6～12歲孿生女童頭影測量中顱面深度環(huán)境作用的縱向分析

呂 靖，劉克禮，彭 靜

混合牙列期是女童面部軟組織形態(tài)發(fā)育成熟時期，錯頜畸形多發(fā)生于混合牙列期，牙頜畸形發(fā)生會影響顱面正常的生長發(fā)育。目前孿生子面部軟組織研究還不多，增加針對面部軟組織的研究，可以豐富臨床對顱面異常病因?qū)W的認(rèn)知，指導(dǎo)正畸及正頜外科醫(yī)師臨床診斷和治療設(shè)計(jì)，如對受環(huán)境因素影響較大的部位進(jìn)行早期干預(yù)治療可能更加有效[1-3]。本研究應(yīng)用6～12歲孿生女童的混合縱向研究可觀察顱面部軟硬組織受環(huán)境和遺傳因素作用大小，可以更好地解釋顱面深度和形態(tài)的相關(guān)問題。已有的相關(guān)研究存在樣本數(shù)量不足、樣本配對設(shè)計(jì)不合理以及統(tǒng)計(jì)方法缺陷等問題。

1 對象與方法

1.1 對象 本研究收集了1995-1999年北京地區(qū)孿生女童89對，通過DNA卵型鑒定為同卵孿生(monozygotic twin，MZ)58對，異卵孿生(dizygotic twin，DZ)25對，三胞胎完全同卵和完全異卵各1對，配成異卵和同卵各3對。為了增加資料的效能，采用了混合縱向的研究方法，所有樣本被連續(xù)觀察了2年。最終有效孿生對數(shù)為183對，其中同卵孿生110對，異卵孿生73對。根據(jù)孿生統(tǒng)計(jì)方法，分為測量誤差(measurement error, ME)組、同卵(MZ)組及異卵(DZ)組，比較樣本中三組的分布情況，見表1[4]。所有檢查項(xiàng)目均通過倫理委員會的審核批準(zhǔn)，同時受檢兒童均由家長簽署知情同意書。

1.2 研究方法

1.2.1 主要材料與儀器 采用西門子公司開發(fā)的Orthophos CD系統(tǒng)拍攝頭顱側(cè)位片。在硫酸透明紙上描片，掃描入計(jì)算機(jī)，確認(rèn)并測量解剖標(biāo)志點(diǎn)。隨機(jī)挑選一定數(shù)目的X線片，采用同樣方法測量第2次，對比前后測量結(jié)果，以評估測量誤差。

表1 孿生女童研究樣本中ME、MZ和DZ組的分布情況

1.2.2 選擇頭影測量項(xiàng)目 (1)矢狀向測量項(xiàng)目：①L1，下唇突點(diǎn)(Li)點(diǎn)和耳點(diǎn)(P)在眼耳平面(FH)上的垂足間距離； ② L2，下唇凹點(diǎn)(B’)點(diǎn)和耳點(diǎn)(P)點(diǎn)在眼耳平面(FH)上的垂足間距離；③ L3，軟組織頦前點(diǎn)(Pos)點(diǎn)和耳點(diǎn)(P)點(diǎn)在FH平面上的垂足間距離。(2)軟組織厚度絕對值：①D1，下唇凸厚，軟組織下唇凸點(diǎn)(Li)至下切牙間(L1)的水平距離；② D2，下唇凹厚，軟組織下唇凹點(diǎn)(B’)至下齒槽座點(diǎn)(A)間的水平距離； ③ D3，頦厚，軟硬組織頦點(diǎn)(Mes’-Mes)之間的水平距離；(3)角度測量項(xiàng)目：①全面突度(G-Sn-Pos)，軟組織額點(diǎn)(G)至鼻下點(diǎn)(Sn)連線與軟組織鼻下點(diǎn)與頦前點(diǎn)(Pos)連線的交角；②全面突度(Ns-Sn-Pos)，軟組織鼻根點(diǎn)(Ns)至鼻下點(diǎn)(Sn)連線與軟組織鼻下點(diǎn)與頦前點(diǎn)(Pos)連線的交角[5]，見圖1。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS13.0軟件進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。因?yàn)橥褜\生子的遺傳物質(zhì)相同，所以他們之間的差異是由環(huán)境因素引起的，然而在實(shí)際操作中，測量誤差是不可避免的。因此，在判斷環(huán)境因素的作用時，應(yīng)比較同卵孿生子和測量誤差均數(shù)之間的差異。如兩者間有顯著性差異，則說明同卵孿生子間的差異是由環(huán)境因素造成，而非誤差所致。異卵孿生子間的平均差異與同卵孿生子相比較的結(jié)果可用于評估遺傳因素的作用。由于孿生子間

圖1 孿生女童頭影測量項(xiàng)目

具有生物學(xué)同源性，異卵孿生子和同卵孿生子的環(huán)境因素作用及測量誤差水平相當(dāng)，因此，異卵與同卵孿生子之間的顯著性差異，是由遺傳因素造成的[6]。

