上頜橫向發(fā)育不足的研究進(jìn)展

史曉揚(yáng)，劉東旭

上頜橫向發(fā)育不足(maxillary transverse deficiency, MTD)是臨床中常見的錯牙合畸形，常表現(xiàn)為上下頜牙弓及基骨寬度的不協(xié)調(diào)，后牙區(qū)單側(cè)或雙側(cè)反牙合，常伴前牙擁擠、微笑時頰廊間隙過寬、腭蓋高拱[1-2]。但有部分MTD患者并無后牙反牙合的癥狀，而是出現(xiàn)上下頜后牙頰舌向代償，臨床表現(xiàn)為磨牙區(qū)覆蓋不足，上頜磨牙明顯頰傾、下頜磨牙明顯舌傾或磨牙區(qū)舌側(cè)開牙合[3]。

上下頜骨及牙弓的矢狀向、垂直向和橫向關(guān)系的協(xié)調(diào)，是保證顱頜面部正常生長發(fā)育、建立和維持長期穩(wěn)定咬合的重要因素。上頜橫向發(fā)育的結(jié)束時間比矢狀向和垂直向早，導(dǎo)致MTD常伴隨矢狀向和垂直向的不調(diào)[4-5]。MTD的自發(fā)矯正率很低，未經(jīng)治療的MTD可能造成牙齦退縮、咀嚼肌功能紊亂、咬合紊亂、下頜功能性移位，甚至阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征(obstructive sleep apnea syndrome，OSAHS)等問題，而且不利于矯治效果的長期穩(wěn)定性[6-8]。因此MTD的早期和正確診斷對正畸臨床至關(guān)重要。

診斷錯牙合畸形需分析矢狀向、垂直向和橫向3個維度的形態(tài)學(xué)和定量指標(biāo)。目前有關(guān)矢狀向和垂直向的診斷標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)比較完善[9]，但有關(guān)MTD的診斷尚無金標(biāo)準(zhǔn)[10-11]。正畸醫(yī)生需重視MTD，熟練掌握其發(fā)病機(jī)制、臨床表現(xiàn)與診療策略。因此本文擬對上牙弓和上頜骨的橫向發(fā)育、上頜橫向發(fā)育不足的病因及常見的診斷方法作一綜述，以期為臨床治療上頜橫向發(fā)育不足提供有效參考。

1 上牙弓和上頜骨的橫向發(fā)育

1.1 上牙弓的橫向發(fā)育

上牙弓的橫向發(fā)育主要表現(xiàn)為上頜尖牙間和磨牙間寬度的變化。上頜尖牙間寬度是測量上頜尖牙牙尖頂端的距離。磨牙間寬度是測量第一磨牙近中腭尖的距離。Moorrees等[12]的研究認(rèn)為上頜尖牙間寬度在側(cè)切牙萌出時開始增加；此后乳尖牙不斷向遠(yuǎn)中移動，尖牙間寬度增加直至恒尖牙萌出。DeKock等[13]發(fā)現(xiàn)上頜尖牙間寬度在6～9歲切牙萌出時增加了3.0 mm；側(cè)切牙萌出后乳尖牙脫落前保持穩(wěn)定；恒尖牙萌出后增加2.5 mm，此時上頜尖牙間寬度達(dá)到最大值，但在18歲前會有小幅度的減小?？傮w而言，6～16歲期間上頜尖牙間寬度女性增加4 mm，男性增加5 mm。

Bishara等[14]發(fā)現(xiàn)研究人群在6周至2歲即乳牙完全萌出前，上頜尖牙間和磨牙間寬度明顯增加。3～13歲，尖牙間和磨牙間寬度顯著增加。但恒牙完全萌出后牙弓寬度會略有減少，且以尖牙段為甚。而25歲以后牙弓寬度減小，以前牙段為甚，導(dǎo)致前牙擁擠度增大[15]。Bj?rk等[16]利用種植釘發(fā)現(xiàn)腭中縫的后端發(fā)育較前端明顯；與尖牙間寬度相比，磨牙間寬度的增加與腭中縫的生長更加密切。

