正畸拔牙矫治对上气道影响的研究进展

尹茂运 张祎 胡敏

吉林大学口腔医院正畸科 长春 130021

1 口腔颅颌面结构与上气道的关系

上气道是上宽下窄、前后扁平的漏斗形空腔通道[3]，自上到下包括鼻咽、口咽和喉咽三部分。上下颌骨、舌骨等颅颌面硬组织以及排列在硬组织框架上的舌、软腭、咽旁肌群等软组织围绕在上气道周围，它们的形态和位置均可影响上气道。

1.1 硬组织

1.1.1 颌骨颅颌面结构是构成上气道的硬支架，颌骨形态发育或位置异常会影响上气道的形态和大小。

在矢状向上，有研究[4-6]发现下颌发育不足的骨性Ⅱ类患者，下颌骨后缩可导致口咽狭窄；上颌发育不足的骨性Ⅲ类患者，上颌骨位置靠后，可导致鼻咽狭窄。但也有学者[7]认为：舌体和舌骨的适应性改变足以稳定上气道的体积，使气道在不同矢状向骨性错畸形中保持大小一致。除下颌发育不足之外，下颌后下旋转也会导致下颌后缩。研究[8]表明：上气道的大小与下颌平面角有相关性，下颌平面角较大患者的口咽体积显著小于下颌平面角小的患者。在横向上，有研究[9]表明上气道容积和最小横截面积与上下颌骨宽度呈正相关，其中下颌骨宽度与气道大小的相关性更强，然而潜在的机制还需要进一步研究。另外，在下颌严重不对称的骨性Ⅲ类患者中，随着下颌偏斜加重，舌咽容积、气道总容积、腭咽矢状径和腭尖平面气道的长宽比变小，上气道呈收缩趋势，推测这是上气道代偿的结果[10]。

综上，颌骨三维方向的形态位置均可影响上气道的体积。临床正畸以及正颌医生面对骨性上颌或者下颌后缩、下颌后下旋转的高角和下颌严重不对称的患者时，需要增加气道评估在治疗计划中的比重，注意监控治疗中气道的变化与适应程度。

1.1.2 舌骨舌骨作为一个游离骨，其位置直接或间接与气道周围的软组织联系，与上气道大小显著相关已经成为共识，然而两者的因果关系尚未形成定论。有学者[11-12]认为舌骨位置改变并不是上气道变化的诱发因素，而是维持和稳定气道通畅的生理性适应变化，即舌骨向下移动时，将舌背和软腭拉离咽后壁，从而减轻气道阻塞。但也有学者[13]指出：舌骨低位时会通过舌骨肌群直接作用于上气道，同时舌骨舌肌牵拉舌向后下，不但不会减轻气道阻塞，反而会增加咽部的塌陷风险。

1.2 软组织

1.2.1 舌Rana等[14]发现：舌体体积与口腔容积之比和口咽段气道容积呈显著负相关，当口腔无法容纳相对过大的舌体时，舌被迫向后移动，使上气道体积减小。不过也有学者[15]认为舌体体积与口腔容积会同比例改变。Teramoto等[15]纳入15名骨性Ⅲ类下颌前突接受双颌手术的患者，分别于正颌手术前（T0）、正颌手术后1（T1）、3（T2）、6（T3）个月测量口腔容积和舌体体积，结果发现舌体体积随口腔容积的减小而变小，且变化主要发生在T0到T1期，在4个测量时间点，舌与口腔的体积比始终保持不变。

相较于舌体大小，舌位对上气道的改变更为明显[16-17]，在头位和体位改变时，舌可对气道产生明显影响。Gurani等[18]发现：在自然头位下，当舌尖从下切牙舌面向后移至硬腭后缘时，由于口咽区的相关肌肉等软组织更易受舌位的影响，上气道尤其口咽部容积明显增加。Cai等[19]在研究头位与上气道关系时提出：头部伸展时上气道变大，从而维持气道通畅的颏舌肌活动减弱，舌向前移动变少。Battagel等[20]的研究发现：当体位从直立变为仰卧位时，因重力使软腭松弛，舌变厚且舌后缩，从而导致口咽前后径变小。

