本研究获得北京大学口腔医院生物医学伦理委员会批准(PKUSSIRB-201734035)。从2015年10月至2017年8月在北京大学口腔医院就诊并且拍摄了CBCT的全部患者中筛选出骨性Ⅱ 类及Ⅲ 类高角错牙合患者各31例, 其中骨性Ⅱ 类高角错牙合组(简称Ⅱ 类组)女性21例、男性10例, 骨性Ⅲ 类高角错牙合组(简称Ⅲ 类组)女性20例、男性11例, 患者基本信息详见表1。在测量过程中, 由于牙根过短、根尖周炎、牙根吸收等情况, 共排除6颗下颌中切牙和14颗侧切牙, 患者牙位分布详见表2。高角组满足前颅底平面-下颌平面角(SN plane-mandibular plane, SN-MP)≥ 40° , Ⅱ 类组满足上齿槽座点-鼻根点-下齿槽座点间的夹角(subspinale-nasion-supramental, ANB)≥ 4° , Ⅲ 类组满足ANB≤ -1° 。

表1

Table 1

表1(Table 1)

表1 研究患者一般情况 Table 1 Characteristics of the patients Groups Total, n Age/years, x̅± s ANB/degrees, x̅± s SN-MP/degrees, x̅± s Skeletal Class Ⅱ 31 22.8± 4.2 7.4± 2.5 45.6± 4.2 Skeletal Class Ⅲ 31 21.1± 4.9 -3.9± 2.5 43.7± 4.0 ANB, subspinale-nasion-supramental; SN-MP, SN plane-mandibular plane.

表1 研究患者一般情况 Table 1 Characteristics of the patients

表2

Table 2

表2(Table 2)

表2 患者的牙位分布 Table 2 Distribution of teeth of the patients Items Skeletal class Ⅱ , n Skeletal class Ⅲ , n Total, n Mandibular central incisor 60 58 118 Mandibular lateral incisor 56 54 110 Total 116 112 228

表2 患者的牙位分布 Table 2 Distribution of teeth of the patients

纳入标准:(1)年龄:男性> 18岁, 女性> 16岁; (2)无正畸治疗史; (3)无牙周疾病; (4)无面部不对称畸形, 无先天或者系统疾病; (5)前牙区无阻生齿或者先天缺牙; (6)前牙区拥挤度0~5 mm。

使用 New Tom VG CBCT ( Aperio Services, Italy), 所有患者在相同参数条件下(视野20 cm× 19 cm, 高清模式, 体素0.125 mm)进行扫描, 垂直范围包括硬腭至下颌骨下缘。

收集的CBCT影像资料转换成DICOM数据后, 导入Dolphin Imaging 11.5三维重建软件中重建, 设置重建层厚为0.1 mm。在二维多层重建(multiplaner reformatted, MPR)界面上显示冠状面、轴平面、矢状面和重建影像4个观测面。以3条不同颜色的线代表相应的平面:蓝色, 轴平面; 红色, 矢状面; 绿色, 冠状面。

图像定位:调整图像在矢状面上使蓝线经过唇舌侧釉牙骨质界(cemento-enamel junction, CEJ)连线的中点, 冠状面上使蓝线经过CEJ连线, 轴面上旋转图像, 使绿线与所测量牙齿的交叉线最短(图1A); 冠状面上旋转图像, 使红线通过切缘中点和根尖点(图1B); 矢状面上旋转图像, 使绿线通过CEJ连线的中点和根尖的连线(图1C); 为了确保测量精确性, 调整后的矢状面放大即为测量平面(图1D)。分别在Line、Slice Area模块下, 测量前牙区牙槽骨的线距和面积。

图1

Figure 1

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	图1 二维多层重建界面上的图像定位Figure 1 Locating the measurement plane in multiplaner reformatted

测量项目如图2和图3所示。

图2

Figure 2

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	图2 测量标志点Figure 2 Landmarks and reference planes

