骨性Ⅲ類錯畸形雙頜術(shù)后髁突三維變化及骨質(zhì)重塑

劉 帥，史紅麗，肖艷菊，謝昆鵬，陳 楷，吳國民

（吉林大學(xué)口腔醫(yī)院口腔整形美容外科，長春 130021）

對于下頜前突同時伴有上頜后縮的患者，通過正頜手術(shù)來矯正上下頜骨之間異常的位置關(guān)系及咬合關(guān)系，能夠達到美觀的目的。但是下頜的后退程度是否對患者的髁突在三維方向上的位移及旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生影響，兩者之間差異是否存在統(tǒng)計學(xué)意義，目前對于該問題的研究較少。Lee 等[3]在對30 例接受改良版下頜骨升支矢狀劈開術(shù)（sagittal splint ramus osteotomy，SSRO）的骨性Ⅲ類錯畸形患者的髁突角度及位移變化進行研究，發(fā)現(xiàn)髁突的位移及角度變化與下頜的后退程度無關(guān)。Magalh?es 等[4]也得出了類似的結(jié)論。隨著影像學(xué)的進步及三維重建軟件的應(yīng)用，越來越多的學(xué)者[5-6]開展三維重建之后對髁突進行線性、角度和體積測量的研究?；诖?，我們設(shè)計了該臨床研究，目的為評價三維重建軟件應(yīng)用于正頜術(shù)后髁突變化的相關(guān)研究的有效性，同時對下頜后退程度與髁突的角度及位移變化之間是否存在關(guān)系進行研究。

1 資料和方法

1.1 收集數(shù)據(jù)

1.1.1 患者納入及排除標(biāo)準(zhǔn) 選自從2020 年9 月至2021 年12 月于吉林大學(xué)口腔醫(yī)院接受雙頜手術(shù)的患者共計18 例，其中男性3 例，女性15 例，平均年齡為（20.89±3.51）歲?；颊呒{入標(biāo)準(zhǔn)：①ANB 角＜0°，診斷為下頜前突合并上頜后縮；②無明顯偏頜（頦下點Me 點到面中線距離＜4 mm，面中線定義為過眉間點并垂直于雙側(cè)眶下點連線的垂直線）；③接受雙頜手術(shù)，即上頜Le fortⅠ型截骨術(shù)和下頜升支矢狀劈開截骨術(shù)，伴或不伴有頦成型術(shù)；④生長發(fā)育已基本完成；⑤病例資料完整；⑥術(shù)前正畸結(jié)束后接受手術(shù)治療。排除標(biāo)準(zhǔn)：①ANB 角＞0°；②偏頜明顯者（頦下點Me 點到面中線距離＞4 mm）；③術(shù)前關(guān)節(jié)有明顯疼痛、彈響，關(guān)節(jié)吸收，術(shù)前接受顳下頜關(guān)節(jié)手術(shù)者；④唇腭裂、顱面綜合征；⑤病歷資料不完整；⑥術(shù)前正畸尚未 完成。

1.1.2 CT 的獲取 分別于術(shù)前（T0）、術(shù)后2 周（T1）、術(shù)后6 個月（T2）獲取顱面部CT（西門子128 排螺旋CT，德國）；參數(shù)：掃描時間9 s，螺距0.8，電壓140 kV，電流70 mA，層厚0.313 mm。患者處于仰臥位，面部表情放松，上下唇自然閉合，下頜處于后退接觸位。所有CT 以醫(yī)學(xué)數(shù)字成像和通信（digital imaging and communications in medicine，DICOM）格式存儲。

1.2 建立模型及標(biāo)點

分別將患者T0、T1、T2 的CT 數(shù)據(jù)導(dǎo)入 Proplan CMF 軟件（Materialise 公司，比利時）進行頭顱三維骨骼模型重建。標(biāo)記點及標(biāo)記平面見表1，髁突內(nèi)、外極點的確認見圖1。

