馮宇婷， 秦波， 張軍梅*

(貴州醫(yī)科大學(xué)附屬口腔醫(yī)院 正畸科， 貴州 貴陽 550004)

口腔正畸治療的過程中，在合適的時機采取正畸力或矯形力往往能收到較好的治療效果。矯形力力值較大，通常作用于骨骼，使骨骼的形態(tài)發(fā)生改變。用螺旋擴弓器解決上頜骨橫向發(fā)育不足導(dǎo)致的上頜牙弓較正常上頜牙弓狹窄的水平向力的差異即是利用矯形力的作用，因為上頜骨通過許多骨縫與顱骨相連，這些骨縫可能會受到矯形力矯治器的影響。研究表明，矯形力的作用效果與其產(chǎn)生相應(yīng)抵抗力解剖結(jié)構(gòu)的成熟階段密切相關(guān)，因為隨著年齡增長，骨縫會發(fā)生明顯的變化[1]。腭中縫(midpalatal suture,MPS)是抵抗上頜骨擴張最重要的區(qū)域之一[2-3]。顴頜縫(zygomaticomaxillary suture，ZMS)對上頜快速擴弓(rapid maxillary expansion，RME)和上頜前牽引產(chǎn)生的矯形力具有主要抵抗力[4-5]。蝶枕軟骨結(jié)合(spheno-occipital synchondrosis,SOS)在顱底的生長發(fā)育、顱底與上頜骨的關(guān)系及最終形態(tài)形成過程中起著至關(guān)重要的作用[6-7]。在放射學(xué)、組織學(xué)、人體測量學(xué)等方面已經(jīng)對MPS、ZMS以及SOS的形態(tài)和成熟細節(jié)進行了研究[8-12]，目前缺乏同組中國患者的正畸相關(guān)重要解剖結(jié)構(gòu)成熟階段的評估數(shù)據(jù)。因此，本研究旨在利用三維計算機斷層掃描(cone-beam computed tomography，CBCT)評估兒童、青年的MPS和ZMS成熟度、SOS閉合程度、腭長以及腭厚，分析其在不同年齡段中的變化，以及它們之間的相關(guān)性，為臨床上矯治方案的設(shè)計提供參考依據(jù)。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選擇就診口腔科拍攝CBCT的150例患者，其中男75例，女75例。參照文獻[13]的方法，將患者分為≥6～≤10歲(50例)、≥11～≤13歲(30例)、≥14～≤16歲(30例)以及≥17～≤20歲(40例)共4組。所有患者均知情同意。 所有圖像的截取由一名嚴格培訓(xùn)過的研究生進行，存儲格式為jpg，圖像在暗室中用高清晰度顯示器播放，每組隨機抽取15張圖像進行復(fù)查，評價術(shù)中檢查的可靠性。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)年齡≥6～≤20歲;(2)無口腔正畸治療史；(3)無系統(tǒng)性及遺傳性等影響頜骨發(fā)育的疾病；(4)上頜骨研究區(qū)域無多生牙、埋伏牙、腫瘤、根尖陰影或囊腫；(5)CBCT圖像清晰。

1.2 觀察指標(biāo)

1.2.1MPS成熟度 將患者CBCT的DICOM數(shù)據(jù)導(dǎo)入Invivo5.2軟件(Anatomage，SanJose，Calif)，并進行數(shù)據(jù)的測量與分析。根據(jù)Angelieri等[14]描述的方法先進行頭位校準(zhǔn)，頭位校準(zhǔn)后的矢狀面上、正中矢狀面與圖像分析軟件的水平中心線(橙色線)平行，水平橙線在硬腭的上下(鼻底至口腔表面)骨皮質(zhì)之間所獲得的中央橫斷面截圖用于MPS成熟度的評估。見圖1。對所截取的圖像按照Angelieri等[14]提出的方法，來判斷MPS成熟度。MPS成熟度分為5個階段：階段A，幾乎是一條筆直的高密度線，沒有或很少有交叉；階段B，呈扇形高密度線；階段C，兩條相互靠近的平行的、直或扇形的高密度線，在某些區(qū)域有小的低密度區(qū)域分隔；階段D，腭骨的MPS已融合，成熟從后向前進行；階段E，MPS的上頜骨部分發(fā)生骨縫的融合。見圖2。MPS成熟度從階段A～E逐漸增加。

