半侧颜面短小畸形中的下颌骨畸形与外耳畸形的相关性分析

Andy Tan辛宇　Melia Bogari林力　徐海凇　张艳　柴岗



半侧颜面短小畸形中的下颌骨畸形与外耳畸形的相关性分析

Andy Tan辛宇Melia Bogari林力徐海凇张艳柴岗

【摘要】目的分析半侧颜面短小畸形（Hemifacial Microsomia，HFM）中的下颌骨畸形与外耳畸形之间的统计学相关性。方法以2013年1月至2014年12月来院就诊的118例HFM患儿为研究对象，根据改良的OMENS Plus分类系统进行分型，全部病例行面部多角度拍照、面部三维扫描及头部CT检查。根据照片及面部三维扫描对外耳畸形进行分类，根据头部CT结果进行三维重建，采用Mimics软件进行下颌骨测量并分类。应用逻辑回归模型对下颌骨畸形和外耳畸形进行统计学相关性分析。结果118例患者中，全部患者都表现为下颌骨畸形，其中M1型27例（22.9%），M2A型45例（38.1%），M2B型41例（34.7%），M3型5例（4.2%）。所有患者都存在耳部轻度到重度畸形，其中E1型20例（16.9%），E2型24例（20.3%），E3型51例（43.2%），E4型23例（19.5%）。相关系数（P=0.647）显示，两者之间没有显著的统计学相关性。结论本组HFM患者中的下颌骨畸形与外耳畸形的严重性没有统计学相关性。

【关键词】半侧颜面短小畸形下颌骨畸形外耳畸形

注：Andy Tan、辛宇为共同第一作者。

半侧颜面短小畸形（Hemifacial Microsomia，HFM）是面部第二常见的先天畸形，3 000～5 600例新生儿中就有1例[1]。HFM广泛定义为起源于第一、二鳃弓或与其密切相关的一组面部多畸形先天性综合征[2-5]，病因和发病机理仍不明确[3]。HFM主要表现为下颌骨发育畸形，大多数还伴有耳部和软组织发育受限，以及视力和神经功能紊乱。研究表明，HFM可能与常染色体遗传异常有关，但其病因学仍不明确，且鲜有相关实验研究结果。有大量指标用来描述半面短小的广泛表型，而研究病例中多个表型之间的关系，对该疾病病因分析以及基因学研究有重要意义。但是，关于HFM中下颌骨畸形和外耳畸形的报道较少，因而难以分析两者畸形程度间的统计学关系。

更为全面综合的分类系统已经在大量多中心研究中实施，希望提出一种对HFM所包含的所有颅面部异常结构表型有全面表述的评价系统，包含该疾病所涉及的全部结构，包括眼眶部、耳部、下颌骨、神经系统和舌部。以前的分类系统侧重于特殊表型区域[6-8]。Pruzansky和Kaban分类系统侧重于下颌骨外形以及与关节窝的联系[9-11]。David等[12]提出了SAT（skeletal,auricle and soft tissue）分类系统，该系统描述了眼眶部、外耳部以及软组织畸形。Vento等[13]提出了迄今最为全面的的分类系统——OMENS分类系统，该系统包含有眼眶部、下颌骨、耳部、面部神经以及软组织的畸形，并将这5种临床表现的每一项根据其畸形程度进行0～3分评分。OMENS分类系统后来又被精炼为OMENS Plus系统。本实验中我们应用改良的OMENS Plus分类系统对临床患者进行了分类。

本研究以118例半面短小患儿为对象，应用改良的OMENS Plus分类系统进行术前评估分析，并与之前的研究结果进行比较，旨在分析该系统中下颌骨畸形与外耳畸形之间的统计学相关关系。

1　临床资料

本实验以2013年1月至2014年12月我院被诊断为单侧或者双侧半侧颜面短小畸形的118例患者为研究对象，并且获得包括年龄、性别、受累面，以及影像学资料（多角度照片，面部三维扫描，头部CT扫描）在内的医疗信息。本组中已排除不符合OMEN S Plus标准的患者。

2　分类方法

2.1测量方法

对所有实验对象行多角度拍照（图1），对面部行三维扫描分析软组织发育情况，并通过头部CT扫描对患者的下颌骨发育情况进行分类评分。

2.2耳畸形分类

改良的OMENS Plus分类标准应用于本组HFM患者的评估，并且计算评分。耳部畸形根据Marx19和Meurman分类法[14-15]：0，正常；1，轻度发育不全，所有结构呈杯状；2，外耳道消失伴有不同程度的外耳发育不全；3，异位耳垂伴有外耳缺如，残余耳垂常向下侧、前侧位移；4，无耳畸形（图2）。

