Dolphin软件分析Twin—Block矫治器对下颌骨及颞下颌关节影响的初步研究

陈峥 林紫燕 王海燕

[摘要] 目的 观察安氏Ⅱ1错患者接受Twin-Block矫治器治疗前后下颌骨及颞下颌关节区域的三维变化，分析Twin-Block矫治器对下颌骨生长发育以及颞下颌关节的影响。 方法 选取2015年12月～2017年2月间生长发育高峰期安氏Ⅱ1错患者20例，拍摄Twin-Block矫治器矫治前后的CBCT，导入Dolphin软件进行下颌骨三维重建后定点测量，运用SPSS软件统计分析下颌骨以及颞下颌关节的变化。 结果 治疗后双侧下颌升支长、喙突长以及下颌骨综合长度、髁突内外径长、冠状向的髁突宽长度比较，差异有统计学意义（P<0.05），但是其余关于颞下颌关节以及下颌骨的测量项目比较，差异无统计学意义（P>0.05）。 结论 Twin-Block矫治器能刺激安氏Ⅱ1错患者的下颌体长度、升支高度以及下颌综合长度、髁突内外径、冠状位的髁突宽度增长。

[关键词] 安氏Ⅱ1错；下颌骨；颞下颌关节；CBCT

[中图分类号] R783.5 [文献标识码] B [文章编号] 1673-9701（2018）25-0082-04

[Abstract] Objective To observe the three-dimensional changes of mandibular and temporomandibular joint regions before and after treatment of Twin-Block appliance in patients with Angle Class Ⅱ division 1 malocclusion， and to analyze the effect of Twin-Block appliance on mandibular growth and temporomandibular joint. Methods 20 patients with Angle Class Ⅱ division 1 malocclusion during the peak period of growth and development from December 2015 to February 2017 were selected. The CBCT before and after the treatment of the Twin-Block appliance was taken and imported into the Dolphin software for three-dimensional reconstruction of the mandible. The SPSS software was used to statistically analyze changes in the mandible and the temporomandibular joint. Results After treatment， there were significant differences in the length of the mandibular ascending ramus， the length of the coracoid， the comprehensive length of mandible， the length of inner and outer diameter of the condyle， the length of the coronoid condyle width between bilateral mandibles（P<0.05）. While there were no significant differences in rest items related to the measurement of temporomandibular joint and the mandible（P>0.05）. Conclusion The Twin-Block appliance can stimulate the mandibular length， the ascending branch height， the mandibular comprehensive length， the condylar diameter and the coronoid condyle width of the patients with Angle Class Ⅱ division 1 malocclusion.

[Key words] Angle Class Ⅱ division 1 malocclusion； Mandible； Temporomandibular joint； CBCT

安氏Ⅱ1错是临床上一种常见的错畸形，在我国恒牙列初期发病率为19.41%，构成比占错畸形总数的26.62%[1]，其中下颌后缩或下颌发育不足的约占一半以上[2]。国内外很多学者[3-4]认为Twin-Block矫治器对处于生长发育高峰前期和高峰期的患者能产生较好的效果。作为功能矫治器，Twin-Block矫治器在引导下颌前伸、改善磨牙关系方面作用显著。但关于其矫治后下颌骨整体的变化，至今仍存在一定的争议。锥形束CT作为三维影像学检查手段较传统CT，具有高分辨、低辐射量、价格低廉等优点。同时结合Dolphin软件三维重建下颌骨進行定点测量，能对下颌骨以及颞下颌关节中髁突的变化有更直观、清晰的了解。本研究希望通过观察安氏Ⅱ1错畸形患者接受Twin-Block矫治器治疗前后下颌骨及颞下颌关节区域髁突相对关节窝位置的三维变化，结合CBCT和Dolphin软件分析Twin-block矫治器对下颌骨生长发育及髁状突在关节窝中的位置变化影响。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2015年12月～2017年2月我院正畸科门诊部就诊的20例青少年安氏Ⅱ1错畸形的正畸患者，年龄11～14岁，平均12岁，其中男12例，女8例，治疗时间7～9个月。

纳入标准：临床诊断为安氏Ⅱ1错患者，磨牙以及尖牙关系为远中关系，覆盖>5 mm；无颞下颌关节弹响、压痛以及相关肌肉疼痛等紊乱症状；未曾行正畸治疗，不存在唇腭裂、较多的先天缺牙及外伤等既往史，无心理疾病，配合并积极参与和坚持治疗。

1.2 软件及设备

Dolphin11.9软件（11.9），NewTom VG CBCT（QR s.r.l.，Verona，Italy，放射量56 mSV，扫描层厚度0.25 mm，制造商NIM/NTVGMARK3 ）

1.3 方法

1.3.1 CBCT扫描及三维重建 进行严格的CBCT扫描，获取患者的原始影像。拍摄时，患者取站位，双眼平视前方，头颅采用机器固有装置固定，调整光标定位系统令受试者的眶耳平面平行于地面，正中矢状面与地面垂直，上下牙列咬合在最大牙尖交错位，唇自然闭拢，平稳呼吸无吞咽。