图2表示各个标志点和参考平面, 其中1代表唇舌侧CEJ连线的中点; 2代表根尖点; 3代表牙长轴, 即点1、2连线; 4、5、6、7分别代表CEJ下2 mm、4 mm、6 mm及过点2与牙长轴3的垂线。

图3表示测量项目, 其中A、B分别代表唇舌侧牙槽骨高度, 即唇舌侧CEJ至牙槽嵴顶(alveolar crest, AC)的距离(CEJ-AC); C、D为CEJ下2 mm处牙槽骨的面积(alveolar bone area, ABA); E、F为CEJ下4 mm处牙槽骨的面积; G、H为CEJ下6 mm处牙槽骨的面积; I、J为根尖区牙槽骨的面积; K和L分别代表唇、舌侧牙槽骨的总面积; 同时测量唇舌侧CEJ下2 mm、4 mm、6 mm及根尖处牙槽骨的厚度。

图3

Figure 3

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	图3 测量项目Figure 3 Measuring variables

全部62例患者的CBCT图像均由一名研究者在两周内集中完成重建与数据测量, 间隔两周后, 在两周内集中完成第二次测量, 取两次测量的平均值作为实验数据并评价测量的可靠性。

所有数据使用SPSS 17.0软件进行统计分析。比较左、右侧同名牙相同位点牙槽骨的高度、厚度及面积差异无统计学意义(P> 0.05), 故本研究将同颌左、右侧同名牙的相同位点合并统计。对骨性Ⅱ 类及Ⅲ 类高角错牙合患者下切牙区牙槽骨的高度、厚度及面积进行独立样本t检验, 对于其中的非正态数据采用秩和检验, P< 0.05为差异有统计学意义。

对两组患者的下切牙区牙槽骨高度进行比较发现, 两组之间牙槽骨高度差异无统计学意义(表3, P> 0.05), Ⅱ 类组患者下颌切牙牙槽骨高度与Ⅲ 类组患者之间差异无统计学意义。

表3

Table 3

表3(Table 3)

表3 骨性Ⅱ 类和Ⅲ 类错牙合患者的牙槽骨高度比较 Table 3 Comparison of anterior vertical bone level between skeletal class Ⅱ and skeletal class Ⅲ malocclusion patients Alveolar bone level Mandibular central incisor/mm Mandibular lateral incisor/mm Ⅱ (n=60) Ⅲ (n=58) t/Z P Ⅱ (n=56) Ⅲ (n=54) t/Z P Labial CEJ-AC 1.76± 0.72 1.75 (0.72-3.11) -0.94 0.35 1.77± 0.81 1.88± 0.66 -0.80 0.43 Lingual CEJ-AC 2.09± 0.65 1.97± 0.61 1.04 0.30 2.05± 0.66 1.90 (0.67-4.69) -1.37 0.17 CEJ-AC, the distance from cemento-enamel junction to alveolar crest parallel to long axis. For the normal distribution of data ( x̅± s), independent samples t-test was used; for the non-normal distribution of data [median (minimum, maximum)], Mann-Whitney U test was used.

表3 骨性Ⅱ 类和Ⅲ 类错牙合患者的牙槽骨高度比较 Table 3 Comparison of anterior vertical bone level between skeletal class Ⅱ and skeletal class Ⅲ malocclusion patients

对两组患者的下切牙区唇侧及舌侧牙槽骨面积进行比较(表4), 发现两组之间唇侧根尖区(简称唇尖区即Ⅰ 区)的牙槽骨面积及唇侧总牙槽骨面积(即K区)差异有统计学意义(P< 0.05), Ⅲ 类组唇尖区的牙槽骨面积以及唇侧总牙槽骨面积均小于Ⅱ 类组。舌侧CEJ下6 mm处, 舌侧根尖区(简称舌尖区即J区)及舌侧总牙槽骨面积(即L区)比较, 两组之间差异有统计学意义(P< 0.05), Ⅲ 类组舌侧CEJ下6 mm处、舌尖区以及舌侧总牙槽骨面积均小于Ⅱ 类组, 其余部位测量值Ⅲ 类组与Ⅱ 类组之间无统计学意义(P> 0.05)。

