基于瞳孔中點的牙合平面橫向傾斜診斷的準確性研究

謝慧之，胡玲玲，謝志堅

偏頜畸形為一種常見的牙頜面畸形，其病因較多，主要可分為先天性發育畸形(第一、二鰓弓不全綜合征等)和繼發性牙頜面畸形。Ji等[1]對青年大鼠咀嚼肌注射肉毒素抑制肌肉功能，12周后觀察大鼠頜骨發育情況，發現大鼠出現下頜骨偏頜畸形以及上頜骨的牙合平面橫向傾斜，該研究表明偏頜畸形的發生可能與單側咀嚼肌的萎縮有關。對于偏頜畸形的患者，在決定具體治療方案之前，醫師需要確定其偏斜的來源是單純來源于下頜骨還是同時存在于上頜骨。1997年，Padwa等提出使用前后位X線片連接雙側磨牙頰尖所成直線與眶耳平面的線所成角度作為牙合平面Cant來檢測上頜牙合平面的傾斜度，結合患者證明微笑照判斷，當該角度>4°時，90%的觀測者可以發現其牙合平面橫向傾斜[2]。利用前后位X線片進行正面分析，但各點清晰度不佳，常常不能較好標記出研究者要求的標記點。Susarla等[3]及Oh等[4]提出使用患者正面照片或者正面閉眼情況下測量眼睛內眥到同側尖牙的距離，計算雙側咬合牙合平面橫向傾斜的差值[3-4]。盡管內眥點與尖牙點在水平向位置相近，但兩點的連線長度不能較好地反饋垂直向距離差異；存在鼻翼遮擋時會有測量誤差。二維照片可以較好地進行角度測量，不受限于照片放大縮小，但是臨床上需要先行照片拍攝再進行測量，操作便利性不強，且單純的面部照片僅能評價前牙區牙合平面或者唇的橫向傾斜角度，無法觀測到后牙區的情況。Naini等[5]通過使用垂直向固定的兩把鋼尺，一把鋼尺與瞳孔連線相平行，利用垂直的另一把鋼尺測量雙側尖牙托槽到水平平面的距離之差，計算上頜牙合平面橫向傾斜。該方法通過垂直向固定的鋼尺減少鋼尺角度傾斜可能帶來的測量誤差，且僅用于前牙區牙合平面的測量。

本次研究首次采用以瞳孔中點為基準進行牙合平面橫向傾斜診斷。該方法在臨床上用于評價上頜牙合平面橫向傾斜情況簡便易行。為檢驗該測量法的診斷效果，本研究選用在全頭顱CBCT三維重建后測得的骨性傾斜值作為診斷牙合平面橫向傾斜的金標準，對該臨床測量結果進行評價。

1 資料與方法

1.1 倫理審查

本回顧性研究獲得了浙江大學醫學院附屬口腔醫院倫理委員會審批通過，所有參與者都簽署了知情同意書。

1.2 患者資料

本研究納入我院牙頜面畸形聯合門診患者49例，納入標準為：①年齡滿18周歲；② 無面部創傷史；③資料完整，臨床檢查資料完整，于就診當日或就診1周內拍攝全頭顱CBCT。排除標準：①未滿18周歲；② 伴隨系統性疾病，顏面部畸形影響測量；③資料缺失。

1.3 研究方法

1.3.1 臨床傾斜測量：患者取自然頭位，雙眼視軸于同一水平向前看，于雙側后牙區放置一枚壓舌板或鋼尺，用直尺測量雙側瞳孔至壓舌板的垂直距離，如圖1，雙側差值的絕對值為臨床傾斜值，同一患者由同一研究者重復測量2次，取平均值。

注：臨床傾斜值=|瞳孔中點-牙合平面(右)-瞳孔中點-牙合平面(左)|

1.3.2 CBCT傾斜測量：患者均拍攝全頭顱CBCT，以雙側第一磨牙近中頰尖(U6)連線記為牙合平面水平；以雙側眶下點，均分雙側外耳道最上點建立眶耳平面(FH plane，FHP)，分別測量雙側第一磨牙近中頰尖(U6)至FHP的垂直距離(記為U6L，U6R)，雙側顴額縫內側點(FZ)至FHP的垂直距離(記為FZL，FZR)，雙側眶上點(Sor)至FHP的垂直距離(記為SorL，SorR)，如圖2，計算可得以下三個牙合平面傾斜值:

