恒牙先天缺失患者蝶鞍和颅底的头影测量研究

李亚其 王梓千 刘家琦 颜哲彬 肖楚翘 王军 熊鑫

口腔疾病研究国家重点实验室国家口腔疾病临床医学研究中心四川大学华西口腔医院正畸科，成都 610041

先天缺牙是人类常见的牙齿异常，患病率约为6.4%，并因性别、种族和民族而异[1]。不同程度的缺牙会给患者咀嚼、发音、面部美观带来不同程度的影响，降低患者生活质量。先天缺牙的原因比较复杂，可能与人种、性别、遗传等因素相关。在组织胚胎学的层面上，牙齿由神经嵴细胞分化而来，而神经嵴细胞亦参与颅底和蝶鞍的形成和发育[2]。因此，颅底和蝶鞍的解剖形态异常可能与牙齿发育异常存在关联。蝶鞍是容纳脑垂体的骨性结构，其几何中心点是头影测量的重要标志之一，后者用于评估颅骨形态和上下颌骨间相互关系，在正畸学具有重要意义[3]。目前，已有研究[4-6]发现蝶鞍区的解剖结构异常与牙齿发育异常存在高度关联，而针对不同程度恒牙先天缺失患者的蝶鞍区和颅底观测研究尚缺乏。本研究将运用头影测量的方法，比较正常人群和不同程度先天缺牙患者的颅底和蝶鞍的线性大小及形态差异，以揭示先天缺牙患者的蝶鞍区及颅颌面生长发育情况，为提高对该疾病的临床认知提供参考。

1 材料和方法

本研究已取得患者知情同意，并经过四川大学华西口腔医院医学伦理委员会审批（审批号：

WCHSIRB-D-2021-439）。

1.1 研究对象

按照纳入排除标准选取2020—2021 年就诊于四川大学华西口腔医院正畸科的322例患者为研究对象，男性159例，女性163例，平均年龄（15.46±4.66）岁。纳入标准：1）年龄8～24 岁；2）既往无正畸或正颌治疗史；3）临床病史资料完整，有清晰的初诊全口牙位曲面体层片及头颅侧位片；4）自愿参与研究。排除标准：1）唇腭裂病史；2）严重颅面部畸形；3）严重颅面部创伤史；4）多试剂化疗史；5）患有系统性、免疫性或代谢性疾病；6）痣样基底细胞癌综合征；7）患者临床病史资料不完整；8）患者因拍片时身体移动造成伪影或其他原因使得头颅侧位片质量差，无法准确进行判读观测。

1.2 研究分组

根据每位患者的全口牙位曲面体层片及病史资料判断患者是否存在先天恒牙缺失（不含第三磨牙），并根据缺牙数量将患者分为3 组：对照组（无恒牙先天缺失）；试验Ⅰ组（先天缺失1～2颗恒牙）；试验Ⅱ组（先天缺失3颗及以上恒牙）。各组患者的年龄、性别分布见表1。试验组的缺牙数量和缺牙牙位分布见图1、2。

表1 各组患者的年龄、性别分布情况Tab 1 Distribution of age and sex in each group

1.3 蝶鞍线性大小测量与形态判定

蝶鞍大小及形态的观测方法参照课题组前期研究[7]的方案进行。

运用Uceph头影测量软件对每位患者头颅侧位片的蝶鞍大小进行测量。根据Silverman[8]的研究，蝶鞍线性大小测量中采用4 个标志点（图3）。1）鞍结节顶点（tuberculum sella，TS）；2）鞍背顶点（dorsum sella，DS）；3） 垂体窝后内壁最远点（anteroposterior diameter，APD）；4）蝶鞍底部最深点（base of the pituitary fossa，BPF）。运用这4个标志点测量蝶鞍的3个线性参数：1）蝶鞍长度：TS 到DS 的距离（mm）；2）蝶鞍深度：BPF 到TS和DS 两点连线间的垂直距离（mm）；3）蝶鞍直径：TS到APD的距离（mm）。

根据Axelsson 等[9]的研究，将蝶鞍的形态分为6 类，具体形态见图4。根据Leonardi 等[10]的研究，依照蝶鞍前后床突间韧带的钙化程度，鞍桥可分为部分鞍桥和完全鞍桥，在本研究中统一视为鞍桥。