表4

Table 4

表4(Table 4)

表4 骨性Ⅱ 类和Ⅲ 类错牙合患者的牙槽骨面积比较 Table 4 Comparison of alveolar bone area between skeletal class Ⅱ and skeletal class Ⅲ malocclusion patients Alveolar bone area Mandibular central incisor/mm2 Mandibular lateral incisor/mm2 Ⅱ (n=60) Ⅲ (n=58) t/Z P Ⅱ (n=56) Ⅲ (n=54) t/Z P Labial side 2 mm (C) 0.16 (0-3.90) 0.10 (0-1.33) 0.33 0.74 0.18 (0-2.98) 0.13 (0-1.40) -0.07 0.94 4 mm (E) 1.13± 0.62 0.87 (0-2.86) 1.25 0.21 1.15± 0.77 1.00 (0-2.94) -0.22 0.83 6 mm (G) 1.05± 0.68 0.94± 0.67 0.90 0.37 0.91± 0.65 0.61 (0-2.80) 0.77 0.44 Apical (Ⅰ ) 4.13 (1.22-17.36) 2.49 (0.45-10.05) -4.69 < 0.01 3.70 (0.70-18.68) 2.43 (0.69-12.27) -2.85 < 0.01 Total (K) 7.38± 3.38 5.11 (0.45-12.46) -3.73 < 0.01 6.36 (1.40-20.22) 5.65± 2.68 2.19 0.03 Lingual side 2 mm (D) 0 (0-0.67) 0 (0-0.31) -1.56 0.12 0 (0-0.77) 0 (0-0.65) -0.50 0.62 4 mm (F) 0.83 (0-2.24) 0.63 (0-2.56) -1.29 0.20 0.97 (0.03-3.64) 0.70(0-3.02) -1.09 0.28 6 mm (H) 1.84 (0.56-4.71) 1.25± 0.89 -4.70 < 0.01 2.17± 0.88 1.33± 0.97 4.79 < 0.01 Apical (J) 10.89± 3.77 7.45 (1.64-26.76) -2.72 0.01 14.75± 5.73 8.48 (1.50-28.78) 4.53 < 0.01 Total (L) 13.91± 4.59 11.06± 6.34 2.80 0.01 18.00± 6.51 10.94 (1.79-36.43) -4.74 < 0.01 C and D, alveolar bone area (ABA) at 2 mm below the cemento-enamel junction (CEJ) line; E and F, ABA at 4 mm below the CEJ line; G and H, ABA at 6 mm below the CEJ line; I and J, apical ABA; K and L, total ABA on the labial (C+E+G+I) and palatal sides (D+F+H+J). For the normal distribution of data ( x̅± s), independent samples t-test was used; for the non-normal distribution of data [median (minimum, maximum)], Mann-Whitney U test was used.

表4 骨性Ⅱ 类和Ⅲ 类错牙合患者的牙槽骨面积比较 Table 4 Comparison of alveolar bone area between skeletal class Ⅱ and skeletal class Ⅲ malocclusion patients

对两组患者的下切牙区唇侧牙槽骨厚度进行比较(表5), 发现两组之间唇侧根尖处牙槽骨厚度的差异有统计学意义(P< 0.05), Ⅲ 类组唇侧根尖处牙槽骨厚度小于Ⅱ 类组, 两组之间唇侧CEJ下2 mm、4 mm、6 mm处牙槽骨厚度的差异无统计学意义(P> 0.05)。对两组患者的下切牙区舌侧牙槽骨厚度进行比较, 发现两组之间舌侧CEJ下4 mm、6 mm处及舌侧根尖处牙槽骨厚度的差异有统计学意义(P< 0.05), Ⅲ 类组小于Ⅱ 类组, 舌侧CEJ下 2 mm处牙槽骨厚度的差异无统计学意义(P> 0.05)。

