颞下颌关节盘前移位患者关节骨形态与矢状向关节盘位置的关系

鄢梨 周茂强 邱嘉旋

1.南昌大学第一附属医院口腔颌面外科，南昌 330006；2.杭州优琦口腔门诊，杭州310016

颞下颌关节（temporomandibular joint，TMJ）是连接下颌髁突、下颌窝和关节隆起的关节，骨表面之间的是关节盘[1]。在正常的盘髁关系中，关节盘后束位于髁突上方12 点钟位置附近，当关节盘因某种原因而移到髁突前方或其他非12 点位置时，被认为发生了关节盘移位，其中关节盘前移位（anterior disk displacement，ADD）最为多见[2-4]。目前的观点认为，关节盘移位与TMJ 骨形态特征之间存在关联，但两者的因果关系不清[5-6]。对TMJ 骨形态计量学的准确描述，对更好地理解TMJ 的结构和功能以评估、诊断和治疗TMJ 紊乱病至关重要[4]。

对于TMJ 的骨形态评价，应用各种影像技术进行测量分析是临床常用的研究方法，包括全景、侧位等二维影像和锥形束CT（cone beam CT，CBCT）、磁共振成像（magnetic resonance imag‐ing，MRI）等三维影像。CBCT 因其低辐射暴露、低成本和高精准率而被广泛用于评估TMJ 骨结构[7-9]。MRI 能提供关于关节盘及其与髁突关系的最佳信息，是评估关节盘位置的最佳方法，具有无创、风险最小、不暴露于电离辐射等优点[10]。

有学者[11]认为，在自然进程中关节盘移位本身并不能缓解，关节盘将更前移位、缩短。为了评价ADD 程度的变化，学者们探索了许多方法，主要有根据张口时盘髁关系是否恢复正常，分为可复及不可复性ADD 的分类方法和基于矢状MRI 图像的定点测量法，例如Drace 等[12]提出的盘髁角测量法和Kurita等[13]提出的盘后缘移位距离法。以往关于ADD 患者TMJ 形态学评估的研究中大多采用关节盘是否可复进行分组比较，而根据矢状MRI图像测量分类来进行TMJ 骨形态变化的研究报道较少[14]。

基于以上背景，本研究的目的是评估TMJ 骨形态与矢状向关节盘不同前移位置的关系，通过MRI 来评估关节盘的位置，通过CBCT 数据定量评估TMJ 的骨形态参数，从而探索矢状向关节盘位置与关节骨形态的相关性。

1 材料和方法

1.1 样本准备

本研究是基于2020 年1 月—2021 年12 月在南昌大学第一附属医院口腔科获得的受试者的CBCT和MRI 数据进行的回顾性研究，所有患者皆因正畸前怀疑存在TMJ问题而进行MRI和CBCT 诊断。纳入标准：1）18～40 岁；2）MRI 检查与CBCT 检查拍摄间隔时间≤3个月。排除标准：1）存在任何系统性疾病；2）存在类风湿性关节炎；3）TMJ外伤史、手术史；4）存在先天性颅面异常；5）影像图像不清晰。

共154 例患者286 个关节被评估，根据纳入与排除标准，有27 例患者因年龄不符排除，14 例患者双侧和2例患者单侧存在后移位被排除，11例患者存在手术治疗史，还有5 例患者双侧和14 例患者单侧MRI 影像图像不清晰难以评估被排除。最终的样本包括来自97 例患者的178 个关节，其中女性70例患者131个关节，男性27例患者47个。

1.2 根据MRI矢状影像分组

MRI 使用3.0 T 的MRI 扫描仪与TMJ 表面线圈。受试者仰卧放置，头部与法兰克福平面垂直于地面，中心梁与矢状面对齐。在张口位和闭口位行双侧TMJ 斜矢状位质子像和斜冠状位T1 加权像进行扫描。选择闭口位时矢状MRI 图像上显露髁突面最大的截面，在没有临床或其他放射学信息的情况，参照Incesu等[15]的研究测量关节盘的前移位角度。具体操作：在关节窝后部最低点和关节结节最低点之间画一条线，标出这条线上穿过髁突部分的中点，测量穿过中点和关节盘后缘中点的直线与过中点的垂直线之间的角度。根据角度大小进行分组，当角度值处于−10°～10°范围时，归为对照组；处于11°～30°范围时，归为轻度组；处于31°～50°范围时，归为中度组；50°以上时，归为重度组，共4组，如图1。

