中國人群腭中縫形態(tài)特點分期與Demirjian牙齡的相關(guān)性

高 璐，谷 巖

(北京大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院·口腔醫(yī)院，正畸科 國家口腔疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心 口腔數(shù)字化醫(yī)療技術(shù)和材料國家工程實驗室 口腔數(shù)字醫(yī)學(xué)北京市重點實驗室，北京 100081)

腭中縫(midpalatal suture，MPS)是腭部的解剖結(jié)構(gòu)，在嬰幼兒時期未閉合，隨生長發(fā)育，逐漸成熟、骨化并閉合[1]。Melsen等[2]觀察人頭骨標本后發(fā)現(xiàn)，腭中縫骨化閉合的生理年齡存在個體差異，Persson等[3]認為腭中縫骨化閉合的起始時間與骨骼生長發(fā)育的相關(guān)性較強。

上頜快速擴展腭中縫是一種常用的正畸治療方法[4]，依據(jù)力量大小與支抗來源，分為傳統(tǒng)牙支持式、微種植體支持式與手術(shù)輔助式。目前，傳統(tǒng)牙支抗式上頜快速擴展腭中縫是多數(shù)青少年患者的常規(guī)擴展腭中縫方法之一。傳統(tǒng)牙支持式上頜快速擴展腭中縫的骨性療效與腭中縫骨化閉合狀態(tài)密切相關(guān)[5-6]，擴展腭中縫起始年齡越大，骨性改變(以腭中縫打開與上頜牙槽骨改建為主)的比例將越小，而牙性改變(以上磨牙頰傾為主)的比例將越大[7]，且治療副作用也更加明顯[8-10]。對于腭中縫部分或全部骨化閉合的患者，微種植體支持式與手術(shù)輔助式上頜快速擴展腭中縫提供了骨性擴展腭中縫的可能[10]，但這兩種方法都包含較復(fù)雜的有創(chuàng)操作。

本課題組曾對1 076例中國人群樣本的錐形束CT(cone-beam CT，CBCT)影像進行了水平位的觀察，歸納出有節(jié)點意義的形態(tài)特征，將腭中縫連續(xù)的骨化閉合過程劃分為5期，建立了適用于中國人群的腭中縫形態(tài)特點分期方法(MPS分期)，并驗證了該方法的觀察者內(nèi)與觀察者間一致性[11]。

Demirjian牙齡(簡稱牙齡)是一種常用的骨骼發(fā)育評估指標，由Demirjian等在1973—1976年建立，通過觀察恒牙的發(fā)育程度，獲知個體生長發(fā)育狀態(tài)[12-13]，其包含四個獨立的指標：左下尖牙、第一前磨牙、第二前磨牙與第二磨牙[14-16]。以每顆牙齒作為獨立觀察指標，可以避免掩蓋信息，從而更有效地評估牙齡與其他生長發(fā)育指標間的可能關(guān)聯(lián)[15]。牙齡與生理年齡的相關(guān)系數(shù)約為0.7[17]，相關(guān)性一般；與頸椎骨齡的相關(guān)性最高的牙齒為左下尖牙和第二磨牙，但僅能較準確判斷頸椎骨齡高峰前期，而無法有效預(yù)測高峰期的起止。因此，牙齡僅適合作為骨骼生長發(fā)育狀態(tài)的初步參考[16, 18]。

目前尚未見腭中縫生長發(fā)育與牙齡間關(guān)系的研究結(jié)果。本研究的目的是明確中國人群腭中縫形態(tài)特點分期與牙齡間的相關(guān)性，探索牙齡對腭中縫骨化閉合程度的預(yù)測能力。

1 資料與方法

1.1 研究對象

本研究經(jīng)北京大學(xué)口腔醫(yī)院倫理委員會審批通過(PKUSSIRB-20180739147)。收集2013年1月至2018年4月期間在北京大學(xué)口腔醫(yī)院就診，且根據(jù)診斷和(或)治療需要在放射科拍攝CBCT的患者，選擇能觀察到腭中縫全長區(qū)域的CBCT。共納入1 076例患者，包括女性675例,男性401例，年齡范圍6.0～20.9歲。納入標準：Ⅰ類矢狀骨型；無正畸或正頜治療史；無系統(tǒng)性疾病或?qū)︼B面部骨骼發(fā)育有影響的綜合征史；無顱面部骨骼外傷、上頜腫瘤或唇腭裂史。