CBCT影像数据以Dicom格式导入Dolphin11.0软件进行重建，对重建后的3D图像应用软件的定向功能，从三维立体空间上对图像进行定向。正面观上，通过前鼻棘点、鼻根点作正中矢状线；底面观上，正中矢状线通过颏前点、枕骨大孔中点确定矢状面；侧面观上，通过左右机械耳点、眶点确定水平面。

1.3.2 标志点及测量项目 参考文献[5]在下颌骨表面选取以下标志点：①Go点：下颌角点（封三图1）；②Po点：颏前点；③Cor点：喙突点，喙突最上点；④Co点：髁顶点，髁突最上点。

测量项目：①升支长j（Co点-Go点）：髁顶点至下颌角点间的直线距离，反映下颌升支的长度；②喙突长k（Cor点-Go点）：喙突点至下颌角点间的直线距离，反映喙突的长度；③下颌体长l（Po点-Go点）：颏前点至下颌角点间的直线距离，反映下颌体的长度；④下颌长m（Po点-Co点）：颏前点至髁顶点间的直线距离，反映下颌的总长度。

参考张震康[6]在颌面诸骨处以三维定点的方式分别选取以下标志点：①O点：眶点，眶下缘的最低点；②P点：耳点，外耳道的最上点；③Co点：髁顶点，髁突最上点。

测量项目（封三图2、图3）：以O点-P点的连线为水平线作通过髁突最高点Co的平行线L，并以L为基准画垂线L1；然后通过关节前间隙狭窄处画L2线并与基线L交角45°，交点为点X；再以L为轴作出L2的对称线L3。用此方法分别测出在矢状位时髁突的前（d）、上（e）、后（f）间隙距离，冠状位时髁突的内（g）、上（h）、外（i）间隙距离。

轴状位时（封三图4）选取髁突的最大横截面为测量面，测量髁突的最大前后径（b）、内外径（a），以及a、b的交点至正中矢状线的距离颞下颌关节半径（c）。

同时以L为平行线，分别在冠状位和矢状位时，取髁突的最大直径为髁突的宽度n、o。

以上每个测量点均在三维图像定位取得，所有测量项目取矫正完成前后、左右两侧数值，每侧均测量3次取平均值，并均由同一研究者测量，保证测量结果的精确性。

1.4 统计学方法

采用SPSS18.0统计学软件进行分析，计量资料以（x±s）表示，采用t检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 Twin-Block矫治器矫治前后左右两侧下颌骨的变化

见表1、2。双侧下颌骨矫治后与矫治前相比，左右下颌升支长（j）、喙突长（k）、下颌长（m）长度均增加。其中下颌长长度增加最为明显，左侧平均增加5.30 mm，右侧平均增加5.32 mm，差异有统计学意义（P<0.05）；下颌升支长度左侧增加3.48 mm，右侧增加3.86 mm，差异有统计学意义（P<0.05）；喙突长长度左侧增加1.86 mm，右侧增加1.24 mm，差异有统计学意义（P<0.05），说明Twin-Block矫治器具有刺激下颌向下、向前生长发育的功能。

2.2 Twin-Block矫治器矫治前后左右两侧颞下颌关节的变化

见表3、4。双侧颞下颌关节矫治后与矫治前相比，髁状突的内外径（a）、冠状向髁突宽度（n）的长度均增加。其中髁突的内外径（a）的长度左侧增加0.86 mm，右侧增加1.10 mm，差异有统计学意义（P<0.05）；冠状位的髁突宽度（n）左侧增加1.14 mm，右侧增加1.16 mm，差异有统计学意义（P<0.05），说明Twin-Block矫治器对颞下颌关节中的髁突内外径以及冠状向髁突宽度的长度变化具有一定促进作用。矫治前后髁状突处于关节窝的中性位置[Pulling分析法计算结果在（-0.25～0.25）]。

3 讨论

3.1 Twin-Block矫治器对下颌骨的生长发育的影响

Twin-Block矫治器临床上是用于矫正安氏Ⅱ类下颌后缩的病例，主要应用于生长发育高峰前期和高峰期的青少年患者，也有应用于年轻成人下颌后缩患者功能矫治的报道[7]。根据本实验结果显示，Twin-Block矫治器明显具有刺激下颌向下、向前生长的功能。Bishara[8]提倡在患者青春生长迸发期前1～2年开始使用并持续到迸发期，可抑制上颌生长，诱导下颌功能前移，消除不利于颌骨生长的因素，引导颌骨向有利方向生长。Baccetti[9]等則认为，Twin-Block矫治器的最佳治疗时间是在患者青春发育开始或稍后于青春发育期，可以更多地起到骨骼改良的效果。张桂香[10]运用Twin-Block矫治器对生长发育高峰后期的恒牙列初期患者进行矫治同样具有良好的矫治效果，因此部分生长发育高峰后期安氏Ⅱ类下颌后缩骨性错颌畸形患者也可尝试使用该矫治器来辅助改善患者面型，减少临床拔牙机率。