1.2 上頜骨的橫向發(fā)育

上頜骨出生后的發(fā)育完全是骨膜內(nèi)成骨，生長方式表現(xiàn)為骨縫的骨沉積和表面骨改建。7歲前，顱底生長是推動上頜骨被動性向前下移位的主要來源[17]。之后骨縫的生長推動上頜骨的原發(fā)性向前下移位[18]。7～15歲期間，上頜骨有1/3的前移量歸于被動性移位，剩余的2/3則源于原發(fā)性移位[19]。Dixon等[20]研究發(fā)現(xiàn)上頜骨的橫向發(fā)育主要源自腭中縫的橫向生長，即牙槽突外表面和腭穹窿的重塑使上頜骨增寬。Bj?rk[21]基于種植釘?shù)难芯恳舶l(fā)現(xiàn)腭中縫的生長對上頜骨寬度的增長起重要作用。

有關(guān)腭中縫的融合時間，不同學(xué)者觀點(diǎn)不一。有學(xué)者認(rèn)為在兒童2～3歲期間腭中縫生長速度減緩，7歲即停止生長[22]。Bj?rk[21]認(rèn)為上頜骨縫一直生長到17歲。Melsen[23]的研究認(rèn)為女性腭中縫發(fā)育持續(xù)到16歲，男性至18歲，之后緩慢發(fā)育直至25歲基本融合。有學(xué)者分析了310例上頜快速擴(kuò)弓病例，發(fā)現(xiàn)4～25歲甚至到30歲患者的腭中縫仍存在生長潛力[24]。張曉蕓[25]則認(rèn)為腭中縫完全閉合的時間為20～25歲。Angelieri等[26]分析不同年齡(5.6～58.4歲)患者腭部的錐形束CT影像，將腭中縫的發(fā)育分為A、B、C、D、E期。并進(jìn)一步分析18～66歲成人的腭部CBCT影像發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)成年人的腭中縫融合位于D和E期，但仍有12%的成年人腭中縫未融合，且腭中縫的融合度與性別、年齡無顯著相關(guān)性[27]。因此在臨床上利用CBCT影像分析不同患者的腭中縫融合狀態(tài)對擴(kuò)弓方式的選擇有重要的指導(dǎo)意義。

2 上頜橫向發(fā)育不足的病因

Carlson等[28]認(rèn)為MTD與遺傳或環(huán)境因素，或二者共同作用有關(guān)。垂體前葉功能不足引起的垂體性侏儒癥，維生素D缺乏導(dǎo)致的骨質(zhì)軟化癥、佝僂病等全身性因素會造成上頜牙弓狹窄，腭蓋高拱[29]。不良的吮指習(xí)慣和異常的呼吸功能也會引起MTD。

吮吸拇指會破壞口頜系統(tǒng)的肌鏈平衡，舌體處于低位從而減弱了施加在上頜牙弓的舌側(cè)力量，頰肌收縮失去了抗衡的力量，同時吮指造成口內(nèi)氣壓降低最終導(dǎo)致上頜牙弓狹窄，腭蓋高拱，甚至后牙反牙合[30-32]。增殖腺肥大、慢性鼻炎、鼻竇炎和鼻腫瘤等鼻腔疾患會部分或全部阻塞正常的鼻腔通道，造成被迫口呼吸?？诤粑鼤r下頜骨下垂、面頰部肌張力增加、頰肌異常壓迫以及舌體低位造成牙弓內(nèi)外動力平衡失調(diào)；同時氣流從口腔內(nèi)通過阻礙腭頂正常下降，以上因素共同導(dǎo)致上頜骨橫向發(fā)育受限[33]。

3 上頜橫向發(fā)育不足的診斷方法

3.1 模型分析法

3.1.1 Pont指數(shù)和Schwarz指數(shù) Pont[34]發(fā)現(xiàn)上切牙近遠(yuǎn)中徑之和(sum of incisors, SI)與牙弓寬度之比恒定，SI與磨牙區(qū)上頜牙弓寬度之比為0.64。因此可以利用上切牙近遠(yuǎn)中徑之和預(yù)測理想的上頜牙弓寬度。Worms等[35]分析了Pont指數(shù)與牙弓形態(tài)之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)擁有相近Pont指數(shù)的男性和女性測試者牙弓形態(tài)不盡相同。不同種族的Pont指數(shù)不完全一致，Pont指數(shù)的預(yù)測普遍高估或低估了不同人群的實際上頜牙弓寬度[36-38]。Schwarz和Gratzinger[39]基于不同面型對Pont指數(shù)進(jìn)行修正。對于面寬較窄、適中和較寬的患者，磨牙區(qū)理想上頜牙弓寬度分別為(SI+12)mm、(SI+14)mm和(SI+16)mm，但該方法的有效性也未被證實。