圖1 髁突CT 影像Figure 1 CT image showing the condyles

表1 標(biāo)記點及標(biāo)記平面Table 1 Marking points and marking planes

1.3 髁突三維角度及位移的計算

將CT 數(shù)據(jù)導(dǎo)入Proplan CMF 軟件重建頭顱模型，在T0 模型上建立三維坐標(biāo)系，以FH 平面為水平面，過N 點且垂直于FH 平面為矢狀面，過N 點垂直于FH 平面及矢狀面為冠狀面。使用軟件的配準(zhǔn)功能，以術(shù)前頭顱的顳區(qū)、顴骨、額骨等作為配準(zhǔn)部位，將T1、T2 的頭顱模型分別與T0 進行配準(zhǔn)后，標(biāo)記MPL、LPL、MPR、LPR 并獲取其坐標(biāo)，利用公式[7]（圖2）計算其角度變化。規(guī)定向內(nèi)、向前、向下為正，其余方向為負。分別測量不同時期MPL、LPL、MPR、LPR 到水平面、冠狀面、矢狀面的距離，然后進行作差，計算髁突的位移變化。規(guī)定向后、向上、向外為正，其他為負。三維坐標(biāo)系見圖3。對于雙側(cè)髁突三維角度及位移的測量項目見表2。

圖2 利用向量對髁突角度的計算Figure 2 Calculation of condyle angle by vector

圖3 坐標(biāo)系的建立Figure 3 Establishment of the coordinates

表2 測量及計算項目Table 2 Measurement and calculation items

1.4 髁突體積及表面骨質(zhì)改建的評估

利用mimics 軟件（Materialise 公司，比利時）截取T0、T2 的髁突，以經(jīng)過乙狀切跡最低點且平行于FH 平面的平面作為截取面，截取乙狀切跡上方的髁突[7-8]，計算體積。將髁突導(dǎo)入Geomagic 軟件（Geomagic 公司，美國）中進行匹配。該軟件使用三維表面對表面匹配（最佳擬合方法），該方法采用最小均方算法。根據(jù)配準(zhǔn)區(qū)域之間的協(xié)調(diào)程度，對重建圖像進行自動擬合。由于該程序是完全自動化的，因此完全消除了觀察者變化對測量精度的影響。然后計算T0 與T2 的三維髁突表面模型差值絕對值的平均值[7]。將髁突調(diào)整至俯視平面，以俯視圖中最大周徑以上的部分作為比較表面骨質(zhì)改建的計算區(qū)域，將該區(qū)域平分為4 個小部分，分別為前內(nèi)側(cè)區(qū)、前外側(cè)區(qū)、后內(nèi)側(cè)區(qū)、后外側(cè)區(qū)。圖4 示髁突的截取。圖5 示髁突表面骨質(zhì)分區(qū)。圖6、7 示模型進行配準(zhǔn)之后及彩帶所代表的骨質(zhì)改建意義。以上所有數(shù)據(jù)由同一人進行測量，重復(fù)測量3 次，每次測量間隔為2 周，組間相關(guān)系數(shù)（intraclass correlation coeffcient，ICC）=0.979。

圖4 髁突的截取Figure 4 Intersection of the condyle

圖5 髁突上表面的分區(qū)Figure 5 Division of the superior surface of the condyle

圖6 T0 與T2 髁突模型配準(zhǔn)Figure 6 T0 and T2 condyle models were registered

圖7 彩色條帶代表骨質(zhì)改建情況Figure 7 Bone remodeling was represented by color bands

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法

使用SPSS 25.0 軟件（IBM 公司，美國）對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學(xué)分析，術(shù)前、術(shù)后標(biāo)志點坐標(biāo)值及移動距離數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示。對數(shù)據(jù)先進行正態(tài)性檢驗，之后對下頜后退程度（B1-B0）與髁突的三維角度及位移行Pearson 相關(guān)性分析，P＜0.05 表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。將髁突的三維角度、位移在不同時期的變化進行重復(fù)測量單因素方差分析。