FZR，FZL：顴額縫到眶耳平面；SorR，SorL：眶上點到眶耳平面；U6R，U6L：第一磨牙近中頰尖到眶耳平面

Ior傾斜=|U6R-U6L|

FZ傾斜 =|(FZR+U6R)-(FZL+U6L)|

Sor傾斜=|(SorR+U6R)-(SorL+U6L)|

所有測量均由同一研究者重復測量2次取均值。

1.3.3 牙合平面橫向傾斜判定標準 以傾斜值≥2 mm作為該指標牙合平面傾斜陽性，記為臨床傾斜(+)，Ior傾斜(+)，FZ傾斜(+)，Sor 傾斜(+)，以Ior 傾斜、FZ傾斜以及Sor傾斜三個值中兩個值≥2 mm作為患者確實存在牙合平面橫向傾斜的金標準，記為CBCT傾斜(+)。若全頭顱CBCT視野所限未及眶上點區域，則需Ior傾斜和FZ 傾斜均符合要求才納入牙合平面傾斜。

1.3.4 不同骨性錯牙合畸形牙合平面傾斜判定 根據ANB角度對患者進行三型骨性錯牙合分類，如ANB<0°，則為Ⅲ型，如 ANB>3°則為Ⅱ型，其余視為Ⅰ型。根據三型錯牙合畸形，分別進行統計分析，比較臨床測量法和CBCT測量法對牙合平面傾斜的診斷差別。

1.4 統計學方法

列出臨床傾斜與CBCT傾斜的頻數分布四格表，進行McNemar及Kappa檢驗，評價兩者一致性。將臨床傾斜分別與Ior傾斜、FZ傾斜、Sor傾斜比較，列出四格表進行McNemar和Kappa檢驗，評價3個骨性指標中與臨床檢查最接近的指標，并運用ROC曲線分析各個參考值的診斷效能。

2 結 果

2.1 檢測結果陽性率及陰性率比較

根據臨床測量法檢查所得臨床傾斜(+)為53.1%(n=26)，CBCT傾斜(+)為49.0%(n=24)，臨床檢查所得牙合平面陽性率高于CBCT骨性測量。3個骨性指標的測量結果中，Ior傾斜(+)為44.9%(n=22)，FZ傾斜(+)為53.1%(n=26)，Sor傾斜(+)為38.5%(n=15)(表1)，除FZ傾斜外均顯著低于臨床檢查結果。

表1 牙合平面傾斜頻數統計

臨床檢查所得臨床傾斜(-)為46.9%，而CBCT傾斜所得陰性率為51.0%，FZ傾斜陰性率最低為46.9%，Ior傾斜(55.1%)及Sor傾斜(61.5%)陰性率均較高。

2.2 一致性檢驗及配對卡方檢驗

McNemar檢驗結果顯示，臨床檢查結果與3個骨性指標的測量結果均無顯著性差異；各測量法的結果一致性檢驗顯示，臨床傾斜與CBCT傾斜(Kappa=0.592)、FZ傾斜(Kappa=0.590)、Sor傾斜(Kappa=0.513)均有中等一致性，且一致性非隨機造成，與Ior傾斜(Kappa=0.175)一致性較差(表2)。

表2 卡方檢驗及Kappa一致性檢驗結果

2.3 根據骨性錯牙合類型進行分類檢驗

如表3，顯示不同錯牙合畸形狀態下，本樣本內CBCT傾斜陽性及陰性所占比例。在樣本中Ⅰ型錯牙合畸形8例(16.3%)，Ⅱ型錯牙合畸形16例(32.7%)，Ⅲ型錯牙合畸形25例(51.0%)。進行皮爾遜卡方檢驗得P=0.225，骨性錯牙合畸形類型與CBCT傾斜分類無相關性。

表3 按錯牙合畸形類型分類下的牙合平面橫向傾斜頻數統計

已知臨床傾斜與CBCT傾斜檢驗所得kappa值=0.592針對不同錯牙合畸形患者再分別進行配對卡方及一致性檢驗，可得Ⅰ型骨性錯牙合(Kappa=1)，Ⅱ型骨性錯牙合(Kappa=0.625)一致性高于總體樣本,Ⅲ型骨性錯牙合(Kappa=0.576)一致性低于總體樣本(表4)。