1.2.2ZMS成熟度 將患者CBCT的DICOM數(shù)據(jù)導(dǎo)入Invivo5.2軟件(Anatomage，SanJose，Calif)，并進行數(shù)據(jù)的測量與分析。根據(jù)Angelieri等[15]描述的方法先進行頭位校準(zhǔn)，并在矢狀面上進行ZMS的截圖，對所截取的圖像來判斷ZMS成熟度。ZMS成熟度分為5個階段：階段A，為均勻的高密度線；階段B，為較粗的扇形高密度線，或者是在一些區(qū)域可以看到較粗的扇形高密度線，而在其他區(qū)域，可以看到兩條細的、平行的扇形高密度線，它們彼此靠近并被小的低密度影像隔開；階段C，為兩條相互靠近的細的、平行的、扇形的高密度線，并被顴骨和上頜骨中的小的低密度影像隔開；階段D，ZMS的一部分發(fā)生融合，通常融合發(fā)生在的ZMS的最下面部分；階段E，ZMS在許多區(qū)域發(fā)生融合，ZMS影像消失。見圖3。ZMS成熟度從階段A～E逐漸增加。

1.2.3SOS閉合程度 同樣，在進行頭位校準(zhǔn)后，為了確定SOS閉合的程度，對所有的圖像在正中矢狀面進行評估。見圖4。SOS閉合程度根據(jù)Franklin等[16]方法分為4個階段：階段0，未融合，枕骨和蝶骨的基底部分完全開放，沒有融合的跡象，縫隙中沒有骨頭；階段1，顱內(nèi)融合，融合的軟骨結(jié)合長度不超過一半；階段2，顱外融合，超過一半的軟骨結(jié)合長度融合，顱外(下)緣仍未融合；階段3，完全融合，與整個正常骨骼的外觀完全融合，可能會出現(xiàn)融合疤痕。見圖5。SOS閉合程度從階段0～3逐漸增加。

1.2.4腭長、腭厚 在正中矢狀面上測量腭長(前鼻棘與后鼻棘間的長度)，在矢狀面上可以更清楚地看到前鼻棘和后鼻棘；在相同的截面上測量腭厚，記錄上頜骨最薄時的上頜骨上下距離。

注：A為橫斷面，B為矢狀面，C為冠狀面。圖1 截取MPS圖像時頭位標(biāo)準(zhǔn)化的CBCT影像Fig.1 Standardized CBCT image of head position when intercepting MPS image

注：A～E為MPS成熟度的5個分期。圖2 MPS成熟度分期的CBCT影像Fig.2 CBCT image of MPS maturity staging

注：A～E為ZMS成熟度的5個分期。圖3 ZMS成熟度分期的CBCT影像Fig.3 CBCT image of ZMS maturity staging

圖4 用于評估SOS閉合程度頭位的CBCT影像Fig.4 CBCT image used to evaluate the head position of SOS closure

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析

注：0～3為SOS閉合程度的4個階段。圖5 SOS閉合程度分期的CBCT影像Fig.5 CBCT image of SOS closure staging

2 結(jié)果

2.1 MPS成熟度

6～10歲組和11～13歲組被檢者MPS成熟度主要處于前3個階段(階段A～C),兩組該階段的總占比分別為98%和80%；14～16歲組和17～20歲組被檢者MPS成熟度主要處于后3個階段(階段C～E)，兩組在該階段的總占比分別為83.3%、100%。不同年齡組MPS成熟度在性別中的比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

表1 不同年齡組被檢者MPS成熟度Tab.1 Proportion of MPS maturity in different age groups

2.2 ZMS成熟度

6～10歲組和11～13歲組被檢者主要處于ZMS成熟度的前3個階段(階段A～C)，兩組在該階段的總占比分別為98%和93.3%；14～16歲組和17～20歲組被檢者ZMS成熟度主要處于后2個階段(階段D、E)，兩組在該階段的總占比分別為86.7%和100%。不同年齡組ZMS成熟度在性別中的比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表2。

表2 不同年齡組被檢者ZMS成熟度Tab.2 Proportion of ZMS maturity in different age groups

2.3 SOS閉合程度

結(jié)果顯示，6～10歲組、11～13歲組被檢者SOS閉合程度主要處于前2個階段(階段0～1)，兩組在該階段的總占比分別為100%和63.3%；14～16歲組和17～20歲組患者SOS閉合程度主要處于后2個階段(階段2～3)，兩組在該階段的總占比分別為86.7%和100%；14～16歲組被檢者SOS閉合程度階段3的女生(50%)占比高于男生(30%)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；17～20歲組被檢者SOS大多數(shù)已完全閉合(階段3)，占比95%。見表3。

表3 不同年齡組被檢者SOS閉合程度Tab.3 Proportion of SOS closure in different age groups

2.4 腭長、腭厚

腭長與腭厚均隨年齡增長而增加，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001)。見表4。

表4 不同年齡組被檢者腭長與腭厚的比較Tab.4 Comparison of palatal length and thickness in different age

2.5 MPS與ZMS成熟度、SOS閉合程度與腭長、腭厚的相關(guān)性

MPS與ZMS成熟度、SOS閉合程度與腭長呈正相關(guān)(r分別為0.788、0.758、0.428，P<0.01)，腭厚與MPS成熟度之間無相關(guān)性(P>0.05)。見表5。

