基于颈椎骨龄定量分期法的上颌发育不足患者最佳矫形时机的探讨＊

袁正林， 林久祥， 陈莉莉△

1华中科技大学同济医学院附属协和医院口腔医学中心正畸科，武汉 430022 2北京大学口腔医学院正畸科，北京 100081

在正畸临床治疗中，如何对颌面部骨组织的发育潜力进行良好的预测，对于正畸治疗方案的设计和临床疗效的评估有非常重要的指导作用。Fishman手腕骨龄分期法作为预测骨骼发育的金标准，长期以来一直被国际广泛公认［1－2］，但临床正畸患者拍摄手腕骨X 线片容易造成二次伤害。根据陈莉莉、林久祥等［3－5］研究的基于X 线头颅侧位片的第2～4颈椎的颈椎骨龄定量分期法（Quantitative Cervical Vertebral Maturation，QCVM）能够很好地对上下颌骨的生长趋势和发育潜力进行预测和评估，从而避免了拍摄手腕骨X 线片所造成的二次伤害。

1 材料与方法

1.1 病例纳入

随机选择2007年12月至2011年10月期间在华中科技大学同济医学院附属协和医院口腔正畸科就诊的上颌发育不足、表现为Ⅲ类错畸形的患者，根据陈莉莉、林久祥等［3－5］研制的颈椎骨龄定量分期法，双盲法将患者分为4 期：QCVM 第Ⅰ期（加速期）、QCVM 第Ⅱ期（高峰期）、QCVM 第Ⅲ期（减速期）、QCVM 第Ⅳ期（结束期），每期30例共120例患者入选，年龄8.5～15.6岁（平均年龄12.5岁，其中男性68例，女性52例）。患者的纳入标准为：①面中部凹陷，上颌发育不足；②前牙反；③ANB角＜0°；④年龄范围为8～16岁。

1.2 上颌骨前牵治疗

利用正畸前牵引面具对患者进行上颌骨前牵以促进上颌骨发育，具体操作方法如下：在患者上颌制作带有垫的活动矫治器，前方带有牵引钩，然后应用正畸前牵引面具。每天牵引16h，每侧牵引力量均保持在300～500g之间，治疗时间为6个月。待面中部凹陷和前牙反改善后停止前牵引，治疗前后拍摄头影测量X 线片。

1.3 头影测量X线片比较分析

对治疗前后的头影测量X 线片进行比较，由于本实验主要对上颌骨前牵的治疗效果进行评价，因此选取了反映上颌骨发育及位置变化的矢状向和垂直向参数分别进行分析。矢状向参数包括SNA、AN perp、Co－A、上颌切牙－SN 交角、ANB、颌凸角、Wits、ANS－PNS⊥SN’等（图1）；垂直向参数包括ANS⊥SN’、PNS⊥SN’、N－ANS、ANS－Me、N－Me等（图2）。对根据QCVM 分期法分成的4组分别进行治疗前后的参数比较，并利用t检验来进行显著性分析。同时对各种参数在各组治疗前后的变化绝对值进行比较，以观察上颌骨牵引在各组的促进上颌发育情况。

图1 头影测量X 线片矢状向参数Fig.1 The sagittal parameters of cephalometrics

图2 头影测量X 线片垂直向参数Fig.2 The vertical parameters of cephalometrics

2 结果

根据QCVM 分期的4组患者分别利用正畸前牵引面具进行上颌骨前牵，对治疗前后的头影测量X 线片进行分析，选择了SNA、A－N perp、Co－A、上颌切牙－SN 交角、ANB、颌凸角、Wits、ANS－PNS⊥SN’等参数对上颌骨形态及上颌骨位置变化进行比较。SNA、A－N perp、Co－A 反映上颌骨位置变化，上颌切牙－SN 交角反映上颌切牙位置变化，而ANB、颌凸角、Wits则反映上下颌骨相对位置关系。ANS⊥SN’、PNS⊥SN’、N－ANS、ANS－Me、N－Me等参数反映了上颌骨前牵后上下颌骨的垂直距离变化。研究结果用±s来描述，各期的研究结果利用配对t检验来进行统计学分析（表1、2）。4期的参数变化绝对值见表3。

