下颌阻生第三磨牙及周围解剖形态与垂直骨面型之间关系的CBCT研究

许哲欣,崔啸尘,房雅静,任 群,李舒宁,陈雅萍,杨 威

(河北医科大学第二医院,河北 石家庄 050000)

颅面部是人类骨骼中最复杂的部位之一,下颌骨是面下1/3极其重要的解剖结构。下颌骨的外形尤其是下颌角区域的形态与面型的审美密切相关,不同骨面型之间下颌骨形态的差异对外貌影响很大［1］。同时下颌骨还是颅面部骨折的好发部位,而下颌第三磨牙位于下颌角区域的骨质内,髁突和下颌角的骨折与下颌第三磨牙的存在息息相关,当下颌第三磨牙阻生或有牙胚存在时,使下颌角区骨质更加薄弱,当此部位受到侧向外力时容易发生骨折。Kandel 等［2］研究认为,存在下颌第三磨牙时,下颌角发生骨折的概率会提高2.7倍,但发生髁突骨折概率相对较小［3］。有研究表明,当患者缺乏咬合支持时,会增加髁突骨折的风险,而咬合支持力较大的患者发生下颌角骨折的风险会增加［4］。在不同垂直骨面型中,下颌的咬合支持也不相同,目前对于不同垂直骨面型中下颌第三磨牙的阻生是否有差异仍存在争议［5-6］。这些复杂因素使下颌角区域解剖形态成为近年来研究的重点。三维重建技术可以准确显示解剖结构和病变部位的大小、三维形状及与周边组织的空间立体关系［7］,运用CBCT及三维重建技术描述颅面复合体的形态并预测发育情况,制定治疗计划,评测治疗效果是目前临床工作中常用的方法。但目前有关测量分析中国人不同骨面型之间下颌角区解剖形态的研究数据较少,基于此,本研究通过观察测量下颌第三磨牙阻生方向、下颌角区域各应用解剖形态的相关数据并按照垂直骨面型进行分类,探究了下颌第三磨牙的阻生方向与下颌角区应用解剖形态、垂直骨面型之间的关系。

1 资料与方法

1.1纳入标准 双侧下颌第三磨牙阻生方向相同,存在双侧下颌第二磨牙者;性别不限;面型基本对称;CBCT图像清晰可测,可以完整扫描眶上缘至下颌骨范围。

1.2排除标准 下颌第三磨牙区及下颌角区有骨折、各类发育性囊肿及炎性病变,有手术、正畸或外伤史者;颌面部存在恶性肿瘤或有全身系统性疾病或骨代谢疾病者。

1.3一般资料 收集2019年10月—2022年10月于河北医科大学第二医院拍摄CBCT且符合上述纳排标准的219例受检者资料,其中男84例,女135例,年龄18～59岁。

1.4CBCT检查方法 使用CBCT机器(NEW TOM VGi,QR,意大利)进行拍摄重建;患者调整站姿及头部位置使中轴线垂直于地面、下颌平面(MP)-眶耳平面(FH)平行于地面,使患者头颅在拍摄过程中固定;扫描条件:电压110 kV,电流1～20 mA,扫描时间18 ～ 26 s,X射线曝光时间6 s;重建条件:重建厚度0.3 mm,重建层最小间距0.125 mm,像素大小0.3 mm×0.3 mm,重建时间在1 min以内。

1.5图像测量方法 首先使用NNT Viewer软件测量MP-FH、MP-前颅底平面(SN)、下颌第三磨牙阻生角度,然后将数据转化为DICOM格式导入Mimics20软件测量下颌角角间宽度、下颌夹角、双侧下颌体长度、双侧下颌升支后缘高度及双侧下颌角角度。

1.5.1下颌平面角 在NNT Viewer软件中打开影像资料,在视图窗口选取头颅侧位影像,调整图像对比度及灰度至图像清晰可测,连接颏下点与下颌角下缘相切的线确定MP,连接外耳道最上点与眶下缘最低点确定FH,连接蝶鞍点与鼻根点确定SN,平移MP,分别测量得出MP-FH、MP-SN角度(图1),并对垂直骨面型分型。高角型:MP-FH≥31.9°,MP-SN≥39.3°;均角型MP-FH 22.5°～31.9°,MP-SN 29.3°～39.3°;低角型MP-FH≤22.5°,MP-SN≤29.3°。