1.4 颅底相关的线性和角度测量

运用Uceph头影测量软件对每位患者的头颅侧位片进行颅底有关参数的定量观测。

本研究所使用的标志点见表2。依据Proff等[11]和Canigur Bavbek 等[6]的测量方法，除了蝶鞍的3个线性参数之外，本研究还测量了8 个线性参数（1：S-N；2：S-Se；3：S-Ba；4：S-Ar；5：Ar-Se；6：Ba-Se；7：N-Ba；8：N-Ar）和5 个角度参数（1：N-S-Se；2：Se-S-Ba；3：S-Ar-Se；4：N-S-Ar；5：N-S-Ba），用以评估每位患者的颅底特征（图5）。

表2 研究中运用的头影测量标志点Tab 2 Cephalometric landmarks used in the study

1.5 质量控制

1）全口牙位曲面体层片和头颅侧位片的观测由一位经验丰富、训练有素的正畸医师进行，该医师对患者的基本信息和病情诊断不知情。2）初测1 个月后，该医师随机选择30 例患者的全口牙位曲面体层片和头颅侧位片重新进行观测，使用组内相关系数（intraclass correlation coefficient，ICC）与Cohen’s kappa分析分别检验前后两次观测结果的一致性。线性测量前后一致性为0.92～0.95，缺牙数量前后判定一致性为1.00，蝶鞍形态判定前后一致性为0.86。分析显示前后两次观测结果具有高度一致性。

1.6 统计学分析

采用SPSS 21.0 软件对数据进行统计分析。根据正态性检验和方差齐性检验结果，采用单因素方差分析及Kruskal-WallisH检验比较3 组患者蝶鞍长度、深度和直径差异以及颅底相关的线性和角度参数差异。采用卡方检验、Fisher确切概率法比较3 组患者蝶鞍形态的差异。当P＜0.05 时，认为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 3组患者头影测量线性和角度参数比较

单因素方差分析及Kruskal-WallisH检验表明，3组的蝶鞍长度、深度、直径以及颅底相关的线性和角度参数差异均无统计学意义（P＞0.05，表3）。

2.2 3组患者蝶鞍形态比较

卡方检验和Fisher 确切概率法分析表明，3 组的正常蝶鞍比率（P=0.009）、鞍桥发生率（P=0.013）的差异有统计学意义（表4）。经Bonferro‐ni法两两比较，对照组的正常蝶鞍比率高于2个试验组（P＜0.01），而试验Ⅰ组和试验Ⅱ组的正常蝶鞍比率差异无统计学意义（P＞0.05）；2 个试验组的鞍桥发生率高于对照组（P＜0.05），而试验Ⅰ组和试验Ⅱ组的鞍桥发生率差异无统计学意义（P＞0.05）。

表4 各组蝶鞍形态的分析Tab 4 Morphology of sella turcica in each group

3 讨论

牙胚在发育过程中未能形成牙齿，即造成先天缺牙。先天缺牙可表现为个别牙缺失、多数牙缺失甚至先天全口无牙。多数牙缺失不仅影响患者的咀嚼功能，甚至影响其发音、容貌及心理健康[12]，需要通过正畸或种植、修复等方式重塑和恢复牙列的形态和功能。目前，遗传因素被认为在先天缺牙中发挥着重要作用，部分基因突变可造成牙齿发育不全，包括MSX、PAX9、TGFA 和AXIN2等[13-17]。近来，WNT10A被报道为非综合征性先天缺牙的主要候选基因[18]。牙齿由神经嵴细胞迁移和分化而来，而神经嵴细胞亦参与部分颅面骨的形成发育，这些过程均涉及复杂的基因调控网络。基于颅面骨和牙齿发育具有共同的遗传背景及相互作用的可能，研究者欲探寻颅面骨某些解剖结构变异和牙齿发育异常之间的联系。

