不同垂直骨面型成人骨性Ⅲ類(lèi)下頜牙弓及基骨的形態(tài)研究

[摘要]目的：應(yīng)用三維重建技術(shù)研究不同垂直骨面型成人骨性Ⅲ類(lèi)患者下頜牙弓與基骨弓形態(tài)的差異。方法：根據(jù)垂直骨面型將48例成人骨性Ⅲ類(lèi)錯(cuò)牙合患者分高均低角三組，對(duì)正畸術(shù)前CBCT影像進(jìn)行三維重建，測(cè)量下頜牙弓、基骨弓的寬度及長(zhǎng)度，利用四次多項(xiàng)式方程擬合代表弓形的最佳曲線(xiàn)，分析三組間牙弓和基骨形態(tài)差異。結(jié)果：低角組下頜尖牙間（P＜0.01）、第二前磨牙間、磨牙間（P＜0.05）牙弓寬度顯著大于均角組及高角組。低角組前磨牙間、磨牙間牙弓長(zhǎng)度顯著大于高角組（P＜0.01）；結(jié)合下頜牙弓形態(tài)及基骨弓形態(tài)測(cè)量值及曲線(xiàn)擬合結(jié)果可見(jiàn)低角組牙弓及基骨弓形較高角組更方圓，其前部形態(tài)更平直。結(jié)論：成人骨性Ⅲ類(lèi)患者牙弓大小形態(tài)及基骨弓形態(tài)與垂直骨面型有關(guān)。低角患者前中后段下頜牙弓寬度均顯著大于均角患者及高角患者。低角組的牙弓弓形前段較寬平，高角組基骨弓形前段較窄尖。

[關(guān)鍵詞]骨性Ⅲ類(lèi)；垂直骨面型；牙弓形態(tài)；基骨；曲線(xiàn)擬合；CBCT

[中圖分類(lèi)號(hào)]R783.5" " [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A" " [文章編號(hào)]1008-6455（2025）07-0015-04

The Evaluation of Mandibular Dental and Basal Arch Forms of Skeletal Class Ⅲ Malocclusion Adults with Various Vertical Facial Patterns

MA Beidi1， LI Tao2， YUAN Gongjie1

（ 1.Department of Stomatology， Shanghai Children's Hospital， School of Medicine， Shanghai Jiao Tong University， Shanghai 200062， China; 2.Department of Stomatology， Chongming Hospital Affiliated to Shanghai University of Medicine amp; Health Sciences， Shanghai 202150， China ）

Abstract： Objective" The purpose of this study was to investigate the difference of mandibular dental and basal arch forms of skeletal class Ⅲ malocclusion adults" with different vertical facial patterns using cone-beam computed tomography. Methods" According to the vertical facial patterns，48 subjects with skeletal class Ⅲ malocclusion were divided into three groups. CBCT images taken before orthodontic treatment were reconstructed， the widths and lengths of dental and basal arch were measured， and ratio variables which can represent arch forms were calculated. Use the quartic polynomial equation to generate the best fitting curve representing the arch， which helped to analyze the morphological differences of dental arch and basal arch among the three groups. Results" The canine（P＜0.01）， second premolars and molars（P＜0.05） segment widths of mandibular dental arch in the hypodivergent group were significantly greater than those in the normodivergent group and the hyperdivergent group. The premolars and molars segments lengths of dental arch in the hypodivergent group were significantly greater than those in the hyperdivergent group （P＜0.01）. Combined with mandibular arch morphology and basal arch morphology measurements and curve fitting results can be shown that the anterior segments of dental and basal arch forms of the low angle group were more flatter. Conclusion The mandibular dental and basal arch forms of skeletal Class Ⅲ malocclusion adults are related to vertical facial patterns. The anterior， middle and posterior segment widths of mandibular arch in hypodivergent group are significantly larger than those in the normodivergent group and the hyperdivergent group. The anterior segment of dental arch form of the hypodivergent group is more flatter， and the anterior segment of basal arch form of the hyperdivergent group is more narrower.

