理論髁突距的研究及其在頜骨復位重建中的初步應用

莊 海，張金燦，張怡雯，尤 瑩，朱榴寧，卜壽山

頜面部骨折以及下頜骨良惡性腫瘤是口腔頜面外科常見疾病，常常需要對下頜骨進行復位重建。隨著數字化技術的發展，術前虛擬手術以及數字化導板在臨床中得到了一定的應用，特別在腓骨重建下頜骨以及復雜的骨折復位中幫助較大[1-3]。

下頜骨復位、重建的目標是精準恢復患者下頜骨的功能和形態，但是外傷或腫瘤常造成頜骨連續性中斷、斷端移位，并且缺乏患者傷前的正常下頜骨形態，進行虛擬手術后難以驗證。頜骨骨折治療的一個重要標準是恢復患者傷前的咬合關系，僅憑患者傷后的CT數據，要在虛擬手術中精準恢復咬合關系十分困難。特別在下頜骨骨折中，大多數方案是通過虛擬手術復位下頜骨后3D打印模型，用于術前預彎制鈦板[4-6]。因此，如何在虛擬手術中精準復位下頜骨顯得更為重要。

目前驗證下頜骨復位的方法有：最大牙尖接觸位[7]、斷面最佳接觸關系[8]以及鏡像關系[9-11]。但這些方法的精度受重建者的經驗與熟練度影響大，并且過程耗時。下頜骨寬度是下頜骨復位重建中的一個重要參數，在下頜骨骨折的復位過程中，由于咀嚼肌的牽拉作用，以及下頜骨舌側閉合情況不易觀察，使得舌側間隙難以閉合，造成下頜骨的寬度增加[12]。在虛擬手術中，由于缺少復位標準，也常造成下頜骨寬度改變。因此，如果能通過一種簡單、有效的方法確定下頜骨寬度，可以提高虛擬手術的準確性和適用性。目前，許多學者在虛擬手術中，將髁突位于關節窩內來作為驗證下頜骨復位重建的一個指標[5,8-9]，但是這種方法存在一定的誤差，而且根據我們臨床觀察，并非所有髁突都完全位于關節窩的正中。髁突與關節窩是否存在一定的位置關系，目前國內外并沒有相關的研究。

本研究對100例CBCT數據進行處理分析，通過標記頜骨骨性標志，測量獲得雙側髁突、關節窩、下頜體等的距離及角度數據。統計分析后獲得相關解剖參數，為下頜骨的數字化重建，特別是下頜骨寬度的確定提供幫助。

1 資料與方法

1.1 研究對象

選擇2020年5月至8月于南京醫科大學第一附屬醫院口腔頜面外科就診并拍攝CBCT的100例患者影像資料，排除頜骨骨折病史以及明確的顳下頜關節疾病。其中男55例，女45例，年齡9～77歲平均38.12歲。通過CBCT獲得影像數據(Dicom格式)。

1.2 方法

1.2.1 確定參考平面并校正影像數據 應用Mimic 21軟件對頜骨Dicom數據進行三維重建，以眶耳平面(Frankfort horizontal plane，FH)即雙側耳點(PoL，PoR)與正中眶點(mid-orbitale，MOr)構成的平面作為參考平面。并以眶耳平面對原始數據重新切片校正，切片厚度為0.25 mm。

1.2.2 確定測量參數 對6個骨性標志進行標記(表1、圖1)，髁突頂點和關節窩頂點是在橫斷面上選擇髁突或關節窩最后消失的層面來定點。其他骨性標志主要是通過三維重建的頜骨模型來定點。根據定點獲得12個線性和角度變量(表2)。

1.2.3 下頜骨骨折術后回顧性分析 從既往病例資料中選取10例單純下頜骨骨折的患者。10例均行下頜骨骨折切開復位內固定術，在術中以咬合關系為標準復位下頜骨并行堅強內固定，患者術后均恢復較理想的傷前咬合關系。對這10例患者術后復查的CT數據進行重建分析，分別獲得術后CoD和術后FoD。

1.3 統計學處理

分析過程采用Spss 26軟件建立數據庫，對各項測量數據進行分析。根據數據類型進行配對t檢驗、成組t檢驗、單因素方差分析和線性回歸分析，并建立直線回歸方程。P<0.05為差異具有顯著性。

