[摘要] 目的 研究正畸—正頜聯合治療骨性Ⅲ類錯畸形對舌骨、舌體位置和咽腔間隙的影響,分析下頜后退與舌骨、舌體位置改變和咽腔間隙縮窄之間的相關性。方法 選取經正畸—正頜聯合治療的患者20例為研究對象,于正頜手術前1周及術后6個月拍攝錐形束CT,三維重建顱頜面、氣道及舌骨的立體模型,建立以蝶鞍中心(S)點為原點的三維坐標系。測量治療前后咽腔各段最窄處的矢狀徑、冠狀徑、截面積,各段容積和咽腔總容積,同時測量頦前點、舌骨點、舌根點的三維位置,分析頦前點的變化與咽腔間隙及舌骨、舌體位置變化的相關性。結果 治療后,咽腔間隙呈現整體縮窄趨勢。舌骨發生了后下移位,其中向后、向下平均移動距離分別為5.72、2.76 mm(P<0.05);舌根點向后平均移動了4.04 mm(P<0.01)。19項相關性比較中,有統計學意義的項目有14項,其中下頜后退量與咽腔總容積改變的相關性最強(r=0.834,P<0.01)。結論 正畸—正頜聯合治療骨性Ⅲ類錯畸形可造成咽腔縮窄,舌
骨后下移位,舌體向后移位;下頜后退量與咽腔間隙縮窄、舌骨和舌體位置的改變具有較強的相關性。
[關鍵詞] 正畸—正頜聯合治療; 骨性Ⅲ類錯畸形; 咽腔; 錐形束CT
[中圖分類號] R 783.5 [文獻標志碼] A [doi] 10.3969/j.issn.1000-1182.2012.06.021
成人骨性Ⅲ類錯畸形在中國人群中發病率較高,治療難度大,正畸—正頜聯合治療是常用的矯治方法之一。聯合治療能夠矯正頜骨畸形,恢復良好的外貌和咬合關系,但是會對周圍解剖結構產生一定的影響。有研究[1-3]發現:經正畸—正頜聯合治
療后,患者的舌骨出現向下、后移位,舌體相對后墜,導致咽腔間隙縮窄,而咽腔狹窄有可能造成醫源性的阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征(obstructive sleep apnea and hypopnea syndrome,OSAHS),影響患者的生活質量。
目前在正畸—正頜聯合治療對舌骨舌體及咽腔間隙影響的形態學研究中,其研究方法主要是二維的。本研究采用錐形束CT(cone beam CT,CBCT)掃描并重建三維咽腔模型,觀察舌骨和舌體的三維位置變化,分析下頜后退引起咽腔縮窄的具體機制。
1 材料和方法
1.1 研究對象
選取就診于天津市口腔醫院采用正畸—正頜聯合治療的骨性Ⅲ類錯畸形患者20例為研究對象,其中男性9例,女性11例,年齡18~24歲,平均年齡19.17歲。所有患者要求磨牙為完全近中關系,前牙代償明顯;Ⅲ類骨面型;生長發育完成,上下頜骨已無生長潛力;為單純發育畸形,無偏斜、無外傷及其他綜合征;矯治前無正畸治療史。所有患者正頜手術前1周及手術后6個月拍攝CBCT片。
1.2 研究方法
1.2.1 CBCT掃描及三維重建方法 拍攝設備:口腔X線計算機體層射影系統即DCTPRO-45型CBCT機(Vatech公司,韓國)。拍攝方法:患者取坐位,要求眶耳平面與地面平行,下頜處于姿勢位,在安靜狀態下進行掃描。圖像資料的處理和數字化:CBCT掃描后圖像以DICOM格式存盤,采用醫用圖像與三維重建軟件Mimics 10.01(Materialise公司,比利時)通過三維計算重建顱頜面、氣道及舌骨的立體模型。
1.2.2 三維坐標系的建立 選擇頭顱正中矢狀面上3個位置恒定且容易辨認的基準點建立坐標系,即N點(鼻額縫最前緣中點)、S點(蝶鞍中心點)、Ba點(枕骨大孔前緣后下中點)。以S點作為三維坐標系的原點,通過N、S和Ba點確定正中矢狀面。在正中矢狀面上通過S點做眶耳平面的平行線為x軸,方向向前;在正中矢狀面上通過S點做與x軸垂直的線為y軸,方向向下;通過S點做與x、y軸垂直的線作為z軸,方向自左向右。根據此原理和方法建立以S點為原點的三維坐標系(圖1)。由x軸和y軸構成正中矢