2 結(jié) 果

2.1 環(huán)境因素作用的分析結(jié)果 由表2可見，在顱面深度測量結(jié)果中，水平向測量結(jié)果L1、L2和L3受環(huán)境因素影響(P<0.05)，年齡分布范圍更廣泛，其中8～12歲所有組別的對比結(jié)果均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。軟組織絕對值厚度結(jié)果D1、D2和D3受環(huán)境因素影響(P<0.05)，多為年齡較大組別。角度測量項(xiàng)目G-Sn-Pos和Ns-Sn-Pos受環(huán)境因素影響(P<0.05)，其中11歲和12歲年齡組對比結(jié)果均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.2 遺傳因素作用的分析結(jié)果 由表3可見，在顱面深度測量結(jié)果中，水平向測量項(xiàng)目L7、L8和L9的對比結(jié)果中，僅11歲年齡組的L8對比結(jié)果具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。軟組織絕對值厚度的對比結(jié)果顯示，各年齡組的D6對比結(jié)果均不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；10歲年齡組的D7對比結(jié)果和12歲年齡組的D7、D8對比結(jié)果具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。角度測量項(xiàng)目G-Sn-Pos對比結(jié)果中9歲、10歲和12歲年齡組具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，Ns-Sn-Pos對比結(jié)果中7歲和12歲年齡組具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

表2 同卵孿生子對間平均差值與測量誤差對間平均差值矢狀向測量項(xiàng)目的獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)

表3 同卵孿生子平均差值與異卵平均差值的矢狀向測量項(xiàng)目的獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)

3 討 論

孿生子法主要研究環(huán)境因素和遺傳因素對表型差異的作用大小。同卵孿生子來自于同一個受精卵，最終發(fā)育成兩個個體，因此他們具有完全相同的遺傳基礎(chǔ)，因此同卵孿生子的個體表型差異是由生長發(fā)育過程中的環(huán)境因素決定的。異卵孿生子是由兩個卵子分別受精后發(fā)育而成的兩個個體，因此異卵孿生子的個體表型差異是由環(huán)境因素和遺傳因素共同造成的。因此，通過統(tǒng)計(jì)計(jì)算，可以對比環(huán)境因素和遺傳因素作用的相對大小[7，8]。本研究提高了孿生子樣本的可信度，彌補(bǔ)了以往孿生子研究中存在的不足，如地區(qū)、年齡、性別和孿生子對數(shù)等因素導(dǎo)致的偏差。

本研究中的樣本為6～12歲的孿生女童，女童一般組織和神經(jīng)發(fā)育成熟均早于男童，7歲時，顱腦發(fā)育已經(jīng)基本趨于穩(wěn)定。根據(jù)生長發(fā)育階梯理論，顱面部深度越接近下部，生長發(fā)育變異越大，我們所選擇的L1、L2、L3為以下頜中切牙、下頦基骨凹點(diǎn)、下頦頂點(diǎn)位為標(biāo)志點(diǎn)與蝶鞍垂線的連線所設(shè)計(jì)的深度指標(biāo)，其變化受到髁狀突發(fā)育和旋轉(zhuǎn)、下頜牙齒變異等復(fù)雜因素的影響。為了增加對比量，我們選擇了與其相對應(yīng)的軟組織厚度指標(biāo)(D1、D2、D3)作為參考對照，更好的分析軟組織本身覆蓋所產(chǎn)生的遺傳和環(huán)境影響。

在下唇深度(L1)的檢測結(jié)果可提示環(huán)境因素影響。軟組織下唇凸厚(D1)的同卵對間均數(shù)具有顯著差異，幾乎沒有遺傳因素作用。下頜深度(L2和L3)的測量結(jié)果發(fā)現(xiàn)具有明顯的環(huán)境作用，這正是由于下頜自身發(fā)育以及下頜骨的旋轉(zhuǎn)生長方式有關(guān)，下頜的主要生長區(qū)在其升支部，升支的改建引起下頜體部的生長發(fā)育，引起下頦形態(tài)的改變，從而產(chǎn)生復(fù)雜的環(huán)境因素，而相對應(yīng)的軟組織下唇凹厚和頦厚(D2、D3)位于口輪閘肌和下頜肌群的附著處，它受到環(huán)境因素和遺傳因素的雙重影響。這也與Vanco等[9]學(xué)者的研究相符。根據(jù)本研究結(jié)果，我們認(rèn)為下頜基骨深度的確存在一定幅度的環(huán)境作用效果。通過改變下頜基骨的深度，可以使牙齒的位置移動存在更大的調(diào)整空間。因此，謀求下頜整體深度的改變，能夠?yàn)榕R床治療提供較大范圍的代償機(jī)制，從而使許多正畸治療獲得成功。