表4 不同錯牙合類型下瞳孔測量法與CBCT測量法的卡方檢驗及一致性檢驗結果

2.4 ROC曲線分析

根據CBCT傾斜進行分類，對比四個指標的敏感度及特異度，可以看到當臨床傾斜診斷標準定為1.5 mm時，敏感度及特異度均較為理想(圖3)。而3個骨性指標里FZ傾斜AUC值(0.945)，其預測準確性、臨床敏感度(0.950)及特異度(0.947)，和約登指數(0.897)均最高(表5)。

圖3 不同測量方法所得ROC曲線

表5 ROC曲線分析結果

3 討 論

平面橫向傾斜常直接影響患者正面觀的對稱與和諧，就算不存在頦部的偏斜，如果前牙區牙合平面呈現出2°～4°的牙合平面橫向傾斜，其微笑的美學效果也會大大低于無牙合平面橫向傾斜的患者[6]。而與此同時，牙齦暴露的程度、口裂的傾斜程度與牙合平面橫向傾斜相互作用影響患者的總體美學效果。當牙合平面橫向傾斜增加時如果總體的牙齦暴露同時增多，其帶來的美學負面影響減弱[7]；口裂的傾斜與牙合平面橫向傾斜相近或者一致時，可在一定程度上對牙合平面橫向傾斜起到掩飾作用，美觀效果得到改善[8]。偏頜患者為掩飾牙合平面橫向傾斜，無意中肌肉會發生代償性改變來改善面部美觀性，而表現為口角功能狀態的不對稱運動[9]。頜骨偏斜且頦部歪斜的患者往往伴有明顯的靜止狀下的口裂不平，通過雙頜手術糾正上下頜骨的偏斜狀態，即可有效改善唇部的美觀性[10]。偏頜畸形患者的軟組織不對稱，一方面是由于骨性偏斜的存在，另一方面卻也在一定程度上代償了偏斜的存在，可見軟組織的代償能力非常微妙，同時患者也會通過頭位改變來對畸形進行掩飾。大多數存在偏頜患者為了代償頦部的偏斜，會不自主地使用代償頭位，通過頭部偏斜來減少頦部偏斜的距離，從而出現瞳孔連線的傾斜，而一旦骨性畸形被矯正，該傾斜會得到明顯改善。Yang等[11]隨訪行雙頜手術改善偏頜畸形的13名患者，發現術后1年內，頭位的歪斜減少，同時瞳孔歪斜也得到改善，面上部對稱性得到改善，睜眼面積增大。

對于牙合平面橫向傾斜，有多種治療方法，最終目的均為改善患者軟組織的對稱性。Lee等[12]對比下頜單頜手術及雙頜手術改善偏頜畸形口裂偏斜的效果發現，下頜手術對口裂的改善更為明顯。對于牙合平面橫向傾斜不明顯的患者，有學者嘗試使用正畸替代手術改善傾斜，如微小支抗釘結合正畸治療即可有效改善牙合平面傾斜[13]。Takano-Yamamoto等[14]通過對偏頜患者上頜植入微小支抗釘輔助壓低后牙，獲得了3 mm的傾斜狀況改善。de la Iglesia等[15]通過對骨性Ⅲ類患者行下頜手術優先擺正下頜牙合平面，術后行左側下頜骨支抗釘牽引上頜牙齒伸長，實現了上頜3 mm開牙合的矯正同時擺正了上頜平面，從而為患者避免了上頜骨手術)。但單純通過正畸治療達到3 mm的改善是較為困難的，所以本研究以2 mm作為牙合平面橫向傾斜陽性標志，代表其可能需要手術輔助改善。對于嚴重傾斜的患者，除了常規正畸改善牙合平面傾斜外仍需結合雙頜手術[16]，該治療可獲得穩定理想咬合和長期的穩定性[17]。對于半側顏面發育不全等嚴重偏頜畸形的患者，若一次性雙頜手術無法達到要求的移動距離，則需配合使用牽張成骨的治療方法，以顯著改善唇部以及牙合平面的傾斜[18-19]。

本研究利用CBCT數據獲得清晰、完整的頭顱模型，可用于精確的數字化測量及分析。Lin等的研究表示通過雙側眶下點及平均外耳道最上點確定的三維眶耳平面(FHP)是具有可重復性的、可靠的測量參考平面[20]。Suseok等研究表明FHP以及顴額縫連線是最適合用于測量牙合平面傾斜的參考平面[3]。基于該平面，Lonic等對患者CBCT數據以FHP進行模型校準，對比眶下點，顴額縫點及眶上點到雙側第一磨牙近中頰尖的垂直向距離用于測量傾斜值，發現FHP為理想的三維評價平面[21]。本研究在FHP平面基礎上，結合三個骨性指標，對牙合平面橫向傾斜進行全面分析，減少了由于單一指標測量不準確帶來的漏診誤診。