表5

Table 5

表5(Table 5)

表5 骨性Ⅱ 类和Ⅲ 类错牙合患者的牙槽骨厚度比较 Table 5 Comparison of the thickness of alveolar bone between skeletal class Ⅱ and skeletal class Ⅲ malocclusion patients Thickness of alveolar bone Mandibular central incisor/mm Mandibular lateral incisor/mm Ⅱ (n=60) Ⅲ (n=58) t/Z P Ⅱ (n=56) Ⅲ (n=54) t/Z P Labial side 2 mm 0.35 (0-1.44) 0.35 (0-1.28) -0.27 0.79 0.58 (0-1.44) 0.42 (0-1.21) -0.05 0.96 4 mm 0.57 (0-1.33) 0.45 (0-1.38) -1.18 0.24 0.63± 0.38 0.49 (0-1.74) -0.70 0.49 6 mm 0.47± 0.33 0.39 (0-0.86) -0.99 0.32 0.20 (0-1.08) 0.27 (0-1.16) -0.40 0.69 Apical 2.50 (1.03-5.08) 1.97 (1.06-4.54) -3.41 < 0.01 2.55 (1.17-5.75) 1.97 (1.02-5.34) -3.16 < 0.01 Lingual side 2 mm 0 (0-0.93) 0 (0-0.90) -1.66 0.10 0 (0-1.19) 0 (0-1.23) -1.02 0.31 4 mm 0.89± 0.36 0.61± 0.43 3.85 < 0.01 0.99± 0.46 0.69± 0.46 3.40 < 0.01 6 mm 1.19 (0.23-2.85) 0.78± 0.59 -4.61 < 0.01 1.39± 0.63 0.85± 0.60 4.58 < 0.01 Apical 4.26± 1.01 3.64 (1.77-7.18) -2.49 0.01 4.52± 1.24 3.76± 1.31 3.13 < 0.01 For the normal distribution of data ( x̅± s), independent samples t-test was used; for the non-normal distribution of data [median (minimum, maximum)], Mann-Whitney U test was used.

表5 骨性Ⅱ 类和Ⅲ 类错牙合患者的牙槽骨厚度比较 Table 5 Comparison of the thickness of alveolar bone between skeletal class Ⅱ and skeletal class Ⅲ malocclusion patients

传统的二维影像具有结构重叠, 几何失真等缺陷, 在观察前牙区牙槽骨边界状况时具有明显的局限性, 无法准确评估正畸治疗前后牙槽骨的情况, 难以满足临床需要。CBCT可以提供没有叠加结构干扰的3D的颅面结构, 可清晰显示牙和牙槽骨的形态结构, 无放大率误差, 能精确测量牙槽骨的高度与厚度, 可用于评估每颗牙齿唇、舌侧牙槽骨状态以及骨开窗、骨开裂等变化特点^{[8, 9]}。

CBCT的扫描范围灵活, 可从三维方向定位, 对任意断面进行观察和测量, 在正畸临床测量中, 可以依照实验的具体需求稳定地选取牙齿的某个三维截面。本研究选取了单个牙齿的正中矢状平面进行了截面的测量, 具有一定的可重复性, 同时由于CBCT数据去除了重叠影像的干扰, 从而可以研究双侧、不同牙位牙齿的牙槽骨情况。

以往的研究发现, 高角患者牙槽骨厚度较薄, Handelman^[1]通过测量上下切牙根尖距唇舌侧骨皮质的距离, 得出大部分高角或Ⅲ 类均角和高角病例的下前牙牙槽骨形态狭窄。李哲仪等^[10]对不同垂直骨面型成人下切牙区牙槽骨形态特征的CBCT研究也发现, 高角组的唇舌侧牙槽骨高度较低, 骨厚度较小。廖妮等^[11]的研究发现, 骨性Ⅱ 类高角患者下切牙根尖区牙槽骨总厚度及下颌切牙唇侧根尖区牙槽骨厚度均小于均角与低角患者, 下颌切牙唇侧牙槽嵴顶厚度在3组间差异无统计学意义。

