骨性Ⅲ類錯(cuò)畸形患者正頜術(shù)后頦部軟組織和骨組織形態(tài)變化及其影響因素分析

帕麗孜·阿不力克木, 陳 楷, 何 靜, 買爾哈巴·艾買江, 吳國民

（1. 吉林大學(xué)口腔醫(yī)院口腔頜面外一科與口腔整形美容外科，吉林 長春 130021； 2. 吉林大學(xué)口腔醫(yī)院種植科，吉林 長春 130021）

1 資料與方法

1.1 研究對象收集2020 年10 月—2022 年5 月于本院整形美容外科行雙頜正頜手術(shù)的成年患者19 例，年齡在18~28 歲，其中男性患者9 例，女性患者10 例。所有患者的手術(shù)均由1 名經(jīng)驗(yàn)豐富的外科醫(yī)生完成，且術(shù)前、圍手術(shù)期和術(shù)后護(hù)理方面均采用相同的治療方法。納入標(biāo)準(zhǔn)：①骨性Ⅲ類錯(cuò)畸形，凹面型，上牙槽座點(diǎn)（subspinale，A）、鼻根點(diǎn)（nasion，N）和下牙槽座點(diǎn)（supramental，B）構(gòu)成的角度小于0；②患者均進(jìn)行上頜Le FortⅠ型骨切開術(shù)+下頜支矢狀劈開截骨術(shù)+水平骨切開頦成形術(shù)；③患者均進(jìn)行術(shù)前和術(shù)后正畸治療； ④患者均未接受過其他頜面硬或軟組織手術(shù)，無任何系統(tǒng)性問題；⑤患者均有術(shù)前和術(shù)后12 個(gè)月的CT 記錄。排除標(biāo)準(zhǔn)：①存在先天性顱面疾病，如唇腭裂等；②頜面部外傷、手術(shù)、正畸或拔牙史；③顳下頜關(guān)節(jié)紊亂病并有明顯的臨床癥狀；④僅進(jìn)行單頜手術(shù)或上下頜骨分塊截骨術(shù)；⑤術(shù)前術(shù)后體質(zhì)量變化超過10%。本研究所有參與者均已簽署知情同意書，涉及參與者的所有操作均符合吉林大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院及口腔醫(yī)院機(jī)構(gòu)審查委員會(huì)聲明的倫理標(biāo)準(zhǔn)（202305）。

1.2 治療方法所有患者均為正畸-正頜聯(lián)合治療，正畸科及正頜外科聯(lián)合會(huì)診，確定治療方案。術(shù)前去除代償性傾斜并排齊牙列，協(xié)調(diào)牙弓形態(tài)及寬度，術(shù)后正畸微調(diào)咬合關(guān)系。所有患者均經(jīng)鼻氣管插管全麻下順利完成雙頜外科手術(shù)輔助水平骨切開頦成形術(shù)。術(shù)中均采用鈦釘鈦板堅(jiān)固內(nèi)固定術(shù)固定骨斷端。

1.3 數(shù)據(jù)采集、處理和分析所有患者于術(shù)前1 周內(nèi)（T0） 和術(shù)后12 個(gè)月（T1） 采用Neusoft NeuViz 256 排螺旋 CT（吉林東軟公司）進(jìn)行全頭顱CT 掃描，掃描層厚為1.25 mm。在圖像采集過程中，指導(dǎo)患者躺下并咬緊后牙，采集過程中患者不能移動(dòng)。CT 圖像以DICOM 數(shù)據(jù)格式導(dǎo)出。將采集的數(shù)據(jù)導(dǎo)入ProPlan CMF 3.0 軟件（比利時(shí)Materialise 公司），分別進(jìn)行頭面部軟組織和骨組織的三維重建，獲得三維頭顱模型和軟組織數(shù)據(jù)，以STL 格式保存［5］。建立三維坐標(biāo)系，進(jìn)行術(shù)前術(shù)后面部的圖像匹配，標(biāo)點(diǎn)測量并進(jìn)行圖像分析。