對于偏頜畸形的研究，目前較多研究都基于Ⅲ型骨性錯牙合。Chen等通過對比雙側升支參考點到矢狀參考平面的垂直距離之差與頦部偏離矢狀參考平面的垂直距離進行對比，對Ⅲ型偏頜畸形患者進行分類，從而指導臨床手術方案的設計[22]。Chen的研究發現，如果頦部偏斜大于雙側升支的垂直距離之差，這類患者多同時存在上下頜骨橫向傾斜，而另外兩類患者則不存在明顯的上頜牙合平面傾斜。而對于Ⅱ類骨性錯牙合患者，大多集中于其矢狀向的上頜牙合平面的順時針旋轉導致其下頜骨順時針旋轉，而導致下頜骨后縮[23]。該現象存在的主要原因可能是，骨性Ⅲ型錯牙合畸形往往下頜前突，使得頦部偏斜的問題更為明顯，而Ⅱ型患者由于下頜后縮及軟組織的堆積使得頦部的偏斜問題不明顯。本研究包含不同骨性錯牙合畸形患者，本測量方法對不同的骨性錯牙合患者均有中等及以上的診斷效果。但本研究Ⅰ、Ⅱ型骨性錯牙合患者數量上較少，如需進一步明確相互關系，可以進一步增加樣本量。此外，針對牙合平面橫向傾斜和顳下頜關節疾病的相互關系也有學者進行先關研究,Amer等通過對不同顳下頜關節疾病患者的牙合平面橫向傾斜進行比較，發現可復性盤前移位患者相較肌筋膜疼痛患者而言有明顯的牙合平面橫向傾斜[24]。該類研究提示，上頜牙合平面橫向傾斜可能與顳下頜關節疾病相關。

本研究以雙側眶下點、均分雙側外耳道最上點建立的眶耳平面(FH plane，FHP)作為校準水平面，測量顴額縫內側點(FZ)，眶上點(Sor)，眶下點(Ior)到同側第一磨牙近中頰尖(U6)的垂直距離差，以反映上頜牙合平面橫向的骨性傾斜程度，并與臨床基于瞳孔中點的測量結果相比較。結果提示，臨床所得牙合平面橫向傾斜水平與顴額縫至第一磨牙牙尖的距離較為接近，可能與雙眼瞳孔連線與顴額縫連線的傾斜角度相近有關。在三個骨性傾斜指標中，FZ傾斜 AUC值(0.945)最高，其預測準確性、臨床敏感度及特異度、約登指數均最高。本研究基于瞳孔中點對牙合平面橫向傾斜進行測量，該測量方法的預測準確性進行評估，存在1.5 mm以上臨床傾斜的患者中包含80%的陽性患者，小于1.5 mm的患者包含84.2%的陰性患者，敏感度及特異性均良好，但確診仍建議結合CBCT進一步測量。

本次研究通過對臨床基于瞳孔中點測量所得的臨床傾斜和CBCT傾斜的對比，評價了該臨床測量方法對牙合平面橫向傾斜的檢驗效果，為偏頜畸形的診斷提供了臨床及影像學綜合評價的良好建議，增加了診斷的準確性，并能對后期正畸及正頜手術的方案制定提供一定的依據。后期的研究需擴大樣本量，進一步分析偏頜畸形與骨性錯牙合畸形的關系。同時結合三維照片，進一步確定瞳孔位置，并對眼裂、口裂、鼻翼等軟組織指標進行進一步的分析，全面評價偏頜畸形患者的面部對稱性。通過對偏頜畸形患者的術后定期回訪及三維照片拍攝，對比分析，進一步驗證相關指標的術后發展變化。

4 結 論

臨床測量瞳孔到牙合平面的垂直距離差來檢驗牙合平面橫向傾斜的測量方法準確度一般，當傾斜值大于1.5 mm時顯示較好的靈敏度及特異度。在以眶耳平面作為水平面的CBCT頭位狀態下，測量雙側后牙到顴額縫的垂直距離差所得出的牙合平面橫向傾斜值與基于瞳孔的牙合平面橫向傾斜值更為接近。