矢状骨型对牙槽骨的形态也有影响, Kook^[12]的研究发现, 骨性Ⅲ 类错牙合患者, 下前牙唇舌侧牙槽骨厚度较正常牙合要窄, 下前牙唇舌侧根尖区牙槽骨厚度甚至小于釉牙骨质界的宽度。王博等^[13]的研究显示, 骨性Ⅲ 类错牙合畸形下前牙区牙槽骨厚度较Ⅰ 类狭窄, 且低角骨面型> 均角骨面型> 高角骨面型, 不同垂直骨面型的骨性Ⅲ 类错牙合前牙区唇侧牙槽骨厚度较舌侧狭窄。Baysal等^[14]的研究发现, Ⅱ 类错牙合人群下切牙唇侧牙槽骨厚度较Ⅰ 类错牙合人群更小。

以往的研究发现, 骨性Ⅱ 类高角患者和骨性Ⅲ 类高角患者下切牙区牙槽骨厚度均较Ⅰ 类狭窄, 且高角骨面型小于均角及低角骨面型。那么同样是垂直向高角患者, 骨性Ⅱ 类和Ⅲ 类患者在下切牙区牙槽骨形态有没有区别呢?本研究以骨性Ⅱ 类及Ⅲ 类高角错牙合患者为研究对象, 发现骨性Ⅲ 类高角组患者下切牙牙槽骨唇侧根尖区的牙槽骨面积及唇侧总牙槽骨面积均低于骨性Ⅱ 类高角组患者, 骨性Ⅲ 类高角组患者下切牙唇侧根尖处的牙槽骨宽度也低于骨性Ⅱ 类高角组患者, 差异有统计学意义(P< 0.05)。骨性Ⅲ 类高角组患者下切牙牙槽骨舌侧CEJ下6 mm处牙槽骨面积、舌侧根尖区及舌侧总牙槽骨面积均低于骨性Ⅱ 类高角组患者, 在下切牙牙槽骨舌侧CEJ下4 mm、6 mm以及舌侧根尖处的牙槽骨宽度, 骨性Ⅲ 类高角组患者也低于骨性Ⅱ 类高角组患者, 差异有统计学意义(P< 0.05), 两组之间唇舌侧牙槽骨的高度差异没有统计学意义(P> 0.05)。本研究发现, 骨性Ⅲ 类高角错牙合患者下切牙区牙槽骨形态明显比骨性Ⅱ 类高角错牙合患者更加狭窄、菲薄, 尤其是在唇侧根尖区、舌侧CEJ下6 mm、舌侧根尖区。李佳岭等^[15]对不同错牙合类型患者下前牙区牙槽厚度的头影测量研究发现, 高角组牙槽厚度最小, 小于均角及低角组, 但是在高角、均角、低角各组内部, 骨性 Ⅰ 、Ⅱ 、Ⅲ 类患者牙槽厚度的差异均无统计学意义。上述结果与本研究不一致可能是由于病例纳入标准不同导致的, 同时也可能是样本量的差异造成的。

对于严重骨性错牙合畸形的患者, 临床上采取的治疗方法通常是单纯正畸掩饰性治疗或者正畸-正颌联合治疗。本研究发现骨性Ⅲ 类高角错牙合患者下切牙区牙槽骨形态明显比骨性Ⅱ 类高角错牙合患者更加狭窄、菲薄, 根尖区牙根更加靠近唇舌侧骨皮质, 提示成人骨性Ⅲ 类高角骨面型患者的治疗难度更大, 在临床诊断及治疗中, 应提高对骨性Ⅲ 类高角错牙合患者下前牙区牙槽骨形态的重视程度, 正畸治疗前应对牙槽骨厚度进行评估, 慎重选择合适的治疗措施, 并且采取积极的预防措施, 以防止发生医源性牙根吸收、牙槽骨开窗、裂隙等不良后果。