2 結(jié)果

2.1 下頜平均后退量

本研究中以T0 與T1 的下齒槽座點B 之間的距離B1-B0 定義為下頜骨的后退距離。下頜平均后退量為（6.56±3.63）mm。

2.2 雙側(cè)髁突體積及內(nèi)外徑長度變化

術(shù)前左側(cè)的髁突體積為（1 216.36±256.99）mm3，術(shù)前右側(cè)髁突的體積為（1 210.24±278.98）mm3，術(shù)后左側(cè)髁突的體積為（1 179.15±234.08）mm3，術(shù)后右側(cè)髁突的體積為（1 111.89±199.46）mm3。其中左側(cè)髁突術(shù)后半年較術(shù)前相比，體積為術(shù)前體積的99%，右側(cè)髁突術(shù)后半年體積為術(shù)前的94%。左側(cè)髁突內(nèi)外徑的長度在T0、T1 及T2 時分別為（19.11± 1.35）mm、（19.11±1.27）mm 及（18.96±1.46）mm；右側(cè)髁突內(nèi)外徑的長度在T0、T1 及T2 時分別為（19.04±1.56）mm、（18.89±1.61）mm 及（18.50± 1.19）mm。

2.3 雙側(cè)髁突不同時期的位移及角度變化

左側(cè)髁突在T1 表現(xiàn)為向后、上位移。在術(shù)后恢復(fù)時期（T1—T2），左側(cè)髁突向外、下位移，術(shù)后 6 個月較術(shù)前（T0—T2）相比，左側(cè)髁突整體向外、向后、向下位移。右側(cè)髁突術(shù)后即刻表現(xiàn)為向外、向后、向上位移，術(shù)后恢復(fù)期間（T1—T2），髁突在冠狀面上繼續(xù)向下位移，術(shù)后6 個月較術(shù)前相比，整體向后位移。右側(cè)髁突術(shù)后向外、前、下旋轉(zhuǎn)，術(shù)后恢復(fù)期（T1—T2）在水平面、矢狀面、冠狀面均有向原來方向恢復(fù)的趨勢，術(shù)后整體（T0—T2）表現(xiàn)為向外、后、上旋轉(zhuǎn)。左側(cè)髁突在T0—T1 期間出現(xiàn)向后、外、上旋轉(zhuǎn)，術(shù)后恢復(fù)期（T1—T2）水平面、矢狀面、冠狀面均有向原來方向恢復(fù)的趨勢，術(shù)后6 個月較術(shù)前相比,仍然表現(xiàn)為向后、向外、向上旋轉(zhuǎn)。雙側(cè)髁突的三維位移及角度變化見表3、表4。雙側(cè)髁突的三維旋轉(zhuǎn)及位移見圖8—圖10。

圖8 左側(cè)髁突內(nèi)外極點的不同時期位移圖Figure 8 Displacement diagrams of the inner and outer poles of the left condyle in different periods

圖9 右側(cè)髁突內(nèi)外極點的不同時期位移圖Figure 9 Displacement diagrams of the inner and outer poles of the right condyle in different periods

圖10 雙側(cè)髁突不同時期三維的角度變化Figure 10 The 3D angular changes of bilateral condyles in different periods

表3 左側(cè)髁突三維角度及位移變化Table 3 The 3D angle and displacement changes of left condyle

表4 右側(cè)髁突三維角度及位移變化Table 4 The 3D angle and displacement changes of right codyle

2.4 下頜后退程度與雙側(cè)髁突三維角度及位移之間的統(tǒng)計學(xué)分析結(jié)果

將下頜后退程度與雙側(cè)髁突三維角度及位移之間進行Pearson 相關(guān)性分析，可以看到B0-B1 與右側(cè)髁突外極點水平面上T1—T2 的位移（MPRX1-2）差異具有統(tǒng)計學(xué)意義，并呈負相關(guān)（P＜0.05，ICC=-0.569）；B0-B1 與左側(cè)髁突外極點冠狀面上T0—T2 的位移差（MPLZ0-2）差異具有統(tǒng)計學(xué)意義，并呈負相關(guān)（P＜0.05，ICC=-0.561）；B0-B1 與右側(cè)髁突外極點水平面上T0—T1 的位移差（MPRX0-1）差異具有統(tǒng)計學(xué)意義，并呈負相關(guān)（P＜0.01，ICC=-0.597），下頜后退程度與角度及其他位移差異無統(tǒng)計學(xué)意義。詳見表5。

