不同垂直骨面型青少年患者上氣道的CBCT研究

詹志松　董麗玲　余捷　方飛　汪澤　謝秋洺　史建陸

頜面部骨骼發(fā)育異常是造成上氣道狹窄的解剖因素之一。自Angle[1]醫(yī)生發(fā)現(xiàn)安氏Ⅱ類1分類錯畸形與上氣道阻塞和口呼吸之間存在相關(guān)性后，大量的研究表明頜骨的位置關(guān)系與上氣道的大小形態(tài)關(guān)系密切[2-6]。研究發(fā)現(xiàn)，下頜骨的生長方式與氣道阻塞和口呼吸之間有一定的相關(guān)性[7-8]，但研究多為通過頭顱側(cè)位片獲得上氣道二維的數(shù)據(jù)，難以全面反映氣道的三維結(jié)構(gòu)。本研究應(yīng)用CBCT研究不同垂直生長方式對I類錯患者口咽氣道大小的影響，探討頜面部骨骼形態(tài)與氣道的關(guān)系。

1　資料與方法

1.1　研究對象

從2013～2015 年在廈門市口腔醫(yī)院正畸就診的青少年患者的CBCT影像隨機選擇88 例研究對象。入選標(biāo)準(zhǔn)：①年齡11～16 歲；②矢狀骨面型為I類，即0.7°30.5°。

1.2　研究方法

1.2.1CBCT數(shù)據(jù)的獲取所有研究對象均采用廈門市口腔醫(yī)院放射科的CBCT(NewTom VGi，Italiy)進(jìn)行統(tǒng)一拍攝?；颊呷≈绷⑽?，頦部與額部固定于支架臺上，雙眼平視前方，頭部的矢狀面與地面垂直，眶耳平面與地面平行。上下頜自然咬合，舌處于休息位。拍攝過程中保持頭部穩(wěn)定，平靜呼吸，不咀嚼，不吞咽。將采集的CBCT數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換保存為DICOM文件格式，導(dǎo)入三維重建軟件Dolphin (Version 11.5； Dolphin Imaging & Management Solutions，Chatsworth，USA)進(jìn)行重建測量。

1.2.2測量項目根據(jù)本研究需要結(jié)合以往的研究[9]，選取7 個上氣道測量項目進(jìn)行研究(表 1)?？谘剩簭难是挥搽袼?the hard palate，HP)到會厭尖水平(the top of the epiglottis，TE)，包括腭咽(圖 1)和舌咽兩部分；腭咽：從HP到軟腭水平(the soft palate，SP)；舌咽：從SP到TE。在CBCT生成的頭顱側(cè)位片上選取4 個可能與口咽氣道大小相關(guān)的頜面部骨骼形態(tài)測量指標(biāo)[9]： 上齒槽座點-鼻根點-下齒槽座點(ANB)； 下頜平面角(FMA)；髁頂點-頦前點(Co-Po)；關(guān)節(jié)點-頦頂點距離(Ar-Gn)。

表 1　口咽氣道測量項目

圖 1口咽氣道的分界

Fig 1Segments of oropharyngeal airway

所有測量項目均由作者在一段時間內(nèi)完成，測量條件保持不變。 2 周后重復(fù)測量第2 次，取2 次的平均值。

1.3　統(tǒng)計學(xué)分析

運用SPSS 16.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。采用卡方檢驗和單因素方差分析分別檢驗性別和年齡在各組間的分布。采用單因素方差分析比較不同垂直骨面型3 組間上氣道的大小是否存在差異，若組間存在差異則進(jìn)一步采用LSD分析方法進(jìn)行兩兩比較。氣道大小與顱頜面結(jié)構(gòu)的相關(guān)性采用Pearson相關(guān)分析。檢驗水準(zhǔn)α=0.05。

