基于锥形束CT分析骨性Ⅰ类错牙合成年女性牙列拥挤度与牙量和基骨形态的关系

王雪妮,苗珂馨,袁惠芳,余炜伟

郑州大学第一附属医院口腔正畸科 郑州 450052

牙列拥挤是最常见的错牙合畸形,形成原因错综复杂,目前大多数学者认为与牙量骨量不调相关[1]。近年来国内外研究[2]多集中于牙弓与牙列拥挤的相关性,而对基骨弓与牙列拥挤相关性研究较少。基骨弓与牙弓是两个不同的概念,基骨的大小不受牙齿移动的影响,正畸治疗中任何牙齿移动都必须在基骨内进行[3]。充分了解不同患者的基骨形态特点,是获得良好矫治效果的必要前提。本研究以骨性Ⅰ类成年女性为研究对象,利用石膏模型和三维重建后的锥形束CT(cone-beam CT,CBCT)图像,分析牙列拥挤度与牙量及基骨形态的相关关系,并进一步探讨牙列拥挤的病因,以期为临床矫治提供参考。

1 对象与方法

1.1 研究对象选择2021年1月至2022年1月就诊于郑州大学第一附属医院口腔正畸科的成年女性患者。纳入标准:年龄≥18岁,汉族,出生并成长在河南地区;恒牙列完整(除第三磨牙);骨性Ⅰ类患者(0°<上牙槽座点至鼻根点连线和鼻根点与下牙槽座点连线所构交角<5°,双侧磨牙关系均为中性关系);均角型(22°<眶耳平面与下颌平面交角<28°);无多生牙或畸形牙;无颅颌面畸形或明显的颌面部不对称(颏部偏斜<1 mm);前牙无明显的唇倾或舌倾(99.4°<上中切牙长轴与前颅底平面相交的下内角<112°,85.6°<下中切牙长轴与下颌平面相交的上内角<99.6°);牙列无开牙合及反牙合。排除标准:牙齿存在邻面缺损或修复体;存在龋齿或磨耗致牙齿尺寸减小;曾经接受过任何形式的正畸治疗;唇腭裂病史。共纳入患者60例,年龄18～32岁,根据上下颌牙列拥挤程度分为非拥挤组(上下颌牙列拥挤度<3 mm)和拥挤组(上下颌牙列拥挤度≥3 mm),每组30例。

1.2 CBCT图像CBCT图像由该院口腔放射科的同一设备拍摄,均由相同医师按统一标准进行,扫描参数:工作电压120 kV,工作电流5～7 mA,断层厚度0.25 mm。CBCT图像以DICOM格式导入ExamVision中进行三维重建。

1.3 石膏模型的测量与指标使用相同的游标卡尺测量各患者初诊石膏模型的牙弓应有长度和现有长度。使用三维重建后的CBCT图像对各患者的上下颌基骨长度及宽度进行定点及测量。在定点和测量之前建立三个参考平面校准头位:经过双侧眶下点和耳点作水平参考面(FHP);经过颅底点和鼻根点作垂直于水平参考面的平面为正中矢状面(MSP);经颅底点并与FHP、MSP垂直的平面为冠状面(CP)。同时确定功能牙合平面(FOP):为均分双侧第一磨牙及第一前磨牙咬合接触点构成的平面[4](图1)。①牙弓应有长度:即牙量,在石膏模型上分别测量双侧中切牙至第一磨牙共计12颗牙的牙冠近远中最凸点的距离,并相加求和,得到上颌牙量(maxillary tooth size,MxTS)和下颌牙量(mandibular tooth size,MdTS)。②牙弓现有长度:在石膏模型上将第二磨牙之前的牙弓分为6段,分别测量每段两颗牙的牙弓长度,最后相加,得到上下颌的牙弓现有长度。③牙列拥挤度:牙弓应有长度与牙弓现有长度之差。④基骨长度:在CBCT上经过右侧上颌第一磨牙近颊根根尖作平行于FOP的平面,得到上颌基骨长度(maxillary basal bone length,MxBL)的测量平面(图1),上颌基骨后界为经过右侧上颌结节最后缘与FOP相垂直的平面。MxBL为横断面上颌基骨最前点至基骨后界的垂直距离(图2A);经过右侧颏孔最上缘作平行于FOP的平面,得到下颌基骨长度(mandibular basal bone length,MdBL)的测量平面(图1),下颌基骨后界为经过右侧喙突最上缘与FOP相垂直的平面。MdBL为横断面下颌基骨最前点至基骨后界的垂直距离(图2B)。⑤基骨宽度:在CBCT图像上经过右侧上颌第一磨牙颊沟作垂直于FHP的平面,此为基骨宽度的测量平面(图1)。在此平面上分别测量根尖水平及根分叉水平的基骨宽度。在根尖水平处,上颌基骨宽度1(maxillary basal bone width 1,MxBW1)为上颌第一磨牙近颊根根尖水平处与基骨最外缘交点间的距离,下颌基骨宽度1(mandibular basal bone width 1,MdBW1)为下颌第一磨牙近中根尖水平处与基骨最外缘交点间的距离。同样,将经过上下第一磨牙根分叉水平处测得的上下颌基骨宽度分别记为MxBW2、MdBW2(图2C)。所有数据由同一个人测量得到,相隔两周后进行重复测量。