Key words： skeletal Class Ⅲ; vertical facial pattern; dental arch form; basal arch; curve-fitting; cone-beam computed tomography

骨性Ⅲ類(lèi)錯(cuò)牙合是臨床中較為常見(jiàn)的錯(cuò)牙合畸形，通常此類(lèi)患者面中1/3凹陷，下頜前突，矢狀向不調(diào)極大地影響了面下1/3的美觀，一直是患者及學(xué)者研究關(guān)注的焦點(diǎn)。此外，明確橫向及垂直向的問(wèn)題對(duì)擬定治療計(jì)劃及實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的療效亦有著重要意義，而以往的研究多只探討了不同矢狀骨面型間寬度的差異，卻很少涉及垂直骨面型對(duì)水平方向的影響。

關(guān)于牙弓和基骨形態(tài)的研究中，多以FA點(diǎn)和WALA點(diǎn)為參考點(diǎn)在石膏模型或者三維數(shù)字化模型上進(jìn)行，但是WALA嵴為一軟組織帶，會(huì)影響結(jié)果準(zhǔn)確性。隨著CBCT的出現(xiàn)和應(yīng)用，對(duì)于基骨的測(cè)量更加精確方便，Yousefi SJ等[1]的研究結(jié)果顯示利用CBCT測(cè)量牙齒的大小、牙弓寬度及長(zhǎng)度等項(xiàng)目與在傳統(tǒng)石膏模型上進(jìn)行一樣有效準(zhǔn)確。本研究通過(guò)對(duì)骨性Ⅲ類(lèi)錯(cuò)牙合患者下頜牙弓和基骨在CBCT圖像上的參考點(diǎn)進(jìn)行三維定點(diǎn)，不再局限于單純的線(xiàn)距的測(cè)量，通過(guò)數(shù)學(xué)函數(shù)曲線(xiàn)擬合分析來(lái)研究牙弓及基骨的形態(tài)，并且以垂直骨面型分組，探討垂直向和水平向之間的關(guān)系，以期為臨床診斷、治療及個(gè)性化弓形彎制提供依據(jù)。

1" 材料和方法

1.1 一般資料：本研究從2018年9月-2020年12月在大連市口腔醫(yī)院就診的患者中，選取成人骨性Ⅲ類(lèi)錯(cuò)牙合畸形患者60例，平均年齡（22±2）歲，收集患者術(shù)前CBCT影像資料以及頭顱側(cè)位片，以SN-MP、FH-MP大小分為高角組、均角組、低角組，高角組：SN-MP＞39°且FH-MP＞32°；均角組：29°≤SN-MP≤39°且22°≤FH-MP≤32°；低角組：SN-MP＜29°且FH-MP＜22°，每組20例，男女比例為1∶1。本研究已通過(guò)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)，所有患者均簽署知情同意書(shū)。

1.2 納入標(biāo)準(zhǔn)：①年齡為18～35歲；②較嚴(yán)重的骨性Ⅲ類(lèi)錯(cuò)牙合：-10°＜ANB＜-4°；尖牙及磨牙為完全近中關(guān)系；∠1ˉ-MP＜82°；Wits值＜-4 mm；③面部無(wú)明顯偏斜，頦點(diǎn)偏離中線(xiàn)≤2 mm ；④牙列完整，無(wú)先天性缺失、多生牙、阻生牙；⑤無(wú)冠根形態(tài)異常，無(wú)唇頰面齲壞牙，無(wú)改變牙齒大小、形狀或臨床冠中心位置的充填體、修復(fù)體；⑥無(wú)明顯牙齦退縮及牙槽骨吸收；⑦牙列擁擠度、牙列間隙≤2 mm；⑦無(wú)正畸治療史、外傷史、手術(shù)史。

1.3 排除標(biāo)準(zhǔn)：①無(wú)正畸治療史、外傷史、手術(shù)史；②無(wú)先天性綜合征：唇腭裂，及其他頜面軟硬組織疾患；③臨床資料不完整。