Pont指數(shù)及Schwarz指數(shù)代表一個群體的均值數(shù)據(jù)，并不能精確預(yù)測某個個體的牙弓寬度。因受種族、個體、性別、面型、牙齒形態(tài)等影響，利用Pont指數(shù)及Schwarz指數(shù)預(yù)測牙弓寬度可靠性較差。

3.1.2 Howes橫向?qū)挾葴y量法和McNamara經(jīng)驗法則 Howes等[40-41]提出了“基骨弓”的概念，在模型上分別測量頰舌側(cè)的基骨弓寬度及牙齒大小，認(rèn)為骨量不足是造成牙列擁擠的主要原因，發(fā)現(xiàn)安氏Ⅰ類錯牙合患者的上頜基骨寬度與磨牙寬度呈負(fù)相關(guān)。強(qiáng)調(diào)在制定矯治方案時，通過石膏模型分析基骨弓的大小和形態(tài)、牙齒與基骨弓的關(guān)系、上下頜基骨弓關(guān)系的同時，需結(jié)合頭影測量片、生長型、肌肉、面型和家族遺傳史進(jìn)行全方面的考量。

McNamara等[42]基于Howes橫向?qū)挾葴y量法認(rèn)為上頜雙側(cè)第一磨牙腭側(cè)最短距離(橫腭寬)是基本恒定的，理想間距為36～39 mm時上頜牙弓不會出現(xiàn)擁擠或間隙。若橫腭寬<31 mm時上頜牙列擁擠則需要矯形或手術(shù)輔助上頜擴(kuò)弓；后牙反牙合、上牙列擁擠、Wilson曲線過大、頰廊寬大等臨床癥狀也可以反映MTD[43]。

以上兩種方法均強(qiáng)調(diào)需綜合考慮牙齒、牙弓、基骨、軟組織等多方面因素來判斷MTD，但仍存在預(yù)測偏差，不能準(zhǔn)確預(yù)測上頜寬度。

3.1.3 Andrews六要素法 Andrews等[44]測量了120個正常牙合的模型，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)人的下頜骨寬度是正常的，且傳統(tǒng)的正畸治療不能改變成年患者的WALA嵴與下頜骨寬度，因此可以利用下頜骨寬度為基準(zhǔn)判斷是否存在MTD。下頜寬度由雙側(cè)下頜第一磨牙對應(yīng)的WALA嵴間的距離確定。當(dāng)下頜磨牙直立于基骨中央時，該牙的臨床冠面軸中點(diǎn)(facial axis，F(xiàn)A)與相應(yīng)WALA嵴間的水平距離為2 mm，下頜第一磨牙雙側(cè)WALA嵴的間距減去4 mm即為下頜寬度。當(dāng)上頜磨牙直立于基骨中央時，上頜寬度為上頜第一磨牙FA點(diǎn)間的距離。MTD時上頜磨牙常發(fā)生頰傾，單側(cè)上頜第一磨牙每頰傾5°，上頜寬度應(yīng)比雙側(cè)第一磨牙FA點(diǎn)間的距離小1 mm。滿足要素一的前提下，上下頜磨牙直立于牙槽骨中央時，上頜寬度應(yīng)比相應(yīng)的下頜寬度大5 mm，上頜牙弓寬度(上頜第一磨牙雙側(cè)近中腭尖的距離)與下頜牙弓寬度(下頜第一磨牙雙側(cè)中央窩的距離)相匹配。

該方法綜合考慮了牙冠間的距離，磨牙的頰傾度和牙根位置，一定程度上反映了上下頜基骨的寬度關(guān)系。Andrews六要素法運(yùn)用廣泛，可以進(jìn)行正畸治療前的診斷分析，用其評價正畸結(jié)束的病例也有較好的一致性和優(yōu)勢[45]。該方法使用Andrews專用測量尺在模型上進(jìn)行距離和角度的測量，臨床冠中心點(diǎn)的識別和切線的確定有較大難度，常存在測量誤差，需結(jié)合其他診斷方法綜合分析上下頜骨寬度。近年來隨著口掃技術(shù)的發(fā)展、3D模型和測量分析軟件的出現(xiàn)，可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)模型測量方面的不足。

