上頜骨Le Fort Ⅰ型截骨前移后鼻唇部軟組織變化的三維測(cè)量分析

徐昱婷，應(yīng)王君子，王舒澤，李 彪，王旭東

上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院口腔醫(yī)學(xué)院口腔顱頜面科；上海市口腔醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室·上海市口腔醫(yī)學(xué)研究所；國家口腔疾病臨床 醫(yī)學(xué)研究中心，上海 200011

頜骨畸形是一種由多種因素導(dǎo)致的上下頜骨在三維方向上的不協(xié)調(diào)生長(zhǎng)所致的頜面部畸形，可表現(xiàn)為下頜前突、上頜后縮等。該疾病不僅影響患者的咬合功能，還會(huì)影響咀嚼功能、發(fā)音等，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)绊懟颊叩拿娌棵烙^及心理健康。近年來，隨著社會(huì)的發(fā)展及人們生活水平的提高，頜骨畸形患者的治療欲望愈加強(qiáng)烈，且治療要求也越來越高，即主要訴求從矯正咬合功能逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楦纳泼婷裁烙^[1]。對(duì)于該類患者而言，其往往需要接受正頜手術(shù)治療，即通過對(duì)上下頜骨進(jìn)行截骨并重新定位骨段，從而矯正患者異常的咬合關(guān)系，以達(dá)到改善患者的面貌的目的。研究[2]顯示上頜骨Le Fort Ⅰ型截骨術(shù)是正頜外科手術(shù)中最常用的術(shù)式之一，其可有效矯正上頜骨的空間位置異常。但在施行上頜骨Le Fort Ⅰ型截骨術(shù)過程中，術(shù)者需切開黏骨膜以顯露術(shù)區(qū)，而這一步驟會(huì)切斷并剝離原本附著于骨面和鼻翼基底的部分肌肉，從而給患者的鼻唇部形態(tài)帶來一定的改變，其中鼻翼增寬是術(shù)后患者常常抱怨的問題之一[3]。由于不同人種的鼻唇部形態(tài)差別極大，為研究我國正頜患者術(shù)后鼻唇部軟組織的特點(diǎn)，本研究使用3dMD 三維立體攝影系統(tǒng)在三維方向上對(duì)患者行上頜骨Le Fort Ⅰ型截骨術(shù)后的鼻唇部軟組織進(jìn)行測(cè)量及分析，以期為手術(shù)醫(yī)師判斷患者術(shù)后軟組織形態(tài)的變化及其趨勢(shì)提供依據(jù)。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

選擇2017 年1—12 月于上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院口腔顱頜面科接受包括上頜骨Le Fort Ⅰ型截骨前移下降及雙側(cè)下頜支矢狀劈開術(shù)截骨（bilateral sagittal split ramus osteotomy，BSSRO） 后 退（ 雙 頜 手術(shù)）的正頜手術(shù)治療的骨性Ⅲ類錯(cuò)畸形患者37 例，其中男性19 例、女性18 例，年齡20 ～35 歲，平均年齡（25.7±1.3）歲，且患者均為中國漢族人。

納入標(biāo)準(zhǔn)：①年齡為18 ～35 歲，性別不限。②因發(fā)育性因素導(dǎo)致骨性Ⅲ類錯(cuò)畸形，需進(jìn)行正頜治療。③ 術(shù)前需進(jìn)行雙頜手術(shù)的方案設(shè)計(jì)。排除標(biāo)準(zhǔn)：①患有顱頜面綜合征、唇腭裂等先天性綜合征性頜面畸形。②已接受過正頜手術(shù)治療，本次為再次治療。③顱頜面腫瘤繼發(fā)顱頜面畸形。④外傷繼發(fā)顱頜面畸形。⑤手術(shù)前、后的影像學(xué)資料不完整。

本研究已通過上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院倫理委員會(huì)審批（審批號(hào)：SH9H-2020-T39-1）。所有入選患者均簽署了知情同意書。

1.2 研究方法

1.2.1 CT 掃描及硬組織三維重建 所有患者于雙頜手術(shù)的術(shù)前1 周（T0 期）和術(shù)后6 個(gè)月（T1 期）行全頭顱螺旋CT（LightSpeed-16，GE Medical Systems，美 國）平掃檢查，掃描范圍為顱頂至舌骨水平，層厚1.25 mm。將獲得的數(shù)據(jù)以DICOM 格式儲(chǔ)存并導(dǎo)入計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件 Proplan CMF 3.0（Materialise，比利時(shí)）中，以250 ～3 071 為閾值，建立頭顱三維模型。