表5 下頜后退程度與部分髁突位移的相關(guān)性Table 5 Correlation between mandibular regression degree B0-B1 and partial condylar displacement

2.5 雙側(cè)髁突的三維角度及位移變化行重復(fù)測量單因素方差分析的結(jié)果

將雙側(cè)髁突的三維角度及位移變化采用重復(fù)測量單因素方差分析，結(jié)果顯示，雙側(cè)髁突三維的角度隨著時間的變化而變化，不同時期的角度差異無統(tǒng)計學(xué)意義。在進行位移變化之間的單因素重復(fù)測量方差分析（表6）中，LPRX0-1、LPRX1-2、LPRX0-2 之間的差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（F=5.362，P＜0.01），成對比較結(jié)果提示，LPRX0-1 的值顯著高于LPRX1-2、LPRX0-2 的值。其他不同時期的位移差異無統(tǒng)計學(xué)意義。

表6 右側(cè)髁突內(nèi)極點不同時期水平面位移的主體內(nèi)效應(yīng)檢驗Table 6 Test of within-subject effect of horizontal plane displacement at different periods of LPR

3 討論

在手術(shù)優(yōu)先及正畸優(yōu)先2 種治療模式下，術(shù)后即刻髁突向下、外側(cè)移位，向內(nèi)、前旋轉(zhuǎn)[5]。Wang 等[9]的研究中，雙側(cè)下頜骨升支矢狀劈開術(shù)（bilateral sagittal splint ramus osteotomy，BSSRO）術(shù) 后，2 組髁突中心均向外側(cè)、后方、下方位移，并向內(nèi)、前旋轉(zhuǎn)。本研究中，雙側(cè)髁突在術(shù)后即刻表現(xiàn)為向后、向上的位移，雙側(cè)髁突術(shù)后整體（T0—T2）表現(xiàn)為向后的位移。本研究中，術(shù)后6 個月較術(shù)前相比，雙側(cè)髁突表現(xiàn)為向后、向上位移。有研究[10]認為顳肌前部、后部及附著在近心骨段上咬肌的牽拉可能是這種髁突移位的重要因素。近心骨段被這些肌肉向后和向上牽拉，導(dǎo)致髁狀突向后位移的同時發(fā)生了向后的旋轉(zhuǎn)，這與術(shù)后6 個月髁突長軸較術(shù)前表現(xiàn)為向后旋轉(zhuǎn)的實驗結(jié)果相符合，該研究[10]觀察到了類似的髁突向后位移。骨科醫(yī)生[11]認為，關(guān)節(jié)位置穩(wěn)定性是由跨越關(guān)節(jié)的肌肉決定的，這些肌肉可以防止關(guān)節(jié)的分離。顳下頜關(guān)節(jié)作為顏面部唯一的能動關(guān)節(jié)，也符合骨科的這一原則。文章中指出，顳肌、咬肌、翼內(nèi)肌這3 塊肌肉主要負責(zé)關(guān)節(jié)的位置和穩(wěn)定性，但翼外肌也有助于穩(wěn)定關(guān)節(jié)。Ellis等[12]在動物實驗中發(fā)現(xiàn)，6 只動物中有4 只的髁狀突在下頜骨SSRO 術(shù)后6 周較術(shù)前位置向后移動。Bither 等[13]通過研究正頜手術(shù)后顳肌前部及咬肌表層的肌電活動的變化，發(fā)現(xiàn)術(shù)后6 個月肌肉活動顯著增加。

