基于CBCT青春期骨性Ⅱ类患者上气道结构分析

李 晅，许 衍，罗 薇，胡 铮，沈 刚*

(1上海市口腔病防治院口腔正畸科，上海 200001;2上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔正畸科，上海市口腔医学重点实验室;*通讯作者，E-mail:gangshen@orthosh.com)

本研究利用锥束CT(cone beam CT，CBCT)获得患者上气道数据，比较青春期骨性Ⅱ类下颌后缩患者及骨性Ⅰ类患者的上气道各项指标，分析青春期骨性Ⅱ类下颌后缩患者上气道结构特点。

1 材料与方法

1.1 研究对象

选择上海市口腔病防治院2011－06～2012－12青春期患者40例男20例，女20例，年龄10－13岁，平均(11.6±1.68)岁。其中20例骨性Ⅰ类(男10例，女10例)为对照组;20例骨性Ⅱ类(男10例，女10例)为实验组。

纳入标准:实验组:①ANB≥5°，Wits≥2 mm，APDI≤77°;②OJ≥5 mm;③磨牙关系:骨性Ⅱ类;④患者侧貌:下颌后缩;⑤无明显呼吸困难。对照组:①患者骨性指标在正常值范围内(一个标准差区间);②磨牙关系:骨性Ⅰ类;③患者侧貌:直面型;④无明显呼吸困难。

排除标准:有缺失牙，埋伏牙，唇腭裂，颜面部外伤，单侧髁状突肥大，肿瘤，可导致颜面不对称发育的遗传性疾病及正畸治疗史等病史的患者。

1.2 CBCT 扫描

使用KaVo 3D eXam锥束CT拍摄系统(Kavo，美国)进行图像拍摄采集。扫描参数如下:FOV:23 cm×17 cm，曝光时间 17.8 s，电压 120 kV，电流设备经预透视后自动生成，扫描最大电流值为7 mA，最小电流值为3 mA。体素0.125 mm。

拍摄后图像转化为二维头颅定位侧位片进行头影测量并三维重建测量上气道容积与最小横径。

1.3 头影测量

由一位作者在一定时间内应用X线头影测量计算机辅助测量系统(Onyx Ceph，德国)定点描绘及测量，测量误差线距≤0.5 mm，角度≤0.5°。测量骨性指标7项，上气道线距(以12岁患者指标为参考［3］)4项，每个患者资料7 d内分别测量三次，取均值。主要测量指标及参考标准见表1及表2。

表1 头影测量骨性指标参考标准Table 1 Standard values of skeletal items for cephalometrics

表2 头影测量上气道线距(12岁)参考标准［3］Table 2 Standard values of upper airway items for cephalometrics［3］

1.4 上气道三维重建及测量

由一位作者在一定时间内使用三维测量软件(In-vivo 5，美国)描绘后鼻棘点(post nasal spine，PNS)到第三颈椎(the third cervical vertebrae，C3)下缘范围内的气道形态，三维重建这些组织结构，测量上气道容积(total volume，单位:ml)及最小管径(transverse diameter minimum，单位:mm2)，每个患者资料7 d内分别测量三次，取均值。重建范围及测量见图1(669页)。

1.5 统计学分析

经计算机辅助测量系统所得的各项测量数据均输入计算机，应用SAS 8.0统计分析软件进行统计学分析。各测量项目以±s表示，采用独立样本t检验比较测量项目之间的差异。

2 结果

2.1 骨性Ⅰ类与Ⅱ类患者骨性指标比较

骨性Ⅰ类患者各项骨性指标与参考标准相比无明显差异。而骨性Ⅱ类患者各项骨性指标与参考标准及Ⅰ类患者相比呈现相似趋势，即SNA及FMA与参考标准及骨性Ⅰ类患者测量值无显著差异;SNB及APDI均较参考标准和骨性Ⅰ类患者明显减小(SNB:P＜0.05，APDI:P＜0.01)，ANB、Wits及OJ均较参考标准和骨性Ⅰ类患者显著增加(Wits:P＜0.05，ANB 及 OJ:P＜0.01，见表3)。

2.2 骨性Ⅰ类与Ⅱ类患者上气道指标比较

与参考标准相比，骨性Ⅰ类女性患者上气道线距无显著差异，骨性Ⅱ类女性患者UPW及LPW无显著差异，而 MPW及 PAS明显减小(P分别＜0.05，＜0.01)。与骨性Ⅰ类女性患者相比，骨性Ⅱ类女性患者上气道线距中MPW及PAS明显减小(P＜0.05)，同时上气道容积及最小管径显著减少(P 分别＜0.05，＜0.01)，其中上气道容积减小约35%，最小管径减小约41%。

与女性患者相似，骨性Ⅰ类男性患者上气道线距与参考标准无显著差异，骨性Ⅱ类男性患者UPW及LPW与参考标准也无显著差异，而MPW及PAS明显减小(P分别＜0.01，＜0.05)。与骨性Ⅰ类男性患者相比，骨性Ⅱ类男性患者上气道线距中MPW及PAS明显减小(P 分别＜0.01，＜0.05)，同时上气道容积及最小管径显著减少(P＜0.05)，其中上气道容积减小约47%，最小管径减小约56%。

骨性Ⅰ类和Ⅱ类男性患者上气道容积与最小横径较同组别女性患者偏小，但差异无统计学意义(见表4)。

表3 两组患者骨性指标对比Table 3 Comparison of skeletal items between classⅡmalocclusion and classⅠmalocclusion and standard value