FHP:水平参考面;CP:冠状面;FOP:功能牙合平面;a:MxBL测量平面;b:MdBL测量平面;c:上颌基骨后界;d:下颌基骨后界;e:基骨宽度测量平面

1.4 统计学处理采用SPSS 21.0分析数据。采用两独立样本t检验比较拥挤组和非拥挤组各项测量指标的差异;采用Pearson相关分析拥挤度与牙量及基骨形态各指标的关系。检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 两组牙量及基骨形态比较两组MxTS及MdTS比较差异均无统计学意义(表1)。拥挤组MxBL、MdBL均小于非拥挤组;拥挤组上颌根尖水平的MxBW1、上颌根分叉水平的MxBW2及下颌根分叉水平的MdBW2均小于非拥挤组(表1)。

表1 牙列拥挤组与非拥挤组牙量及基骨长度、宽度的比较 mm

2.2 牙列拥挤度与牙量及基骨形态的相关性分析上颌牙列拥挤度与MxBL、MxBW1和MxBW2呈负相关,下颌牙列拥挤度与MdBL、MdBW2呈负相关(表2)。

表2 上下颌牙列拥挤度与牙量、基骨形态的相关性分析

3 讨论

3.1 研究对象及方法的选择既往国内外有多项研究[5-7]表明牙列拥挤与性别、年龄及种族存在明显相关性,并且成年后基骨基本停止生长,大小形态已趋于稳定[8]。本研究选取河南地区的成年汉族女性作为研究对象,一是排除了生长发育因素对基骨测量的影响,二是避免了性别、种族及地域的差异而导致总体结果出现偏差。本研究将上下牙列拥挤度<3 mm的患者纳入非拥挤组,选择3 mm而不是0 mm主要是为了补偿拥挤度测量值与临床实际观测值之间的差异,因为在某些临界情况下,临床上对于非拥挤牙列与轻微拥挤牙列常难以区分。国内外大部分学者[9-10]也将3 mm作为划分标准。在研究方法的选择上,以往有学者对牙列拥挤和基骨形态相关性进行研究,但测量主要是借助头颅侧位片及石膏模型,存在一定的局限性:X射线片为二维图像,存在解剖结构的重叠及投影误差,并且头颅侧位片仅能测量基骨长度,无法对基骨宽度进行测量,石膏模型则无法对牙根进行具体定位。CBCT的优势在于可以对图像进行三维重建,并精确提供牙根位置和颌骨大小等信息[11]。故本研究参考Crossley等[12]的方法,利用CBCT图像对基骨长度及宽度进行相关指标的测量。

3.2 牙量与牙列拥挤相关性本研究结果表明,骨性Ⅰ类成年女性牙列拥挤度与牙量无相关性。该结果提示在骨性Ⅰ类牙列拥挤的患者中,牙量过大可能是病因之一,但并非造成拥挤的主要病因。此发现与Howe等[13]的研究结果相似。Poosti等[14]研究了骨性Ⅰ类人群牙弓尺寸和牙齿大小对牙列拥挤的影响程度,发现与非拥挤组相比,拥挤组的牙齿尺寸较大;Mustafa等[15]比较了牙列拥挤人群与牙列存在间隙人群的牙量大小,发现牙量的差异是造成牙列出现拥挤或间隙的原因。本研究结果与以上两项研究均不同,分析原因可能与样本的选择及测量方法的差异有关:在样本选择上,牙列拥挤在不同年龄、性别及种族人群中均存在差异;对于拥挤度的测量方法选取上,有学者[16]采用铜丝法对牙弓长度进行测量,也有学者利用数字模型进行测量。本研究采取了Lundström法[17],该方法操作简便且可重复性好,相较于其他测量方法可靠性较高,适用于临床及相关科研工作。

