恒牙列X線頭影測量127項指標正常值研究

吳雁格，劉家琦，張真真，周雪曼，王 軍

自1931年Broadbent提出頭影測量以來[1]，頭影測量被廣泛用于輔助診斷牙頜面的形態(tài)特征、錯牙合畸形的病因和機制[2]，為正畸治療方案的確定提供指導。而正常值是頭影測量的參考基準，各個分析方法都是通過與正常值的對比完成的[3]，所以頭影測量正常值的建立具有重要的臨床意義。國內外已經有許多學者通過頭影測量研究建立了不同人種、不同地區(qū)、不同指標的正常值標準[4-17]，但由于顱頜面形態(tài)特征存在明顯的人種差異[8-10,12]，對于沒有國人正常值數據的頭影測量指標直接參考國外的測量結果將存在明顯問題。

本研究收集大量病例資料并嚴格篩選，每張側位片的頭影測量分析囊括58個標志點、127項測量指標，涉及10余種頭影測量分析方法，以建立更為完善和統(tǒng)一的頭影測量正常參考值。

1 資料與方法

1.1 樣本收集

樣本收集在四川大學華西口腔醫(yī)院正畸科展開。在2018年1月—2018年12月就診于我院正畸科且進行了正畸初診全套檢查的患者中根據正側面像、口內照片以及頭顱側位片篩選滿足個別正常牙合的作為研究對象，納入標準如下：①恒牙列，11～30歲，要求第一恒磨牙已經建立咬合關系；②面型基本正常：E線、鼻唇角及頦唇溝正常，無明顯露齦微笑；③基本符合牙性Ⅰ類，骨性Ⅰ類；④可有3 mm以內輕微的擁擠或間隙(圖1)。排除標準：有頜面部外傷史、手術整形史或正畸史。本研究經四川大學華西口腔醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會批準(WCHSIRB-D-2019-203)。

圖1 1例符合納入標準的正畸初診患者照片

1.2 測量指標

選取納入對象的X線頭顱側位片，應用Uceph頭影測量分析軟件(成都牙訊科技有限公司，2018)自定義分析法功能，納入軟件內置的頭影測量分析法進行定點、描圖。每張側位片的頭影測量分析囊括58個標志點(圖2)、127項測量指標，涉及Downs分析法、Tweed分析法、Steiner分析法、Wits分析法、McNamara分析法、Ricketts分析法、Jarabak分析法、ABO分析法、KNU分析法、華西分析法、北京大學分析法、上海九院分析法、武漢大學分析法、FACE、HX功能分析、Rondeau分析法、MBT分析法、Fastlight四邊形分析法等10余種頭影測量分析方法。

1：耳點(P)； 2：眶點(Or)；3：鼻根點(N)；4：蝶鞍點(S)；5：顱底點(Ba)；6：翼點(Pt)；7：翼上頜裂點(Ptm)；8：顴牙槽嵴點(Zc)；9：前鼻棘點(ANS)；10：后鼻棘點(PNS)；11：上牙槽座點(A)；12：上牙槽緣點(SPr)；13：上切牙切緣點(U1)；14：上切牙根尖點(U1A)；15：上牙槽腭側緣點(U1 Lingual Gingival Border)；16：下切牙切緣點(L1)；17：下切牙根尖點(L1A)；18：下牙槽緣點(Id)；19：下牙槽座點(B)；20：頦前點(Pog)；21：頦隆突點(Pm)；22：頦頂點(Gn)；23：頦下點(Me)；24：下牙槽舌側緣點(L1 Lingual Gingival Border)；25：過Me下頜下緣切線點(T)；26：下頜角點(Go)；27：Ar過下頜升支的切線與和MP平面的交點(Go′)；28：下頜支后緣最突點(Ramus Point)；29：下頜支前緣最凹點(R1)；30：R1于升支后緣水平投射點(R2)；31：喙突切跡最低點(R3)；32：R3于下頜下緣垂直投射點(R4)；33：關節(jié)點(Ar)；34：髁頂點(Co)；35：髁突中心點(Dc)；36：髁突后緣點(Pcd)；37：上頜第一磨牙咬合點(U6)；38：下頜第一磨牙咬合點(L6)；39：上頜第一磨牙遠中切點(Distal U6)；40：上頜第一磨牙近中切點(Mesial U6)；41：下頜第一磨牙遠中切點(Distal L6)；42：下頜第一磨牙近中切點(Mesial L6)；43：軟組織額點(G′)；44：軟組織鼻根點(N′)；45：鼻梁(Bridge of Nose)；46：鼻尖點(Prn)；47：鼻小柱點(Cm)；48：鼻底點(Sn)；49：軟組織A點(A′)；50：上唇突點(Ls)；51：上唇下點(Stms)；52：下唇上點(Stmi)；53：下唇突點(Li)；54：軟組織B點(B′)；55：軟組織頦前點(Pog′)；56：軟組織頦頂點(Gn′)；57：軟組織頦下點(Me′)；58：頸角點(C)

