成年女性骨性双颌前突错牙合畸形固有口腔容积的三维测量分析

张 惠，杨 磊，独 正，段银钟

（1．军事口腔医学国家重点实验室，陕西省口腔医学重点实验室，第四军医大学口腔医院正畸科，陕西西安710032；2．四川独言口腔医疗有限公司，四川绵阳621000）

·临床研究·

成年女性骨性双颌前突错牙合畸形固有口腔容积的三维测量分析

张 惠1，杨 磊1，独 正2，段银钟1

（1．军事口腔医学国家重点实验室，陕西省口腔医学重点实验室，第四军医大学口腔医院正畸科，陕西西安710032；2．四川独言口腔医疗有限公司，四川绵阳621000）

目的：采用三维重建技术，测量并比较成年女性骨性双颌前突患者和个别正常牙合的固有口腔容积的大小。方法：采用计算机辅助三维测量技术，对15名双颌前突成年女性和15名个别正常牙合成年女性的颌面部CT数据进行三维重建；在三维模型上划分固有口腔的界限并逐层分离出固有口腔后，利用系统自带软件对固有口腔的体积以及相关指标进行测量分析。结果：骨性双颌前突成年女性和个别正常牙合女性的固有口腔容积分别为（68．3±9．30）cm3和（62．99±10．10）cm3（P＜0．05）；双颌前突患者的固有口腔在矢状向上的投影面积、长度、高度均显著大于正常牙合（P＜0．05），下颌骨长度显著小于正常牙合（P＜0．05），但固有口腔的宽度两者无显著性差异（P＞0．05）。结论：三维测量固有口腔是一种确实可行的测量方法；通过测量双颌前突固有口腔的容积，可为后续研究提供理论依据。

CT；三维重建；头影测量；固有口腔

［Chinese Journal of Conservative Dentistry，2015，25（5）：318］

固有口腔［1］（oral cavity proper）也称口腔本部，是颌面部的重要腔隙，不仅与呼吸、咀嚼、吞咽等功能关系密切，同时还与牙颌畸形的发生发展及治疗转归有一定的相关性。国内外关于固有口腔的研究很少，主要是通过对石膏模型和二维X线片进行测量以评估口腔的大小［2－4］。但由于传统的二维X线片不够清晰并有放大、失真等缺点［5］，从而导致定点困难，误差较大；而模型测量的工作繁琐，且重复性差。随着三维数字化技术向医学转化的迅猛发展，三维重建技术已逐渐用于颅颌面部软硬组织的头影测量研究［6］，并使得三维定量测量固有口腔容积成为可能。本研究利用三维测量技术，初步比较正常牙合和骨性双颌前突患者的固有口腔容积大小，为后续研究提供理论依据。

1 材料和方法

1．1 研究对象

选取2013－06—2014－10间我科诊断为骨性双颌前突并需手术治疗的女性患者15例（20～35岁，平均23．6岁）作为研究对象；同时从放射科CT数据库中收集18～35岁个别正常牙合的女性颌面部CT资料30例，并从中随机抽取15例（平均22．4岁）作为对照。骨性双颌前突的纳入标准：①开唇露齿，侧貌明显前突，颏部后缩；②SNA＞84°，SNB＞82°，上下唇突点均位于E线之前；③无正畸治疗史及正颌手术史；④无明显面部不对称畸形；⑤牙列无拥挤或拥挤度＜4 mm；⑥BIM指数正常，舌体大小基本正常。个别正常牙合纳入标准为：①Ⅰ类磨牙关系，前牙覆合覆盖正常，SNA、SNB均在正常范围内，上下唇突点位于E线之后；②牙列无拥挤或拥挤度＜4 mm；③无腭裂，无先天性缺牙及牙齿形态异常（第三磨牙除外），无修复体；④无正畸治疗史及正颌手术史；⑤无明显面部不对称畸形；⑥颞颌关节无明显病变。

1．2 CT扫描

采用GEBright Speed 8排螺旋CT（通用，美国）。

研究对象取仰卧牙尖交错位，头部固定，扫描基准线平行于眶耳平面，从颅顶至下颌骨下缘进行连续无间隔断层扫描；扫描参数：120 kV，240～260 mA，层厚1 mm，分辨率512×512，数据以DICOM格式保存。

1．3 方法

1．3．1软硬组织三维重建

将CT数据导入Mimics10．01软件（Materialises公司，比利时），三维重建颌面部软硬组织。然后进行定点标记：先在三维模型上初步定点，再在3个不同的轴向（垂直面、水平面、矢状面）视图里调整定点的准确位置。各标记点的定义见表1。