2 結 果

100例頜骨外形變量(線性/角度)均值、標準差、總體變異系數(COV)及P值見表3。左右側的角度變量的差異沒有統計學意義(P>0.05)，但是左右側的下頜支高度(RH)、下頜體長度(Go-Me)具有統計學差異(P<0.05)。角度變量的變異系數一般小于線性變量，特別是下頜體角(∠Go-Me-Pg)與頦角(∠MenL-Pg-MenR)的變異系數最小，下頜角(∠Co-Go-Me)與RH變異系數最大，這與徐立群等的相關研究結果相符[13]。男女的頦角、下頜體角與GoMeGo角沒有明顯差異(P>0.05)。

表3 下頜骨外形變量(線性/角度)的測量值和性別差異

對髁突距與關節窩距進行配對t檢驗見表4，發現在0～25歲與26～50歲年齡組中髁突距與關節窩距之間沒有統計學差異(P>0.05)。而在51歲以上年齡組中，二者差異具有統計學意義(P<0.05)。再將年齡作為分組變量，髁突距和關節窩距在不同年齡組之間沒有統計學差異(P>0.05)。而CoFo在不同組別中不同(P<0.05)。在兩兩比較中，51歲以上的年齡組與其他年齡組之間存在統計學差異(P<0.05)，0～25歲與26～50歲年齡組之間沒有統計學差異(P=0.81)。通過回歸分析研究年齡(Age)與髁突距關節窩距差值(CoFo =CoD-FoD)之間的線性關系，可以得到回歸方程CoFo=-0.48+0.03×Age(R2=0.12，P<0.05)。

表4 髁突距和關節窩距的測量值和年齡差異

通過對10例下頜骨骨折患者病例的術后影像資料的回顧性分析見表5。術后髁突距大于關節窩距，差異具有統計學意義。對這10例骨折患者的髁突距進行校正，計算理論髁突距(TCoD)=FoD+0.03×Age-0.48。并獲得術后髁突距與理論髁突距差(CoTCo)為(0.97±1.04)mm較CoFo((1.57±1.17)mm)減小(P<0.05)。

表5 骨折術后關節窩和髁突相關線性變量

3 典型病例

男性患者，91歲，無牙頜，CT顯示雙側下頜骨體部粉碎性骨折， 下頜升支受肌肉牽拉向內側轉動移位。將患者頜骨Dicom數據導入Mimics中，進行三維重建(圖2A)， 測量關節窩寬度為111.41 mm，根據線性回歸公式修正的理論髁實距為113.66 mm。通過軟件分割各骨折塊后進行虛擬手術，通過理論髁突距進行驗證并調整骨塊的位置和角度(圖2B)。將復位后的下頜骨數據導出為STL格式，模型通過3D打印機進行打印后預彎制重建板(圖2C)。術中暴露下頜骨后，復位骨折斷端，將預彎制重建板就位后，檢查重建板與下頜骨外形完全貼合，固定重建板(圖2D)。術后行CT掃描并進行驗證(圖2E)。術后關節窩寬度為111.25 mm，髁突距為114.13 mm，與理論髁突據113.66 mm相差0.47 mm，認為基本符合。考慮有兩個因素造成此結果差異：①即便術前預彎鈦板，骨折復位也很難和術前設計完全一致，存在一定的偏差。②兩次測量的關節窩距也不完全一致，提示兩次CT數據進行測量也存在一定的誤差。

A：術前頜骨三維重建；B：通過虛擬手術復位下頜骨；C：術前預彎制重建板；D：術中重建板復位并固定；E：術后下頜骨重建

4 討 論

腫瘤或者是外傷往往造成正常咬合關系的丟失、髁突移位。在骨折的治療中，恢復患者咬合關系是金標準。對于下頜骨粉碎性骨折的患者，特別當同時伴有上頜骨矢狀骨折時，術中難以確定下頜骨寬度，術后常常造成下頜骨寬度增加，髁突移位。而髁突過度移位可以造成關節紊亂、開口受限、面下1/3寬度增加等并發癥。現在使用數字化技術，通過虛擬手術復位錯位下頜骨，用最大牙尖接觸位、斷面最佳接觸關系、咬合碰撞檢測等來進行比對調整，過程復雜耗時，并且精度往往受重建醫師的經驗和熟練度有關。而且目前沒有一個較精確的重建復位標準，限制了數字化技術在頜面部骨折中的應用。