1.4 頭部三維坐標(biāo)系和頦部軟組織和骨組織中解剖標(biāo)記點(diǎn)根據(jù)法蘭克福平面 （Frankfurt horizontal plane，F(xiàn)H）進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)頭位校準(zhǔn)后，確立唯一空間直角坐標(biāo)系，以雙側(cè)眶下緣點(diǎn)（orbitale，Or）和雙側(cè)外耳道上點(diǎn)（porion，Po）連線中點(diǎn)確定的平面為水平面（horizontal plane，XOY）；過原點(diǎn)且垂直于屏幕的平面為矢狀面（sagittal plane，ZOY）；過原點(diǎn)且垂直于 XOY 及ZOY 兩平面的平面為冠狀面（coronal plane，XOZ）。手動(dòng)選取軟組織和骨組織標(biāo)記點(diǎn)，獲取各標(biāo)記點(diǎn)三維坐標(biāo)［6］。采用Proplan 3.0 軟件于同一坐標(biāo)系下確定三維模型頦部軟組織和骨組織中8 個(gè)解剖標(biāo)記點(diǎn)，分別為硬組織下切牙點(diǎn)（lower incisor，LI）、B、頦前點(diǎn)（pogonion，Pog）、頦下點(diǎn)（menton，Me）及相應(yīng)軟組織上的下唇度突點(diǎn)（lower lip，LL）、頦唇溝點(diǎn)（mentolabial sulcus， Si）、 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），并獲得軟組織和骨組織標(biāo)記點(diǎn)三維坐標(biāo)（X，Y，Z）。由同一人間隔2 周標(biāo)點(diǎn)2 次，取2 次坐標(biāo)的平均值，降低人工誤差。見圖1。

圖1 頭部三維圖像Fig. 1 3D images of head

1.5 圖像匹配螺旋CT 為臥位掃描獲取數(shù)據(jù)，參考文獻(xiàn)［7-8］可知前額、鼻根T 型區(qū)和眶緣軟組織較為穩(wěn)定，遂以該區(qū)域?yàn)閿M合區(qū)域［6］。校準(zhǔn)后的T0 圖像不動(dòng)，先使用“手動(dòng)配準(zhǔn)”功能將T1 圖像移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)后與T0 圖像進(jìn)行匹配，使圖像初步對齊。再將T1 圖像與T0 圖像進(jìn)行精確配準(zhǔn)，使T1 與T0 的圖像以前額、鼻根 T 型區(qū)域和眶緣為參照進(jìn)行“精確移動(dòng)”，獲得具有相同坐標(biāo)系且T1與T0 相重疊的圖像［9］。見圖2。

圖2 術(shù)前和術(shù)后軟組織及骨組織配準(zhǔn)圖像Fig. 2 Alignment images of soft tissue and bone tissue before and after operation

1.6 軟組織定性分析將配準(zhǔn)后的術(shù)前術(shù)后三維面像數(shù)據(jù)分別導(dǎo)入Geomagic Studio 2014 3.0 軟件（美國Geomagic 公司），對其進(jìn)行擬合比對，定性分析T0 和T1 面部軟組織的變化范圍［5］。T0 與T1間的距離以色彩映射進(jìn)行定性和定量分析，黃色和淺藍(lán)色為軟組織變化量未超過容許偏差水平；深藍(lán)色為軟組織向后移動(dòng)，讀數(shù)為負(fù)值；紅色表示軟組織向前移動(dòng)，讀數(shù)為正值。

1.7 頦部軟組織厚度和解剖標(biāo)記點(diǎn)測量各軟組織和骨組織標(biāo)記點(diǎn)相應(yīng)處皮質(zhì)骨外輪廓與軟組織最外層之間在三維空間上的距離，定義為軟組織厚度。測量并比較T0 和T1 頦部軟組織厚度變化量，分別計(jì)算T0 和T1 頦部軟組織和骨組織各解剖標(biāo)記點(diǎn)坐標(biāo)的差值（ΔLI、ΔB、ΔPog、ΔMe、ΔLL、ΔSi、ΔPos 和ΔMes），代表解剖標(biāo)記點(diǎn)區(qū)域軟組織和骨組織移動(dòng)量，差值的正負(fù)號分別代表左右（水平方向）、前后（矢狀方向） 和上下（垂直方向）的變化。最后計(jì)算頦部軟組織和骨組織相應(yīng)標(biāo)記點(diǎn)在3 個(gè)方向上移動(dòng)量的相關(guān)性及比值。