3 讨论

牙颌畸形是儿童在生长发育过程中，由于先天的遗传因素或后天的环境因素造成的牙齿、颌骨、颅面的畸形，骨性Ⅱ类就是颅颌面矢状不调的一种表现。骨性Ⅱ类患者中，下颌后缩是一种常见的错畸形，约占半数以上，骨性Ⅱ类错患者在乳牙列期已表现出与Ⅰ类错的本质区别，其主要特征是下颌后缩，不论是白种人还是黄种人，不论是将骨性Ⅱ类作为一个整体来研究，还是对其内部进行分类研究，下颌后缩都是骨性Ⅱ类错的一个主要因素［4－6］。这种错畸形与上气道狭窄紧密联系，互为因果。研究发现［1，2，7－10］OSAHS 患者大多具有骨性Ⅱ类错的颅面结构特征。此类患者很大程度上患有鼻咽部疾患，造成上气道狭窄并逐渐形成口呼吸习惯。口呼吸时，头部前伸，下颌连同舌下垂、后退，久之形成下颌后缩畸形。反过来严重的下颌发育不足则可以导致咽气道的狭小，而咽气道部狭小的空间可以导致舌和软腭的后移位，增加了呼吸功能损害的几率，可以造成鼻部障碍，如打鼾，上气道阻塞综合征甚至导致OSAHS。下颌后缩与成人OSAHS具有高度相关性［11］。本研究主要着眼于利用三维成像技术对青春期骨性Ⅱ类下颌后缩患者的上气道结构特点进行分析。

表4 两组患者上气道指标对比Table 4 Comparison of upper airway items between classⅡmalocclusion and classⅠmalocclusion and standard value

CBCT是近年来新兴的一种成像技术，口腔用CBCT较传统的CT具有扫描范围灵活;对头位的要求低;图像精度高，空间分辨率高，信息量大;与被投照物之间比例1∶1，可以进行实际测量;扫描时间短;射线量小;成本低，易获取等优点［12］，一幅三维CBCT图像可以同时模拟全景片、头颅定位侧位片及头颅定位正位片几个图像。体外研究认为CBCT图像测量结果与头影测量结果相似［13］，体内研究同时发现CBCT合成的侧位片较传统侧位片实施头影测量时一定程度上具有无变形、定点准确、测量精确等优点［14］。就上气道而言，CBCT是三维分析气道最简捷精确的工具，由于气道和周围组织密度反差很大，可以在CBCT影像中清晰成像，并且重建过程十分迅速，CBCT可以精确描绘及测量与上气道相关的各个组织［12，15，16］，在水平向和垂直向分别测量上气道相关指标，是评价患者上气道狭窄及气道径变化的有效手段［16］。

本研究中，由于目前尚无三维头影测量参考标准，首先将CBCT图像二维成像为头颅定位侧位片进行头影测量，主要包括骨性指标及上气道线距，骨性指标参考标准源自上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔正畸科，上气道线距源自上海市交通大学医学院附属第九人民医院口腔颌面外科［3］，以上标准均适用于上海人群。

骨性指标主要从检测患者的骨性Ⅱ类骨性下颌后缩指征，实验组骨性Ⅱ类患者指标分别与参考标准及对照组骨性Ⅰ类患者对比(对照组患者指标与参考标准无明显差异)。SNA、SNB及ANB主要评价上下颌骨对颅、上下颌骨之间的矢状位置关系，本研究所纳入的实验组患者SNA均值与参考标准无明显差异，SNB明显小于参考标准，ANB明显大于参考标准，说明所纳入的实验组患者均为上颌发育正常，下颌后缩患者。然而个体在颅面部生长发育及相互代偿性生长的过程中SNA、SNB、ANB角的大小受到很多因素的影响，如鼻根点的空间位置、上颌骨倾斜度、NA和NB的长度、SN平面的旋转、牙间高度(A、B的距离)及患者年龄等，仅有此三个指标很难全面地、准确地反映颅底，上下颌骨之间的关系［17，18］，因此本研究还增加了 Wits，APDI及 OJ 来共同作为骨性Ⅱ类骨性下颌后缩的诊断依据，并且限定患者FMA≤28°。以上测量数据从各方面对患者的骨性指标作出诊断，本研究中纳入实验组患者，SNB和APDI偏小而ANB，Wits及OJ明显增大，提示为骨性Ⅱ类下颌后缩患者。

对于骨性Ⅱ类患者上气道特征的分析，主要从二维上气道线距测量及三维上气道容积与最小横径入手。上气道线距根据不同位置，选择4个指标，其中实验组口咽腔(MPW)及舌根后咽腔(PAS)明显小于参考标准与对照组患者，且此趋势与性别无关，说明下颌后缩患者悬雍垂后(软腭后)及舌根后部分的气道缩窄比较明显，此结果与OSAHS成因［19］相似，并且也与舌骨鼻咽腔通道间存在一种生理调节机制，舌骨位置在维持上气道通畅起了重要作用的论断相一致［20，21］。三维重建上气道后，由于目前尚无公认的参考标准，测量上气道容积与最小横径仅为实验组与对照组患者比较，本研究发现实验组患者上气道容积和最小横径较对照组明显减小，此减小趋势与性别无关。二维与三维数据结合分析发现，骨性Ⅱ类下颌后缩患者上气道容积减小，主要表现在口咽腔和舌根后咽腔部位;最小横径也有明显减小，但是具体位置还需进一步研究。

综上所述，骨性Ⅱ类下颌后缩患者上气道容积减小，最小横径缩窄，上气道容积变化主要集中在口咽腔和舌根后咽腔部位。阐明这个问题，将有助于临床建立患者骨性Ⅱ类错及OSAHS的联系，有助于在早期发现、诊断骨性Ⅱ类错后适时介入治疗，改善患者颅颌面不调及缓解OSAHS症状。

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