2.3下颌骨畸形分类

下颌骨评分基于Pruzansky和Kaban分类系统[10]：0，正常；1，下颌骨体部较小，下颌升支缩短；2A，下颌骨升支及髁状突的大小以及形态均不同于正常，但是关节窝的位置尚正常；2B，关节窝的位置向前侧、内侧、下侧位移，伴有髁状突严重发育不全；3，下颌骨升支和关节窝完全缺如（图3）。

2.4应用CT数据进行三维重建

2.4.1主要实验设备

Light speed 16排螺旋CT（GE公司，美国），美能达三维扫描仪910（美能达公司，日本）、Mimics 17.0（Materialise公司，比利时）。

2.4.2CT数据获取

所有患者行三维头颅螺旋CT扫描，均为牙尖交错位，应用Light speed 16排螺旋CT进行螺旋扫描（5 mm体积扫描），球管电流180 mA，电压120 KV，矩阵512×512，1.25 mm厚度薄层三维重建，数据以DICOM格式刻盘保存。

2.4.3三维重建

应用我科图形工作站（Mimics 17.0），设立一定的阈值范围，利用下齿槽神经与下颌骨组织的阈值不同，逐层分离出下齿槽神经，分别三维重建。得到下颌骨的三维数字模型和左右两条下齿槽神经的数字模型，并可看清下齿槽神经在下颌骨中的走行。依据神经走行，设计出截骨平面。将截骨平面、神经走行和下颌骨的三维信息，分别输出STL文件，并用快速打印机打印出下颌骨三维模型。

3　统计学分析

应用SPSS Statistics for Windows，Version 17.0 （IBM公司，美国）对相关数据行描述性分析，逻辑回归模型关系数用以检测改良的OMENS Plus评分系统中各项目间的相关性。P＜0.05认为有显著相关性。

4　结果

4.1实验对象人口统计学分析

以118例HFM患者为研究对象。患者年龄为14 d到12岁，平均年龄为3.83岁；女性35例，男性83例。受累面为左侧者占54.2%，右侧者为41.5%，双侧者为4.2%。

4.2下颌骨畸形与耳部畸形的分类及相关性分析

113例患者（95.8%）诊断为单侧HFM，5例（4.2%）为双侧HFM。全部患者（100%）都存在下颌骨畸形，其中27例（22.9%）为M1型，45例（38.1%）为M2A型，41例（34.7%）为M2B型，5例（4.2%）为M3型（图4）。

图1　多视角拍照Fig.1Multiple view angle of photography

图2　根据Marx19和Meurman分类法进行耳部畸形分类Fig.2Ear classification based on Marx19 and Meurman

图3　基于Pruzansky和Kaban分类系统的下颌骨评分Fig.3Mandibular grading based on Pruzansky and Kaban classification

图4　HFM患者下颌骨畸形分类统计图Fig.4Graphic distribution data of Mandibular abnormalities

所有患者都同时存在耳部畸形，其中20例（16.9%）为E1型，24例（20.3%）为E2型，51例（43.2%）为E3型，23例（19.5%）为E4型（图5）。

应用逻辑回归模型法对该组中所有下颌骨畸形程度与耳部畸形程度进行相关性分析（图6），结果显示两者之间无显著相关性（P=0.647）（表1）。

图5　HFM患者耳部畸形分类统计图Fig.5Graphic distribution data of Ear abnormalities

图6　逻辑回归模型曲线拟合Fig.6Curve fitting of logistic regression models

表1　模型汇总和参数估计值Table 1Model summary and parameter estimates

5　讨论

OMENS Plus分类系统是目前描述半面短小畸形相关特征最为常用的评估系统[13]。OMENS代表了不同部位的缩写，即眼眶部（O）、下颌骨（M）、耳部（E）和软组织（S）。该系统被扩展为OMENS Plus分类系统，将颅面部以外的畸形包含入其中[14]。据统计，有18%～61%的半面短小患者有面横裂，亦被称为巨口症和Tessier第7号面裂[13，16-17]。将OMENS plus示意图纳入患者病史中，有利于对疾病严重程度进行评分和分类。随后，OMENS Plus系统又被进一步改良，改良的OMENS Plus方法中囊括了更加细微的部分，包括有耳前赘皮、面部赘皮以及舌部描述[18]。本中心应用改良的OMENS Plus分类示意图研究也与之前的相关研究显示了一些差异[13，19-21]。

