成人骨性錯牙合的下前牙矢狀向傾斜度和牙弓、基骨弓長度的比較及相關(guān)性分析

林思豆，吳補領(lǐng)，黃文華

1.南寧市第一人民醫(yī)院口腔科，南寧 530000；2.南方醫(yī)科大學深圳口腔醫(yī)院（坪山），深圳 518000；3.南方醫(yī)科大學基礎(chǔ)醫(yī)學院人體解剖學國家重點學科，廣東省數(shù)字醫(yī)學與生物力學重點實驗室，廣東省醫(yī)學3D 打印應(yīng)用轉(zhuǎn)化工程技術(shù)研究中心，廣州 510515

為了評估牙齒的咬牙合情況，Andrews[1]首次提出了理想牙合的6 個關(guān)鍵因素。牙齒的唇舌向傾斜度作為咬牙合的第3 個關(guān)鍵因素，能改變唇頰溝間隙的大小[2]，是影響微笑飽滿度與美觀性的關(guān)鍵因素之一[3]。

矢狀向基骨發(fā)育異常高發(fā)于錯牙合畸形患者中，進而導致上下牙列出現(xiàn)咬合關(guān)系不調(diào)。為了達到正常的咬牙合關(guān)系，牙齒能否自行調(diào)節(jié)傾斜角度來代償基骨的發(fā)育異常是值得深究的，但目前只有少數(shù)文獻提及。相關(guān)文獻多以探討牙弓、基骨弓的橫向指標為主，如Kato 等[4]針對下前牙擁擠患者做了牙弓寬度與基骨弓寬度的相關(guān)性研究。

為了研究骨性Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類錯牙合存在的矢狀向發(fā)育差異，本研究通過CBCT 數(shù)據(jù)重建下頜模型，測量比較下前牙的矢狀向傾斜度及牙弓、基骨弓長度，并評估3 個指標之間是否存在相關(guān)關(guān)系，探討下前牙的代償機制。

1 材料和方法

1.1 研究對象

收集2013-2015 年在廣州市南方醫(yī)院就診的104例口腔科患者的CBCT 數(shù)據(jù)。3 個錯牙合組分別為骨性Ⅰ類錯牙合27 例、骨性Ⅱ類錯牙合30 例、骨性Ⅲ類錯牙合20 例，平均年齡分別為（36.80±8.50）歲、（36.02±8.43）歲、（32.10±10.77）歲；對照組為個別正常牙合27 例，平均年齡為（32.40±10.21）歲。本研究獲南方醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會批準（NFEC-2020-106）。

納入標準：1）個別正常牙合：上下牙列整齊無扭轉(zhuǎn)，ANB 角0～4°，Ⅰ類骨性關(guān)系，覆蓋覆牙合正常，上下牙中線對齊；2）骨性Ⅰ類錯牙合：ANB 角0～4°；3）骨性Ⅱ類錯牙合：ANB角＞4°；4）骨性Ⅲ類錯牙合：ANB角＜0°。

排除條件：1）年齡低于18 歲；2）牙間隙大于2 mm；3）牙列擁擠度大于2 mm；4）齲齒或牙缺失（第3磨牙除外）；5）牙冠修復體；6）面部不對稱；7）正畸史；8）頜面部手術(shù)、外傷史；9）系統(tǒng)性疾病史。

1.2 數(shù)據(jù)獲取及圖像處理

使用CBCT 設(shè)備（Planmeca Romexis 3D）于治療前對104 例研究對象進行掃描，以Dicom 格式輸出影像，導入軟件Mimics 15.0（Materialise 公司，比利時）完成下頜牙列及頜骨的三維重建。

1.3 參照點及坐標系

1.3.1 參照點（1）FA(Facial-axis)點：牙弓參照點，左下第2 前磨牙至右下第2 前磨牙為臨床冠中心點，第1、2 磨牙為近中頰溝處的臨床冠最凸點；（2）AP（Alveolar Process）點：基骨弓參照點，同一牙位FA 點正下方的唇（頰）側(cè)牙槽突最凸點[5]（圖1）。

圖1 下頜牙列參照點[5]FA 點（藍點）、AP 點（黃點）Fig.1 Reference points on mandibular dentitionFA points (blue points) and AP points (yellow points)

1.3.2 坐標系（1）雙側(cè)下頜中切牙參照點31FA、31AP、41FA、41AP 的中點擬定為原點O；（2）雙側(cè)下頜第1 磨牙參照點36FA、36AP、46FA、46AP 的中點擬定為點A，直線OA 則為y 軸[5]；（3）下頜中切牙近中接觸點與雙側(cè)第1 磨牙近中頰尖頂連接而成的平面為牙合平面，過原點且平行于牙合平面的面定義為xy 平面。通過y 軸且垂直于xy 平面的面定義為yz 平面。