2　結(jié)　果

2.1　各組性別和年齡的分布情況

表 2和表 3顯示年齡和性別在低角組、均角組和高角組各組間的分布差異均無顯著性(P>0.05)。

表 2　受試者性別分布

表 3　受試者年齡分布

2.2　不同垂直骨面型口咽氣道的差異

表 4顯示不同垂直骨面型的口咽總體積、腭咽體積、舌咽體積、各平面截面積及口咽最小截面積差異均存在顯著性(P<0.05)，且基本表現(xiàn)為高角組<均角組<低角組。表 5顯示除均角組和高角組的硬腭和軟腭平面截面積差別無統(tǒng)計學(xué)差異外(P>0.05)，口咽氣道各段的體積(圖 2)及最小截面積(圖 3)差異均有顯著性(P<0.05)。

2.3　口咽大小與頜面部骨骼形態(tài)的相關(guān)性

表 6結(jié)果顯示口咽各段的體積、截面積及最小截面積與FMA成負(fù)相關(guān)(P<0.05)；除硬腭平面截面積外，其余各項與下頜骨長度呈正相關(guān)(P<0.05)。

A: 口咽體積； B: 舌咽體積；C: 腭咽體積

圖 2氣道體積

A： Oropharynx volume(VOP); B： Velopharynx volume (VVP); C: Glossopharynx volume (VGP)

Fig 2Volume of pharyngeal airway

圖 3口咽氣道的最小截面的面積

Fig 3Minimal cross-sectional area of OP (SMIN) and cross-sectional area of SP plane (SSP)

3　討　論

3.1　CBCT在上氣道方面應(yīng)用的優(yōu)勢

以往學(xué)者對顱頜面的發(fā)育與上氣道的關(guān)系做了大量的研究， 但結(jié)果仍存在爭議[2-8]。在大部分研究中所采用的是二維的X線頭顱側(cè)位片，所測量的項目局限于線距和矢狀面面積， 無法從三維角度全面反應(yīng)氣道的大小，且X線頭顱側(cè)位片影像存在重疊、放大、失真等因素也降低了測量的準(zhǔn)確性[10]，這可能也是導(dǎo)致研究結(jié)果存在爭議的重要原因。本研究采用CBCT從三維角度全面分析氣道的大小。CBCT放射劑量低，成像精度高，在評估上氣道的精確性與可靠性方面也得到了證實[11]。 CBCT的高精度、低放射、低費用、掃描時間短等優(yōu)點使得其從傳統(tǒng)的三維工具如傳統(tǒng)CT、MRI等影像工具中脫穎而出。

表 5不同骨面型組間兩兩比較 (LSD法,P值)

Tab 5Multiple comparison of pharyngeal airway by LSD test in the subjects with different vertical skeletal patterns (P)

表 6口咽大小與頜面部骨骼形態(tài)的相關(guān)分析 (r值)

Tab 6Pearson correlation coefficient of oral airway with craniofacial skeletal structure (r)

注： ①P<0.05， ②P<0.01

3.2　上氣道的影響因素

氣道的大小受多種因素的影響。年齡和性別都可能對上氣道的大小存在一定的影響[12]，故本研究中對各組的性別和年齡分布進(jìn)行控制以增強結(jié)果的可靠性。盡管矢狀骨面型對氣道的影響仍存在爭議，但大部分研究表明矢狀骨面型是影響上氣道大小的一個重要因素[2,5,9]。因此，本研究選擇了I類骨面型錯患者以排除矢狀骨面型對氣道大小的影響。