1.3 一致性檢驗

所有側位片的頭影測量分析由同一名研究人員完成。隨機選取10%的側位片，由同一名研究人員間隔2周進行重復測量，同一指標2次測量的一致性檢驗采用組內相關系數(intra-class correlation coefficient,ICC)分析法。ICC取值范圍為0～1，低于0.40表示一致性較差，高于0.75表示一致性良好。

1.4 統(tǒng)計學方法

2 結 果

2.1 樣本

本研究共納入個別正常牙合恒牙列168例，其中男46例，女122例；年齡11～30歲。按年齡及性別分為4組見表1。

表1 納入患者的平均年齡

2.2 可重復性分析

17張(10%)側位片重復測量結果如表2所示，127項測量指標的ICC均數為0.911，標準差為0.069。96.7%(123/127)的測量指標ICC>0.75，ICC>0.9的指標占63.8%(81/127)，ICC<0.75的指標為Y軸角(SGn-FH)(°)、PP-FH(°)、軟組織N垂線-Pog′(mm)、C-Gn′/Sn-Gn′(%)。

2.3 測量結果

本研究納入11～30歲的樣本共168例，A1組與A2組、B1組與B2組相比，年齡分布無統(tǒng)計學差異(P>0.05)。同一指標2次測量的組內相關系數ICC平均值達0.911，不同位置的標志點定位難易程度和誤差大小有所差別。青少年頭影測量指標之間的性別差異大于年輕成人，后者中存在性別差異的主要是線距指標，而角度指標幾乎無性別差異。男女性在骨組織的差異較大，其次是軟組織，相對而言牙列狀況的差異較小。127項指標的測量結果及性別差異的統(tǒng)計分析結果見表2。

表2 頭影測量各指標的測量結果及性別差異

3 討 論

X線頭影測量分析在正畸臨床中具有重要的地位，是臨床個體化診療和制定矯治設計方案的有利工具。至今學者們提出的X線頭影測量分析法已不下數十種，每種分析法各有側重，如Downs分析法以角度測量為主，Steiner分析法以臂章分析為特色，而Ricketts分析法常用于生長預測[18]。正是由于頭影測量分析法眾多，大部分的研究都只局限于單獨的某一種分析方法，或僅側重于某局部組織的分析，而且顱頜面形態(tài)特征存在明顯的人種差異[8-10,12]，使得頭影測量各指標正常值的建立難以統(tǒng)一。

本研究是基于已經進行正畸初診全套檢查的患者的回顧性研究，篩選要求高、難度大。但相比以往的頭影測量正常值研究，本研究在正常牙合樣本量上有明顯優(yōu)勢，且本研究包含的指標更為全面，囊括127項測量指標，同時建立了各個分析法的正常值，使得正常值標準更為完善和統(tǒng)一，避免在進行全面的頭影測量分析時只能選擇不同文獻的不同參考值。此外，對正畸初診患者的直接篩選還能在一定程度上減少輻射劑量，避免不必要的放射暴露。