狀平面,y軸和z軸構成冠狀平面,x軸和z軸構成水平面。
1.2.3 咽腔解剖分區與測量項目 咽腔解剖分區:以鼻咽頂、硬腭平面、懸雍垂尖、會厭尖和會厭谷為標志,將咽腔分為鼻咽段、腭咽段、舌咽段和喉咽段(圖2、3)。測量項目:測量并計算腭咽段、舌咽段和喉咽段各段最窄處矢狀徑、冠狀徑、截面積,各段容積及總容積(圖4)。在三維坐標系上測量頦前
點、舌骨點(即舌骨前中點)及舌根點(即舌根最后突點)的三維位置,分別代表下頜、舌骨、舌體的位置。每個測量項目測量3次,計算平均值作為本研究的測量值。
1.3 統計學處理
采用SPSS 13.0軟件包進行統計分析,對治療前后各測量項目進行配對t檢驗,頦前點的變化與咽腔間隙及舌骨、舌體位置的變化進行Pearson相關分析。檢驗水準為雙側α=0.05。
2 結果
2.1 正頜手術前后咽腔間隙大小的CBCT測量分析
正頜手術前后咽腔間隙的變化見表1。治療后與治療前相比,咽腔各段的矢狀徑均明顯減小,腭咽段、舌咽段、喉咽段分別減小了2.67、3.02、2.75 mm,治療前后的差異有統計學意義(P<0.05);冠狀徑中,僅有喉咽段治療前后的變化有統計學意義(P<0.05);各段最小截面積治療后分別縮小了16.99%、26.27%、15.43%(P<0.05);各段容積及總容積也發生了明顯減少(P<0.05),其中舌咽段容積減少最明顯,達41.39%(P<0.01)。
2.2 正頜手術前后頦部、舌骨及舌體的三維位置
變化
正頜手術前后頦前點、舌骨點和舌根點的三維位置變化見表2:術后頦前點水平向后平均移動距離為5.82 mm(P<0.01);舌骨發生了后下移位,其中水
平向后平均移動距離為5.72 mm(P<0.01),平均向下移動2.76 mm(P<0.05);舌根點平均向后移動了4.04 mm
(P<0.01)。
2.3 下頜后退與舌骨、舌體位置及咽腔間隙改變的
相關性分析
將下頜后退量(即頦前點變化量)與其他19項測量項目進行相關性分析,其結果見表3。由表3可見:有統計學意義的項目有14項(9項P<0.01,5項P<0.05),無統計學意義的項目有5項(P>0.05);其中下頜后退量與咽腔總容積改變之間的相關性最強(r=0.834,P<
0.01)。
3 討論
3.1 關于本試驗的研究設計
下頜升支矢狀劈開截骨后退術配合術前術后的正畸矯治來治療嚴重的成人骨性Ⅲ類錯畸形能夠取得良好的臨床效果,但可對舌骨、舌體的位置產生影響,造成咽腔縮窄,而咽腔縮窄是否會造成醫源性的OSAHS成為學者關注的焦點。本研究采用CBCT三維重建咽腔模型并測量咽腔的矢狀徑、冠狀徑、最小截面積和容積,可以準確反映術后氣道縮窄的部位、范圍和程度,對咽腔變化作整體評估。通過硬腭平面、懸雍垂尖平面和會厭尖平面將上氣道人為分成鼻咽段、腭咽段、舌咽段和喉咽段,但因鼻咽段與鼻腔相通,不易分界,故本試驗只測量腭咽段、舌咽段和喉咽段的氣道指標。
為觀察下頜后退對舌骨、舌體位置的影響,依靠三維重建軟件建立以S點為原點的顱頜面三維坐標系,測量術前和術后頦前點、舌骨前中點和舌根最后突點在三維坐標系中的坐標值,分別代表下頜體、舌骨和舌體的三維位置,定量分析下頜骨、舌骨和舌體的三維空間位移。該方法較二維平面測量更加準確和全面。為了排除雙側下頜骨后退量不同或頦部成形術對結果造成的影響,本試驗嚴格控制研究對象的納入情況,排除了偏頜患者。本研究同時對下頜后退量和舌骨舌體的變化量及咽腔縮窄量進行相關分析,進一步分析后退下頜是否是造成舌骨下降后退、咽腔氣道減小的直接原因。
3.2 正畸—正頜聯合治療對舌骨、舌體位置及咽腔
間隙的影響