3.1.4 牙槽嵴中心法 Hayes[46]利用石膏模型在牙槽嵴范圍內(nèi)磨牙阻抗中心水平，將上頜第一磨牙近中腭尖處的頰舌向中點(diǎn)標(biāo)記為上頜測量點(diǎn)，下頜第一磨牙中央窩處的頰舌向中點(diǎn)標(biāo)記為下頜測量點(diǎn)，上下頜測量點(diǎn)分別相連即為上下頜寬度。理想情況下，上頜應(yīng)比下頜寬5 mm。

當(dāng)磨牙旋轉(zhuǎn)、近遠(yuǎn)中移動或缺失，牙槽嵴吸收時，需首先確定磨牙目標(biāo)位。該方法在牙齒阻抗中心水平的牙槽嵴范圍內(nèi)確定頰舌向的中心點(diǎn)，避免了牙冠頰舌向傾斜的干擾，通過骨性標(biāo)志點(diǎn)代表上下頜骨寬度，不需進(jìn)行影像學(xué)檢查，操作簡單，標(biāo)志點(diǎn)定位可重復(fù)性高，但其可靠性和有效性需進(jìn)一步評估。

3.1.5 Batwa和Baeshen分析法 Batwa和Baeshen[47]測量上下頜雙側(cè)尖牙、前磨牙頰側(cè)頸緣最突點(diǎn)間的距離和第一磨牙頰側(cè)發(fā)育溝延長線與牙頸部交點(diǎn)間的距離，發(fā)現(xiàn)上下頜同一牙位的寬度之比為1∶1.1時橫向關(guān)系協(xié)調(diào)，若比率小于1∶0.9則可能存在后牙反牙合。但該分析法僅考慮了伴輕度擁擠的安氏Ⅰ類錯牙合患者，適用人群窄，且尚未驗證該方法的有效性。

3.2 影像學(xué)檢查

3.2.1 Ricketts后前位片測量法 Ricketts[9]使用頭顱后前位片(posteroanterior cephalogram，PAC)判斷上下頜基骨寬度的協(xié)調(diào)性，定義上頜基骨寬度為雙側(cè)上頜結(jié)節(jié)與顴突支柱交點(diǎn)(Mx)間的距離，下頜基骨寬度為下頜雙側(cè)角前切跡點(diǎn)(Ag)間的距離。上下頜基骨寬度之差在不同年齡有不同的范圍。Betts[8]認(rèn)為當(dāng)患者上下頜基骨寬度之差>19.6 mm時需要擴(kuò)弓。然而該方法存在一定的局限性：Ag距離磨牙和下頜基骨的位置較遠(yuǎn)，下頜骨下緣形態(tài)差異大，因此下頜角前切跡點(diǎn)并不能很好地代表下頜基骨寬度。二維頭顱后前位片存在解剖結(jié)構(gòu)重疊、頭位旋轉(zhuǎn)、前后頭位不一致、放大比例不一、定點(diǎn)不準(zhǔn)確等問題[48-49]。因此利用CBCT重建三維圖像進(jìn)行定點(diǎn)測量逐漸取代了二維測量法。

3.2.2 Miner橫向測量法 Miner等[50]對241例后牙反牙合和非反牙合患者進(jìn)行CBCT掃描，測量上下頜骨寬度和第一磨牙頰傾度，以后牙無反牙合且磨牙頰傾度正常的樣本數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)判斷上下頜寬度是否協(xié)調(diào)。首先確定參考平面，Miner將功能牙合平面定義為水平面，將通過上頜右側(cè)第一磨牙頰溝且與水平面垂直的平面定義為冠狀面，將通過兩側(cè)眼眶內(nèi)緣連線中點(diǎn)且與水平面、冠狀面垂直的平面定義為矢狀面。磨牙頰傾度為冠狀面上第一磨牙長軸與水平面的交角，上下頜寬度分別為上下頜雙側(cè)第一磨牙牙根中點(diǎn)對應(yīng)的牙槽骨舌腭側(cè)點(diǎn)間的距離。將測量數(shù)據(jù)與正常標(biāo)準(zhǔn)相比較從而判斷是否存在MTD。