表5 MPS及ZMS成熟度、SOS閉合程度與腭長、腭厚的相關(guān)性分析(n=150)Tab.5 Correlation analysis of MPS and ZMS maturity, SOS closure, and palatal length and thickness(n=150)

3 討論

目前，臨床上擴弓治療的時機及方式大多是根據(jù)年齡來判斷的。有學(xué)者認為，上頜快速擴弓較好的時機是在8～14歲，此階段頜面部生長發(fā)育處于高峰，MPS尚未完全融合，在這個年齡段中年齡越小，擴弓的效果越好。Baik[17]的研究表明，在8～13歲年齡段快速擴弓的效果與年齡無關(guān)。但有研究結(jié)果表示，上頜快速擴弓治療應(yīng)在骨骼生長的青春期高峰之前(12歲前)啟動，此時能在橫斷面上誘導(dǎo)更有利地骨骼改變[18]。而對于手術(shù)輔助上頜快速擴弓(surgery assisted rapid maxillary expansion，SARME)大多針對成年人。Anttila等[19]認為應(yīng)在25歲之后進行SARME，而Mommaerts[20]認為12歲以前應(yīng)行RME，14歲以后做SARME；而對于RME和SARME暫時還沒有明確的年齡限制。根據(jù)年齡來判斷擴弓方式的這種方法存在一定的不確定性。研究表明，在年長的成年患者中使用RME是成功的[21-23]。這種不確定性可能會導(dǎo)致在治療過程中產(chǎn)生一些問題：一方面，對相對年輕但是骨縫阻力比較大的患者施加擴張力可能會導(dǎo)致不良的副作用，例如急性疼痛[24]、骨開裂形成、牙槽骨彎曲、粘膜潰瘍或壞死、穩(wěn)定性差[25]等；另一方面，對年齡相對較大但骨縫阻力比較小的患者來說，可能會接受不必要的外科手術(shù)，導(dǎo)致患者承擔(dān)比較大的風(fēng)險及痛苦，并會給患者帶來經(jīng)濟上的壓力。因此，需要一種診斷分類方法來檢測上頜骨周圍骨縫的成熟度，以便于能夠預(yù)測臨床上矯形治療的效果。

在判斷骨縫成熟度的方法中，組織病理學(xué)被認為是評估骨縫成熟度的金標(biāo)準(zhǔn)；然而，它需要進行侵入性活檢，不適用于常規(guī)的臨床應(yīng)用[10,21]。有研究建議可以使用咬合X線片來評估MPS形態(tài)[11]。但鼻腔結(jié)構(gòu)在咬合X線片上的重疊會對MPS的形態(tài)造成一定的干擾[26]。 CBCT的出現(xiàn)解決了以上兩個問題，它是從三維方向上進行成像，得到的圖像清晰，且不具侵入性，可常規(guī)應(yīng)用[27]。

因此，Angelieri等[14]基于CBCT提出了一種新的分類方法，將MPS成熟度分為了5個時期。根據(jù)Angelieri等[28]的說法，CBCT圖像上MPS成熟度的評估可能有助于評估傳統(tǒng)或手術(shù)輔助的RME的預(yù)后。比如在D期，MPS后部(腭骨)開始融合，失去分界。與臨床上擴弓治療后前部會出現(xiàn)更多的間隙，后牙頰傾等牙效應(yīng)更大這一現(xiàn)象相符合。組織學(xué)研究表明，MPS的融合過程始于縫線邊緣的骨棘以及縫線間隙中的“島狀物”，這些骨棘及“島狀物”會隨著MPS的成熟而增加。因此，在A期和B期進行上頜快速擴弓治療時所產(chǎn)生的骨效應(yīng)比C期更多，而牙效應(yīng)比C期更小。盡管在C期進行RME時的阻力較A、B期大，但因C期時MPS尚未融合，因此使用傳統(tǒng)的擴弓方式來進行上頜骨擴弓仍是可能的。在C期時，MPS后半部分即將開始融合，因此對處于C期的上頜骨橫向發(fā)育不足的患者應(yīng)立即開始擴弓治療。對處于D、E期的患者，由于MPS的部分或全部融合，可選擇SARME。有研究通過對11～15歲兒童MPS的評估，發(fā)現(xiàn)僅1例11歲女童出現(xiàn)A期，B期在13歲以下人群中較為普遍，在11～15歲的年齡段中，C期占主導(dǎo)地位[29]。從某一角度說明了在15歲以上的MPS處于C期的患者中進行常規(guī)的、非手術(shù)的上頜快速擴弓治療的預(yù)后良好是合理的。本研究表明， 6～10歲和11～13歲個體大多處于MPS成熟的前3個階段。C期在所有年齡段都存在，在6～10歲組少見。D、E期比例的增加大多出現(xiàn)在14歲以上。本研究大致的趨勢與Angelieri等[14]的研究結(jié)果相似，其中存在的個別差異，猜測可能與樣本量、分組及人種間的差異相關(guān)。本研究中，17～20歲年齡組有12個人觀察到MPS成熟度的C期。一般情況下，這12個人在臨床上很可能會選擇手術(shù)輔助治療，但是根據(jù)Angelieri等[28]的說法，可以嘗試使用常規(guī)擴弓方法進行治療，從而避免了更大的痛苦及更多治療費用的產(chǎn)生。同時，在最近的一項研究中，Angelieri等[30]通過使用CBCT對成人MPS成熟度的評估，發(fā)現(xiàn)有12%的個體MPS還尚未融合。盧怡等[31]通過CBCT對我國武漢地區(qū)青少年MPS成熟度的評估發(fā)現(xiàn)，11～18歲患者MPS成熟階段有很大個體差異性。以上均說明了使用CBCT對MPS成熟度進行評估來輔助制定治療方案是非常有必要的。