表1 颅面骨组织标记点及其定义（R代表右侧，L代表左侧）

1．3．2 三维固有口腔的设定和测量

本研究结合以往有关固有口腔的定义（固有口腔是指上下颌牙列和牙槽突的内侧面部分、顶部硬腭、底部舌和口底、后界通过咽门与口咽腔相通［1］），提出三维固有口腔骨性界限的设定方法：硬腭构成固有口腔上界，牙列及上下颌骨的舌侧面构成前界和左右边界，后界（冠状面）为过PtmR、PtmL点且垂直于FH平面（过PoR、PoL和OrL）构成的平面，下界（下颌平面）为过GoR、GoL点和Me点的面。然后按照上述分界，在三维模型上划分固有口腔，并计算出固有口腔容积（图1）。

1．3．3 二维测量（图2）

图1 固有口腔的三维界定与测量

图2 正中矢状面及相关测量标志的定义

1．3．3．1 相关测量指标及其定义

各测量指标分别为：①正中矢状面，为过Na、Ba、A三点构成的面；②固有口腔正中矢状面面积，为固有口腔在正中矢状面的投影面积，此面积在矢状向最大；③固有口腔长度（L），为正中矢状面上，下切牙切缘到后界的垂直距离；④固有口腔高度（H），取正中矢状面上，最后界的颌间高度；⑤固有口腔宽度（W），取正中矢状面后界的最下点对应的下颌骨宽度；⑥下颌骨长度（ML），为正中矢状面的下界长度。

1．3．3．2 测量方法

在Mimics软件中直接测量各模型的体积和线距，使用ImageJ软件（National Institutes of Health研发）进行面积测量。为减小视觉误差，每个样本由两名正畸医师共同定点并分割测量3次，两次测量间隔1周以上，取3次测量的平均值作为最终研究数据。

1．4 统计学分析

采用SPSS 17．0统计软件进行统计分析。计量资料以均数±标准差（±s）表示，经检验呈正态分布后采用两独立样本的t检验进行组间比较；检验水准α＝0．05。

2 结果

表2 正常人和双颌前突患者固有口腔各测量值的比较 （n＝15，±s）

表2 正常人和双颌前突患者固有口腔各测量值的比较 （n＝15，±s）

*与个别正常牙合相比P＜0．05

测量项目 正常牙合 双颌前突P口腔容积（cm3） 62．99±10．10 68．3±9．30 0．044*正中矢状面积（cm2） 18．83±1．78 21．50±1．15 0．007*长度（mm） 46．11±1．59 52．91±1．99 0．000*宽度（mm） 62．99±4．28 60．02±4．87 0．109高度（mm） 45．85±4．93 51．45±2．27 0．023*下颌骨长度（mm） 33．12±4．49 27．57±5．70 0．022*

所有测量项目和测量结果如表2所示：双颌前突的固有口腔容积显著大于个别正常牙合的固有口腔容积（P＜0．05）；双颌前突的固有口腔在正中矢状向上的投影面积、长度及高度亦均大于个别正常牙合，而下颌骨长度小于个别正常牙合，差异均有统计学意义（P＜0．05），但固有口腔的宽度两者无显著性差异（P＞0．05）。

3 讨论

固有口腔，是指上下颌牙列和牙槽突的内侧面部分、顶部硬腭、底部舌和口底、后界通过咽门与口咽腔相通［1］，其作为颌面部的重要间隙，与某些牙颌畸形的诊断以及疗效的评估密切相关。而关于固有口腔的测量方法，国内外学者均进行了不同的尝试。Takada等［2］（1980）利用印模法测量了固有口腔的容积，并对固有口腔与舌体的关系进行了评价。Yamada［3］（1990）结合石膏模型、头颅后前位片和头颅侧位片测量了50例女性的牙弓、腭部以及颌面结构的形态，以评价不同错牙合类型与固有口腔的关系。但无论是印模法还是模型测量法，其工作量均较大，且重复性差，不适于正畸治疗前后的对比研究。赵志河等［4］曾用二维方法研究生长发育期患者经活动矫治器治疗后其口腔功能间隙的改变，并以常规侧位片测量的口腔功能间隙矢状断面面积的变化来评估间隙的改变量。但功能间隙作为一个空间概念，仅以二维测量难以评估三维的大小，在直观性和准确性上均差。有学者认为，二维测量存在明显的局限性，主要包括图像失真、头部结构重叠、放大率不同等［6］。以往的研究因为技术的限制，只能利用二维X线片等预测三维空间的大小，常会出现研究方法定义模糊，且重复性欠佳等问题。随着三维数字化的发展，通过CT三维重建测量法可重建出器官的表面和内部所有结构；且测量内容全面，对颌面部骨骼的径线、距离、角度、面积、体积或容积的测量更为准确可靠，并能进行双侧对比、术前术后对比分析［7－9］。