1.8 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用SPSS 26.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析?；颊逿0 和T1 頦部軟組織厚度變化量、骨組織移動(dòng)量（bone-tissue movement，ΔBM）和軟組織移動(dòng)量（soft-tissue movement，ΔSM）均符合正態(tài)分布，以±s表示。軟組織厚度變化進(jìn)行配對t檢驗(yàn)，以ΔBM 為自變量，ΔSM 為因變量進(jìn)行線性回歸分析，以回歸系數(shù)（B）和相關(guān)系數(shù)（R2）表示正頜術(shù)后頦部軟組織和骨組織移動(dòng)的影響，并采用Pearson 相關(guān)分析法分析其相關(guān)性。置信區(qū)間均為95%，以P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 一般資料共收集19 例患者， 年齡18~28 歲，平均年齡（20.81±3.22）歲，其中男性患者9 例，女性患者10 例。所有患者創(chuàng)口均為Ⅰ期愈合，外形滿意，咬合良好，無開口受限和咀嚼不適等癥狀。

2.2 正頜術(shù)后頦部軟組織定性分析下頜支矢狀骨劈開術(shù)輔助頦成形術(shù)后，下唇紅唇至頦下區(qū)軟組織均后退，且后退量以下唇紅唇及頦唇溝區(qū)最大，沿此區(qū)域向周邊擴(kuò)散軟組織后退量逐漸遞減。頦下區(qū)后退量較小，在頦下點(diǎn)處頦部有前出趨勢。見圖3。

圖3 術(shù)前和術(shù)后軟組織配準(zhǔn)色階Fig. 3 Alignment color gradients of soft tissue before and after operation

2.3 正頜手術(shù)前后頦部解剖標(biāo)記點(diǎn)軟組織厚度變與T0 時(shí)比較，T1 時(shí)LL 相應(yīng)軟組織厚度增加（t=5.378，P<0.05），Si、Pos 和Me 相應(yīng)軟組織厚度比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。見表1。

表1 T0 和T1 時(shí)頦部軟組織厚度Tab. 1 Thickness of soft tissue of chin at T0 and T1 timepoints(±s，l/mm）

表1 T0 和T1 時(shí)頦部軟組織厚度Tab. 1 Thickness of soft tissue of chin at T0 and T1 timepoints(±s，l/mm）

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2.4 頦部解剖標(biāo)記點(diǎn)ΔBM 和ΔSM 相關(guān)性分析對正頜術(shù)后患者頦部解剖標(biāo)記點(diǎn)ΔSM 和ΔBM 進(jìn)行線性回歸分析。水平向（X）上，隨著骨組織向左移動(dòng)，頦部軟組織解剖標(biāo)記點(diǎn)LL（B=0.795，R2=0.832）、Si （B=0.876，R2=0.987）、Pos （B=0.890，R2=0.971） 和Mes （B=0.942，R2=0.978）均呈負(fù)向改變，移動(dòng)趨勢均向左，軟組織和骨組織移動(dòng)方向一致。矢狀向（Y）上，隨著骨組織均向后改變，頦部軟組織解剖標(biāo)記點(diǎn)LL（B=0.882，R2=0.934）、Si（B=0.946，R2=0.847）、Pos（B=0.839，R2=0.909） 和Mes（B=0.666，R2=0.455）均向后移動(dòng)，軟組織和骨組織移動(dòng)方向一致。垂直向（Z）上，隨著骨組織上移，頦部軟組織解剖標(biāo)記點(diǎn)LL （B=0.932，R2=0.686）、Si （B=0.834，R2=0.469） 和Mes （B=0.925，R2=0.709） 均向下移動(dòng)，Pos（B=0.487，R2=0.444）向上移動(dòng)。見表2~4。

表2 正頜術(shù)后患者水平向（X）頦部解剖標(biāo)記點(diǎn)ΔSM 和ΔBM 相關(guān)性分析Tab. 2 Correlation analysis on anatomical landmarks ΔSM and Δ BM at horizontal direction (X) in chin of patients after orthognathic operation(±s，l/mm）

表2 正頜術(shù)后患者水平向（X）頦部解剖標(biāo)記點(diǎn)ΔSM 和ΔBM 相關(guān)性分析Tab. 2 Correlation analysis on anatomical landmarks ΔSM and Δ BM at horizontal direction (X) in chin of patients after orthognathic operation(±s，l/mm）

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表3 正頜術(shù)后患者矢狀向（Y）頦部解剖標(biāo)記點(diǎn)ΔSM 和ΔBM 相關(guān)性分析Tab. 3 Corrlation analysis on anatomical landmarks ΔSM and Δ BM at sagittal direction (Y) in chin of patients after orthognathic operation(±s，l/mm）