3.3　垂直骨面型對上氣道的影響

目前國內(nèi)有關(guān)于不同垂直骨面型青少年患者上氣道的錐形束CT研究的相關(guān)報道較少。

本研究通過CBCT比較矢狀骨面型正常而垂直骨面型不同的各組間口咽氣道的差異，結(jié)果顯示不同垂直骨面型的口咽各段的體積、截面積及最小截面積差異均存在顯著性 (P<0.05)，且基本表現(xiàn)為高角組<均角組<低角組。這與張明燁等[13]的研究結(jié)果一致，其通過比較骨性I類不同垂直骨面型成人患者的上氣道，結(jié)果低角組口咽各段體積大于高角組。郭濤等[3]對120 名替牙期安氏Ⅰ類不同垂直骨面型兒童的X線頭顱側(cè)位片進(jìn)行測量研究，比較不同垂直骨面型組間上氣道矢狀徑和舌骨的差異，結(jié)果亦發(fā)現(xiàn)上氣道矢狀徑高角組<均角組<低角組，比較不同垂直骨面型的成人氣道也得到了相同的結(jié)果[4]。Grauer等[14]是第一個應(yīng)用CBCT評估不同垂直骨面型錯患者氣道的差異，結(jié)果顯示上氣道的體積在不同垂直骨面型組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義。與本研究不同是，在Grauer等的研究中并未對比較確定的氣道的影響因素——矢狀骨面型進(jìn)行匹配控制，研究中混雜了矢狀骨面型對上氣道的可能影響。因此，矢狀骨面型對上氣道的影響可能是造成其結(jié)果與本研究不同的原因。同樣的，劉萌萌等[15]的研究認(rèn)為不同垂直骨面青少年患者氣道大小及形態(tài)差異無顯著性，其垂直骨面型的分組中同樣混雜了不同矢狀骨面型，且不同矢狀骨面型在不同組間的分布情況不明，這就無法排除矢狀骨面型對上氣道大小的影響。

近來，Celikoglu等[16]應(yīng)用CBCT對不同垂直骨面型成人患者上氣道的差異進(jìn)行了研究，與本研究結(jié)果類似，Celikoglu等認(rèn)為不同垂直骨面型間氣道的體積存在顯著差異，且低角組的口咽體積最大。在其研究中，僅對氣道各段的體積進(jìn)行比較，而并未對與氣道阻塞有重要意義的最小截面積進(jìn)行研究。與本研究不同的是，Celikoglu等的研究顯示均角組和高角組的口咽體積差異無顯著性。除了樣本年齡的不同，值得注意的是，在Celikoglu等的研究中所用的CBCT是仰臥式的，這與本研究中CBCT拍攝時的直立位不同。當(dāng)人從直立位到仰臥位，軟腭、會厭會后墜，這將影響氣道的大小[17]。仰臥位適合作為OSA研究時的體位，而直立位更接近自然頭位，被推薦作為上氣道形態(tài)和大小基準(zhǔn)評估的體位[18]。

本研究結(jié)果顯示口咽各段的體積、截面積及最小截面積與FMA成負(fù)相關(guān)(P<0.05)。隨著FMA角的增大，各段體積、截面積和最小截面積減小。這可能是由于隨著下頜后旋，舌根的位置向后向下移動。研究發(fā)現(xiàn)長面型者其舌骨位置更靠后，舌骨位置在低角、均角、高角組中逐漸后移[3,19-20]，這一趨勢與不同垂直骨面型氣道大小的變化趨勢一樣，舌骨位置的后移可能是導(dǎo)致氣道減小的原因。

4　結(jié)　論

本研究結(jié)果提示高角患者上氣道體積相對較小，上氣道狹窄的高角青少年患者在成人后可能更易罹患OSAHS[19]。這提示醫(yī)生在制定治療計劃時應(yīng)考慮到氣道問題，對于氣道狹窄的高角患者應(yīng)注意詢問其呼吸系統(tǒng)問題，警惕出現(xiàn)阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征。治療期間應(yīng)控制下頜平面避免下頜的順時針旋轉(zhuǎn)以防出現(xiàn)醫(yī)源性的OSAHS。

[1]Angel E. Treatment of malocclusion of the teeth[M]. Philadephia: SS white manufacturing company, 1907： 116-117.

[2]曾祥龍, 唐志慧. 矢狀骨面型與上氣道形態(tài)和舌骨位置關(guān)系的研究[J]. 現(xiàn)代口腔醫(yī)學(xué)雜志, 2004, 18(3): 231-234.

