牙弓与基骨形态的相关研究

刘婷婷，刘汝平

（1.内蒙古医科大学，内蒙古 呼和浩特；2.内蒙古医科大学附属医院，内蒙古 呼和浩特）

0 引言

在临床治疗中根据不同患者的牙弓情况，运用一系列数字化技术辅助设计与生产[1]，制定与其相适应的个体化弓形是很重要的，是现代正畸所追求的个体个性化矫治。所以越来越多的学者开始探索深入牙弓与基骨的研究，以期达到更好的矫治效果。而正畸治疗中牙齿移动和代偿矫治的生物学机制是骨改建，不同患者的牙齿代偿限度存在较大的差异，然而骨改建始终是有限度的，因此在制作个体化弓形时应当考虑以基骨弓形态作为重要参考依据[2]。本文将从以下几个方面对正畸中牙弓与基骨形态的相关研究做一综述。

1 牙弓形态的影响因素

1.1 生长发育因素

1947年Sillman[3]注意到牙弓的不同是正畸诊断的一个重要影响因素。接着他选择了65例白种人为研究对象，记录了从出生到成年牙弓宽度的变化，结果显示：牙弓宽度随着年龄的增长逐渐增宽，而这种趋势在男性中的表现更加显著，并且在0-2岁期间宽度增长量为最大。而代表前段牙弓宽度的尖牙间宽度随着年龄的增长反而减小[4]。Knott[5]研究表明，牙弓宽度在四个牙列期的变化是明显的，尤其是替牙期牙弓宽度的增加。罗颂椒[6]等学者选取639名7-25岁正常（牙合）儿童及青少年并分成7-9岁、10-12岁、13-15岁、16-25岁四组，分别做了测量研究，得出以下结论：（1）牙弓的长度与宽度均在10-12岁年龄组明显增加，牙弓长度增加是由于恒切牙萌出时，牙弓前部的牙槽骨向前生长发育，并且恒切牙微向唇侧倾斜，而恒牙的萌出则是牙弓宽度增加的原因，特别是恒尖牙萌出时刺激牙槽骨的生长，使牙弓变宽。（2）13岁后第一磨牙前牙弓有减短的情况，并且随着年龄的增大，牙弓逐渐剪短的趋势，而造成这种情况多是由于较窄的双尖牙替换了较宽的乳磨牙，且牙弓中的散在间隙，由于第二磨牙萌出时推第一磨牙向前，造成了第一磨牙前牙弓有所减短。

1.2 遗传、种族、民族等因素

生物的特性之一就是遗传，人体生长发育过程中，尤其是儿童，由于遗传、疾病、内分泌障碍、功能紊乱等因素，影响了牙、颌的生长发育，表现为牙齿错位，上下牙弓形态变异等错（牙合）畸形[7].李九军[8]等通过投影测量和模型测量的方法，对同卵双生子之间的颅骨、颌骨、牙齿、软组织的形态学差异研究，得出了遗传因素对上、下颌牙弓的形态起到了决定性作用，环境因素对上颌切牙的唇倾度有显著影响。Lavelle[9]等人研究得出种族之间牙弓生长存在差异，古巴克[10]对拥有正常牙列和咬合关系的60例蒙古人和60例高加索人进行了上颌牙弓形态变化的比较研究，研究结果显示：蒙古人上颌弓比高加索人更宽更短，（1）方圆形是这两个种群中最常见的牙弓形态；（2）男性高加索人方形牙弓多见；（3）圆形牙弓在两个种群中最不常见；（4）女性蒙古人V性牙弓更多见。同一种族，不同民族之间，牙弓形态也不尽相同。刘敏[11]通过对汉族与维吾尔族正常（牙合）牙弓形态的对比研究得出，维吾尔族的牙弓宽度及中后段牙弓长度均小于汉族。

1.3 饮食习惯、口腔不良习惯，口周肌力等因素

Shinichi Negishi[12]等学者认为现代日本儿童咀嚼功能下降的原因可能是饮食结构向软性实物的转变，间接导致了牙弓横向生长的减小。Mutlu[13]等人对于72个儿童的研究表明：母乳喂养时间不足，张口呼吸，耳鼻喉科问题和咬合不正等均导致牙弓宽度不足。马梦婷[14]等对60例错（牙合）畸形患儿进行分组研究后得到结果，乳牙期儿童的口腔不良习惯主要是吮指咬物，换牙期的儿童为不良的唇习惯、舌习惯，恒牙期主要为偏侧咀嚼，在经过不良习惯预防管理后，患儿的上下牙弓宽度明显增长，拥挤度均得到了明显的改善李克非[15]等人的研究显示：同正常（牙合）相比，不同的牙弓形态，其上下唇肌肉压力变化比较明显，并且下牙弓的长度与下唇压力呈正相关。宋锦璘[16]等人通过对31例正常（牙合）青年女性浅层嚼肌相关数据的测量对牙弓相关测量数据的影响，总结出：浅层咀嚼肌对牙弓形态有显著影响，浅层嚼肌形态越粗壮，功能越强，越有利于面下1/3矢状向生长，而限制其横向宽度。

