锥束CT对上颌骨快速扩弓前后三维位置变化评估价值

郝 平

北部战区总医院 口腔科，辽宁 沈阳 110016

上颌快速扩弓是1860年由Angel首先采用并报道的一种矫治方法，是指使用装有螺旋扩大装置的矫治器械，其在短时间内可扩大上颌骨，扩展腭中缝，是上颌横向发育不足的主要治疗手段[1]。锥束CT(cone—beam computerized tomography，CBCT))用三维锥形束生成的三维图像可以在3个正交平面(轴面、冠状面、矢状面)上观察、测量及标注，因其具有放射量低、空间分辨率高、三维成像精度高等突出优势，在口腔临床得到广泛应用[2]。本研究通过观察CBCT下颌骨快速扩弓前后三维位置变化，旨在探讨CBCT对上颌骨快速扩弓前后三维位置变化的评估价值。现报道如下。

1 对象与方法

1.1 研究对象 选取自2017年12月至2019年7月北部战区总医院口腔科收治的12例快速扩弓患者为研究对象。其中，男性4例，女性8例；年龄10～14岁，平均年龄12.3岁。纳入标准：(1)恒牙牙合者；(2)上牙弓狭窄，牙齿拥挤，双侧或单侧后牙弓狭窄者；(3)无颌骨外伤手术史，无上颌扩弓病史者；(4)口内无金属充填体者。本研究经医院伦理委员会批准。所有患者及家属均签署知情同意书。

1.2 研究方法

1.2.1 扩弓方法 制作Hyrax型快速螺旋扩弓器(均为德悦嘉医疗公司所生产的Hyrax型标准支架式螺旋扩大器)后佩戴。嘱患者每天早晚各扩大一次，每次旋转90°(每次扩大0.25 mm，每天0.50 mm)。扩弓完成后保持3个月。

1.2.2 扫描方法 采用美国生产的KaVo 3D eXam CBCT对所有患者治疗前后进行扫描。扫描条件：电压120 kW，管电流5 mA，重建层厚0.25 mm，扫描范围为直径16 cm、高度13 cm，获取时间为14.7 s，曝光量为20.27 mAs。扫描期间患者框耳平面与地面保持平行，在牙根尖处于交错位、呼气末放松状态下完成拍摄，得到CBCT图像。将拍摄的原始图像文件导入计算机工作站，使用Invivo 5软件行图像重建，记录扩弓治疗前后的数据。

1.2.3 测量方法 调整患者头位，通过S、N和Ba点的平面为基准正中矢状平面。建立以S点为原点的X轴、Y轴、Z轴三维坐标系。定点测量后鼻棘点(PNS)、前鼻棘点(ANS)、前鼻棘点上颌骨腭突与腭骨水平板联合缝中点(PNS′)、眶下孔上缘中点(Or)、硬腭(ANS-PNS)、上颌骨硬腭水平板(PNS-PNS′)、上颌骨腭突(ANS-PNS′)，测量ANS与PNS点连线在正中矢状平面上的投影与x轴的夹角(ANS-PNS/X)、PNS与PNS′点连线在正中矢状平面上的投影与x轴的夹角(PNS′-PNS/X)、PNS′与ANS点连线在正中矢状平面投影与x轴的夹角(PNS′-ANS/X)、Or与PNS′点连线在冠状平面上的投影与z轴的夹角(Or-PNS′/Z)。为提高数据的精确性，在一定的测量条件下，所有测量点均由一位测量者在不同的时间内测量3次，取平均值。各测量点在X、Y、Z轴上的三维坐标均可在计算机上直接读出。

2 结果

2.1 扩弓前后上颌骨各测量点比较 扩弓后ANS、PNS′、PNS、Or的x轴、y轴、z轴测量值均显著长于扩弓前，差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 扩弓前后上颌骨各测量点比较

2.2 扩弓前后CBCT各测量角度比较 扩弓后ANS-PNS/X为(9.56°±0.83°)，大于扩弓前的(9.24°±1.06°)；扩弓后PNS′-PNS/X为(11.42°±1.80°)，大于扩弓前的(11.00°±1.15°)；扩弓后Or-PNS′/Z为(21.99°±1.61°)，大于扩弓前的(21.40°±1.80°)，差异有统计学意义(P<0.05)。扩弓后PNS′-ANS/X为(8.27°±1.62°)，大于扩弓前的(7.99°±1.54°)，但差异无统计学意义(P>0.05)。

3 讨论

目前，临床中较常用的口腔影像学检查方法主要包括咬合片、根尖片、曲面体层摄影等方法，但这些在应用中却不能有效地获取患者的颌骨横断面，以及立体的骨组织影像[3]。螺旋CT也可用于前后上颌骨三维变化的分析，但其存在放射剂量大、设备昂贵及费用高等问题，应用价值有限。CBCT是利用X线进行临床诊疗的一种影像设备，其原理是以较低的X线射线量对投照体围绕进行重组处理，并获得高质量的三维图像[4]。王超等[5]研究发现，CBCT对青少年颌骨硬组织解剖标志点定位具有较高的准确性，可重复性好，在颌骨硬组织三维测量中具有较现实的意义。

有研究报道，上颌骨扩弓后在不同层面宽度均显著增加，且从牙尖到鼻底宽度增加量逐渐减小[6]。本研究中，患者扩弓后水平方向上颌骨各层面宽度均显著增加，且增加量从牙尖到鼻底依次减小，与上述研究结果一致，原因可能为在上颌快速扩弓螺旋加力时，整个装置同时向两侧移动，离扩弓簧越远，打开的间隙越窄。上颌快速扩弓治疗后，PNS、ANS在垂直方向均向下移位，因此，ANS-PNS略有降低。有研究认为，上颌快速扩弓后，上颌骨向下、向后旋转，腭平面后部略有降低，且双侧上颌磨牙均颊向倾斜，略有伸长[7]。刘琳等[8]研究发现，横断面观察上颌骨，腭中缝打开在前鼻嵴处最宽，向后逐渐缩窄，由前向后呈“V”形；冠状面观察，上颌骨为底在腭部、顶朝向额颌缝区的金字塔形；矢状方向观察，上颌骨出现向下、向前移位，由于上颌骨的向下、向前移动，导致腭盖下降。Wertz[9]研究认为，上颌快速扩弓治疗后，短期可扩展上牙弓，上颌骨发生向下、向前移位，且发生顺时针旋转。Velazquez等[10]对30例上颌快速扩弓后患者的上颌骨矢状方向改变情况进行长期的观察与统计发现，上颌快速扩弓不能使上颌骨在矢状方向和垂直方向上发生改变，扩弓前后上颌骨矢状方向骨骼的改变可能与正常生长发育有关，而与上颌快速扩弓治疗无关。因此，上颌快速扩弓治疗后，上颌骨会发生向前、向下移动，但矢状面上是否发生旋转及旋转是否与正常的生长发育有关有待进一步研究。上颌骨腭突与腭骨水平部位融合形成硬腭，位于鼻腔和口腔之间，两者的融合线为腭中缝。本研究中，水平面观察腭中缝打开由前向后呈纺锤体样，与Garrett等[11]研究结果一致，可能是由于上颌骨后部翼突内侧板的阻力作用及扩弓力的方向位于上颌骨阻抗中心的前方，造成腭中缝前部打开更多。但也有研究认为，腭中缝为平行打开[12]。

综上所述，应用CBCT可对快速扩弓后上颌骨进行三维重建，并建立三维坐标系分析相关测量点的三维坐标，量化分析上颌骨各个测量点三维方向的变化。