3.2 矫治后颞下颌关节关节窝的改建以及髁状突的位置改变

Ruf[11]、Pancherz[12]在二维影像上研究髁状突的改建，皆发现垂直向生长量变化明显，而矢状向变化存在一定争议。Pancherz发现在治疗7.5个月时，关节窝向下前移位，但在治疗后7.5个月及治疗后3年，所有的颞下颌关节改建均与生理状态一致，说明矫治器引起的关节窝改建只是暂时的。而且某些研究提示功能性矫治器对关节窝的改建没有或仅有部分影响。本实验通过CBCT片导入Dolphin软件后进行重建，清晰、准确的定位、定点，在三维影像上测得实验数据，从而研究颞下颌关节在Twin-Block矫治器矫治后的改变和改建。根据本实验的结果显示，在运用Twin-Block矫治器治疗安氏Ⅱ1错患者7～9个月后患者髁突的大小形状有所变化，其中髁突的内外径以及冠状向的髁突宽度变化明显，且差异有统计学意义；而颞下颌关节的各关节间隙无明显差异。刘博文等[13]的研究认为运用Twin-Block矫治器治疗安氏Ⅱ1错的患者12个月后的矢状向关节前间隙减小，关节上间隙和后间隙增大，冠状向关节上间隙增大；张亚梅等[14]的研究显示运用Twin-Block矫治器治疗安氏Ⅱ1错患者后，双侧髁突前后径以及髁突高度增加。其可能性有：①Twin-Block矫治器治疗效果可能对髁突的改建具有时效性，改建效果不明显；②骨膜内成骨的方式导致髁突在影像学中成像不清楚，对测量的精确度具有一定影响。③个体的生长发育在治疗中依旧占有一定的影响因素。

史建录等[15]研究表明安氏Ⅱ1错、Ⅲ类错患者的髁状突在关节窝内大部分为前移位，安氏Ⅰ类错患者的髁状突在关节窝内居中，安氏Ⅱ类患者的髁状突在关节窝大部分居后位。李帅等[16]的研究认为安氏Ⅰ类、安氏Ⅱ2类患者髁突在关节窝内的位置均无明显差异。本实验在治疗前和治疗后的大部分患者的Pullinger分析结果显示：大部分（80%）患者的ln（P/A）的值处于-0.25～0.25（P关节后间隙、A关节前间隙），说明安氏Ⅱ1错患者的髁状突在关节窝中的位置大多居中。同时关节间隙的研究发现，双侧颞下颌关节治疗后与治疗前相比，无明显差异（P>0.05）。

3.3 CBCT较传统CT在测量上的优势

较传统CT相比，CBCT具有价格低、辐射量少、分辨率高等优点。相较头颅侧位片、许勒位片而言可以更全面、更直观、整体化地观察和测量TMJ的相关数据。CBCT可以定位神经管、鼻窦等重要部位[17-18]，并且结合Dolphin三维影像处理系统可进行三维测量观察和数字化牙颌模型的分析，可以从不同角度观察埋伏牙的具体位置、牙齿的发育情况、萌出方向、牙体形态、与邻牙牙根和周围组织的位置关系[19]。随着近年来功能更为强大的 CBCT 相关软件的开发和应用，其获得的头颅正位片可以通过计算机软件去除颈椎和枕骨等多余部分从而避免组织重叠，同时对软组织具有高度的识别能力，可以提高对肌肉评估，对预测正畸效果有较大优势[20]。同时其生成的无颈椎和枕骨重叠影像的头颅正位片可以观察评估颌面骨骼的对称性[21]，发现临床上无明显表现，但实际存在不对称的关节结构[22]。

3.4 Dolphin软件结合CBCT在正畸治疗的应用

近年来Dolphin软件结合CBCT在口腔颌面部运用越来越多，提高了临床诊断的正确率，也使得治疗效果更加直观可靠。Dolphin拥有CBCT3D数据处理，3D生成2D影像、VTO面像生成以及400多种头影测量方法[23]，可以使得正畸临床医生的工作更为轻松、快捷、高效。Dolphin软件因可视化等诸多优点在国内被口腔学者的逐渐引用，利用Dolphin软件进行重建并对重建后的3D图像进行定位，也成为研究所需要的颞下颌关节相关参数测量、下颌骨生长发育测量的重要手段。本研究通过Dolphin软件对下颌进行重建后的相关数据测量发现下颌升支、下颌喙突长、下颌长的长度均有增加，差异有统计学意义。本研究与王天丛[5]的研究相似，但存在一定差异，其可能原因是本研究在数据分析上是左右分别比较的，在一定程度上减少了系统误差。

本研究存在以下几点不足：一是由于样本量不够大，因此未对不同性别的下颌骨、颞下颌关节中的髁状突分别进行研究，忽略了不同性别上的生理差异。二是在治疗进展过程中未进行定量分时期测量，不同时期的测量项目结果可能不同。但是实验对象纳入严格，实验数据测量重复多次，因此对该项目的研究仍有一定意义。希望在今后的研究中，总结经验、扩大样本量考虑性别差异的线相关影响，使得结果更加精准、可信。

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（收稿日期：2018-05-11）