图1 根据矢状向MRI上关节盘位置进行的分组示意图Fig 1 Diagram of classification according to the disc positions evaluated by sagittal MRI

1.3 基于CBCT图像测量TMJ形态参数

CBCT 成像由KaVo 集团生产的3D eXam 口腔颌面部专用CBCT设备扫描拍摄，受试者面部正中矢状面与地平面垂直，眶耳平面与地平面平行，上、下颌牙咬住并保持在牙尖交错位[16]，单次360°旋转扫描，扫描过程中保持不动，扫描时间4 s，层厚0.3 mm。CBCT 数据均以医学数字成像和通信（digital image and communications in medi‐cine，DICOM）格式保存，并导入Mimics 20 软件（Materialise 公司，比利时），同一名研究人员通过该软件对TMJ 骨形态学参数进行测量并分析，主要包括髁突线性大小（宽度、长度和高度），髁突体积及表面积，关节窝大小（长度和高度）以及关节前、上、后关节间隙。从一系列的轴向切面中，选取内外径最大的切面进行测量，矢状轴垂直内外径并经过内外径的中点，获得的矢状面进一步测量，髁突的体积和表面积通过髁突三维重建后自动测量。测量参数及其定义如表1，具体测量过程见示意图2。

图2 TMJ骨形态测量演示图Fig 2 Schematic measurement of bone morphological parameters of the TMJ

表1 研究中测量参数的定义Tab 1 Definitions of the measurements performed in this study

1.4 统计分析

为了检验本研究的测量误差大小，随机选取20 侧关节，在第一次测量后4 周再次测量其形态参数。测量结果的信度类内相关系数均大于0.95，具有较好的信度。采用Shapiro-Wilk 检验分布的正态性，为了检验组间方差的相等性，使用了Brown-Fosythe 检验。采用F检验（ANOVA）或Kruskal-Wallis检验来检验各组间的差异，当组间差异有统计学意义时，分别进行事后检验——Tukey 检验或Dunn's检验。为了检验2个定性变量是否独立，采用卡方检验。对符合正态分布的测量项目选用Pearson 相关性分析，不符合则选用Spearman 秩相关分析。P<0.05被认为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 研究对象的一般体征

依据Incesu 等[15]研究中的测量方法对照组及轻、中、重度组分别纳入52、50、31 和45 个髁突，男女年龄在各组间差异无统计学意义，从各组年龄平均值看，重度组的年龄在4 组中是最小的（表2）。

表2 各组的年龄和性别分布Tab 2 Age and sex distributions with respect to each groups 岁

2.2 髁突大小

表3 显示了各组TMJ 相关的骨形态参数的差异，各测量参数在不同矢状向关节盘位置间的差异均有统计学意义（P<0.000 1）。整体上讲，髁突体积、表面积及线性尺寸均随着矢状向ADD 的进展，平均值逐渐减小。重度组髁突宽度（17.32±2.46）mm、髁突高度（14.86±3.38）mm、髁突体积（1 216±477.9）mm3及表面积（735.2±184.4）mm2显著低于其他3 组，而其他3 组间差异无统计学意义；轻度组髁突长度（7.95±1.42）mm 与对照组（8.18±1.20）mm 间差异无统计学意义，而中、重度组的髁突长度（7.16±1.40）mm、（6.73±1.41）mm显著低于对照组。

表3 各组TMJ骨形态参数测量的比较Tab 3 Comparison of measurement of bone morphological parameters of the TMJ among groups

2.3 关节窝大小及关节结节倾斜角

如表3 所示，重度组的关节窝深度（5.40±1.57）mm 比其他三组显著减小，其他3 组间的差异无统计学意义；4 组的关节窝长度的差异无统计学意义（P=0.142 1）；轻、中度组关节窝的深长比0.36±0.06、0.38±0.05显著大于重度组0.30±0.09；重度组的关节结节倾斜角26.33°±8.70°平均值最小，明显低于轻度组、中度组的32.02°±6.50°、32.49°±5.33°，而与对照组29.70°±4.60°之间的差异无统计学意义。