1.4 研究方法

1.4.1 建立三維坐標(biāo)系：用Invivo denta l5.2軟件進(jìn)行3D分析前，重建三維坐標(biāo)系，選擇下頜中切牙切緣的近中接觸點(diǎn)作為坐標(biāo)系的原點(diǎn)。水平參考平面（X軸）為連接左右下頜第一磨牙的近中頰尖與原點(diǎn)的平面。矢狀面（Y軸）的定義為通過(guò)下頜中切牙近中接觸點(diǎn)且平行于前后鼻棘連線(xiàn)并與水平參考平面垂直的平面。冠狀面（Z軸）垂直于X軸和Y軸，其中左、后、上方向?yàn)檎Ｒ?jiàn)圖1。

1.4.2 參考點(diǎn)的確定：從下頜左側(cè)第二磨牙到右側(cè)第二磨牙依次確定面軸點(diǎn)FA（Facial axis）和牙根中心點(diǎn)RC（Root center），以此為參照點(diǎn)。FA點(diǎn)的定義是臨床冠面軸的中點(diǎn)，對(duì)于磨牙而言，F(xiàn)A點(diǎn)位于頰溝最凸點(diǎn)見(jiàn)圖2。在右側(cè)尖牙牙根頸1/3水平作平行于水平參考平面的面，在此平面上的牙根中心點(diǎn)即為RC點(diǎn)見(jiàn)圖3。記錄每個(gè)牙位FA點(diǎn)和RC點(diǎn)的三維坐標(biāo)值。

1.4.3 測(cè)量項(xiàng)目：具體如下。牙弓寬度DW（Dental arch Width）：雙側(cè)尖牙、第一二前磨牙、第一二磨牙FA點(diǎn)間的距離（DW3、DW4、DW5、DW6、DW7）；牙弓長(zhǎng)度DD（Dental arch depth）：雙側(cè)中切牙FA點(diǎn)的中點(diǎn)到DW3、DW4、DW5、DW6、DW7的最短距離（DD3、DD4、DD5、DD6、DD7）；基骨弓寬度BW（Basal arch width）：雙側(cè)尖牙、第一二前磨牙、第一二磨牙RC點(diǎn)間的距離（BW3、BW4、BW5、BW6、BW7）；基骨弓長(zhǎng)度BD（Basal arch depth）：雙側(cè)中切牙RC點(diǎn)的中點(diǎn)到BW3、BW4、BW5、BW6、BW7的最短距離。

1.4.4 計(jì)算項(xiàng)目：計(jì)算相對(duì)測(cè)量值的比值以代表牙弓及基骨弓形態(tài)。包括：DW3/DD3；DW6/DD6；BW3/BD3；BW6/BD6；DW3/DW6；BW3/BW6；DD3/DD6；BD3/BD6。DW3/DD3：下頜兩側(cè)尖牙間的牙弓寬度和長(zhǎng)度之比；DW6/DD6：下頜兩側(cè)第一磨牙間的牙弓寬度和長(zhǎng)度之比；BW3/BD3：下頜兩側(cè)尖牙間的基骨寬度和長(zhǎng)度之比；BW6/BD6：下頜兩側(cè)第一磨牙間的基骨寬度和長(zhǎng)度之比；DW3/DW6：下頜兩側(cè)尖牙間與第一磨牙間的牙弓寬度之比；BW3/BW6：下頜兩側(cè)尖牙間與第一磨牙間的基骨寬度之比；DD3/DD6：下頜兩側(cè)尖牙間與第一磨牙間的牙弓長(zhǎng)度之比；BD3/BD6：下頜兩側(cè)尖牙間與第一磨牙間的基骨長(zhǎng)度之比。

1.4.5 弓及基骨弓的曲線(xiàn)擬合：將各組平均FA點(diǎn)和RC點(diǎn)的X、Y坐標(biāo)輸入數(shù)學(xué)軟件Matlab?7.5（R2011b），利用四次多項(xiàng)式方程f（x）=ax4+bx3+cx2+dx+e生成代表弓形的最佳擬合曲線(xiàn)。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析：采用SPSS20.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)的正態(tài)性進(jìn)行檢驗(yàn)，以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（xˉ±s）表示，并進(jìn)行方差齊性檢驗(yàn)。若符合正態(tài)分布且滿(mǎn)足方差齊性，對(duì)三組數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素ANOVA方差分析，組間差異有顯著性時(shí)用LSD-t檢驗(yàn)進(jìn)行兩兩比較；若非正態(tài)分布或方差不齊，則進(jìn)行非參數(shù)檢驗(yàn)。P＜0.05表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2" 結(jié)果