[3]郭濤, 丁寅. 替牙期不同垂直骨面型兒童上氣道形態(tài)和舌骨位置差異的研究[J]. 口腔醫(yī)學(xué)研究, 2006, 22(1): 58-62.

[4]郭濤, 丁寅. 不同垂直骨面型成年患者上氣道形態(tài)和舌骨位置差異的研究 [J]. 實用口腔醫(yī)學(xué)雜志,2006, 22(1): 25-29.

[5]Ceylan I, Oktay H. A study on the pharyngeal size in different skeletal patterns[J]. Am J Orthod Dentofacial Orthop, 1995, 108(1): 69-75.

[6]Joseph AA, Elbaum J, Cisneros GJ, et al. A cephalometric comparative study of the soft tissue airway dimensions in persons with hyperdivergent and normodivergent facial patterns[J]. J Oral Maxillofac Surg, 1998, 56(2): 135-139.

[7]Battagel JM, L' Estrange PR. The cephalometric morphology of patients with obstructive sleep apnoea(OSA)[J]. Eur J Orthod, 1996, 18(6): 557-569.

[8]劉月華, 曾祥龍, 傅民魁, 等. 阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征患者上氣道及周圍結(jié)構(gòu)的頭影測量[J]. 中華口腔醫(yī)學(xué)雜志,1999, 34(4): 213.

[9]Kim YJ, Hong JS, Hwang YI, et al. Three-dimensional analysis of pharyngeal airway in preadolescent children with different anteroposterior skeletal patterns[J]. Am J Orthod Dentofacial Orthop, 2010, 137(3): 306.

[10]Ahlqvist J, Eliasson S, Welander U. The effect of projection errors on cephalometric length measurements[J]. Eur J Orthod, 1986, 8(3): 141-148.

[11]Lagravère MO, Major PW. Proposed reference point for 3-dimensional cephalometric analysis with cone-beam computerized tomography[J]. Am J Orthod Dentofacial Orthop, 2005, 128(5): 657-660.

[12]Abramson Z, Susarla S, Troulis M, et al. Age-related changes of the upper airway assessed by 3-dimensional computed tomography[J]. J Craniofac Surg, 2009, 20 Suppl 1: 657-663.

[13]張明燁, 李永明, 陳金武, 等. 骨性I類不同垂直骨面型成人上氣道的三維分析測量[J]. 實用口腔醫(yī)學(xué)雜志, 2013, 29(2): 209-213.

[14]Grauer D, Cevidanes LS, Styner MA, et al. Pharyngeal airway volume and shape from cone-beam computed tomography: Relationship to facial morphology[J]. Am J Orthod Dentofacial Orthop, 2009, 136(6): 805-814.

[15]劉萌萌, 劉琳, 傅堯. 不同骨面型青少年上氣道的錐體束CT分析[J]. 中華口腔正畸學(xué)雜志, 2014, 21(2): 73-77.

[16]Celikoglu M, Bayram M, Sekerci AE, et al. Comparison of pharyngeal airway volume among different vertical skeletal patterns: A cone-beam computed tomography study[J]. Angle Orthod, 2014, 84(5): 782-787.

[17]Sutthiprapaporn P, Tanimoto K, Ohtsuka M, et al. Positional changes of oropharyngeal structures due to gravity in the upright and supine positions[J]. Dentomaxillofac Radiol, 2008, 37(3): 130-135.

[18]Guijarro-Martínez R, Swennen GR. Cone-beam computerized tomography imaging and analysis of the upper airway: A systematic review of the literature[J]. Int J Oral Maxillofac Surg, 2011, 40(11): 1227-1237.

[19]Opdebeeck H, Bell WH, Eisenfeld J, et al. Comparative study between the SFS and LFS rotation as a possible morphogenic mechanism[J]. Am J Orthod, 1978, 74(5): 509-521.

[20]Tallgren A, Solow B. Long-term changes in hyoid bone position and craniocervical posture in complete denture wearers[J]. Acta Odontol Scand, 1984, 42(5): 257-267.