2.4 矢状向髁突位置

4 组的关节前间隙平均值从对照组到轻、中度组逐渐增大，而在重度组有所减小，中度组关节前间隙（2.89±0.90）mm 显著大于对照组（2.33±0.62）mm，轻、重度组与对照组及中度组间的差异均无统计学意义；重度组的关节上间隙（3.07±1.05）mm 显著小于对照组（3.56±0.68）mm 和轻度组（3.52±0.87）mm，而中度组（3.52±0.86）mm与其他3组间的差异无统计学意义；轻度组关节后间隙平均值（1.84±0.51）mm 在4 组中最低，重度组关节后间隙（2.24±0.67）mm 明显大于轻度组，但与其他2 组无明显差异。根据Pullinger 等[17]的公式，轻、中度组髁突位置的比值−17.52±16.69、−16.95±20.22 显著小于其他2 组（P=0.000 6），而重度组比值−5.46±19.22 与对照组−5.97±16.82 之间的差异无统计学意义。矢状向髁突位置分布在各组间的差异也有统计学意义（P=0.044 4)，对照组以髁突中、后位为主，中位占比约44.23%，后位约40.39%，而轻、中度组髁突后位占比显著增大，分别达62%和64.51%，重度组髁突中位又有所增加，占比约42.22%（表3）。

2.5 TMJ 骨形态测量参数与矢状向关节盘位置的相关性分析

表4 显示了所有TMJ 关节骨形态测量参数与矢状向关节盘位置的相关性分析结果，可见髁突的宽度（r=−0.406 6）、髁突长度（r=−0.358 4）、髁突高度（r=−0.481 2）、髁突的体积（r=−0.562 8）以及表面积（r=−0.541 8）、关节窝的深度（r=−0.325 2）、关节结节倾斜角（r=−0.318 1）和关节上间隙（r=−0.244 7）与矢状向关节盘位置之间存在显著负相关；而关节后间隙（r=0.187 8）与关节盘矢状向前移位置之间存在显著正相关；而关节窝长度（r=0.030 7）和关节前间隙（r=0.029 8）未发现与关节盘矢状向位置的相关性。

表4 TMJ 骨形态参数测量值与矢状向关节盘位置的相关性分析Tab 4 Analysis of correlation between TMJ morpho‐logical measurements and sagittal disc posi‐tions

3 讨论

本研究将MRI 和CBCT 影像技术结合用于分析矢状向关节盘位置与TMJ骨关节形态学的关系，MRI 是最能显示关节盘的成像技术，而CBCT 是识别硬组织改变的可靠技术，两者可发挥各自优势。矢状向关节盘位置的分组是参照Incesu等[15]的研究，通过测量关节盘后缘的盘髁角来实现的，不同的是，本研究中将Incesu 等[15]研究中的50°～80°组和>80°组并入一组，共分为4 组进行研究。这是由于本研究纳入的研究对象患者经测量盘髁角度处于50°～80°范围的不足10人，这将影响统计的可靠性。

由于TMJ 骨退行性改变的进展和严重程度随年龄的增长而增加[18]，本研究样本的年龄限制在18～40岁之间的患者，以尽量减少年龄相关的骨退行性改变的影响[4]。如其他研究一样[1,4]，本研究中也是女性患者占比较多，对其原因还没有达成共识，有学者[1]认为可能是因为更多女性选择寻求治疗，也可能是女性激素代谢的影响。

本研究结果显示，除了关节窝长度以外，各TMJ 骨形态参数在4 组间的差异均存在统计学意义，相关性分析结果显示，除了关节窝长度和关节前间隙以外，所有TMJ 骨形态的测量参数均与矢状向关节盘位置之间具有显著的相关性，这些研究结果说明，ADD 的程度与TMJ 的骨形态有关。