2.1 下頜牙弓寬度與長(zhǎng)度測(cè)量值比較：低角組的DW3、DW5、DW6、DW7顯著大于高角組及均角組（P＜0.05）。低角組的DD4、DD5、DD6、DD7顯著大于高角組（P＜0.05）。低角組的DD4、DD7顯著大于均角組（P＜0.05）。見(jiàn)表1。

2.2 下頜基骨弓長(zhǎng)度與寬度測(cè)量指標(biāo)比較：低角組的BW3、BW4、BW5、BW6、BW7均值大于高角組及均角組，但是差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見(jiàn)表2。

2.3 下頜牙弓及基骨弓形態(tài)測(cè)量指標(biāo)比較：低角組的（DW3/DW6）顯著大于高角組、均角組（P＜0.01），見(jiàn)表3。結(jié)合表1、表2結(jié)果，提示低角組的牙弓前段弓形較均角組及高角組寬平。高角組的BW3/BD3顯著小于低角組（P＜0.05），前后段基骨弓長(zhǎng)度比（BD3/BD6）在高角組大于均角組及低角組（P＜0.05），這兩項(xiàng)結(jié)果均提示高角組基骨弓前段較低角組更窄尖。

2.4 三組牙弓、基骨曲線(xiàn)擬合結(jié)果：結(jié)果顯示，結(jié)合曲線(xiàn)形狀及坐標(biāo)系，可見(jiàn)低角組牙弓及基骨前段弓形較高角組寬平。見(jiàn)圖4～9。

3" 討論

在正畸治療時(shí)常需要改變牙弓大小來(lái)矯治錯(cuò)牙合畸形，正確評(píng)估牙弓和基骨形態(tài)對(duì)做出正確的診斷和治療計(jì)劃至關(guān)重要?！盎恰币辉~在以往的文獻(xiàn)中并沒(méi)有一個(gè)達(dá)成共識(shí)的明確定義，不同學(xué)者對(duì)基骨的定義也各有見(jiàn)解。正畸牙齒的移動(dòng)離不開(kāi)牙槽骨的改建，Lundstr?m、Tweed、Downs、Howes等學(xué)者對(duì)基骨的定位基本位于牙槽突下方，研究此種位置的“基骨”對(duì)臨床的意義也許并不是很大。2000年Andrews提出用模型上的WALA點(diǎn)來(lái)評(píng)估基骨弓寬度，但是牙槽骨表面的軟組織厚度以及牙齒的唇舌向傾斜度均會(huì)影響WALA點(diǎn)的確定。隨著CBCT的出現(xiàn)以及在臨床上的廣泛應(yīng)用，Suk KE等[2]和Moon HM等[3]提出在CBCT圖像上用牙根中心（RC）點(diǎn)來(lái)評(píng)估基骨弓寬度，Bayome M等[4]認(rèn)為相較于生成虛擬3D模型費(fèi)時(shí)又昂貴，RC點(diǎn)在基骨弓形態(tài)評(píng)價(jià)中可能更實(shí)用且更具代表性。本研究也借鑒此種研究方法，以RC點(diǎn)為基骨參考點(diǎn)，將基骨弓的垂直向定位在下頜尖牙牙根牙合方1/3與中2/3交界的區(qū)域，接近于單根牙的阻抗中心即從牙槽嵴頂測(cè)量，一般位于牙根的33%～42%。下頜尖牙的平均根長(zhǎng)12.6～15.9 mm[5]，根長(zhǎng)的三分之一最大差異約為1.0 mm，可以忽略不計(jì)。