1.2.2 3dMD 三維立體攝影系統(tǒng)攝影及軟組織三維重建 于T0 期和T1 期，采用3dMD 三維立體攝影系統(tǒng)（美國3dMD 公司）對(duì)患者面部進(jìn)行拍攝，并使用3dMD vultus 軟件進(jìn)行面部軟組織標(biāo)志點(diǎn)的定點(diǎn)及測(cè)量分析。該攝影系統(tǒng)由硬件設(shè)施和軟件平臺(tái)組成。硬件設(shè)施為3dMD face 系統(tǒng)，其雙側(cè)共6 個(gè)照相機(jī)并自配臺(tái)式計(jì)算機(jī)。軟件平臺(tái)為3dMD vultus 軟件包，導(dǎo)入的圖像格式為TSB，可根據(jù)需要對(duì)三維圖像進(jìn)行調(diào)整。拍攝環(huán)境需選取室內(nèi)常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)照明。拍攝時(shí)，要求患者取自然頭位（natural head position，NHP）[4]，頭顱對(duì)準(zhǔn)屏幕中央的坐標(biāo)，經(jīng)校準(zhǔn)后使眼睛保持睜開并正視前方，唇部自然放松。3dMD 系統(tǒng)經(jīng)校準(zhǔn)完成后，于1.5 ms 內(nèi)以最高分辨率從患者兩側(cè)捕獲6 張圖像（2 張彩色圖像，4 張黑白圖像）合并至三維圖像或模型中。該三維圖像存儲(chǔ)為虛擬現(xiàn)實(shí)建模語言（virtual reality modeling language，VRML）文件，可通過3dMD vultus 軟件在三維模型上對(duì)面部軟組織的標(biāo)志點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記，并根據(jù)標(biāo)記情況對(duì)相關(guān)角度和距離等進(jìn)行測(cè)量[5]。所有研究對(duì)象的三維掃描均由同一研究者完成，且進(jìn)行3 次定點(diǎn)測(cè)量，結(jié)果取平均值。

1.2.3 鼻唇部軟組織標(biāo)志點(diǎn)的定點(diǎn) 采用3dMD vultus軟件對(duì)患者三維面像模型的鼻唇部軟組織的測(cè)量標(biāo)志點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記，標(biāo)志點(diǎn)定義如下：①軟組織額前點(diǎn)（glabella，G），側(cè)面90?觀時(shí)額部軟組織最突點(diǎn)。②軟組織鼻根點(diǎn)（nasion，N），側(cè)面90?觀時(shí)鼻根部軟組織表面最凹點(diǎn)。③ 軟組織鼻尖點(diǎn)（pronasale，Prn），側(cè)面90?觀時(shí)鼻尖最前突點(diǎn)。④鼻下點(diǎn)（subnasale，Sn），鼻小柱與上唇連接的中心點(diǎn)。⑤雙側(cè)鼻翼輪廓最外側(cè)點(diǎn)（alar curvature，AcL/AcR），鼻翼輪廓最外側(cè)的連續(xù)性中斷，消失在面頰部皮膚中的點(diǎn)。⑥雙側(cè)鼻翼端點(diǎn)（alare，AlL/AlR），鼻翼的連續(xù)性中斷，消失在面頰部皮膚中的點(diǎn)。⑦雙側(cè)鼻翼基底點(diǎn)（subalare，SbalL/SbalR），鼻翼基底的連續(xù)性中斷，消失在上唇皮膚中的點(diǎn)。⑧上唇緣點(diǎn)（labiale superius，Ls），上唇唇紅緣人中部最突點(diǎn)。⑨雙側(cè)口角點(diǎn)（Cheilion，ChL/ChR），口裂的外角上，上、下唇黏膜緣在外側(cè)端相接的點(diǎn)。⑩上唇紅最下緣點(diǎn)（stomion，Sto），上唇唇紅緣與正中矢狀面交點(diǎn)。具體圖示見圖1。