ZMS是最長和最厚的環(huán)頜骨縫[32]，Angelieri等[15]提出了ZMS成熟度的5個分期，通過對ZMS成熟度對上頜前牽引反應(yīng)的影響的研究，證明了ZMS A期和B期的Ⅲ類患者表現(xiàn)出比C期患者更大的前方牽引量。因此，ZMS成熟度的分類可用于預(yù)測Ⅲ類患者對上頜前牽引的個體反應(yīng)，處于A、B期的ZMS對前牽引及擴弓的阻力較小，C期是骨縫即將融合的臨界點，D、E期ZMS已發(fā)生部分融合或全部融合，此時骨性阻力大，矯治效果差。臨床上大多數(shù)骨性Ⅲ類錯牙合畸形的患者在6～8歲時進行上頜前牽引的治療。本研究的結(jié)果表明，6～10歲和11～13歲患者大多處于ZMS成熟的前3個階段，14～16歲年齡段仍有4人處于C階段;且有研究表明，ZMS對上頜快速擴弓同樣具有抵抗作用[4-5]。以上同樣說明，使用CBCT對ZMS成熟度進行評估來輔助制定治療方案十分有必要。

SOS是一種暫時的軟骨結(jié)合，它是顱底蝶骨與枕骨基底部之間的軟骨性關(guān)節(jié),隨著年齡的增長逐漸骨化閉合[33]。相對于其他顱底軟骨結(jié)合，SOS的骨化發(fā)生較晚[34]，其亦是顱底生長發(fā)育中一個重要的結(jié)構(gòu),可影響頭顱整體的發(fā)育乃至智力發(fā)育[35]。因此，本研究分析了SOS閉合程度與MPS成熟度之間的可能的相關(guān)性。結(jié)果表明，SOS閉合程度與MPS成熟度呈正相關(guān)。這一發(fā)現(xiàn)意味著SOS閉合程度可以被認為是MPS成熟度的指標(biāo)。6～10歲、11～13歲年齡組的SOS閉合程度大多處于階段0與階段1，少數(shù)11～13歲的患兒處于階段2，臨床上大多數(shù)14歲之后的患者進行RME更多是牙效應(yīng)，此時大多數(shù)患者的SOS達到成熟，處于階段3。因此，假設(shè)SOS閉合程度可以作為一個指標(biāo)來預(yù)測上頜發(fā)育不足的患者對RME的反應(yīng)，那么RME的效果對處于階段0、1、2的患者要比處于階段3的患者好。生長活躍的患者由于骨縫活動的增加擁有更厚的腭部[13]，本研究證實了這一觀點，與6～10歲患兒相比，11～20歲患者腭骨明顯較厚，其中17～20歲患者的腭骨厚度與6～10歲患兒比較，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001)。

綜上所述，本研究在同一組兒童及青年患者中評估了MPS和ZMS成熟度、SOS閉合程度以及腭長與腭厚，研究結(jié)果表明，通過年齡來判斷MPS和ZMS成熟度、SOS閉合程度存在很大的不確定性，應(yīng)通過CBCT對其成熟度進行評估；且MPS、ZMS成熟度與SOS閉合程度呈正相關(guān)。這些解剖單位中的其中一個成熟階段可能會成為預(yù)測個體對矯形力反應(yīng)的一個有用參數(shù)，但未來仍需要增大樣本量以及將結(jié)果實踐于臨床來證實這一發(fā)現(xiàn)的臨床實用價值。此外，腭長的增加與MPS、ZMS成熟度和SOS閉合程度的增加亦呈正相關(guān)，也可作為一項參數(shù)來綜合評估個體對矯形力的反應(yīng)。