本研究結(jié)果與以往相關(guān)研究[6-7]的結(jié)果部分相同，認(rèn)為隨著下頜平面角的減小，下頜牙弓趨于寬大，低角組中后段牙弓長(zhǎng)度顯著大于高角患者。但是與以上研究不同的是，雖然低角組BW3、BW4、BW5、BW6、BW7的均值大于高角組及均角組，但是差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。本研究基骨的參考點(diǎn)在下頜骨的內(nèi)部，Koo YJ等[8]的研究以牙齒阻抗中心為基骨參考點(diǎn)得出的上下頜基骨寬度的差值顯著大于以WALA點(diǎn)為參考點(diǎn)的差值，這提示也許受牙齒代償?shù)挠绊?，使用WALA點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，不能充分暴露上下頜骨的橫向差異。本研究的結(jié)果提示也許垂直骨面型這一因素對(duì)牙弓橫向維度的影響大于對(duì)基骨橫向的影響。

之所以下頜平面角增加，下頜骨和下牙弓趨于狹窄，可能與咀嚼肌有關(guān)。Moss的功能基質(zhì)理論認(rèn)為面部的生長(zhǎng)是對(duì)功能需求的一種反應(yīng)，是由軟組織介導(dǎo)的。下頜骨的生長(zhǎng)主要受咀嚼肌中咬肌活動(dòng)的影響，咬肌的厚度是咬肌活動(dòng)的直接指標(biāo)，高角患者的咬肌橫截面積及體積要小于低角患者[9]，咬肌厚度的增加促進(jìn)頜骨橫向和矢狀向的生長(zhǎng)，限制垂直生長(zhǎng)，即短面型患者的磨牙間寬度更大[10]，與本研究結(jié)果一致。

隨著CBCT的普及和應(yīng)用，本研究對(duì)弓形不再局限于線(xiàn)距測(cè)量，以往的研究認(rèn)為高階多項(xiàng)式方程，可以更接近數(shù)據(jù)，更準(zhǔn)確地?cái)M合[11]，但是使用盡可能高的多階多項(xiàng)式曲線(xiàn)，可能會(huì)導(dǎo)致過(guò)度擬合，使曲線(xiàn)出現(xiàn)一些不規(guī)則彎曲，反而不準(zhǔn)確，所以本實(shí)驗(yàn)選擇四次多項(xiàng)式進(jìn)行曲線(xiàn)擬合。為了獲得在同一平面上的連續(xù)平滑的曲線(xiàn)，在曲線(xiàn)擬合時(shí)省去了Z軸的數(shù)據(jù)。Z軸的數(shù)據(jù)可能可以提供一些有關(guān)牙齒轉(zhuǎn)矩、Spee曲線(xiàn)深度的信息，日后的研究可以將z軸數(shù)據(jù)加入，進(jìn)一步深入研究牙弓形態(tài)。

此外，以往的研究也表明弓形是高度個(gè)體化的[12]，受遺傳和環(huán)境等許多因素的影響[13]，本研究的結(jié)果表明垂直骨面型也是影響因素之一。還有研究顯示目前市場(chǎng)上的預(yù)成弓絲不適合大多數(shù)患者[14]，直接使用可能會(huì)產(chǎn)生不利的副作用。這均提示在正畸治療時(shí)進(jìn)行個(gè)性化弓絲彎制的重要性。正畸正頜聯(lián)合治療雖然是嚴(yán)重骨性Ⅲ類(lèi)患者唯一且最佳的治療方案，但朱菲等[15]的研究顯示，去代償治療會(huì)減小患者的牙槽骨厚度，臨床醫(yī)師應(yīng)注意在一定限度內(nèi)控制牙齒移動(dòng)，以降低不必要的矯治風(fēng)險(xiǎn)。

綜上所述，成人骨性Ⅲ類(lèi)患者下頜牙弓大小形態(tài)及基骨弓形態(tài)與垂直骨面型有關(guān)。低角患者前中后段下頜牙弓寬度均顯著大于均角患者及高角患者。低角組的牙弓弓形前段較寬平，高角組基骨弓形前段較窄尖。因此在正畸治療中，要進(jìn)行個(gè)性化弓絲彎制，考慮垂直骨面型因素，獲得健康穩(wěn)定的治療效果。

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[收稿日期]2024-03-18

本文引用格式：馬蓓娣，李濤，原工杰.不同垂直骨面型成人骨性Ⅲ類(lèi)下頜牙弓及基骨的形態(tài)研究[J].中國(guó)美容醫(yī)學(xué)，2025，34（7）：15-19.