Miner將該方法與Howes橫向?qū)挾葴y量法、Ricketts后前位片測量法相比較，分析敏感性、特異性及陰性陽性預(yù)測值，發(fā)現(xiàn)該方法有效性更高[51]。但該方法采用功能牙合平面為參考平面之一，該平面變化較大，導(dǎo)致結(jié)果的可靠性較差。今后可以通過改變參考平面進(jìn)一步分析，提高該方法的可靠性。

3.2.3 賓夕法尼亞大學(xué)CBCT分析法(University of Pennsylvania Cone-Beam CT Analysis) 該方法對Ricketts后前位片測量法中的標(biāo)志點(diǎn)進(jìn)行了改進(jìn)。在冠狀面上將上頜骨顴突下緣與牙槽突的交界點(diǎn)作為上頜的標(biāo)志點(diǎn)(Mx)，在軸狀面上連接兩側(cè)的Mx點(diǎn)即為上頜骨寬度。下頜標(biāo)志點(diǎn)為冠狀面下頜第一磨牙阻抗中心所對應(yīng)的頰側(cè)骨皮質(zhì)外緣，在軸狀面上連接兩側(cè)標(biāo)志點(diǎn)即可得到下頜骨寬度。理想的上頜骨寬度應(yīng)比下頜骨寬度大5 mm[52]。

當(dāng)下頜頰棚區(qū)明顯隆起時會得出MTD的假陽性結(jié)論；當(dāng)上頜磨牙區(qū)上頜竇明顯氣化空腔較大時，可能得出MTD的假陰性結(jié)論。因此需仔細(xì)觀察CBCT中的磨牙區(qū)基骨形態(tài)，結(jié)合臨床表現(xiàn)、模型分析、其他影像學(xué)檢查綜合分析上下頜骨寬度。

3.2.4 Yonsei CBCT橫向分析法 Koo等[53]認(rèn)為第一磨牙的阻抗中心(center of resistance，CR)位置穩(wěn)定，不會因牙齒頰傾度變化和傾斜移動而改變，因此可以將其作為標(biāo)志點(diǎn)測量上下頜基骨寬度。作者建議使用Yonsei橫向指數(shù)，即上下頜骨寬度協(xié)調(diào)時，上下頜第一磨牙阻抗中心點(diǎn)間距離的差值為(-0.39±1.87)mm。

Koo等[53]認(rèn)為磨牙的頰舌向代償是以CR附近為旋轉(zhuǎn)中心移動的，定義第一恒磨牙的阻抗中心處為上下頜骨性標(biāo)志點(diǎn)。但當(dāng)牙列明顯擁擠、牙齒發(fā)生近遠(yuǎn)中向移動時，骨性標(biāo)志點(diǎn)也隨之變化，導(dǎo)致測量結(jié)果的有效性較差。因此我們建議首先明確矯治的目標(biāo)位及上下頜骨的矢狀向位置，磨牙再定位后，利用目標(biāo)位置的第一磨牙確定理想狀態(tài)下上下頜骨性標(biāo)志點(diǎn)，進(jìn)而分析上下頜骨寬度關(guān)系。

4 展 望

上頜橫向發(fā)育不足的診斷方法龐雜且標(biāo)準(zhǔn)不一，由于種族和生長發(fā)育的差異性，目前尚無公認(rèn)的金標(biāo)準(zhǔn)。因此有必要針對我國人群的特征，分析上下頜寬度的協(xié)調(diào)性，找到適用于國人的診斷方法及對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。利用CBCT三維診斷上頜橫向發(fā)育不足已經(jīng)成為趨勢，是否可以結(jié)合目標(biāo)位的上下頜骨及牙齒的三維關(guān)系，可為上頜橫向發(fā)育不足的診斷提供新思路。隨著人工智能的發(fā)展，圖像的分割與處理愈發(fā)成熟，今后可關(guān)注人工智能診斷上頜橫向發(fā)育不足的可行性。

正畸醫(yī)生在關(guān)注錯牙合畸形的矢狀向及垂直向問題的同時，應(yīng)將上下頜骨橫向?qū)挾鹊膮f(xié)調(diào)性納入評價，完善三個空間平面上的診斷，確定合適的治療方案及策略，從而獲得治療效果的長期穩(wěn)定性。