在QCVMⅠ、Ⅱ、Ⅲ3期中，各组治疗后的矢状向参数（包括SNA、A－N perp、Co－A、ANB、颌凸角、Wits、ANS－PNS⊥SN’）与治疗前相比差异均有统计学意义，而在QCVM Ⅳ期其治疗前后的参数变化差异无统计学意义。而矢状向参数上颌牙切牙－SN 交角治疗前后的变化在QCVMⅠ、Ⅱ差异均无统计学意义，在QCVM Ⅲ、Ⅳ期差异均有统计学意义。在QCVM Ⅰ、Ⅱ两期中各组治疗后的垂直向参数ANS⊥SN’、PNS⊥SN’与治疗前相比差异均有统计学意义，而在QCVMⅢ、Ⅳ期其治疗前后的参数变化差异均无统计学意义。其它垂直向参数如N－ANS、ANS－Me、N－Me治疗前后的变化在QCVMⅠ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4期中差异均无统计学意义。在对4期治疗前后的参数变化绝对值进行组间比较发现，参数变化绝对值的顺序依次为：QCVM Ⅰ期＞QCVM Ⅱ期＞QCVM Ⅲ期＞QCVM Ⅳ期。

表1 QCVM 各组进行上颌骨牵引后的矢状向参数变化比较（±s，n＝30）Table 1 Changes of sagittal parameters between pre－treatment and post－treatment of the face mask in QCVM groups（±s，n＝30）

表1 QCVM 各组进行上颌骨牵引后的矢状向参数变化比较（±s，n＝30）Table 1 Changes of sagittal parameters between pre－treatment and post－treatment of the face mask in QCVM groups（±s，n＝30）

SNA（°）：蝶鞍中心、鼻根点及上齿槽座点构成的角；A－N perp（mm）：上齿槽座点至鼻根点垂直于眶耳平面的垂线之间的垂直距离；Co－A（mm）：下颌角点与上齿槽座点之间的距离；上颌牙切牙－SN 交角（°）：上颌切牙牙体长轴与SN 平面构成的角；ANB（°）：上齿槽座点、鼻根点及下齿槽座点构成的角；颌凸角（°）：鼻根点上齿槽座点连线与颏前点上齿槽座点连线的各自延长线的交角；Wits（mm）：分别从上下齿槽座点A、B向功能性合平面作垂线，两垂足之间的距离；ANS－PNS⊥SN’：以S点为基准点将SN 平面顺时针旋转7°形成SN’平面，分别从前鼻棘点ANS、后鼻棘点PNS点向SN’作垂线，两垂足之间的距离

分组测量项目治疗前治疗后t P QCVMⅠSNA（°）74.89±2.48 77.45±2.17－4.482 0.000 A－N perp（mm）－6.65±2.95－4.14±3.25－5.026 0.000 Co－A（mm）84.97±4.18 86.86±4.95－5.741 0.000上颌牙切牙－SN 交角（°）100.59±6.29 101.61±6.37－4.627 0.752 ANB（°）－2.47±1.47 2.26±0.82－7.186 0.000颌凸角（°）－6.12±4.18－2.64±3.28－6.284 0.000 Wits（mm）－7.18±3.28－0.66±2.94－6.471 0.000 ANS－PNS⊥SN’53.68±2.76 59.17±3.12－2.231 0.000 QCVMⅡSNA（°）75.50±2.58 76.96±4.35－4.528 0.000 A－N perp（mm）－6.78±2.84－4.89±2.04－5.183 0.000 Co－A（mm）85.52±4.55 86.55±3.59－5.761 0.000上颌牙切牙－SN 交角（°）100.75±7.58 103.34±4.68－4.158 0.628 ANB（°）－2.45±1.87 1.07±7.06－7.752 0.000颌凸角（°）－6.14±4.26－3.25±0.89－6.127 0.000 Wits（mm）－7.23±3.18－1.81±3.91－6.482 0.000 ANS－PNS⊥SN’55.04±1.34 59.90±2.83－5.231 0.000 QCVMⅢSNA（°）74.85±2.58 76.08±2.76－4.185 0.000 A－N perp（mm）－6.44±1.59－5.22±2.64－5.592 0.000 Co－A（mm）84.73±4.85 85.58±2.17－5.852 0.000上颌牙切牙－SN 交角（°）100.46±6.05 103.98±3.18－4.159 0.000 ANB（°）－2.40±1.46 0.07±2.49－7.562 0.000颌凸角（°）－6.02±4.18－3.50±6.74－6.237 0.000 Wits（mm）－7.13±3.86－2.87±0.48－6.846 0.000 ANS－PNS⊥SN’55.36±1.35 56.82±3.19－2.651 0.000 QCVMⅣSNA（°）75.47±5.16 75.55±2.97－4.528 0.055 A－N perp（mm）－6.26±2.59－6.05±2.54－5.183 0.440 Co－A（mm）85.21±6.83 85.34±2.23－5.761 0.562上颌牙切牙－SN 交角（°）100.66±7.26 105.39±5.59－4.158 0.000 ANB（°）－2.82±1.46－1.67±5.18－7.752 0.681颌凸角（°）－6.51±5.76－4.94±4.62－6.127 0.065 Wits（mm）－7.28±4.18－6.04±4.52－6.482 0.053 ANS－PNS⊥SN’55.42±1.59 55.79±1.69－3.615 0.063