左图最上边的线段代表前颅底平面(SN),中间线段代表眼耳平面(FH),最下边线段代表下颌平面(MP);右图上边为MP-SN角度,下边为MP-FH角度

1.5.2双侧下颌第三磨牙阻生角度 打开3D视图界面,创建新的3D模型,选取“Bone dyed”模型类型,切除模型左侧至显示左侧下颌第三磨牙、第二磨牙,存储该图像模型,同理获取右侧图像;分别经下颌第二磨牙及下颌第三磨牙牙体长轴做直线段,平移至相交,测量下颌第三磨牙的阻生角度(图2),并按照Winter分类对下颌第三磨牙的阻生角度进行分类［8］：水平阻生为80°～100°,近中阻生为10°～ 80°,垂直阻生为-10°～ 10°,远中阻生为-10°～ -80°,倒置阻生为-80°～ 100°。因水平位、近中位和垂直位为最常见的3种,其余阻生方向较少见,不具有一般代表性,故本研究选取双侧下颌第三磨牙为水平位、近中位、垂直位的病例资料。

过第三磨牙牙体长轴线段与过第二磨牙牙体长轴线段的交角为第三磨牙阻生角度

1.5.3构建下颌骨实体模型 将数据以DICOM格式在Mimics软件中打开,按照下颌骨灰度值范围分割阈值,裁除多余部分,获取下颌骨模型蒙版(图3),并计算获取下颌骨实体模型。

左上为冠状面显示窗口;左下为矢状面显示窗口;右上为水平面显示窗口

1.5.4定点 在创建好的下颌骨模型中,确定下颌角最下、最后、最突点为下颌角点,确定下颌骨髁突最上点为髁顶点,确定下颌骨颏部联合部最下、最中点为颏下点。见图4。

图4 创建好的下颌骨模型中下颌角点、髁顶点、颏下点示意图

1.5.5测量线距和角度 连接双侧下颌角点测量下颌角角间宽度;连接髁顶点及下颌角点测量下颌升支后缘高度;连接下颌角点及颏下点测量下颌体长度;连接下颌角点、颏下点及对侧下颌角点测量下颌夹角;连接颏下点、下颌角点及髁顶点测量下颌角角度。见图5。

图5 创建好的下颌骨模型中下颌角角间宽度、下颌夹角、下颌升支后缘高度、下颌体长度及下颌角角度测量线距及角度

1.6统计学方法 由同一名医师对所收集的CBCT资料进行观测,为减少测量造成的误差,隔3周进行二次测量,将2次所测结果取得平均值。所测数据用Microsoft Excel保存,使用SPSS Statistics 27.0Version统计学软件进行分析。

2 结 果

2.1CBCT影像资料 低角型53例(24.2%),第三磨牙近中阻生位占56.6%(30/53),垂直阻生位占28.3%(15/53),水平阻生位占15.1%(8/53)。均角型100例(45.7%),第三磨牙垂直阻生位占44%(44/100),近中阻生位占37%(37/100),水平阻生位占19%(19/100)。高角型66例(30.1%),第三磨牙近中阻生位占47%(31/66),垂直阻生位占42.4%(28/66),水平阻生位占10.6%(7/66)。不同垂直骨面型间下颌第三磨牙阻生方向比较差异无统计学意义(P>0.05)。

2.2下颌第三磨牙阻生方向与下颌角区应用解剖形态的关系 3种下颌第三磨牙阻生方向者双侧下颌角角度比较差异均有统计学意义(P均<0.05),且与下颌第三磨牙阻生角度呈负相关(P<0.05),即随下颌角角度增大,下颌第三磨牙阻生角度越小,萌出方向越接近垂直位。下颌第三磨牙3种阻生方向间下颌角角间宽度、下颌夹角、双侧下颌体长度和双侧下颌升支后缘高度比较差异均无统计学意义(P均>0.05)。见表1。

表1 219例行CBCT影像检查者下颌第三磨牙不同阻生方向间下颌角区域应用解剖形态比较

2.3下颌角区应用解剖形态与垂直骨面型之间的关系 不同垂直骨面型者下颌体长度、下颌升支后缘高度、下颌角角度和下颌夹角比较差异均有统计学意义(P均<0.05),下颌角角间宽度比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。