圖1 患者鼻唇部軟組織的測(cè)量標(biāo)記點(diǎn)Fig 1 Landmarks of nasolabial soft tissue of the patient

1.2.4 上頜骨硬組織的測(cè)量分析 通過標(biāo)記顱上頜骨解剖標(biāo)志點(diǎn)，建立全頭顱硬組織三維解剖標(biāo)志點(diǎn)坐標(biāo)系及坐標(biāo)平面，而后標(biāo)記上頜骨骨性標(biāo)志點(diǎn)，并進(jìn)一步測(cè)量患者T1 期的上頜骨前移、下降距離。確定上頜骨骨性標(biāo)志點(diǎn)：①鼻根點(diǎn)（N），額鼻縫與鼻骨縫的交點(diǎn)。② 蝶鞍點(diǎn)（sella，S），垂體窩的幾何中心。③雙側(cè)眶下點(diǎn)（orbitale，OrL/OrR），雙側(cè)眶下緣的最前下點(diǎn)。④雙側(cè)耳點(diǎn)（porion，PoL/PoR），雙側(cè)骨性外耳道最上點(diǎn)。⑤前鼻嵴點(diǎn)（anterior nasal spine，ANS），前頜骨的最前點(diǎn)。⑥腭大孔點(diǎn)（great palatine foramen，GPF），上頜雙側(cè)腭大孔前部最凹點(diǎn)，分為左側(cè)腭大孔點(diǎn)（left GPF，LGPF）及右側(cè)腭大孔點(diǎn)（right GPF，RGPF）。隨后，建立三維參考平面，通過上頜骨測(cè)量標(biāo)志點(diǎn)的移動(dòng)量記錄患者上頜骨的前移、下降量：①水平面（horizontal plane，HP），即通過雙側(cè)外耳道上點(diǎn)與OrR 平面。②矢狀面（sagittal plane，SP），即過S 及N 并垂直在于HP 的平面。③冠狀面（coronal plane，CP），即過S 并同時(shí)垂直于HP 及SP 的平面。

1.2.5 線性指標(biāo)及角度指標(biāo)的測(cè)量 根據(jù)鼻唇部軟組織形態(tài)評(píng)價(jià)的需要，采用定點(diǎn)測(cè)量的方法對(duì)患者臨床檢查測(cè)量指標(biāo)進(jìn)行分析，包括軟組織標(biāo)志點(diǎn)的線距等線性指標(biāo)和空間角度等角度指標(biāo)[5-6]：①鼻高度，軟組織鼻根點(diǎn)（N）到鼻下點(diǎn)（Sn）的直線距離，即N-Sn。②鼻背長(zhǎng)度，軟組織鼻根點(diǎn)（N）到鼻尖點(diǎn)（Prn）之間距離，即N-Prn。③鼻翼寬度，雙側(cè)鼻翼端點(diǎn)之間的直線距離，即AlL-AlR。④鼻翼最外側(cè)點(diǎn)寬度，雙側(cè)鼻翼輪廓最外側(cè)點(diǎn)之間的直線距離，即AcL-AcR。⑤鼻翼基底寬度，雙側(cè)鼻翼基底點(diǎn)之間直線距離，即SbalL-SbalR。⑥鼻小柱長(zhǎng)度，鼻尖點(diǎn)（Prn）到鼻下點(diǎn)（Sn）的直線距離，即Prn-Sn。⑦唇紅寬度，雙側(cè)口角點(diǎn)之間的直線距離，即ChL-ChR。⑧ 上唇長(zhǎng)度，鼻下點(diǎn)（Sn）到上唇紅最下緣點(diǎn)（Sto）的直線距離，即Sn-Sto。⑨鼻唇角，鼻下點(diǎn)（Sn）與鼻小柱點(diǎn)（columella constructed point，C）連線和鼻下點(diǎn)（Sn）與上唇緣點(diǎn)（Ls）連線的前交角，即（C-Sn-Ls）。⑩鼻額角，由額前點(diǎn)（G）到鼻根點(diǎn)（N）連線與鼻根點(diǎn)（N）到鼻尖點(diǎn)（Prn）連線之間的交角，即（G-N-Prn）。11鼻尖角（N-Prn-Sn），鼻背線（N-Prn）與鼻小柱線（Prn-Sn）的 夾角。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 17.0 軟件對(duì)研究數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。定量資料以±s 表示，并采用t 檢驗(yàn)進(jìn)行比較。P＜0.05 表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 患者上頜骨移動(dòng)量的三維測(cè)量