由于30歲以上人群(尤其是男性)尋求正畸治療的概率明顯下降，本研究僅納入30歲及以下的恒牙列樣本，確保年齡范圍相對集中，避免出現(xiàn)個別樣本年齡明顯偏離的現(xiàn)象(圖3)。對本研究納入樣本的統(tǒng)計分析顯示，A1組與A2組、B1組與B2組之間年齡分布無統(tǒng)計學差異(P>0.05)，保證兩兩比較時頭影測量指標的差異單純是由性別引起的。

圖3 隨機100例正畸患者的年齡分布直方圖

部分研究利用t檢驗[17]、Dahlberg公式[5,19]或ICC[20-21]來分析測量誤差，但絕大部分文獻缺乏對測量誤差的系統(tǒng)性描述，而頭影測量的誤差分析又極其重要，即使使用了標準的測量方法，每項研究仍應該包含對可重復性的評估[19]。本研究隨機抽取了10%的側位片進行重復測量，組內相關系數ICC平均值為0.911±0.069，低于王婧等[20]報導的0.978±0.022；操作者內ICC>0.9的指標占63.8%(81/127)，分析法，1：Downs；2：Tweed；3：Steiner；4：Wit；5：McNamara；6：Ricketts(s1)；7：Ricketts(s2)；8：Jarabak；9：Jarabak(s)；10：ABO；11：KNU；12：華西分析法；13：北京大學分析法；14：上海九院分析法；15：武漢大學分析法；16：FACE；17：HX功能分析；18：Rondeau分析法；19：MBT；20：Fastlight四邊形略低于李斯斯[21]報道的68.1%(15/22)；除側位片的質量和研究人員的差異外[19]，可能是由于本研究選取的指標與這些研究不同。此外，這些研究納入的樣本例數較少，對所有側位片均進行了重復測量，在統(tǒng)計分析時采用的分析模型與本研究有所不同?？傮w來說，可重復性分析結果顯示研究人員兩次定點操作一致性較高。Uceph頭影測量軟件支持對X線片進行放大、縮小，并能根據需要調節(jié)圖像亮度、圖像灰度以及顯示透視圖，大大提升了定點的精確性。

ICC<0.75的指標為Y軸角(SGn-FH)(°)、PP-FH(°)、軟組織N垂線-Pog′(mm)以及C-Gn′/Sn-Gn′(%)。與之類似，有學者認為耳點和眶點定點誤差較大，導致FH平面的準確性、穩(wěn)定性相對較差[22]。Johnston提出FH平面與髁頂點的定位存在定量關系，即FH平面高于髁頂點1 mm，誤差率僅1/1 000[23]，這對耳點和眶點的精確定位具有重要的指導意義。此外，C-Gn′/Sn-Gn′(%)的ICC值最低，可能是由于頸角點C的定點不準確引起的。解剖結構上位于邊緣的標志點相對易于識別，而一些位于曲線上的標志點更容易導致誤差[24]。頸部可能由于頭位的不同、側位片的拍攝質量、防護設備的影響等原因導致定點時頸角點與氣道結構相混淆。

本研究囊括了127項頭影測量指標，按部位可劃分為59項骨組織指標、35項牙性指標、33項軟組織指標，11～18歲青少年中存在性別差異的指標占比依次為54.2%、25.7%、39.4%，19～30歲年輕成人中則分別有35.6%、14.3%、27.3%的指標存在性別差異(P<0.05)。說明男女性在骨組織的差異較大，其次是軟組織，相對而言牙列的差異較小。另一方面，就頭影測量指標的數據類型而言，青少年中線距指標和角度指標均有一定比例顯示出性別差異，而年輕成人中存在性別差異的指標主要是線距指標，角度指標幾乎無性別差異。