表2 QCVM 各组进行上颌骨牵引后的垂直向参数变化比较（±s，n＝30）Table 2 Changes of vertical parameters between pre－treatment and post－treatment of the face mask in QCVM groups（±s，n＝30）

表2 QCVM 各组进行上颌骨牵引后的垂直向参数变化比较（±s，n＝30）Table 2 Changes of vertical parameters between pre－treatment and post－treatment of the face mask in QCVM groups（±s，n＝30）

ANS⊥SN’：以S点为基准点将SN 平面顺时针旋转7°形成SN’平面，前鼻棘点ANS至SN’平面的垂直距离；PNS⊥SN’：后鼻棘点PNS至SN’平面的垂直距离；N－ANS：鼻根点至前鼻棘点之间的垂直距离；ANS－Me：前鼻棘点至刻下点之间的垂直距离；N－Me：鼻根点至刻下点之间的垂直距离

分组测量项目治疗前治疗后t P QCVMⅠANS⊥SN’47.65±5.32 51.62±1.65－4.434 0.000 PNS⊥SN’46.24±4.76 50.02±6.54－5.327 0.000 N－ANS 55.74±3.32 56.23±1.49－5.563 0.578 ANS－Me 66.57±1.58 66.85±2.13－3.873 0.546 N－Me 122.31±3.56 123.08±1.65－7.126 0.657 QCVMⅡANS⊥SN’51.45±1.23 54.90±2.12－6.348 0.000 PNS⊥SN’50.37±2.47 53.75±1.66－3.652 0.000 N－ANS 55.76±2.47 53.75±1.66－4.545 1.013 ANS－Me 66.61±1.85 66.87±4.56－5.342 1.342 N－Me 122.37±3.65 123.10±3.67－5.561 0.769 QCVMⅢANS⊥SN’52.76±4.37 53.88±1.98－4.672 0.058 PNS⊥SN’51.58±3.87 52.47±1.56－4.672 0.067 N－ANS 55.73±2.84 56.17±3.51－6.237 1.876 ANS－Me 66.62±2.43 66.86±4.26－6.467 1.431 N－Me 122.35±4.54 123.0.±1.78－4.785 0.674 QCVMⅣANS⊥SN’53.23±2.64 53.67±1.94－5.742 0.763 PNS⊥SN’52.73±1.67 53.15±1.57－5.242 0.658 N－ANS 55.77±2.56 56.00±1.35－4.652 1.453 ANS－Me 66.60±3.89 66.73±2.56－7.236 1.871 N－Me 122.37±1.54 122.73±4.23－4.547 0.679

表3 上颌骨牵引的矢状向及垂直向参数在QCVM 各期的变化绝对值（±s，n＝30）Table 3 The absolute value of changes of sagittal and vertical parameters between pre－treatment and post－treatment in QCVM groups（±s，n＝30）

表3 上颌骨牵引的矢状向及垂直向参数在QCVM 各期的变化绝对值（±s，n＝30）Table 3 The absolute value of changes of sagittal and vertical parameters between pre－treatment and post－treatment in QCVM groups（±s，n＝30）

＊代表X 线头影测量指标在治疗前后差异有统计学意义，P＜0.05

测量项目QCVMⅠ期QCVMⅡ期QCVMⅢ期QCVMⅣ期矢状向参数SNA（°）2.56±2.05＊1.46±0.58＊1.23±2.59＊0.08±1.57 A－N perp（mm）2.51±3.72＊1.89±0.71＊1.22±3.84＊0.21±3.74 Co－A（mm）1.89±0.57＊1.03±3.21＊0.85±0.73＊0.13±2.16上颌牙切牙－SN 交角（°）1.02±3.73 2.59±3.20 3.52±6.72＊4.73±1.26＊ANB（°）4.73±1.26＊3.52±6.72＊2.47±0.93＊1.15±2.86颌凸角（°）3.48±3.06＊2.89±0.58＊2.52±0.19＊1.57±0.53 Wits（mm）6.52±0.82＊5.42±4.77＊4.26±0.85＊1.24±3.42 ANS－PNS⊥SN’5.49±4.32＊4.86±3.29＊1.46±2.74＊0.37±2.57垂直向参数ANS⊥SN’3.97±3.27＊3.45±1.67＊1.12±1.72 0.44±1.37 PNS⊥SN’3.78±2.15＊3.38±1.54＊0.89±1.35 0.42±2.63 N－ANS 0.49±1.67 0.47±1.73 0.44±1.74 0.23±3.47 ANS－Me 0.28±3.11 0.26±2.69 0.24±1.58 0.13±3.76 N－Me 0.77±1.57 0.73±5.42 0.68±2.65 0.36±3.25