表3 正頜術(shù)后患者矢狀向（Y）頦部解剖標(biāo)記點(diǎn)ΔSM 和ΔBM 相關(guān)性分析Tab. 3 Corrlation analysis on anatomical landmarks ΔSM and Δ BM at sagittal direction (Y) in chin of patients after orthognathic operation(±s，l/mm）

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表4 正頜術(shù)后患者垂直向（Z）頦部解剖標(biāo)記點(diǎn)ΔSM 和ΔBM 相關(guān)性分析Tab.4 Correlation analysis on anatomical landmarks Δ SM and Δ BM at vertical direction (Z) in chin of patients after orthognathic operation(±s，l/mm）

表4 正頜術(shù)后患者垂直向（Z）頦部解剖標(biāo)記點(diǎn)ΔSM 和ΔBM 相關(guān)性分析Tab.4 Correlation analysis on anatomical landmarks Δ SM and Δ BM at vertical direction (Z) in chin of patients after orthognathic operation(±s，l/mm）

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2.5 頦部ΔSM 和ΔBM 相關(guān)性分析在水平、矢狀和垂直向上各頦部解剖標(biāo)記點(diǎn)ΔSM 和ΔBM 相關(guān)性較強(qiáng)（0.6

表5 正頜術(shù)后患者水平、矢狀和垂直向頦部ΔSM 和ΔBM 比值Tab. 5 Ratios of Δ SM and Δ BM at horizontal, sagittal, and vertical directions in chin of patients after orthognathic operation

3 討 論

自X 線頭影測量出現(xiàn)，一直被認(rèn)為是評價(jià)和診斷牙頜面部畸形的標(biāo)準(zhǔn)。20 世紀(jì)80 年代，三維測量方法出現(xiàn)，但由于技術(shù)條件不足，大部分研究中仍采用X 線頭影測量由骨組織改變引起的矢狀面軟組織變化，且研究結(jié)果存在較大差異［10］。隨著三維測量技術(shù)的發(fā)展，多種三維面部軟組織分析方法已被應(yīng)用于正頜術(shù)后定性和定量評估。如通過CT或錐束計(jì)算機(jī)斷層掃描（cone-beam computed tomography，CBCT）數(shù)據(jù)的三維重建和直接通過立體攝影測量及面部掃描來提供人臉的三維模型等［11］。ONAGA 等［12］分析了25 例骨性Ⅲ類畸形患者正頜術(shù)前術(shù)后軟硬組織變化，證實(shí)CT 掃描的方法不僅可以應(yīng)用于正頜手術(shù)的準(zhǔn)確診斷和治療，也可以模擬軟組織的形態(tài)學(xué)變化。高分辨率的CT 技術(shù)可以結(jié)合數(shù)字化重建技術(shù)準(zhǔn)確分析正頜術(shù)后軟硬組織相關(guān)性及軟組織的改變。除此外，CT 技術(shù)還可以保證軟硬組織在同一坐標(biāo)系中，減少人工配準(zhǔn)的誤差。

由于口腔頜面部血液供應(yīng)豐富，正頜手術(shù)時(shí)術(shù)中出血量較多，導(dǎo)致術(shù)后軟組織腫脹。正頜術(shù)后面部腫脹程度可能與患者個(gè)體差異、術(shù)中出血量、手術(shù)創(chuàng)傷程度、手術(shù)時(shí)間、術(shù)前和術(shù)后是否應(yīng)用抗炎消腫藥物及體質(zhì)量指數(shù)（body mass index，BMI）等因素有關(guān)［13］。KAU 等［14］研究顯示：患者正頜術(shù)后1 個(gè)月腫脹程度明顯減弱，3 個(gè)月時(shí)面部形態(tài)恢復(fù)到術(shù)前約90%面部形態(tài)。由于腫脹、組織重新分布和功能適應(yīng)等不穩(wěn)定因素，NIKE 等［15］認(rèn)為正頜術(shù)后3 個(gè)月面部形態(tài)恢復(fù)83%~90%，6 個(gè)月以內(nèi)無法進(jìn)行評估，正頜術(shù)后軟組織變化的評估需要6~12 個(gè)月并需長期隨訪。因此，本研究均選取患者術(shù)后12 個(gè)月的軟組織和骨組織數(shù)據(jù)，以便給予軟組織充分的時(shí)間改建，并確保結(jié)果的準(zhǔn)確性和統(tǒng)一性。