表2 219例行CBCT影像检查者下颌角区应用解剖形态与垂直骨面型之间的关系

3 讨 论

下颌骨具有复杂的三维结构。在生长发育时,下颌骨的发育方向是向前旋转发育的,一边形成新骨,一边吸收陈骨,但新骨形成速度比陈骨吸收速度快,通过升支后缘生成新骨、前缘吸收陈骨增加下颌体在前后方向的骨量,髁突软骨形成新骨推动下颌向下向前生长。影响下颌骨生长的因素众多,包括咀嚼肌和舌肌运动、牙齿萌出、咽部生长、嘴唇生长、吞咽模式、口腔习惯等［9］。肌肉是下颌骨生长发育过程中影响较大的因素之一。在静止状态下,咬肌和翼内肌具有较高的静息代谢活性,较大的张力使下颌骨水平方向生长。当下颌平面角和下颌角角度增加时,肌肉在静息状态下代谢活性降低,对下颌骨造成的张力较小,可能会导致下颌骨体积减少［10］。不同的下颌生长模式决定了多种面部类型,在垂直方向上将骨面型分为高角型、均角型、低角型,只有均角型的面型是美观的面型。面部垂直向的发育主要由下颌骨决定。下颌角作为咀嚼肌附着的主要区域,下颌角区域体积的变化影响下颌骨体积。下颌第三磨牙位于下颌角区域的颌骨内,阻生第三磨牙可以引起很多疾病,如冠周炎,甚至感染加重导致颌面部蜂窝织炎,难以清洁导致自身龋坏或邻牙龋坏,诱发颞下颌关节疾病,引起牙源性囊肿或肿瘤,还可能导致牙弓拥挤并干扰正畸治疗的稳定性,其中冠周炎最常见,因急性智齿冠周炎而拔除的下颌第三磨牙占10%,当下颌第三磨牙垂直向生长、部分牙冠被软组织覆盖且低于平面时最容易诱发冠周炎,女性比男性更易患冠周炎［11］。但是,当全口多颗牙齿缺失时,第三磨牙可以作为基牙使用;当其他磨牙无法保留或缺失时,可以利用正畸的方式,使下颌第三磨牙向前移动以关闭缺失牙位的间隙,恢复咬合功能。上述研究提示下颌第三磨牙有利有弊,探究下颌第三磨牙的阻生方向与下颌角区应用解剖形态、垂直骨面型之间的关系具有重要的临床意义。

对于面部类型与第三磨牙阻生之间的关系,各研究结果大不相同。Legovi等［12］认为,下颌第三磨牙的阻生情况在不同面部生长类型之间没有显著差异。Tassoker等［6］和Breik等［13］认为,高角型人群的下颌第三磨牙不能完全萌出的可能性更高。本研究收集的受检者资料均含下颌第三磨牙,虽然不能明确不同垂直骨面型间下颌第三磨牙阻生率有无差异,但可以明确不同垂直骨面型间下颌第三磨牙阻生方向没有显著差异。

影响下颌第三磨牙阻生因素有很多,下颌角区应用解剖形态对下颌第三磨牙阻生方向也会产生影响。但由于研究方法、收集患者资料差异、种族差异等许多因素影响,关于下颌角角度是否影响下颌第三磨牙阻生的问题,不同研究的结论也不相同［14-16］。在本研究中,不同下颌第三磨牙阻生方向者双侧下颌角角度比较差异有统计学意义,且下颌角角度越大,第三磨牙萌出方向越直立。下颌角角度是一个可用于评估下颌生长模式相关形态学特征的数值,可以代表面部在垂直方向的生长类型,当下颌角角度增加时,患者的面部通常表现为垂直方向过度生长。低角型患者的下颌生长潜力更大,在水平方向生长空间更大。本研究结果显示低角型患者的下颌体长度更长,下颌升支前缘在生长过程中吸收更多,给下颌第三磨牙提供更大的生长空间。

不同垂直骨面型人群的颅面部形态、生长发育方向存在较大差异,使得下颌骨的生长方向、咬合功能的建立、面部肌肉的形态都将做出适应性改变。Barone等［16］认为,在不同垂直骨面型中,低角型人群的下颌升支高度和下颌体长度均大于高角型人群,且下颌角角度与下颌平面角之间存在显著正相关性。在本研究中,不同垂直骨面型者下颌体长度、下颌升支后缘高度、下颌角角度和下颌夹角差异有统计学意义,而下颌角角间宽度差异无统计学意义。运用等腰三角形知识:底边长度一致时,其对应角度越大,则两腰长越短,同理可得:下颌角角间宽度无差异时,下颌夹角越大,则双侧下颌体长度越短。低角型患者的下颌体长度更长,在进行正畸治疗、正畸正颌联合治疗或整形美容方面手术时,应把更多关注点放在患者垂直骨面型在垂直方向的特征以便确定诊疗方案来协调下颌夹角与下颌体长度之间的关系。在进行正颌手术或整形美容手术时,要综合考虑对下颌夹角的调整,以便设计出面型与下颌骨形态相协调的诊疗方案。

综上所述,利用CBCT的三维可视化及测量精准的优点,掌握下颌角区应用解剖形态的相关数据,尤其是收集大众认为漂亮女性群体的下颌角区应用解剖形态的数据,将为整形外科手术提供科学的理论支持。

利益冲突:所有作者均声明不存在利益冲突。