3 讨论

根据我们前期的研究结果发现，上颌骨在QCVM 4个不同分期阶段的相对生长速率在性别方面没有显著性差异［5］，故在本实验中没有再按照性别进行分组。FH 平面作为基准平面已被广泛接受，但由于解剖耳点和眶下点难以准确重复定位，因此选用SN 平面替代FH 平面。本实验在线距测量时将SN 平面以S 为基准点顺时针旋转7°所得的SN’平面（该平面与FH 平面基本平行）为基准平面，测量上下颌骨在SN’平面上的水平变化，这样既利用了SN 平面定点准确、重复性强的特点，又利用了FH 平面与视轴平行，线距参数投影到该平面可比性强，临床意义明确的优势。

本实验研究结果发现，在QCVMⅠ、Ⅱ、Ⅲ期，治疗后SNA，A－N perp，Co－A 和ANS－PNS⊥SN’均比治疗前有显著增高，结果表明在利用正畸前牵引面具进行上颌骨前牵后，上颌骨位置明显向前移动，这与其它实验结果报道的变化趋势相似［14－16］。在QCVMⅠ、Ⅱ期上颌牙切牙－SN 交角在治疗前后没有显著性变化，而在QCVMⅢ、Ⅳ期其角度显著性增加且Ⅳ期的增加幅度大于Ⅲ期，说明在QCVMⅠ、Ⅱ期上颌前牵主要以上颌骨前移为主，在QCVMⅢ期上颌骨前移伴有上颌切牙的唇倾，在QCVMⅣ期则主要以上颌切牙唇倾为主。这提示我们上颌前牵治疗上颌发育不足的最佳治疗时机是上颌发育高峰期来临之前或高峰期，即QCVMⅠ、Ⅱ期。对于已经错过最佳治疗时机，但是上颌切牙直立或者舌倾的上颌发育不足患者，我们仍然可以考虑使用上颌前牵来改善前牙区反。由于上颌骨位置前移，导致上下颌位置关系也发生了相应的改变，ANB、颌凸角及Wits等参数均显著性增加。在QCVMⅠ、Ⅱ两期，ANS⊥SN’，PNS⊥SN’等参数较治疗前有显著性增加，这可能与上颌向前向下的牵引方向有关，说明在上颌牵引导致上颌骨前移的同时也伴随着上颌骨向下的移动。

治疗前后QCVM 不同分期的参数变化绝对值顺序为：QCVMⅠ期＞QCVMⅡ期＞QCVM Ⅲ期＞QCVM Ⅳ期，证明了上颌骨的生长发育集中在QCVMⅠ期和Ⅱ期，这与我们前期研究的根据QCVM 得到的上颌骨相对生长速率的结果是一致的［5］，同时也提示我们，对上颌骨发育不足矫形治疗的最佳时机在高峰期来临之前，也就是加速期，而到减速期前方牵引的效果会明显减弱。长期以来，利用正畸前牵引面具进行上颌骨前牵治疗伴有上颌发育不足的Ⅲ类错畸形的时机选择一直存在争议。Kim 等［17］经过统计学研究发现，4～10岁年龄组的上颌骨前牵作用较10～15岁年龄组的效果更加显著。尽管如此，Bai等［18］研究发现，利用正畸前牵引面具前牵对不同年龄段的韩国Ⅲ类儿童患者进行治疗，不同年龄组之间没有显著性差异。Yuksel等［19］发现对不同年龄段的Ⅲ类患者利用正畸前牵引面具进行上颌骨前牵引，各组之间的颅面骨参数变化没有显著性差异。因此，如何建立预测颅面骨发育潜力的量化标准显得尤为重要。QCVM 根据第2～4颈椎的发育形态变化对颅面骨的不同发育阶段进行分期：加速期、高峰期、减速期和结束期，建立了预测颅面骨发育潜力的量化标准，对正畸临床的诊断和治疗起到非常重要的作用。本实验基于QCVM 对不同分期的Ⅲ类错患者进行治疗前后比较，为临床治疗上颌发育不足的时机选择提供了证据，验证了QCVM 可以应用于正畸前牵引面具治疗Ⅲ类错治疗时机的选择和治疗效果的预测。

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