目前已有许多研究对三维CT的临床应用进行了评估。Cavalcanti等［10］曾报道，实物测量和三维影像测量的误差在2 mm以内。Chang等［11］、Kim等［12］提出了三维CT上一些重复性好的标志点。Kwon等［13］、Hwang等［14］通过三维模型上的标记点来进行颌骨不对称性分析。Park等［6］利用CT三维重建技术重建了正常人面部骨骼结构三维影像，同时在颌面部骨骼三维影像上定义出19个标志点以及相关连线、平面和参考平面、相关线距、角度、指数；然后通过软件自动测量出数据并提供形象直观的三维图像。本研究从上述19个标记点中，选取13个点作为固有口腔容积测量的相关标志点。有文献证实Po点比Or点的稳定性更高，故定义两侧Po点和左侧Or构成FH平面［15］。下界为下颌骨体部下缘，代表了口腔骨性结构的最下界。翼上颌裂点［1］为上颌骨的最后缘与蝶骨大翼前缘的接触点，此点是确定上颌骨后界和磨牙的近远中向间隙及位置的标志，且相对于颅骨位置稳定，不因正畸及正颌手术而改变位置。

本研究分别测量了女性个别正常牙合和骨性双颌前突的固有口腔容积及其相关线距。结果显示，骨性双颌前突患者的固有口腔容积明显大于个别正常牙合；双颌前突的固有口腔在正中矢状向上的投影面积、长度以及高度亦均明显大于个别正常牙合，而下颌骨长度明显小于个别正常牙合，但固有口腔的宽度两者无显著差异。该结果符合双颌前突的牙弓长度以及垂直生长型的特点。

本研究之所以选取女性作为实验对象，是因为骨性双颌前突的手术患者以女性居多［16］。对于骨性双颌前突错牙合的成年患者，正畸正颌联合治疗是改善其过突的面部侧貌、获得良好咬合关系及功能的有效途径。正颌手术改变了颌骨的位置后，必然会引起固有口腔容积的改变，亦有可能引起舌体、气道等的改变。本研究的测量数据可以为正畸治疗以及正畸正颌的诊断设计、治疗预后提供参考，亦可为舌体、气道等的相关研究提供理论依据。

综上所述，三维CT重建可以为固有口腔容积的测量提供更多的空间信息，比二维测量更直观准确，是评估硬组织空间大小的有效测量方法。但由于固有口腔特殊的解剖结构，CT三维重建很难建立软组织如软腭、舌根等部分包绕的空间。因此，如何更加合理的利用三维重建测量固有口腔的容积，还有待进一步的研究。

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Analysis of capacity of the oral cavity proper in adult female w ith skeletal bimaxillary protrusion by 3－dimensional com puted tomography

ZHANG Hui*，YANG Lei，DU Zheng，DUAN Yin－zhong
（*State Key Laboratory of Military Stomatology，Department of Orthodontics，School of Stomatology，The Fourth Military Medical University，Shaanxi Key Laboratory of Stomatology，Xi′an 710032，China）

AIM：To propose a new method for themeasurement of oral cavity proper by using 3D reconstruction in adult femalewith skeletal bimaxillary protrusion．METHODS：CT data of15 adult femaleswith nomal occlusion and 15 with skeletal bimaxillary protrusion were obtained．The distinctions of oral cavity proper in the3Dmodel weremarked and then separated layer by layer．MIMICSautomatically gave themeasurement results of oral cavity volume and the related indexes．RESULTS：The oral cavity proper volume of the subjectswith bimaxillary protrusion and normal controlswere（68．3＋9．30）cm3and（62．99＋10．10）cm3respectively（P＜0．05）．Sagittal projection area，oral cavity proper length，height and mandibular length also showed significant differences（P＜0．05），but no significant difference was observed in width（P＞0．05）．CONCLUSION：3D reconstruction is a feasiblemeasurement method for oral cavity proper．Data in this study will provide a theoretical basis for further study．

computed tomography（CT）；three－dimensional reconstruction；cephalometric analysis；oral cavity proper

R783．5

A

1005－2593（2015）05－0318－04

10．15956／j．cnki．chin．j．conserv．dent．2015．05．012

2015－01－23；

：2015－03－31

张惠（1988－），女，汉族，山西永济人。硕士生（导师：段银钟）

段银钟，E－mail；duanyz＠fmmu．edu．cn