采用三維測(cè)量的方法對(duì)患者上頜骨移動(dòng)量進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果（表1）顯示，在不同時(shí)期，患者的上頜骨實(shí)現(xiàn)了前移、下降（均P＜0.05）。

表1 患者上頜骨移動(dòng)距離的比較Tab 1 Comparison of maxillary movement distance of patients

2.2 患者鼻唇部軟組織的三維測(cè)量

表2 患者線性指標(biāo)及角度指標(biāo)的變化Tab 2 Changes of linear indexes and angle indexes of patients

3 討論

鼻唇部位于面中部，對(duì)面型的和諧和美觀十分重要。近年來，關(guān)于這一區(qū)域軟組織在術(shù)前、術(shù)后的形態(tài)變化已成為患者及研究者共同關(guān)注的焦點(diǎn)[2]。目前，雖然國際上有少數(shù)關(guān)于正頜術(shù)后患者鼻唇部軟組織變化的相關(guān)報(bào)道，但研究對(duì)象主要集中在歐美國家的高加索人群。由于鼻唇部形態(tài)在不同人種之間存在較大差別，為排除人種差異帶來的影響，本研究針對(duì)中國正頜患者的軟、硬組織進(jìn)行三維測(cè)量，以進(jìn)一步明確患者術(shù)后的鼻唇部軟組織 變化。

受限于傳統(tǒng)成像技術(shù)，既往的面部軟組織研究多基于二維影像，其存在圖像變形、重疊等缺陷，且單一的觀測(cè)平面獲得的測(cè)量精確度亦不佳[2-3]。近年來，面部三維立體攝影技術(shù)發(fā)展迅速，主流的成像技術(shù)包括光柵掃描、線激光掃描、結(jié)構(gòu)光掃描及立體攝影，從而也衍生出了定量分析面部的三維影像方法[6]。目前，針對(duì)面部軟組織形態(tài)的測(cè)量手段多采用頭顱定位側(cè)位片的定點(diǎn)測(cè)量[7-8]，測(cè)量指標(biāo)多是在二維平面上對(duì)軟組織的線距和角度等進(jìn)行分析[9-10]；而采用三維手段進(jìn)行的研究也多集中于唇角、唇高、鼻尖突度、鼻翼寬度等二維指標(biāo)[11-14]，不能全面反映鼻唇部軟組織的形態(tài)特征及術(shù)后的軟組織形態(tài)變化?；诖耍狙芯繌娜S測(cè)量的角度出發(fā)，選擇線性指標(biāo)和角度指標(biāo)對(duì)鼻唇部軟組織進(jìn)行分析，可較好地評(píng)價(jià)軟組織的變化趨勢(shì)，對(duì)評(píng)價(jià)其形態(tài)具有較好的代表性和可重復(fù)性。

為盡可能減少由上頜骨移動(dòng)方式對(duì)研究結(jié)果造成的影響，本研究?jī)H納入上頜骨前移下降的骨性Ⅲ類錯(cuò)畸形患者，采用相同的鼻翼肌肉及創(chuàng)口縫合方法，由同一組醫(yī)師操作完成。同時(shí)，本研究采用3dMD 三維立體攝影技術(shù)對(duì)患者雙頜手術(shù)后鼻唇部軟組織進(jìn)行分析，由于該技術(shù)具有無輻射、無創(chuàng)傷、獲取圖像迅速、圖像分辨率高等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)取患者坐姿體位以更接近其日常生活狀態(tài)，從而避免了因平躺等體位的差異給鼻唇部軟組織形態(tài)帶來的 影響。

此外，在雙頜手術(shù)后鼻唇部軟組織變化的相關(guān)因素分析中，除骨組織的移動(dòng)外，對(duì)術(shù)后組織水腫[15]、體質(zhì)量變化[16]、正畸及上唇厚度[17]變化和手術(shù)中固定裝置的拆除等的分析，以及選擇適當(dāng)?shù)碾S訪時(shí)間均至關(guān)重要。同時(shí)，術(shù)后組織水腫的消除和軟組織附著的重建可直接決定面部軟組織測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性[18]。在本研究中，3dMD 三維立體攝影系統(tǒng)拍攝時(shí)間為術(shù)后6 個(gè)月，此時(shí)患者的面部軟組織形態(tài)已趨于穩(wěn)定。