综上，影像分析上气道时舌位、头位和体位应该被标准化，然而由于技术原因，目前关于舌位对上气道影响的研究比较缺乏，有待进一步探究。

1.2.2 其他肥胖者上呼吸道周围的软组织因脂肪沉积而肿大，使得上气道易塌陷，此外，舌体中的脂肪量随肥胖程度的增加而增多，进一步加大了气道狭窄的风险[21-22]。增长的软腭[23]、肥大的扁桃体[24]和腺样体[25]均会占据上气道的空间，加大气道狭窄的风险，甚至影响呼吸功能。在头颅定位侧位片上，当悬雍垂的末端与软腭长轴之间形成30°或更大角度时被定义为钩状软腭。Pépin等[26]认为：软腭钩会使该处咽腔突然变窄，当导致口咽部闭塞时气道产生吸力吸引软腭向下，从而有进展为喉咽狭窄的可能，甚至有可能加重阻塞性睡眠呼吸暂停综合征。这提醒临床正畸医生在制定矫治计划时要增加气道评估的比重，尽可能规避导致气道狭窄的风险。

2 拔牙矫治对上气道的影响

拔牙矫治可通过牙齿较大范围的移动影响牙颌面软硬组织，是非常常用的矫治方式，在国内占常规正畸矫治的60%左右[27]。为了便于正畸医生结合气道多维度制定正畸治疗方案，减少气道塌陷的风险，探讨拔牙矫治对上气道的影响是非常必要的。拔牙矫治过程中影响上气道的因素如下。

2.1 年龄

多数研究[28-29]证实：随着年龄增长，气道大小也随之发生改变。Schendel等[28]发现：上气道容积随生长发育逐年增加，直至20岁达到稳定期，之后气道开始缓慢减小，在50岁之后减小速度加快。Laine-Alava等[29]得出了相似的结论：8～17岁儿童和青少年受生长和性激素的影响，上气道阻力逐年下降；此外由于男女进入青春期的时间不同，男性和女性在青春期前后鼻气道阻力存在差异。多数学者[2,30]认为：儿童和青少年时期上气道的变化是面部软硬组织生长共同作用的结果。在这个时期，颅底和上下颌骨在三维方向上生长，有效扩大了上气道的骨骼边界，与之伴随的是上呼吸道主要淋巴组织如扁桃体和腺样体的萎缩。骨骼尺寸的增加和软组织的减小相结合，共同导致上气道增大。

拔牙矫治作为固定矫治中非常常用的矫治方法，一般适用于牙性不调以及部分轻中度骨性不调的青少年和成人。由于青少年的气道随生长发育改变明显，因此拔牙矫治后气道的反应与成人不同。Aldosari等[31]和Germec-Cakan等[32]分别测量了拔除4颗前磨牙使用交互支抗和未拔牙的骨性Ⅰ类成人的气道变化，均未发现上气道的明显改变。而Valiathan等[30]选取了拔除4颗前磨牙使用交互支抗和未拔牙的Ⅰ类青少年患者为研究对象，发现2组口咽容积均明显增加。此外，同样探讨双颌前突患者拔除4颗第一前磨牙使用最大支抗治疗后上气道的改变，孙留振等[33]的试验显示成人的腭咽、舌咽和喉咽均显著减小，而Maurya等[34]的结果显示青少年的气道无明显变化。通过以上研究可以推测：上气道大小与生长发育的关系会部分掩盖正畸治疗对青少年时期咽腔的影响，然而，这并不能表明拔牙矫治后青少年上气道不存在减小的可能。Germec-Cakan等[32]对通过大幅度内收前牙来治疗双颌前突的青少年患者进行测量，发现腭咽和舌咽的矢状径均显著减小，提示大幅度内收切牙后青少年气道仍然有减小的风险。

综上，由于缺少生长发育对上气道的“增容效应”，成人患者拔牙矫治后气道变窄的风险更大，尤其对于矫治前已经有气道狭窄趋势甚至相应临床症状的前突患者，临床正畸医生应在改善侧貌美观和实现气道安全之间作好平衡。而青少年的上气道容量会随着生长发育而增大，这会部分掩盖正畸治疗对气道的影响，但是大幅度内收前牙依然存在气道减小的风险。由于青少年生长发育变数较大，需要对矫治结束后青少年进行长期随访研究。