2 牙弓的测量

随着口腔应用中设备的发展，牙弓的测量也经历了不同的阶段。（1）应用游标卡尺等对石膏模型进行牙弓长度，宽度以及深度的测量[17]，这一过程经历很长时间。（2）三维扫描设备对石膏模型扫描后建立三维数字化图像，在三维数字图像上测量石膏模型[18]的优点是方便快捷，不会有石膏模型的损耗使测量数据不精确，还可以长期保存数据以及共享。（3）CBCT的出现是口腔学上的一个重大贡献，CBCT机高度还原了颌骨牙弓形态，在其建立的三维重建图像上可以进行多角度、多平面、多方向的研究，是牙弓基骨弓的有效研究手段,已有学者证明CBCT数据转化成头颅侧位片的二维测量可靠性高于传统的头颅侧位片[19]。（4）根据牙弓的特性，建立了数学模型[20]，在程序中拟合一种或多种曲线，对牙弓与基骨进行定点，将定点信息输入软件中，得到拟合曲线，常用的数学模型有多次方程、β函数、多曲余弦函数[21-22]等。AlHarbi[23]在分析正常牙合人群的牙弓曲度时,采用了几何函数分析，认为最适分析规则的牙弓是多项式函数, 并可用于标准弓形的研制。Taner[24]采用由计算机程序产生的Bezier牙弓曲线,来评价牙弓在正畸治疗和保持阶段是否有所改变。

3 基骨的定义与测量

Lundström[25]于1925年首次提出了根尖基骨的理念，将基骨定义为上下颌牙槽骨与颌骨交界，约在根尖水平，他认为基骨的结构是稳定的，不会随正畸治疗而改变，即牙齿的移动是在基骨范围内进行，这一理论与Angle认为的基骨受到正畸力和轻微咬合刺激可以产生变化不同。Tweed医师通过对多年临床工作的总结，认为下切牙应当直立与下基骨之上。对于基骨的定义以及定点测量，到现在仍然存在着许多争议。2000年Andrews[26]提出了WALA脊的概念 ,定义是下颌膜龈联合上方的软组织带，并且认为WALA脊是在牙齿旋转中心的水平面，但这一概念局限于下颌，并且WALA脊容易受到膜龈厚度的影响[27]，此外对于上颌基骨的研究有待于进一步探索。随着CBCT的发展，研究者们对基骨的探索带来了新的飞跃，越来越多的学者开始关注三维头影测量在临床中的应用[28-30]，CBCT成像非常精准，并且能重建头颅三维影像，其易于保存，数据精确，为学者的研究提供了便利的条件。Kim[17]在2011年提出，首先定义一个过左右上颌第一磨牙临床冠中心与过左右上颌中切牙临床冠中心连线的中点为参考平面，分别过A、B点作参考平面的平行平面作为测量上下颌骨基骨平面。刘颖[31]在这一基础上提出了通过下颌中切牙近中接触点与下颌第一磨牙近中颊尖顶点作出下颌平面, 再根据通过根尖点作与下颌平面相平行的平面、以及通过双侧同名牙的根尖点作与下颌平面相垂直的平面,此两个面与颌骨的表面交点定义为根尖基骨点，此方法减小了牙根长度不同而造成定点不同的误差，在很大程度上减小了误差。由于CBCT可以在任意一平面进行研究，宾西法利亚大学提出了横向测量法：下颌基骨宽度定义为双侧下颌第一磨牙根分叉处的颊侧骨皮质之间的距离，以左右侧上颌结节与颧弓的交点之间的距离定义成为上颌基骨宽度。

通过以上的学者的研究可以发现，牙弓形态的影响因素有很多，其测量方法也随着口腔设备的发展不断更新，而对于在基骨的定义与测量上，至今未有一个公认的方法，根据不同的测量目的，有着不一样的定点位置。