雙側(cè)髁突術(shù)后表現(xiàn)為不同方向的旋轉(zhuǎn)，有研究[14]認為，下頜骨遠心骨段的移動方向是影響術(shù)后髁突定位的重要因素之一。由于近心骨段與遠心骨段之間接觸位置的不同，髁突可以出現(xiàn)不同的運動。本研究中所有患者使用單皮質(zhì)螺紋釘及微型鈦板進行堅固內(nèi)固定；有研究[15]發(fā)現(xiàn)，在正頜手術(shù)中使用較強的剛性內(nèi)固定，會降低術(shù)后髁突功能調(diào)整的靈活性。對于髁突術(shù)后的變化結(jié)果的不一致性，有研究[16]認為可能是所提出的問題不同、方法不同、樣本量小和方法的不適當(dāng)所造成的。文獻報道[17]單頜手術(shù)及雙頜手術(shù)都會導(dǎo)致術(shù)后即刻出現(xiàn)向下、外側(cè)位移及向內(nèi)的旋轉(zhuǎn)，術(shù)后半年表現(xiàn)為向上、內(nèi)位移及向外旋轉(zhuǎn)的回復(fù)運動。

本研究中,我們可以看到下頜后退程度B0-B1與MPRX0-1 之間存在著極顯著的強相關(guān)關(guān)系。有研究[3]認為，當(dāng)遠心骨段向后位移時，近遠心骨段之間的間隙會越來越大，因此在進行堅固內(nèi)固定時，髁突傾向于向側(cè)方位移，這與本研究中右側(cè)髁突在T1 時期出現(xiàn)外側(cè)位移的結(jié)果是相符的。面部不對稱的患者，其髁突與關(guān)節(jié)窩之間上外內(nèi)側(cè)的間隙和正常人相比較小[18]，由此推斷髁突術(shù)后的側(cè)向位移是有限的。同時，下頜后退程度B0-B1 與MPLZ0-2 之間存在極顯著的強相關(guān)關(guān)系。在治療下頜前突后，術(shù)后顳下頜關(guān)節(jié)窩的總高度較術(shù)前明顯降低[19]。其他學(xué)者則認為下頜骨前進或者后退的量與術(shù)后髁突的變化之間并不存在相關(guān)性[4，20]。

本臨床研究關(guān)于三維角度的計算方法采用了Park 等[7]利用坐標(biāo)系進行三維角度計算的方法。評估髁突上表面骨質(zhì)重塑時，結(jié)果可見骨質(zhì)吸收主要出現(xiàn)在前內(nèi)側(cè)區(qū)，骨質(zhì)生成主要在后內(nèi)側(cè)區(qū)。實驗分區(qū)參考He 等[5]將髁突上表面分為4 個區(qū)域，在其研究[5]中，骨吸收區(qū)也主要在前內(nèi)側(cè)區(qū)，其骨生成主要出現(xiàn)在外側(cè)區(qū)域。有研究[21]指出，對髁突位移及旋轉(zhuǎn)的研究應(yīng)基于顱底結(jié)構(gòu)進行匹配，而對髁突的重塑進行研究多以下頜支表面、喙突、乙狀切跡這些術(shù)后相對穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)為基準(zhǔn)進行匹配。

對于術(shù)后髁突骨質(zhì)重塑的機制，目前普遍認為正頜手術(shù)引起的髁突位置改變會對髁突表面施加物理應(yīng)力，從而導(dǎo)致髁突重塑。從手術(shù)角度來看，由于下頜骨旋轉(zhuǎn)、手術(shù)中髁突位置在關(guān)節(jié)窩的變動、堅固內(nèi)固定導(dǎo)致髁突位置扭動、術(shù)后肌肉及骨膜或韌帶緊張等因素，都可能會對髁突產(chǎn)生壓力[2]。如果應(yīng)力超過了顳下頜關(guān)節(jié)的適應(yīng)能力，就會發(fā)生關(guān)節(jié)功能障礙，甚至導(dǎo)致術(shù)后復(fù)發(fā)[8]。