3.1 髁突大小

具体来说，髁突线性尺寸、体积及表面积平均值大小均随着关节盘前移位的进展而减小，这证实ADD 可引起髁突退行性改变。有学者等[14,19]的研究也表明，髁突体积和表面积的大小与TMJ关节盘矢状向位置存在负相关的关系。髁突高度的变化与Cai 等[11]的一项纵向研究相符，即随着ADD 位移的增加，髁突高度将会降低。而Kurita等[20]的一项基于MRI 测量的研究表明随着ADD 的进展，髁突宽度尺寸变小，但髁突长度尺寸与ADD 的放射学分期没有相关性，作者认为晚期ADD 患者骨关节炎的改变将导致髁突前后径的增加。考虑到MRI 存在空间分辨率较低和轴向视图图像量少的问题，通过MRI 评估TMJ 骨形态存在一定局限性。在本研究中，重度组TMJ 形态参数与其他组间存在显著差异，而几乎所有的轻、中度组髁突形态参数与对照组间差异无统计学意义，这说明当ADD 到一定程度后髁突才会表现出明显的尺寸减小，这或许可以与临床上很多ADD 患者早期无明显临床症状相对应，出现症状的患者往往关节盘移位较严重。

3.2 关节窝大小及关节结节倾斜角

目前关于ADD 患者关节窝形态学测量的相关报道较少。本研究结果显示：重度组的关节窝深度显著小于其他3 组，这说明ADD 的晚期，关节窝的深度变浅，可能与晚期关节结节骨质吸收有关。

在Karayol 等[21]的一项研究结果表明，ADD 患者比对照组具有更高的关节窝深、长测量值，他们认为，下颌窝深而长是TMJ 盘移位的基础，该研究局限性为样本量较少，且文中未涉及不同ADD 分型的对比分析。本研究显示轻、中度组关节窝的深长平均值高于对照组，而重度组关节窝深长平均值明显低于对照组，虽然差异无统计学意义，这可能提示深而窄的关节窝形状是TMJ 盘移位的危险因素，而关节盘移位晚期的关节窝会逐渐变得浅而长。

关节结节倾斜角与关节盘移位的关系一直存在争议，“顶顶线”方法和“最佳拟合线”方法是测量关节结节倾斜角的常见2种方法，有学者认为较大的关节结节倾斜角是关节盘移位的诱因[22-23]，此时颞肌的法向力矢量落在关节盘的后带后面，导致髁突向后移位和关节盘向前移位[24]。与关节窝深长比结果相一致，本研究轻、中度组关节结节倾斜角平均值高于对照组，重度组关节结节倾斜角平均值较前3组明显减小，这可能表明较陡的关节结节倾斜角与关节盘移位的发生有关，而ADD 患者晚期因关节隆起骨质吸收变平导致关节倾斜角减小。

3.3 矢状向髁突位置

ADD后髁突位置的变化是学者们研究的热点，测量关节间隙是了解髁突位置最直观的表现。关节前间隙平均值从对照组到轻、中度组逐渐增大，而在重度组有所减小，关节后间隙平均值从对照组到轻度组明显减小，而从中度组到重度组逐渐增大，这表明轻、中度组髁突出现后移位，而重度组具有回到中央位置的倾向。利用Pullinger等[17]公式算出的髁突位置也表明，在轻、中度组以髁突后位为主，而重度组与对照组一致，以髁突中位占比居多。这与Kurita等[25]的研究结果相符，他们认为髁突位置与ADD 显著相关，如果ADD 较轻，则髁突发生向后移位，随着关节盘移位越严重，髁突会回到中心位置。

本研究存在一定的局限性，首先在分组方面，对照组为矢状向关节盘位置正常的患者，而非关节健康的患者，出于伦理原因，一般不会对健康患者进行关节MRI 检查；由于研究样本量有限，尤其是盘髁角度处于50°～80°范围内的样本，故未对重度组的样本进行进一步的细分。

其次，在研究对象方面，基于目前的研究观点认为，正常人左右两侧关节具有形态学差异，强调每个关节在任何治疗前都应作为一个独立的实体进行评估[26]，该研究将每个患者双侧关节作为独立个体进行研究，未考虑患者双侧关节的对称性；且由于男性样本量较少，该研究没有对男女性别分别进行考量，将在后续研究中进一步完善。

该研究为横断面研究，结果不能解释与ADD相关的TMJ 骨形态的纵向变化，尚需要行更多统一标准的、高质量的临床对照研究和纵向研究。

本研究主要探讨了矢状向不同程度ADD 与TMJ 骨形态之间的关系，基于研究的局限性，笔者认为TMJ 骨形态与矢状向不同关节盘位置之间存在相关性，尤其是晚期ADD 可能出现严重的TMJ 退行性变化，临床应该对早期ADD 尽早治疗，避免疾病进展。

利益冲突声明：作者声明本文无利益冲突。