軟組織側(cè)貌是正畸診斷和治療設(shè)計(jì)的重要參考指標(biāo)，鼻、唇、頦三者之間的關(guān)系決定了正畸軟組織側(cè)貌。G-Sn-Pos角和Ns-Sn-Pos角是代表軟組織整體面型的重要測量指標(biāo)[9]。

相比之下，兩者都受到遺傳因素和環(huán)境因素和雙重作用。其中G-Sn-Pos角是以顱頂點(diǎn)所做的輪廓指標(biāo)，而Ns-Sn-Pos角則為軟組織鼻凹點(diǎn)作為標(biāo)記點(diǎn)，相比之下，Ns-Sn-Pos角能看到更多的環(huán)境因素作用。這也符合了顱面部的發(fā)育特點(diǎn)，鼻部要更持續(xù)的發(fā)育直至成人。此結(jié)論和Proffit等[10-13]學(xué)者的早期研究相符合。需注意的是，本研究中提示的遺傳因素作用，除基因遺傳相關(guān)外，還可能與相同家庭的生活習(xí)慣相同有關(guān)[14]。

總之，顱面深度，尤其面部軟組織厚度受到環(huán)境和遺傳雙重因素共同作用，且影響存在不同。其中下唇厚度受環(huán)境影響更為突出，而全面突度的角度主要受到遺傳和環(huán)境因素的雙重控制。本研究結(jié)果有助于發(fā)現(xiàn)更易受環(huán)境因素影響的軟組織部位，提高治療效果。

【參考文獻(xiàn)】

[1] Dugoni S A. Comprehensive mixed dentition treatment [J].Am J Orthod Dentofacial Orthop, 1998, 113(1): 75-84.

[2] Proffit W R. The timing of early treatment: An overview [J]. Am J Orthod Dentofacial Orthop, 2006, 129(4 Suppl): S47-S49.

[3] Peng J, Deng H, Cao C,etal. Craniofacial morphology in Chinese female twins: a semi-longitudinal cephalometric study [J]. Eur J Orthod, 2005, 27(6):556-561.

[4] 彭 靜,鄧 輝. 雙生子法在口腔臨床遺傳醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用 [J]. 中國優(yōu)生優(yōu)育, 2009, 15(2):82-84,90.

[5] 傅民魁, 田乃學(xué). 口腔X線頭影測量理論與實(shí)踐[M]. 北京: 人民衛(wèi)生出版社, 1992:19-20.

[6] Shapiro B L.A twin study of palatal dimensions partitioning genetic and environmental contributions to variability [J]. Angle Othod,1969,39(3):139-151.

[7] Marquezan M, Lau T C, Mattos C T,etal. Bone mineral density [J]. Angle Orthod, 2012, 2(1): 62-63.

[8] Araki K, Okano T. The effect of surrounding conditions on pixel value of cone beam computed tomography [J]. Clin Oral Implants Res, 2011,3(13):1503-1600.

[9] Vanco C,Kasai K,Sergi R,etal.Genetic and environmental influences on facial profile[J].Aust Dent J,1995,40(2):104-109.

[10] Proffit W R. Contemporary orthodontics[M].4th ed. St. Louis: Mosby, 2007: 27-165.

[11] Jelenkovic A,Poveda A, Susanne C.Common genetic and environmental factors among craniofacial traits in Belgian nuclear families: comparing skeletal and soft-tissue related phenotypes[J].Internationale Zeitschrift Für Die Vergleichende Forschung Am Menschen,2010,61(3):191-203.

[12] Burke P H,Healy M J.A serial study of normal facial asymmetry in monozygotic twins[J].An Hum Bio, 1993,20(6):527-534.

[13] 彭 靜, 鄧 輝, 曹采方. 6-12歲女童頭影測量中顱面形態(tài)遺傳作用的縱向分析[J]. 中華口腔醫(yī)學(xué)研究雜志, 2009, 3(3) : 37-42.

[14] Colman G G, Lindauer S J, Tuferkci E,etal. Influence of chin prominence on esthetic lip profile preferences [J]. Am J Orthod Dentofaical Orthop, 2007, 132: 36-42.

[15] Yogosawa F. Predicting soft tissue profile changes concurrent with orthodintic treatment [J]. Angle Orthod, 1990, 60(1):199-200.

[16] 彭 靜,鄧 輝, 曹采方. 7-12歲女星兒童5個頭影測量平面角度變化的縱向分析[J]. 華西口腔醫(yī)學(xué)雜志, 2002, 20(3):197-199.

[17] 呂 靖, 彭 靜, 鄧 輝, 等. 6～12歲雙生女童頭影測量中切牙位置遺傳作用的縱向分析[J]. 上海口腔醫(yī)學(xué), 2011,20(1):70-73.

[18] 彭 靜, 鄧 輝, 曹采方. 6-12歲女童頭影測量中顱面形態(tài)遺傳作用的縱向分析[J]. 中華口腔醫(yī)學(xué)研究雜志, 2009,3(3):37-42.