頦部軟組織厚度個(gè)人差異較大，與患者年齡、性別、 BMI 和下頜骨形態(tài)等因素有關(guān)。HUANG 等［16］研究顯示：軟組織厚度變化與骨組織變化呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，下頜升支矢狀截骨術(shù)（bilateral ramus sagittal split ramus osteotomy，BSSRO）過程中咬肌附著部位被剝離，軟組織厚度變化可能與肌肉張力有關(guān)。CHOI 等［17］研究顯示：骨性Ⅲ類錯(cuò)畸形患者正頜術(shù)后軟組織厚度增加，提示正頜術(shù)后軟組織得到釋放。且術(shù)后LL 變化較大，Si、Pos 和Me 軟組織厚度變化較小，主要由于下唇作為較為靈活的部位，其位置與上、下切牙的位置有關(guān)，同樣也受到口周肌肉的影響，因此正頜術(shù)后咬合位置和肌肉附著位置變化均會(huì)對下唇形態(tài)和LL 的厚度產(chǎn)生影響。

面部骨組織位置變化將導(dǎo)致覆蓋其表面軟組織的變化，但由于軟組織具有一定的彈性和延伸性，面部軟組織無法準(zhǔn)確反映出骨組織的變化程度［18］。骨性Ⅲ類錯(cuò)畸形患者正頜術(shù)后頦部軟組織的改變主要發(fā)生于矢狀向上，其次是水平向和垂直向。SEO 等［19］研究表明：對于骨性Ⅲ類錯(cuò)畸形患者，主要通過上頜骨的前移和下頜骨的后退輔助逆旋或順旋去代償達(dá)到手術(shù)預(yù)期效果。RUPPERTI 等［20］發(fā)現(xiàn)：正頜術(shù)后頦部LL、Si、Pos 和Me 的ΔSM 和ΔBM 呈明顯正相關(guān)關(guān)系，在預(yù)估下頜骨旋轉(zhuǎn)量及頦成形術(shù)移動(dòng)量時(shí)需充分考慮Me 和Pos 移動(dòng)比例不同，避免出現(xiàn)頜骨移動(dòng)過量或不足的情況。

正頜手術(shù)對患者正面觀主要體現(xiàn)在擺正咬合中線和面部中線、改善面部比例及修整輪廓等方面，因此頦部軟組織水平向上的改變主要基于患者面長及面部的偏斜程度。本研究結(jié)果顯示：患者水平向上頦部軟組織和骨組織比值均小于1。CHEN 等［21］研究顯示：下頜前突患者雙頜手術(shù)后的軟組織水平向上變化的百分率為LL 91%、Si 88% 和Pos 87%。提示在進(jìn)行正面觀術(shù)前設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮到在水平向上軟組織改變量小于硬組織改變量，必要時(shí)可適當(dāng)增加骨組織移動(dòng)量以達(dá)到面部軟組織輪廓的和諧。

正頜手術(shù)后上頜和下頜軟組織的變化與硬組織之間的相關(guān)性較弱，這使得在垂直方向上準(zhǔn)確預(yù)測軟組織的變化有一定困難［22-23］。JUNG 等［24］報(bào)道：與水平向和矢狀向比較，軟組織在垂直向上的改變與硬組織相關(guān)性較弱，與本研究結(jié)果一致。研究［25］采用計(jì)算機(jī)預(yù)測軟件對接受雙頜手術(shù)治療的骨性Ⅲ類錯(cuò)畸形患者進(jìn)行軟組織變化評估，結(jié)果顯示：與水平向比較，軟組織垂直向變化預(yù)測的準(zhǔn)確性較低。

目前，正頜術(shù)后在三維方向上軟硬組織變化相關(guān)性研究結(jié)論差異較大，主要由于軟組織形態(tài)與患者軟硬組織特性、生長發(fā)育、年齡、性別和種族等多種因素有關(guān)，導(dǎo)致術(shù)后軟組織變化的不穩(wěn)定性。研究［26］顯示：頦部軟硬組織移動(dòng)變化比值受術(shù)前患者的畸形程度及骨組織的移動(dòng)量、縫合位置、頦部肌肉的力量、術(shù)后面部組織水腫和術(shù)后正畸等因素的影響。此外，樣本量少也是影響正頜術(shù)后軟硬組織變化研究結(jié)果的偏倚因素。因此，可采用建立大樣本正頜術(shù)顯示軟硬組織變化數(shù)據(jù)庫、增加隨訪次數(shù)和延長隨訪時(shí)間點(diǎn)等方法減少人為誤差等偏移因素［27］。