成人的下頜骨骨性標志變異大，左右側長度變量(RH與Go-Me)有明顯差異，這種差異可能是由于咀嚼習慣造成的[14]。下頜角與下頜升支長度變異系數最大，這可能與髁突作為下頜骨生發中心，受到后天繼發影響大。所以單純通過鏡像方法進行重建并不能獲得較高的準確度。下頜骨前部的角度變量變異系數小，可以用于頜骨缺損的重建[6]，但是無法用于精度要求較高的骨折患者。

50歲以下的患者CoD與FoD具高度一致性，CoFo最小值為-2.68 mm，最大值為2.73 mm，差異沒有統計學意義。隨著年齡增大，大于50歲后，CoD與FoD出現不一致，CoFo最小值-1.23 mm，最大值5.22 mm，差異具有統計學意義。過去有研究認為，人類50歲后髁突開始縮小[15]。但是，憑現有數據無法判斷這種差異形成的原因是由關節窩形態變化還是由髁突形態變化造成的。

在收集數據的過程中，沒有將混合牙列期(5～15歲)的患者作為排除標準。因此，在收集的100例患者中有7位患者處于混合牙列期(9～14歲)。考慮到混合牙列期的患者顳下頜關節處于發育期，對這7例患者單獨進行了統計分析，顯示他們的FoD與CoD沒有統計學差異(P=0.504)。我們認為他們依然符合對于理論髁突距的假設，所以在最后的數據中沒有將他們排除。但是這一年齡段的患者數據較少，對于混合牙列期以及年齡更小的患者還需要更多的數據進行分析。

通過對10例下頜骨骨折患者術后影像資料的回顧性分析，校正后的理論髁突距與關節窩距相比更接近術后髁突距，但是術后髁突距仍普遍略大于理論髁突距。這可能是由于通過咬合關系進行下頜骨復位，下頜骨頰側的骨縫在直視下往往可以較好關閉復位，但是舌側的骨縫可能無法完全關閉，仍可能造成下頜骨的寬度輕微增加[12]。由于差異較小，術后通過患者的咬合磨耗能進行調整。

許多研究將恢復髁突與關節窩的位置關系作為虛擬手術中下頜骨骨折復位的一個驗證方法[5,8-9]。在Marschall等建立的數字化骨折治療的流程中，認為虛擬手術的第一步應該從水平位、冠狀位以及矢狀位對髁突與關節窩的關系進行調整，確認髁突準確位于關節窩中[9]。根據我們在虛擬手術中對下頜骨復位的經驗，我們認為髁突與關節窩在冠狀位上的位置關系對下頜骨骨折復位最重要。虛擬手術中常優先選擇斷面最佳接觸關系進行初步的復位和驗證，而下頜骨前部的弧形形態使得通過斷面最佳接觸關系進行復位后往往造成下頜骨張開角度增大或減小，而髁突位于下頜骨的最后上方，髁突距就可以很好地反映頜骨的張開角度變化。雖然，下頜骨骨折的復位需要在三維的環境中進行，髁突距作為一個一維的參數不能作為驗證復位的唯一標準，但是通過理論髁突距確定下頜骨寬度和下頜骨張開角度，能在虛擬手術中復位頜骨起到重要作用。

同時，關節窩距可以通過術前的常規CT、CBCT獲得，無需其他特殊檢查，便于應用。關節窩由顳骨形成，無論是腫瘤還是骨折都較少累及，具有較高的適用性。通過理論髁突距確定下頜骨寬度，結合術前虛擬手術、預彎制重建板，可以明顯縮短手術時間，特別適用于粉碎性下頜骨骨折、伴缺損的下頜骨骨折等。所以，理論髁突距可以作為確定下頜骨寬度的理想參數，在下頜骨的復位重建中起到重要作用。但是，目前此研究樣本量100例仍相對較少，進一步加大樣本量可以得到更精確的結果。