡ类与AngleⅠ类错患者髁突比较

表3 AngleⅡ类与AngleⅠ类错患者髁突比较

类型体积(mm3)表面积(mm2)髁突形态指数AngleⅠ类1455．70±172．401229．60±197．301．25±0．11AngleⅡ类1336．40±294．101116．70±249．901．21±0．12t4．0994．135-0．415P0．0000．0000．653

3 讨 论

3.1CBCT的准确性 影像学检查是口腔医生临床与科研工作中常用与必备的检查手段。针对口腔检查的实际需要而专门研发的CBCT三维成像技术已成为近年来口腔影像学发展的热点[5]。Maret等[6]的研究结果显示，CBCT对所有重要区域的三维重建均无几何偏差，也不存在系统误差。Moerenhout等[7]研究结果显示，运用CBCT扫描，并用Maxilim和Mimics软件进行三维重建的准确性很高。Baumgaertel等[8]用CBCT和精确到0.01 mm的数字测径器对30副颅骨进行测量，统计结果显示两者结果高度一致，证实CBCT是可靠和精确的。

3.2关于测量值的分析

3.2.1AngleⅡ类错患者男女髁突形态大小的差异 本研究发现，AngleⅡ类错男性患者髁突的体积和表面积均大于女性。该结果与Song等[9]对韩国人做的一项关于两性头面部线距比例大小的研究结果基本一致，即无论正面还是侧面，男性均比女性更大，这应当是与男、女自身的骨骼结构特点相一致的。2010年Tecco等[3]对150例高加索人的髁突体积和表面积进行测量，也发现女性的髁突体积显著小于男性，但髁突表面积男女无显著差异，这与本研究的结果并不完全一致，分析其原因可能有两个：一是不同人种间存在差异，二是该研究未区分错类型。

3.2.2AngleⅡ类错患者左、右侧髁突形态大小的差异 本研究结果表明，AngleⅡ类错患者右侧髁突的体积和表面积均大于左侧，两侧髁突大小不对称。王智军等[5]对不同错类型的髁突进行线距与角度测量，结果显示，临床表现为面部对称且无关节问题的AngleⅡ类与Angle Ⅲ类错患者左、右两侧的髁突形态有差异，这与本研究的结果相符合。Katsavrias[10]的研究结果表明，AngleⅡ类错患者的两侧髁突高度不一致，也说明AngleⅡ类错患者左、右髁突可能存在大小不对称。因此，颜面对称的AngleⅡ类错患者左、右两侧髁突大小可能不对称，在临床检查时可通过CBCT来判断。对这类错患者在正畸治疗时要特别注意下颌中线是否偏斜以及两侧的咬合关系是否对称等问题。

3.2.3AngleⅡ类错患者与AngleⅠ类错患者髁突形态大小的差异 对于错类型与髁突形态大小之间的关系，目前还存在争议。有研究发现错类型与髁突形态大小有相关性[11-13]，也有学者证实这二者之间无关联[14]。究其原因，应与二维影像学研究的局限性有关。这些学者使用的是全景片或头颅定位侧位片，并不能完全准确测量髁突的形态大小。

本课题组在前期研究中曾对70例(男34例，女36例)20～28岁的AngleⅠ类错患者髁突的形态大小进行了三维重建和测量，在不区分性别及髁突位置的情况下，AngleⅠ类错患者髁突体积为(1 455.70±172.40)mm3，髁突表面积为(1 229.60±197.30)mm2，髁突形态学指数为1.25±0.11。对比本次研究结果可以看出，AngleⅡ类错患者髁突的体积和表面积均小于AngleⅠ类错患者。

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[4]Krisjane Z,Urtane I,Krumina G,et al.Three-dimensional evaluation of TMJ parameters in Class II and Class III patients[J].Stomatologija,2009,11(1):32-36.

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[8]Baumgaertel S,Palomo JM,Palomo L,et al.Reliability and accuracy of cone-beam computed tomography dental measurements[J].Am J Orthod Dentofacial Orthop,2009,136(1):19-25.

[9]Song WC,Kim JI,Kim SH,et al.Femaleto-male proportions of the head and face in Koreans[J].J Craniofac Surg,2009,20(2):356-361.

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