1.3.3 定點 以新坐標為基準重新擬定下頜參照點，并按牙位命名。左下中切牙牙弓、基骨弓參照點命名為FA31、AP31，其余牙同理可得。

1.4 測量指標

連接FA 點與AP 點定義為牙體的傾斜長軸。將下前牙的FA、AP 點映射至xy 平面，得到相應(yīng)的映射點FA_ref和AP_ref（圖2）。直 線FA—AP與直線FA_ref— AP_ref再投射至yz 平面，投射后兩條直線的夾角則為下前牙矢狀向傾斜角（圖3）。

圖2 FA、AP 點投射至xy 平面得到映射點FA_ref 和AP_refFig.2 The sketch map of the way FA and AP points projecting onto the xy Plane,obtaining the corresponding points FA_ref and AP_ref

圖3 直線FA—AP 與直線FA_ref— AP_ref 投射至yz 平面的示意圖圖中實線表示兩條直線位于下頜模型上；虛線表示直線位于yz平面上，兩條虛線的夾角則為牙齒的矢狀向傾斜角Fig.3 Schematic diagram showing the 3D projection of line FA—AP and line FA_ref—AP_ref onto the yz planeSolid lines indicated the lines on mandibular model,dotted lines indicated the lines projected onto the yz plane.The angle between the dotted lines was considered as the sagittal inclination of the tooth

圖4 下頜前牙區(qū)的牙弓長度測量Fig.4 The measurement of the lengths of dental arch in anterior tooth regions

圖5 下頜前牙區(qū)的基骨弓長度測量Fig.5 The measurement the lengths of basal bone arch in anterior tooth regions

使用軟件MATLAB（MathWorks 公司，美國）在下頜模型上進行以下指標（圖3～5）的測量：

1.4.1 中切牙區(qū)牙弓長度 點FA31 和FA41 的中點到直線FA37—FA47 的垂直距離。側(cè)切牙、尖牙區(qū)牙弓長度同理可得。

1.4.2 中切牙區(qū)基骨弓長度 點AP31 和AP41 的中點到直線AP37—AP47 的垂直距離。側(cè)切牙區(qū)、尖牙區(qū)基骨弓長度同理可得。

1.4.3 左下中切牙矢狀向傾斜度 直線FA31—AP31和直線FA31_ref—AP31_ref投射至yz 平面后的夾角。右下中切牙及兩側(cè)下頜側(cè)切牙、尖牙矢狀向傾斜度同理可得。

傾斜角度＞90°表示該牙唇向傾斜；傾斜角度＜90°表示該牙舌向傾斜。

1.5 統(tǒng)計學分析

所有測量結(jié)果均導入統(tǒng)計學軟件SPSS 26.0 進行四個分組之間的比較和指標間的相關(guān)性分析。采用最小顯著差異（least-significant difference，LSD）t檢驗和單向分類（one-way classification）方差分析（analysis of variance，ANOVA）比較骨性Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類錯牙合的下前牙矢狀向傾斜度和牙弓、基骨弓長度；3個指標間的相關(guān)性采用Pearson 相關(guān)分析評估。檢驗水準，α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 下前牙矢狀向傾斜度

骨性Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類錯牙合及個別正常牙合 的下前牙矢狀向傾斜度存在統(tǒng)計學差異（表1），左、右下前牙傾斜度的多重比較結(jié)果相同，即兩側(cè)基本對稱。骨性Ⅲ類錯牙合組下前牙傾斜度顯著小于骨性Ⅰ、Ⅱ類錯牙合及個別正常牙合組（圖6）。反之，骨性Ⅱ類錯牙合組下切牙（包括中切牙和側(cè)切牙）的傾斜度顯著大于骨性Ⅰ、Ⅲ類錯牙合及個別正常牙合組（表2）。

表1 骨性Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類錯牙合與個別正常牙合下前牙矢狀向傾斜度的單向分類方差分析結(jié)果（±s,°）Tab.1 Comparison of sagittal inclination of mandibular anterior teetha between skeletal class I,II,III malocclusion and normal occlusion（Mean±SD，°）

表1 骨性Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類錯牙合與個別正常牙合下前牙矢狀向傾斜度的單向分類方差分析結(jié)果（±s,°）Tab.1 Comparison of sagittal inclination of mandibular anterior teetha between skeletal class I,II,III malocclusion and normal occlusion（Mean±SD，°）

a 33IN 表示左下尖牙的矢狀向傾斜度；41IN 表示右下中切牙的矢狀向傾斜度。其余指標縮寫同理可得。a 33IN indicated the sagittal inclination of left mandibular canine;41IN indicated the sagittal inclination of right mandibular central incisor.Other abbreviations were interpreted in accordance with the same manner.***P＜0.001