2.2.1 骨面型Ng等[35]认为：不同骨面型患者的上气道对拔牙矫治的反应可能不同。由于下颌后缩和高角均是阻塞性睡眠呼吸暂停综合征的危险因素，因此有学者推测该类患者在拔牙之后气道狭窄的风险更大。然而关于骨性Ⅱ类高角患者拔牙矫治后上气道的改变尚存争议。邓金荣等[36]选取22名通过减数上颌2个第一前磨牙和下颌2个第二前磨牙进行矫治的Ⅱ类高角成人患者进行研究，上颌使用强支抗，下颌使用弱支抗或中度支抗，结果显示：腭咽和舌咽矢状径显著减小。Zhang等[37]针对不同拔牙牙位的Ⅱ类高角患者的上气道进行了三维研究，所有患者均使用种植钉支抗，结果显示：虽然气道的矢状径明显减小，但是横向尺寸会增加，各段气道的容积、高度和横截面积均无明显变化；即上气道呈现的是形态上前后压缩的适应性改变，而不是容量的减小。还有学者[38]提出相反的观点：拔牙矫治会利于骨性Ⅱ类高角患者上气道形态结构的改善。史晓昕[38]选取了20例减数上颌2个第一前磨牙和下颌2个第二前磨牙的骨性Ⅱ类高角成人患者，上下颌分别使用中度支抗和弱支抗，矫治后口咽段容积、气道最小横截面积和下颌平面处气道前后径均显著增加。该作者认为，这一现象是由于切牙仅有少量内收，拔牙间隙尤其下颌的拔牙间隙主要由后牙前移关闭，从而实现平面和下颌平面的逆时针旋转所致。

目前关于不同垂直骨面型拔牙矫治后气道改变的研究数量较少。Wang等[39]纳入44名骨性Ⅰ类双颌前突的患者，分为高角和非高角组，比较拔除4颗第一前磨牙使用最大支抗治疗后气道的改变，结果发现2组间无明显差异。此外，关于骨性Ⅲ类拔牙矫治后气道改变的研究也比较缺乏，且结果存在争议。AlKawari等[40]分析了骨性Ⅲ类患者拔除下颌第一前磨牙前后的气道变化，显示腭咽和舌咽有减小趋势，但是变化并无统计学意义。然而蒲晓芬等[41]研究了通过非拔牙推下颌牙列向后进行矫治的Ⅲ类畸形患者，发现矫治后气道变窄，且使用种植钉矫治者较使用多曲方丝弓技术者的气道减小地更多，推测前牙内收对骨性Ⅲ类咽腔也会产生不利的影响。尽管由于骨性Ⅲ类下颌前突患者的气道较大[42]，拔牙矫治后咽腔缩窄甚至产生相应临床症状的风险更小，但是相关研究比较缺乏且存在争议，尚需进一步研究。

综上，不同于以往的推测，骨性Ⅱ类高角患者的上气道可能对拔牙矫治的反应相对较小，气道改变在一定程度上与使用的治疗方法有关，当使用最大支抗大幅内收切牙时气道有减小的风险，但是仍需要更多的研究进一步对气道进行全面的影像学分析甚至功能分析。对于边缘拔牙病例，拔除第二前磨牙使用弱支抗，控制前后牙转矩和后牙高度，逆时针旋转平面和下颌平面，可能会有改善上气道大小的效果。此外，关于不同垂直骨面型和骨性Ⅲ类患者拔牙矫治后气道变化的研究较少，需要进一步的证据支持。

2.2.2 牙列拥挤度和牙弓突度Pliska等[43]评估了初始拥挤量对上气道大小的可能影响，发现舌咽体积与拥挤度显著相关，重度拥挤患者拔牙矫治后气道有增加的趋势，而轻度拥挤患者的气道容积往往会减小。上气道的这种改变与拔牙间隙的关闭机制有关。重度拥挤患者的拔牙间隙在解决牙列拥挤后剩余不多，切牙内收量小，因而上气道的宽度没有变化甚至有变大的趋势；而轻度拥挤患者在排齐整平之后依然会剩余较多的拔牙间隙，允许前牙内收较多来解决牙弓突度，从而使上气道产生明显改变。