分析HFM多种表型之间的统计学关系可以推测该疾病的发病机制，基于胚胎学研究，半侧颜面短小畸形（HFM）是涉及第一、二鳃弓异常分化的一组主要表现为颅面发育不足或过小畸形的广义统称。第一鳃弓涉及了上下颌骨、颧骨、三叉神经、咬肌、面部结缔组织，以及外耳的少部分组织（耳屏、耳轮和耳轮上部）；第二鳃弓涉及镫骨、茎突、部分舌骨，和面神经、面部肌肉，以及大部分外耳结构（耳轮下部，对耳轮，耳垂）。

下颌骨发育异常是HFM表现的核心部分，我们的部分研究结果与Park等[20]的研究结果相似。双侧受累HFM在中国患者中很少发生，对此本中心将进行进一步的基因学研究。Tajima等[22-23]提出了下颌骨发育过程的调控中生长激素受体基因的重要作用，表明了不同基因的突变可能发育为不同形态的下颌骨类型。

外耳异常也是HFM的典型表现[24]。因此，外耳畸形是HFM诊断的重要标志之一。细微结构检查在OMENS和OMENS Plus系统中都没有包括，例如：耳道、耳前赘皮、面部赘皮、凹陷等。这些数据并未进行过统计学分析。本组患者中，耳部的畸形程度与面部神经异常程度之间没有显著的相关性，这结果不同于Tuin等[25]的研究结果，他们认为耳部畸形程与面部神经异常之间有显著相关性。因此，应该收集多中心的相关数据并进行深入的胚胎学研究。

计算机辅助设计（Computer assisted design，CAD）等先进技术的引入，将为这一领域的研究带来全新的视角。将CAD软件应用于HFM患者术前诊断和评估，可以大幅提高评估的精确性，对于临床诊断评估颅面畸形相关疾病是非常有必要的。进一步的实验将更多关注这方面的可行性。

我们研究了改良的OMENS Plus分类系统中下颌骨畸形程与耳部畸形程之间的统计学关系，与其他中心的研究结果有所差异，造成此差异的原因可能为种族人群单一所致。对于疾病发生机制，需要进一步的基因学研究，并进行更加深入的分析。

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Statistical Relationship between Mandibular Deformity and External Ear Malformation in Hemifacial Microsomia

Andy Tan,XIN Yu,Melia Bogari,LIN Li,XU Haisong,ZHANG Yan,CHAI Gang.

Department of Plastic and Reconstructive Surgery,Shanghai Ninth People's Hospital,Shanghai Jiaotong University School of Medicine,Shanghai 200011,China. Corresponding author:CHAI Gang(E-mail:13918218178@163.com).

【Abstract】ObjectiveTo analyze the statistical correlation between the mandibular deformity and external ear malformation of hemifacial microsomia(HFM).MethodsFrom January 2013 to December 2014,118 cases with HFM were enrolled according to the modified OMENS plus classification system.Multiple view angle of photography,facial 3D scanning and head CT scan were performed in all cases.External ear malformation was classified according to multiple view angle of photography and facial 3D scanning.The mandible was measured and classified by 3D reconstruction and Mimics software. Statistical correlation between mandibular deformity and external ear malformation was analyzed by logistic regression model. ResultsIn 118 patients,all patients showed mandibular deformity:type M1 in 27 patients(22.9%),type M2A in 45 patients(38.1%),M2b type in 41 patients(34.7%)and type M3 in 5 patients(4.2%).All patients presented mild to severe ear malformation:type E1 in 20 cases(16.9%),type E2 in 24 cases(20.3%),type E3 in 51 cases(43.2%)and type E4 in 23 cases(19.5%).Correlation coefficient(P=0.647)showed no significant statistical correlation between these two criteria. ConclusionThere is no significant correlation of the severity between the mandibular deformity and external ear malformation in the patients with HFM.

【Key words】Hemifacial microsomia;Mandibular deformity;External ear malformation

通信作者：柴岗（E-mail：13918218178@163.com）。

基金项目：上海市卫计委修复重建外科临床医学中心项目；上海交通大学医工交叉项目（YG2014MS06）；上海市科委医工交叉项目（14441900802）；上海市科委科技攻关项目（13DZ1108905）；国家自然科学基金面上项目（No.81372097）。

doi:10.3969/j.issn.1673-0364.2016.01.004

【中图分类号】R682.1+1

【文献标识码】A

【文章编号】1673-0364（2016）01-0015-05

作者单位：200011上海市上海交通大学医学院附属第九人民医院整复外科。