1.2 CBCT檢查及MPS分期和牙齡的記錄

采用NEWTOM VGi(QR S.r.1.Corp, Verona, Italy)大視野CBCT，管電壓110 kV，管電流2.81 mA，掃描視野15 cm×15 cm，軸向?qū)雍?.3 mm，體素為各向同性，曝光時間3.6 s。檢查時患者直立，頭部處于自然頭位，下頜以頦托固定，保持Frankfort平面與地面平行。拍攝時，患者咬合處于牙尖交錯位，面部肌肉盡可能放松。CBCT下觀察并記錄各樣本的MPS分期[11]與牙齡[14-15]。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析

1.3.1頻數(shù)分布統(tǒng)計 采用Microsoft Excel 2011軟件(Mac版，Microsoft Corp.，Redmond，USA)進行MPS分期與牙齡的頻數(shù)分布統(tǒng)計。

1.3.2相關(guān)系數(shù)檢驗 MPS分期與牙齡均為有序等級變量，若二者均符合正態(tài)分布且呈等距或等比的線性關(guān)系，則采用Pearson相關(guān)系數(shù)檢驗；若以上任一條件不滿足，則應(yīng)采用Spearman相關(guān)系數(shù)檢驗[19]。本研究采用SPSS 19.0軟件(IBM Corp.，Armonk，New York，USA)進行二者間的Spearman相關(guān)系數(shù)檢驗。

1.3.3診斷試驗分析 通過受試者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲線以及診斷效能指標值，評估某診斷指標相對于金標準指標的診斷效能[20]。為探索牙齡對腭中縫骨化閉合程度的預(yù)測能力，本研究將MPS分期作為金標準指標，牙齡作為待評估指標，采用Python 3.6統(tǒng)計軟件(Mac版，Continuum Analytics 5.3.0，Anaconda Inc. New York，USA)進行診斷試驗分析。診斷效能指標包括：ROC曲線下面積(area under ROC curve，AUC)、靈敏度、特異度、陽性似然比(positive likelihood ratio，PLR)。

2 結(jié)果

2.1 腭中縫形態(tài)特點分期與牙齡的頻數(shù)分布

MPS分期與牙齡的頻數(shù)總體呈正向分布，且女性與男性的分布相似。選取代表性較強的左下第二前磨牙與第二磨牙進行描述，頻數(shù)分布見表1。

表1 腭中縫形態(tài)特點分期與牙齡頻數(shù)分布表

對于左下第二前磨牙，牙齡B～D期者絕大部分處于MPS 1～2期，占95.2%。牙齡E期者仍是MPS 1～2期占比最大，此時3期占比上升，二者分別占85.3%和14.7%。牙齡F期者MPS 3期與1～2期占比基本相等，其次是4s1期，三者分別占45.1%、46.1%和8.8%。牙齡G期者MPS 3期占比最大，其次是4s1期，再次是1～2期，三者分別占49.8%、24.9%和18.9%。牙齡H期者大部分處于MPS 4～5期，占80.1%，另16.3%處于3期。

對于左下第二磨牙，牙齡B～D期者多處于MPS 1～2期，占89.7%。牙齡E期者仍是MPS 1～2期占比最大，此時3期占比上升，二者分別占67.4%和26.1%。牙齡F期者MPS 3期占比最大，其次是1～2期，再次是4s1期，三者分別占55.3%、34.2%和10.5%。牙齡G期者仍是MPS 3期占比最大，但其次是4s1期，再次才是1～2期，三者分別占50.7%、24.3%和16.8%。牙齡H期者大部分處于MPS 4～5期，占83.8%，另14.2%處于3期。