圖6 骨性Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類錯牙合與個別正常牙合的下前牙傾斜度 圖中位于傾斜度為90°的橫虛線用于區(qū)分牙齒的傾斜方向Fig.6 The sagittal inclination of mandibular anterior teeth in skeletal Class I,II,III malocclusion and normal occlusion The dotted line on 90 degrees was drawn to distinguish the tooth inclined direction

2.2 下頜前牙區(qū)牙弓、基骨弓長度指標

下頜前牙區(qū)牙弓、基骨弓長度的單向分類方差分析和LSD-t檢驗結(jié)果可見于表3、表4 和圖7。4 組的長度指標之間均存在統(tǒng)計學差異，其中基骨弓差異相對牙弓更為明顯（表3）。骨性Ⅰ類錯牙合組的切牙區(qū)（包括中切牙區(qū)和側(cè)切牙區(qū)）牙弓長度顯著小于骨性Ⅲ類錯牙合及個別正常牙合組。骨性Ⅲ類錯牙合組的尖牙區(qū)牙弓長度顯著大于骨性Ⅰ、Ⅱ類錯牙合組，其所有前牙區(qū)基骨弓長度均大于骨性Ⅰ、Ⅱ類錯牙合及個別正常牙合組（表4）。

表3 骨性Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類錯牙合與個別正常牙合下前頜牙區(qū)牙弓、基骨弓長度的單向分類方差分析結(jié)果（±s，mm）Tab.3 Comparison of lengths of dental arch and basal bone arch in mandibular anterior regionsa between skeletal Class I,II,III Malocclusion and Normal Occlusion(Mean±SD，mm)

表3 骨性Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類錯牙合與個別正常牙合下前頜牙區(qū)牙弓、基骨弓長度的單向分類方差分析結(jié)果（±s，mm）Tab.3 Comparison of lengths of dental arch and basal bone arch in mandibular anterior regionsa between skeletal Class I,II,III Malocclusion and Normal Occlusion(Mean±SD，mm)

a L1DL 表示下頜中切牙區(qū)的牙弓長度，L1BL 表示下頜中切牙區(qū)的基骨弓長度，其余指標縮寫同理可得。a L1DL indicated the dental arch length in lower central incisor region;L1BL indicated the basal bone arch length in lower central incisor region.Other abbreviations were interpreted in accordance with the same manner.*P＜0.05；**P＜0.01；***P＜0.001

表4 骨性Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類錯牙合與個別正常牙合下頜前牙區(qū)牙弓、基骨弓長度的多重比較結(jié)果（mm）Tab.4 Comparison of the lengths of dental arch and basal bone arch in mandibular anterior regions between skeletal Class I,II,III Malocclusion and Normal Occlusion（mm）

圖7 骨性Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類錯牙合與個別正常牙合的下頜前牙區(qū)牙弓、基骨弓長度Fig.7 The lengths of dental arch and basal bone arch of mandibular anterior regions in skeletal class I,II,III malocclusion and normal occlusion

2.3 下前牙的矢狀向傾斜度與牙弓、基骨弓長度的相關(guān)性分析

將4 個分組合并為一個整體進行指標間的相關(guān)性評估，得出下前牙矢狀向傾斜度與相應(yīng)基骨弓長度呈中度負相關(guān)(P＜0.001)，而與牙弓長度無相關(guān)性（表5）。

表5 下前牙的矢狀向傾斜度與牙弓、基骨弓長度的相關(guān)性分析結(jié)果Tab.5 Pearson correlation analysis between the sagittal inclinationa of mandibular anterior teeth and dental length,basal bone arch length in mandibular anterior regionsb

3 討論

側(cè)面觀是評估面部外形的重要指標之一[6]，如今口腔正畸醫(yī)生和患者都愈發(fā)重視側(cè)貌的美觀性[7]。上下頜若存在矢狀向關(guān)系不協(xié)調(diào)，會使側(cè)面型表現(xiàn)為凸面型或凹面型，而下頜骨發(fā)育過度、發(fā)育不足或位置不當均有可能成為引起錯牙合畸形的不良生長因素[8]。因此本研究的目的是通過測量下前牙的矢狀向傾斜度和牙弓、基骨弓長度來分析骨性Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類錯牙合的矢狀向發(fā)育情況，探討下前牙的代償機制。

3.1 牙齒傾斜度指標的優(yōu)勢分析

為了更準確地表達牙齒相對基骨的傾斜度，本研究首次使用FA 點與AP 點的連線表示該指標。前期研究應(yīng)用的牙齒傾斜長軸參照點多位于牙體組織[9]，而本研究使用的直線FA—AP 同時覆蓋了牙體和牙槽骨，能更準確地評估前牙能否通過代償性傾斜來掩飾基骨的矢狀向發(fā)育異常。