骨組織測量分析時，角度指標中，青少年女性SN-MP(°)、FMA(FH-MP)(°)、Ar-Go′-Me(°)等均大于男性(P<0.05)，相對來說，青少年時期男性更低角，女性更高角。但在成年以后，下頜平面角所提示的這種差異卻未表現(xiàn)出統(tǒng)計學意義(P>0.05)。而就線距指標而言，不論是垂直向還是矢狀向，男性顱骨、頜骨的多項指標的絕對長度均大于女性，且這種差異在青少年和年輕成人均存在。以上分析結果同時支持男女性頜骨生長發(fā)育存在差異性的觀點，一般認為，青春期的生長，男孩晚于女性2年左右[25]，但持續(xù)時間和生長速率均大于女性。而在成年后，隨著男性的生長發(fā)育逐漸完成，不同性別在生長型和生長方向上的差異趨于減小，顱頜面各部分結構達成彼此配合的相互關系。Ceballos等[26]利用正位片的分析顯示顱面形態(tài)特征在絕對數值上男性成年人大于女性；Hsiao等[27]針對15～16歲樣本的測量結果顯示所有線距指標男性大于女性、所有角度指標男性小于女性；而李遠遠等[4]、韓晶瑩等[15]、傅民魁等[16]的研究顯示在角度指標的測量上，成年男女基本相同，與本研究的結果一致。

牙性指標中，男女性之間存在差異的指標主要集中在切牙和第一磨牙相對頜骨的垂直高度(P<0.05)，男性的牙齒大于女性，與頜骨的垂直向指標之間的差異協(xié)調一致。而在軟組織測量分析中，除頜骨垂直向高度差異在軟組織的反映外，男性的上唇厚、上唇長均大于女性，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。有研究顯示男性頦部輪廓較女性明顯[4,6,13]，本研究中男性的骨組織頦突度Po-NB(mm)大于女性(P<0.05)，但軟組織頦突度Pog′-NB(mm)的這種差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。

在正常值的具體數值上，將本研究的測量結果與其他研究作比較，在納入人群相對比較一致的情況下，同一指標的差異不大。矢狀向上，ANB是最經典的評價指標，對比本研究與國內外研究結果，數值上無明顯差別，穩(wěn)定在2.5°～3.0°[4,10,16-17,28]；垂直向上的經典指標SN-MP(°)和FH-MP(FMA)(°)測量值也與其他研究結果較為接近[4, 11, 28]。而在軟組織指標上，本研究與國內的研究結果較為相似[4]，但與國外研究結果存在明顯差異[29]。以Ricketts提出的通過鼻尖點及頦部最凸點的切線用于評價上下唇突度的E線為例，本研究成年人UL-EP和LL-EP均在1 mm以內，正常牙合人群的雙唇位于審美平面附近，但高加索人正畸標準為UL-EP=-4 mm，LL-EP=-2 mm[29]。值得注意的是，單一的面部頭影測量指標正常值不適合應用于不同的種族和民族群體[12]，臨床上應該結合患者的側貌美學等綜合評價，針對不同性別的每一個體都應該建立個性化的治療目標。

在研究設計上本研究存在一定不足。我院是國內知名的口腔專科醫(yī)院，但我院患者主要來自我國西部地區(qū)，納入人群有一定的代表性，但也仍有一定的局限性。如果采用流行病學方法及普查方法，中國各地區(qū)都隨機納入一部分樣本量，個別正常牙合頭影測量正常值的建立將更具有代表性。受限于執(zhí)行難度和倫理考量，本研究只納入了就診于華西口腔醫(yī)院的患者，還需要更完備、更詳盡、樣本量更大的多中心臨床研究。

本研究通過對168例符合個別正常牙合的正畸初診患者的X線側位片進行全面的頭影測量分析，并對男女性別之間的差異進行了比較，建立了恒牙列較為完善和統(tǒng)一的正常值標準，且一致性檢驗結果顯示本研究建立的X線頭影測量正常值可靠性較高，可用于正畸患者的臨床診斷、矯治設計和效果評價。