本研究結(jié)果顯示，雙頜手術(shù)后患者的鼻周軟組織發(fā)生了一定變化，主要表現(xiàn)為鼻翼及鼻翼基底寬度增加、鼻唇角增大、鼻尖角減小、上唇長(zhǎng)度增加；分析其原因，可能與上頜骨Le Fort Ⅰ型截骨術(shù)中對(duì)鼻底軟組織的剝離有關(guān)，且鼻翼基底的增寬同時(shí)會(huì)導(dǎo)致鼻尖角的減少[19]。當(dāng)上頜骨前移時(shí)，上唇及鼻底前移，鼻小柱下降，從而可導(dǎo)致鼻底變寬；同時(shí)，由于鼻尖點(diǎn)的上抬使得鼻尖上切跡更加明顯，從正面觀察時(shí)則鼻孔會(huì)顯露得更多[20-21]。本研究還發(fā)現(xiàn)，作為面上1/3 和面中1/3 交界處的軟組織側(cè)貌評(píng)價(jià)指標(biāo)，鼻額角在手術(shù)前后相對(duì)穩(wěn)定，且鼻高度及鼻背長(zhǎng)度亦未有明顯變化；繼而推測(cè)，上頜骨Le Fort Ⅰ型截骨術(shù)對(duì)鼻周軟組織的影響主要集中于鼻底、鼻小柱和上唇的區(qū)域，即術(shù)中肌肉剝離的區(qū)域。

以往的研究中，王雷等[22]通過對(duì)32 例術(shù)前正畸結(jié)束后及雙頜正頜術(shù)后的骨性Ⅲ類錯(cuò)畸形患者拍攝頭顱定位側(cè)位片并進(jìn)行測(cè)量分析發(fā)現(xiàn)，患者術(shù)后1 年軟組織頦前點(diǎn)（pogonion of soft tissue，Pos）和軟組織頦下點(diǎn)（menton of soft tissue，Mes）表現(xiàn)為水平向變薄，究其原因可能是口周肌肉逐漸趨于正?；?、頦部軟組織增厚所致；但由于該研究為二維側(cè)貌測(cè)量，存在一定的局限性。彭菊香等[23]通過結(jié)構(gòu)光掃描對(duì)骨性Ⅲ類錯(cuò)畸形患者的正畸正頜聯(lián)合治療前后的頜面部軟組織分析發(fā)現(xiàn)，行BSSRO 后患者下頜的功能區(qū)體積明顯減小，考慮可能是下頜骨后退之后硬組織的支持不夠使得軟組織相應(yīng)松弛所致；但該研究對(duì)面下1/3 的定點(diǎn)主要集中于下唇部及頦部，研究范圍亦具有一定的局限性。而其他針對(duì)下頜骨術(shù)后影響的研究也相對(duì)集中于下頜骨尤其是頦部的位置和形態(tài)方面[24-25]。在本研究中，納入的37 例骨性Ⅲ類錯(cuò)畸形患者在行上頜骨Le Fort Ⅰ型截骨術(shù)的同期均施行BSSRO 術(shù)，因此在下頜骨后退對(duì)面頰部的軟組織影響方面未做進(jìn)一步的 分析。

綜上所述，本研究結(jié)果證實(shí)上頜骨Le Fort Ⅰ型截骨術(shù)可在一定程度上影響鼻唇部軟組織的形態(tài)，這對(duì)于正頜外科醫(yī)師就手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)及并發(fā)癥與患者做進(jìn)一步溝通、計(jì)劃和施行同期或二期鼻整形術(shù)都具有重要參考意義。同時(shí)，本研究還展示了3dMD 三維立體攝影系統(tǒng)在頜面部軟組織的測(cè)量研究中的優(yōu)勢(shì)，其結(jié)果或可為雙頜手術(shù)前軟組織變化的模擬提供一定的參考依據(jù)。未來，有關(guān)正頜患者術(shù)后鼻唇部軟組織的變化與上頜骨三維方向移動(dòng)量的定性或定量關(guān)系仍需要更大的樣本量做進(jìn)一步探究。

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