1972年,Wickwire等[4]就發現下頜后退術會引起舌骨向后下移位、舌根后移和咽腔局部縮窄等現象,并因此認為該手術可能會影響上氣道的生理功能。1987年,Riley等[5]報道了2例下頜前突患者在下頜后退術后出現了OSAHS。目前正畸—正頜聯合治療骨性Ⅲ類錯畸形對上氣道的影響已經成為學者們關注的熱點問題。Eggensperger等[6]研究了正畸—正頜
聯合治療骨性Ⅲ類錯畸形對舌骨位置和咽腔形態的長期影響,結果發現:術后6個月時舌骨發生了向下向后的位移,咽腔間隙明顯縮小;術后2年時縮窄情況略有緩解,但未回復到術前水平。Samman等[7]的研究結果也顯示聯合治療術后舌骨位置向下后移動,舌體向后移動,咽腔間隙縮小。多數研究均表明正畸—正頜聯合治療術后舌骨發生向下及向后的位移,但對矢狀向的改變仍有爭議,因為部分學者[8]的研究表明患者的舌骨僅出現了明顯的向下方的移位。本研究結果顯示舌骨發生了后下方移位,其中水平向后平均移動距離為5.72 mm,平均向下移動2.76 mm,舌根點平均向后移動了4.04 mm。
Kawakami等[9]的研究結果顯示:正畸—正頜聯合
治療尤其是下頜后退手術顯著改變了咽腔間隙的大小。Saitoh[10]采用X線頭顱定位側位片進行分析,發
現骨性Ⅲ類錯畸形患者術后舌咽水平和喉咽水平的氣道部分顯著縮窄,分別縮小了2.7 mm和3.9 mm,這與本研究結果基本一致。本研究還發現舌體后退向后的壓力可直接作用于上氣道的舌咽段,該段的容積縮小程度高達41.39%。研究[11-12]發現:OSAHS患
者的氣道狹窄與阻塞部位主要發生在軟腭區和舌咽區,而下頜后退術引起上氣道縮窄的部位與OSAHS發生阻塞的部位相一致,因此增加了醫源性OSAHS的風險。
對前牙代償明顯的患者,術前正畸的去代償治療對鼻咽和口腔也會有影響,如果在矯治前(不僅僅
是術前)即拍攝CBCT也許能更好地反映患者治療前
后咽腔間隙的變化。本研究所選病例在術后6個月拍攝CBCT,僅能反應短期內咽腔的變化情況。如果能在術后1年、2年或更長時間觀察到咽腔間隙的變化
情況,能更好地明確正畸—正頜治療對咽腔的長期影響。
3.3 下頜后退量與舌骨、舌體位置改變和咽腔間隙
縮窄的相關性
舌骨通過舌骨上肌群如頦舌肌、二腹肌和下頜舌骨肌等肌肉與下頜骨密切聯系,而舌體根部則組成氣道舌咽段的前壁。有研究[6,10]表明:舌骨與咽腔通道之間存在一種重要的生理調節機制,舌骨位置在維持咽腔通暢方面起著重要作用,因此舌骨及舌體的異常很可能會影響上氣道的功能。已有研究[8,13]證實舌骨位置的改變和舌體形態的異常會對咽腔產生影響;而舌骨位置的改變對舌體的形態和姿勢也有較大的影響[14]。正常舌骨應位于第3、4頸椎之間,發生異常時則位于第5、6頸椎之間。舌骨位置的降低致使舌的垂直部分增加,舌咽腔因此變得狹窄。Battagel等[15]研究發現:OSAHS患者常出現舌骨位置較低、舌體肥大、舌垂直部較長等現象,提示舌骨位置與舌體咽腔形態有密切關系。匡威等[3]采用X線頭影測量分析的方法研究雙側下頜升支矢狀劈開下頜后退術對舌骨位置的影響,結果證實術后舌骨向下并向后移位。本研究結果也證實:當舌骨后下移位和舌根向后移位時,上氣道矢狀徑、截面積和容積發生了不同程度的縮窄。下頜后退量與舌骨、舌體的位置改變和咽腔縮窄呈正相關性,提示后退下頜可能是引起舌骨舌體位置改變和咽腔縮小的重要因素,因此在臨床診療中應嚴格控制下頜后退量,術后應嚴密監測咽腔間隙的大小和功能狀態,以免發生醫源性OSAHS。
[參考文獻]
[1] Raskin S, Gilon Y, Limme M. Cephalometric assessment in ob-
structive sleep apnea and hypopnea syndrome[J]. Rev Stomatol Chir
Maxillofac, 2002, 103(3):158-163.