3.3 基骨形态与牙列拥挤相关性1925年,Lundström[18]第一次提出“基骨”的概念并指出基骨的大小不受牙齿移动的影响,在临床矫治过程可将此作为牙齿移动的界限,以求得最稳定安全的矫治效果。本研究结果显示对于骨性Ⅰ类成年女性患者反映基骨形态的6项测量指标,除下颌根尖水平MdBW1以外,其余各指标在拥挤组与非拥挤组间均存在差异。这表明相较于牙量,基骨形态与牙列拥挤的关系更为密切。相关性分析显示MxBL、MdBL与牙列拥挤度的相关性强,其次是根分叉水平的MxBW2和MdBW2。该结果提示基骨长度的减小可能是造成牙列拥挤的主要原因,且基骨长度越小,牙列拥挤程度越严重。Singh等[9]认为下颌基骨长度的缩短是造成下前牙拥挤的主要原因,本研究结果与其相似。本研究结果显示,两组下颌根尖水平MdBW1无差异,而根分叉水平MdBW2有差异,分析原因可能与测量标志点的选取有关:牙列拥挤患者往往伴随着牙齿代偿性的唇颊向倾斜或整体移位来弥补空间上的不足,这样的倾斜移动会造成根尖位置的改变,使得根尖水平的测量值无法代表基骨的真实宽度。关于基骨宽度的测量方法,目前尚无统一标准。Andrews[19]提出了“WALA嵴”的概念,定义为附着龈与牙槽黏膜交界处的软组织最凸点,并表示与根尖不同,WALA嵴的位置在牙齿发生移动时仍能保持稳定。Kato等[20]以石膏模型上双侧第一前磨牙处的WALA嵴相连作为基骨宽度,发现其与牙列拥挤程度相关。Tamburrino等[21]在研究中利用CBCT定位WALA嵴的位置,提出下颌第一磨牙根分叉连线与两侧基骨最外缘的交点就是WALA嵴的骨性标志点。本研究结果显示拥挤组上下颌根分叉水平的MxBW2和MdBW2均小于非拥挤组。以上结果提示相比于根尖基骨,WALA嵴水平处的宽度或许能更好的代表下颌基骨宽度,临床工作中可将其作为判断基骨尺寸的重要依据。

3.4 牙列拥挤的临床矫治对于牙列拥挤的矫治方法,主要分为两大类,一方面是减少牙量,如拔牙、邻面去釉;另一方面是增大骨量,如扩弓、磨牙远移等[22]。本研究结果提示,基骨长度及宽度的减少是造成牙列拥挤发生的重要因素之一。因此,对于一些颌骨尚有生长潜力的患者,在选择拔牙矫治之前,可以考虑扩展基骨长度或宽度来改善拥挤的可能性。如果观察到患者伴有明显上下颌横向尺寸不调,则更应考虑将扩弓矫治纳入整个治疗计划的第一步。有研究[23]发现对于拥挤程度不大的患者,随着上颌牙弓的扩展及拥挤的解除,下颌有时能自动调整到中性咬合并解除拥挤。对于某些重度拥挤的患者,必要时还可以考虑扩弓加拔牙相结合的矫治方法;而对于一些颌骨已无生长潜力的患者,基骨的大小或上下颌骨间的不协调有时会被牙齿代偿性的唇舌向倾斜所掩盖,过度扩弓则会造成牙齿失去基骨的支持,从而造成骨开窗、骨开裂,甚至对矫治后疗效的稳定性造成影响,对于此类患者则应考虑拔牙矫治。

本研究存在一定的局限性,所选择的样本仅分为了拥挤组和非拥挤组,而没有对牙列的拥挤程度进行更为精细的划分。

综上,对于骨性Ⅰ类成年女性,相较于牙量,牙列拥挤度与基骨形态相关性更强,基骨的减小可能是造成牙列拥挤的主要原因。正畸医生在考虑采用何种方法解除拥挤时,应从多方面进行考虑,从而制定合理的治疗计划。