牙齒排列所構(gòu)成的牙弓形態(tài)通常呈圓弧狀，因而牙齒相對矢狀面或冠狀面都可能存在不同程度的扭轉(zhuǎn)。本研究將直線FA—AP 和直線FA_ref—AP_ref投射至yz 平面的夾角定義為牙齒的矢狀向傾斜角，可排除引起基骨發(fā)育異常的各項橫向因素的干擾，單純探討矢狀向因素之間的關(guān)系。

3.2 下前牙的矢狀向傾斜度和牙弓、基骨弓長度指標的差異性分析

根據(jù)本研究測量結(jié)果，骨性Ⅲ類錯牙合組的下前牙傾斜度顯著小于骨性Ⅰ、Ⅱ類錯牙合與個別正常牙合組，提示Ⅲ類錯牙合在機體的生長發(fā)育過程中能通過增加下前牙的舌向傾斜度來代償過度發(fā)育的基骨弓。已有研究證明骨性III 類錯牙合的下頜基骨弓生長過度，其發(fā)育程度大于同類錯牙合的下頜牙弓及骨性Ⅰ、Ⅱ類錯牙合的下頜牙弓和基骨弓[10,11]。若機體不能適應(yīng)性的自身調(diào)節(jié)，下前牙則會跟隨下頜基骨生長于一個過度前伸的位置，最終無法與對頜牙達到標準的咬合關(guān)系。為了維持正常的覆蓋和良好的切咬功能，下前牙的舌傾是有必要的，無法行使咀嚼功能的牙齒是沒有價值的。骨性Ⅲ類錯牙合的牙齒出現(xiàn)舌向代償性傾斜使牙弓長度縮短，削弱了與其余3 組的差異。

骨性Ⅱ類錯牙合組的基骨弓長度小于個別正常牙合，但結(jié)果無統(tǒng)計學差異，表明下頜基骨雖存在發(fā)育不足的情況，但程度并不明顯。反之，該組下前牙傾斜度卻顯著偏大，可見下前牙可通過加大唇向傾斜度來代償下頜發(fā)育不足或上頜發(fā)育過度。臨床中Ⅱ類錯牙合患者常見上頜前突的面型，所以下前牙也表現(xiàn)出一致的代償方向。骨性Ⅰ類錯牙合患者的牙弓長度顯著小于個別正常牙合，表明下頜牙列的擁擠、扭轉(zhuǎn)、傾斜等異常均會導致牙弓長度的縮短，而該組的下前牙傾斜度、基骨弓長度與對照組無明顯差異，提示基骨的發(fā)育趨于正常范圍，牙齒不需要通過傾斜去代償基骨的發(fā)育。

3.3 下前牙的矢狀向傾斜度與牙弓、基骨弓長度指標的相關(guān)性分析

追溯前期文獻，頗少提及前牙傾斜度與基骨矢狀向發(fā)育的相關(guān)性。為了探討下頜牙弓、基骨弓的矢狀向關(guān)系不協(xié)調(diào)是否會影響下前牙的矢狀向傾斜度，本研究將骨性Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類錯牙合與個別正常牙合合并為一個整體，該整體即包含了全面且典型的頜骨生長型。Pearson 相關(guān)分析結(jié)果得出下前牙矢狀向傾斜度與基骨弓長度顯著相關(guān)，表示下頜基骨矢狀向發(fā)育程度越好，下頜越有前伸的趨勢，前牙越可能增加舌向傾斜度以減弱上下頜骨的生長差異。值得注意的是這個代償機制的相關(guān)程度僅呈中度，可以推測牙齒矢狀向傾斜度的大小亦受到其他因素的影響。

與前期研究一致的是，牙齒的唇舌向傾斜度與牙弓長度并不相關(guān)聯(lián)[12]。盡管如此，在臨床中醫(yī)生仍會通過調(diào)節(jié)前牙的傾斜度來增加或減小牙列的可利用空間。如同O'Higgins 等[13]研究得到加大切牙的唇向傾斜度可以達到增加牙弓長度的目的。

本文研究的主要指標，下前牙的矢狀向傾斜度與牙弓、基骨弓長度，三者之間的相互作用不僅會影響面部美觀和口腔生理功能，還能為正畸病例的診斷和治療方案的制定提供關(guān)鍵的解剖依據(jù)。為了能更好地評估基骨發(fā)育情況，探討牙齒傾斜度的影響因素，尋求一個更有效的牙齒代償方式均值得進一步研究。