[2] Kawamata A, Fujishita M, Ariji Y, et al. Three-dimensional com-
puted tomographic evaluation of morphologic airway changes after
mandibular setback osteotomy for prognathism[J]. Oral Surg Oral
Med Oral Pathol Oral Radiol Endod, 2000, 89(3):278-287.
[3] 匡威, 段建民, 汪維健, 等. 正畸—正頜聯合治療骨性下頜前突
口腔功能間隙變化的研究[J]. 中國美容醫學, 2009, 18(7):992-
994.
Kuang Wei, Duan Jianmin, Wang Weijian, et al. Changes of oral
functional space on mandibular prognathism following combined
orthodontic and orthognathic treatment[J]. Chinese J Aesthetic Me-
dicine, 2009, 18(7):992-994.
[4] Wickwire NA, White RP Jr, Proffit WR. The effect of mandibular
osteotomy on tongue position[J]. J Oral Surg, 1972, 30(3):184-
190.
[5] Riley RW, Powell NB, Guilleminault C, et al. Obstructive sleep
apnea syndrome following surgery for mandibular prognathism[J].
J Oral Maxillofac Surg, 1987, 45(5):450-452.
[6] Eggensperger N, Smolka W, Iizuka T. Long-term changes of hyoid
bone position and pharyngeal airway size following mandibular
setback by sagittal split ramus osteotomy[J]. J Craniomaxillofac
Surg, 2005, 33(2):111-117.
[7] Samman N, Mohammadi H, Xia J. Cephalometric norms for the
upper airway in a healthy Hong Kong Chinese population[J]. Hong
Kong Med J, 2003, 9(1):25-30.
[8] Tselnik M, Pogrel MA. Assessment of the pharyngeal airway space
after mandibular setback surgery[J]. J Oral Maxillofac Surg, 2000,
58(3):282-285.
[9] Kawakami M, Yamamoto K, Fujimoto M, et al. Changes in tongue
and hyoid positions, and posterior airway space following mandi-
bular setback surgery[J]. J Craniomaxillofac Surg, 2005, 33(2):
107-110.
[10] Saitoh K. Long-term changes in pharyngeal airway morphology af-
ter mandibular setback surgery[J]. Am J Orthod Dentofacial Orthop,
2004, 125(5):556-561.
[11] Abramson Z, Susarla S, August M, et al. Three-dimensional com-
puted tomographic analysis of airway anatomy in patients with ob-
structive sleep apnea[J]. J Oral Maxillofac Surg, 2010, 68(2):354-
362.
[12] 張桂榮, 李繼強, 周青. Silensor阻鼾器治療前后阻塞性睡眠呼
吸暫停綜合征患者上氣道結構改變的分析[J]. 華西口腔醫學雜
志, 2006, 24(1):45-47.
Zhang Guirong, Li Jiqiang, Zhou Qing. Changes of upper airway
of obstructive sleep apnea syndrome patients after the treatment
of Silensor snoreguard[J]. West China J Stomatol, 2006, 24(1):
45-47.
[13] Yoshioka I, Khanal A, Tominaga K, et al. Vertical ramus versus
sagittal split osteotomies: Comparison of stability after mandibular
setback[J]. J Oral Maxillofac Surg, 2008, 66(6):1138-1144.
[14] Djupesland G, Lyberg T, Krogstad O. Cephalometric analysis and
surgical treatment of patients with obstructive sleep apnea syn-
drome. A preliminary report[J]. Acta Otolaryngol, 1987, 103(5/6):
551-557.
[15] Battagel JM, L’Estrange PR. The cephalometric morphology of pa-
tients with obstructive sleep apnoea(OSA)[J]. Eur J Orthod, 1996,
18(6):557-569.
(本文編輯 吳愛華)