2.2.3 支抗类型、磨牙近中移动和切牙内收许多研究[31-32,39]发现使用不同支抗关闭拔牙间隙会对气道产生不同的影响。Wang等[39]的研究发现：双颌前突患者拔除第一前磨牙使用最大支抗矫治后，患者上气道变窄。Germec-Cakan等[32]将骨性Ⅰ类均角临界拔牙的患者按照就诊顺序随机分组，一组拔除4个前磨牙使用最小支抗矫治，另一组使用邻面去釉的非拔牙矫治，结果显示：最小支抗组软腭后气道和软腭尖后气道的宽度均明显增大，而非拔牙组的各段气道均无明显变化。Aldosari等[31]研究了双颌前突拔除4个第二前磨牙的患者，未发现上气道的改变，分析原因可能是使用了交互支抗，通过拔牙间隙解决前段的拥挤后，前后牙共同移动关闭剩余间隙，同时关闭第二前磨牙拔牙间隙会允许更多的磨牙近中移动，进一步减弱了前牙内收对上气道的影响。

不同牙列和侧貌突度与牙列拥挤度在一定程度上决定了使用何种类型的支抗，这对上气道的影响可以归因于不同磨牙近中移动量与切牙内收幅度对上气道的改变。目前，关于磨牙近中移动与上气道关系的研究数量有限，研究[32]发现：磨牙近中移动3 mm时，软腭后气道的矢状径平均增加约1.5 mm。Akyalcin等[44]研究了骨性Ⅰ类牙列拥挤患者拔牙与非拔牙治疗前后牙弓宽度的变化，并根据腭部解剖结构确定前、中和后牙弓宽度的测量位置，结果显示：拔牙后三部分牙弓宽度都没有明显增加。由此推测，磨牙近中移动后，牙弓内的舌体受牙弓宽度改变的影响不大，但牙弓外舌后间隙增加，导致上气道容积变大。

Chen等[45]选取30名双颌前突患者，拔除4个第一前磨牙并在上颌使用绝对支抗内收前牙，结果显示：腭咽、舌咽和喉咽的平均横截面积均显著减小，其中喉咽变化最为明显，Pearson相关性分析表明上切牙内收与喉咽大小呈显著负相关。Zheng等[46]选取30名骨性Ⅰ类双颌前突患者，使用强支抗内收前牙，使用基于计算流体力学的功能成像技术评估上气道气流的变化，结果显示：气流阻力与上切牙内收量呈明显正相关。该作者认为这是由于切牙内收引起口腔容积减小，舌被迫后移从而压迫软腭向后，进而导致上气道变窄。

3 小结与展望

综上所述，上气道受其周围软硬组织影响，拔牙作为常见的正畸治疗方式之一，可以通过改变气道周围牙颌面软硬组织的形态和位置影响气道，此时应考虑年龄、错畸形类型和治疗方法等因素的影响。成人由于缺少生长发育对上气道的“增容效应”，拔牙矫治后气道有减小的风险；而青少年上气道的改变往往会被生长发育所掩盖，然而大幅内收前牙对气道造成的潜在风险不可忽视。Ⅱ类高角患者的上气道对拔牙矫治的反应可能较小，对于边缘拔牙病例在全面准确的诊断及治疗设计下拔牙矫治反而会利于上气道容量的改善。不同的错畸形决定了使用不同类型的支抗以及拔牙间隙的关闭机制，即决定了不同的磨牙近中移动量与切牙内收幅度，进而使上气道产生不同的反应，其中上气道与磨牙前移呈正相关，与切牙内收呈负相关，且上述关系需牙齿移动量积累到一定程度后才会有所体现。在未来的研究中，应该更好地控制以上各个影响因素，进一步探究不同垂直骨面型和Ⅲ类患者拔牙矫治后气道的变化，深入探究切牙和磨牙移动量与气道的关系，进一步探究不同前后牙齿移动量的结合对气道的影响；同时应全面评估上气道的影像学改变[47]和功能改变，关于气道的长期变化也有待进一步随访监测。总之，上气道应作为正畸诊断及制定治疗计划中的重要考量对象，以期提高正畸治疗的安全性及稳定性。

利益冲突声明：作者声明本文无利益冲突。