2.2 Spearman相關(guān)系數(shù)檢驗與診斷試驗分析

MPS分期與牙齡的Spearman相關(guān)系數(shù)檢驗結(jié)果見表2，左下第二磨牙的Spearman系數(shù)最高(0.68)， 其次是第二前磨牙(0.64)，男性略大于女性。各牙齒牙齡診斷效能最強的三組配對，按AUC值由大到小排序為：(1)左下尖牙牙齡-MPS：H-4s2、G-3、H-5；(2)左下第一前磨牙牙齡-MPS：H-4s2、H-5、G-3；(3)左下第二前磨牙牙齡-MPS：H-4s2、H-5、G-3；(4)左下第二磨牙牙齡-MPS：H-4s2、H-5、D-1。診斷試驗分析結(jié)果見圖1與表3。AUC值最大的是左下第二磨牙(0.67～0.73)，其次是第二前磨牙(0.64～0.72)。診斷效能最強的三組配對中，前兩對的靈敏度大于特異度，而第三對的特異度大于靈敏度。

表2 腭中縫形態(tài)特點分期與牙齡的Spearman相關(guān)系數(shù)檢驗

A, left lower canine; B, left lower first premolar; C, left lower second premolar; D, left lower second molar. DA, dental age; MPS, midpalatal suture.

表3 腭中縫形態(tài)特點分期與牙齡診斷試驗分析：診斷效能指標

3 討論

牙齡與生理年齡的相關(guān)性一般，相關(guān)系數(shù)約為0.7[17]，與頸椎骨齡的相關(guān)性在不同人群中存在差異，僅適合作為骨骼生長發(fā)育的初步參考[21-22]。本研究結(jié)果顯示，牙齡與MPS分期的Spearman相關(guān)系數(shù)以左下第二磨牙最高(0.68)，其次是左下第二前磨牙(0.64)，表明在牙齡預(yù)測MPS分期時，左下第二磨牙診斷效能最強，其次是左下第二前磨牙。診斷效能最強的配對為：(1)左下第二磨牙牙齡H期與D期，分別對應(yīng)MPS 4s2～5期與1期；(2)左下第二前磨牙牙齡H期與G期，分別對應(yīng)MPS 4s2～5期與3期。

AUC值一般介于0.5～1.0之間：AUC=1.0代表靈敏度與特異度均為1.0，這種完美的指標實際情況下基本不存在；AUC=0.5相當(dāng)于隨機猜測，不具有預(yù)測價值；0.5

除AUC值外，靈敏度與特異度也具有一定參考意義。左下第二磨牙診斷效能最強的三組配對中，前兩對的靈敏度均大于特異度，第二前磨牙情況相似(表3)。因此，若檢查發(fā)現(xiàn)左下第二磨牙或第二前磨牙已完全萌出且牙根發(fā)育完成，則腭中縫骨化閉合很可能已過半。

此外，各牙齒牙齡H期者仍有14%～19%樣本處于MPS 1～3期(表1)，傳統(tǒng)牙支持式上頜快速擴展腭中縫仍存在成功機會，可酌情加拍擴展腭中縫前的CBCT，以明確腭中縫骨化閉合狀態(tài)。

以傳統(tǒng)牙支持式上頜快速擴展腭中縫，矯治器的佩戴、固位與加力要求有穩(wěn)定的支抗牙與高度足夠的臨床冠[17]。影響牙齒萌出的因素較多[24]，因此，需仔細評估牙齒生長狀態(tài)。觀察牙齡除有助于明確腭中縫骨化閉合程度外，也有助于明確支抗牙的發(fā)育情況。

綜上，除少數(shù)診斷效能較好的配對(左下第二磨牙牙齡H期-MPS 4s2，左下第二磨牙牙齡H期-MPS 5，左下第二前磨牙牙齡H期-MPS 4s2)外，牙齡診斷腭中縫形態(tài)特點分期的效能總體一般，應(yīng)酌情加拍治療前CBCT，以明確腭中縫骨化閉合狀態(tài)。MPS分期與左下第二磨牙牙齡的Spearman系數(shù)最高(0.68)，其次是第二前磨牙(0.64)，若左下第二磨牙或第二前磨牙處于H期，則該個體腭中縫很可能超過4s2期。今后尚需擴大樣本量，探索中國人群腭中縫形態(tài)特點分期各期樣本的傳統(tǒng)牙支持式上頜快速擴展腭中縫的效應(yīng)差異，以進一步評估該分期方法的臨床參考意義。