3.1 恒牙先天缺失患者的蝶鞍大小及形态

蝶鞍位于颅中窝正中部、蝶骨体上部，是保护脑垂体的骨性结构，随着年龄的增长，垂体逐渐发育，蝶鞍的大小也随之增加，以适应脑垂体的体积变化。本研究发现，与对照组相比，不同程度恒牙先天缺失患者的蝶鞍长度、深度、直径3个线性参数均未见统计学差异，这与一些现有的牙齿发育不全与蝶鞍相关性研究的结果一致[7,19]。而Alqahtani[5]的研究指出，上颌侧切牙先天缺失患者的蝶鞍长度显著缩短，造成此差异的原因，可能是该研究受试者年龄范围较广（12～43 岁），以及研究的对象仅为上颌侧切牙缺失患者，或样本数量有限及种族差异等。依据Axelsson 等[9]的研究，蝶鞍的经典影像学形态可分为：正常蝶鞍、前壁倾斜、鞍底双重轮廓、鞍桥、后部不规则、金字塔鞍背6类。既往的蝶鞍形态学研究[20-23]指出，蝶鞍解剖结构异常与糖尿病、唐氏综合征、牙齿发育异常、唇腭裂畸形等代谢性、遗传性疾病存在关联。本研究发现，相比正常人群，恒牙先天缺失患者更容易出现蝶鞍区的结构变异，尤其是鞍桥的发生，这与既往研究[4-5,24]结果一致。上述研究结果均提示正畸医生应关注蝶鞍区的异常表现，因其涉及除口腔颅颌面部外的某些全身性、系统性疾病或综合征，在临床工作中应注意对蝶鞍异常患者进行全身系统性疾病的排查。

3.2 恒牙先天缺失患者的颅底参数

目前，已有许多研究报道了先天缺牙患者的颅面形态与正常人的差异，但针对缺牙患者颅底形态进行评估的研究仍较少。前颅底、上颌骨和上颌切牙均位于额鼻发育区，这意味着其都是由同一组神经嵴细胞发育而来的[25]。尽管目前先天缺牙的原因尚无确切定论，但对先天缺牙患者的颅底区进行研究和评估，有利于增加对该同源发育区的认知，为探索两者间相互作用的机制创造可能。本研究发现，与对照组相比，先天缺牙患者的颅底相关的线性和角度参数均未见统计学差异。该结果与既往一些研究结论不一致。Canigur Bavbek等[6]研究认为，双侧上颌侧切牙缺失患者的后颅底和全颅底的部分线性参数显著增大，但前颅底不受影响；但亦有研究[26-27]发现牙齿发育不全患者的前颅底长度较正常人减小。差异的原因可能是来自不同种族受试者间遗传因素作用有别、研究对象所选取的牙齿缺失类型不尽相同、头影测量参考点的选取存在误差、样本个体差异过大等。由此可见，先天缺牙患者的颅底形态与正常人相比是否存在差异、牙齿发育异常与颅底参数的变化是否存在关联等问题在学术界上仍有分歧，未来值得开展更细致的研究去证实。

3.3 研究存在的不足与改进

尽管本研究所纳入的缺牙患者数量有210 例，较其他文献报道的样本量已相对较大，但在今后的研究中仍可以继续扩大样本量，以行进一步的亚组分析。由于研究中受试者来源区域较为单一，在纳入不同程度缺牙类型患者中，囊括的缺牙数量较广，未对缺牙类型进行更细致的划分或对某一特定缺牙类型进行单独分析，可能造成部分有效信息的流失。作为横断面研究，无法追踪缺牙个体在发育过程中蝶鞍和颅底的变化趋势。因此，在后续的研究中，应当纳入更多的受试者进行测量分析，应用锥形束CT 三维重建技术对研究结果进行进一步验证和深化，并可尝试就某一缺牙类型进行研究。如条件允许应开展纵向研究去追踪恒牙先天缺失个体的蝶鞍和颅底发育情况，揭示其动态变化过程。Miletich 等[28]的研究指出，由于同源盒基因的突变，可能会通过破坏信号通路来改变包括蝶鞍和牙齿在内的面中部的发育。因此，通过对有关人群进行基因检测，有利于揭示这些关联现象的底层因素。

综上所述，虽然蝶鞍的线性大小及颅底参数在正常人和缺牙患者中未见明显差异，但缺牙患者的鞍桥发生率更高，提示该人群的蝶鞍解剖学形态可能存在异常。总之，在正畸医生的临床诊治过程中，通过头颅侧位片观察患者的蝶鞍区和颅底形态学表现，可以提供某些重要的信息协助临床工作的开展。

利益冲突声明：作者声明本文无利益冲突。