安氏III類錯牙合的下頜形態研究

[摘要]目的:采用幾何形態測量法來探討骨性III類錯牙合下頜形態的特征。方法:隨機選取恒牙初期骨性III類與Ⅰ類錯牙合患者頭顱側位片各30張，描記下頜的16個標志點，數字化后采用Procrustes重疊法、薄板曲線法、歐式距離矩陣法和常規頭影測量法，以骨性Ⅰ類錯牙合患者作為對照組，對骨性III類錯牙合與Ⅰ類錯牙合進行兩組間t檢驗從而對其下頜形態進行比較。結果:III類錯牙合與Ⅰ類錯牙合相比，下頜形態有差異(P<0.05)，III類錯牙合組髁狀突長度、升支高度、下頜體長度增加，顳頜關節、頦部都靠前，下切牙舌傾。結論:III類錯牙合的下頜形態有其自身特點，并影響III類錯牙合的形成。

[關鍵詞]III類錯牙合;下頜形態;幾何形態測量法

[中圖分類號]R783.5 [文獻標識碼]A [文章編號]1008-6455(2010)04-0565-04

Mandible morphometric study of class III malocclusion

LIU Yang，HOU Lu，MU Ming-kui，HU Narisu，LU Xiao-li

(Department of Orthodontics，The Second Hospital of Harbin Medical University，Harbin 150001，Heilongjiang，China)

Abstract:ObjectiveGeometric Morphometric Analysis was introduced in the field of orthodontics to explore morphological character of mandible in class III malocclusion.MethodsThe lateral cephalograms of 60 skeletal classⅠand class III malocclusion were selected randomly. The cephalograms were described and sixteen homologous landmarks on mandible were identified and digitized. Procrustes superimposition， thin-plate spline， euclidean distance matrix and conventional cephalometrics analysis were used to analyse. T-test was used in treatment group(class III) and control group(class Ⅰ) to find differences in mandible morphology.ResultsCompared with class Ⅰ， the mandible morphology of class III had difference(P<0.05).The lengths of processus condyloideus and mandible，the height of rami ascendens were increased in class III. The position of temporomandibular joint and mental region changed forward. The lower incisor leaned to lingua. ConclusionThe mandible morphologies in class III malocclusions had special characteristics. The mandible affected the development of class III malocclusion.

Key words:Class III malocclusion;mandible morphology;geometric morphometric

安氏III類錯牙合是我國兒童常見的一種錯牙合畸形，被認為是一種隨著年齡增長畸形逐漸加重的疾病。下頜骨作為顱面部的重要組成部分，幾乎構成了面下1/3的大部分，對III類錯牙合的形成具有一定的影響，而以往對安氏III類錯牙合下頜骨的研究多采用的是傳統的頭影測量，并以事先確定的參考平面為標準，反映的是相對參考平面的位置關系，而忽視了物體自身形狀的表達。近年來幾何形態測量學被引入到正畸領域，其結果輸出更為全面直觀。

本研究采用幾何形態測量與傳統頭影測量兩種方法，對骨性III類與Ⅰ類錯牙合患者的下頜形態進行對比研究來探討III類錯牙合的下頜形態的特征，以明確下頜形態與錯牙合的關系。

1材料和方法

1.1 臨床資料:隨機選取2008年5月～2009年9月在哈醫大二院正畸科就診的安氏Ⅰ類錯牙合和III類錯牙合患者治療前的X線頭顱側位片各30張，男、女比例1:1，年齡12～16歲，平均14歲。納入標準:①漢族，身體健康，發育正常，無先天發育畸形，無口腔不良習慣;②無正畸治療史，無面部外傷史，無顳下頜關節病史及癥狀;③X線片要求清晰，分辨率高;④Ⅰ類錯牙合要求:磨牙為中性關系 0°

1.2 幾何形態測量法

1.2.1 數字化及定點:用同一掃描儀以1:1的比例對所有的頭顱定位側位片進行掃描后，將其轉化為JPG格式的圖形文件，然后在電腦上用APSDigit2.42軟件對圖像進行定點。共選出18個標志點(如圖1)。

1.2.2最小平方和重疊法(Procrustes Superimposition，PS):為了使兩組頭顱側位片上的各同源標志點間距離最小，采用APSDigit分析軟件分別將兩組頭顱側位片進行等比例放大、旋轉重疊等方法處理，以相應標志點間距離的平方和最小為重疊標準，重疊后各標志點的平均位置稱為一致點，連接所有一致點便會得到一個平均圖形，該平均圖形也是后續EDMA和TPS分析的基礎。對殘差(各樣本標志點與一致點的距離之差)進行方差分析，可看出兩組間是否有差異。

1.2.3薄板曲線法(Thin-plate Spline Analysis，TPS):用數學方法扭轉標定有標志點的方格圖[1]，使各同源標志點盡可能地靠近，最終得到下頜骨的變形方格圖，來直觀的顯示出骨性Ⅰ類和III類錯牙合的下頜骨形態。

1.2.4 歐式距離矩陣分析法(Euclidean Distance Matrix Analysis，EDMA):用WinEDMA軟件處理在最小平方和重疊法中得到的平均圖形，得到的平均圖形的標志點間線距比例矩陣可反映出兩組間下頜形態的特征。

1.3 常規頭影測量分析:8個線距、8個角度、1個線距比被用來評價兩組間下頜骨的形態差異。在同一亮度下，用硫酸紙定點描繪頭顱定位側位片，對測量項目進行測量。經SPSS13.0統計軟件對Ⅰ類和III類錯牙合組的測量值進行兩樣本t檢驗。

2結果

2.1 最小平方和重疊法:對骨性Ⅰ類和III類錯牙合的兩個平均圖形的殘差矩陣進行F檢驗，下頜圖形殘差2.835×10-3(P<0.05)，提示Ⅰ類錯牙合與III類錯牙合的下頜形態有差異。

2.2 薄板曲線法:進行Ⅰ類錯牙合和III類錯牙合的下頜形態比較，Ⅰ類骨面型的下頜平均形狀顯示，背景方格的直線是相互平行的，表明為規則性變化(如圖2)。與Ⅰ類錯牙合病例的下頜平均形狀相比，III類錯牙合病例下頜平均形狀發生以下變化(如圖3)。

通過對比以上兩圖，可以看出方格直線發生扭曲變形。所有反映髁突的標志點都在水平方向上發生壓縮、垂直方向上延伸。Co、Co1、Ar向上向前移動，Co2向前下移動，從Co到Go區域方格發生明顯延伸，反映出升支高度變長，觀察Id、Li點區域發現方格直線在水平方向發生壓縮，且Id、Li點向后移動，Go、Po點前移。

2.3 歐式距離矩陣分析法:Ⅰ類錯牙合和III類錯牙合的顱底平均形狀經EDMA軟件分析，以Ⅰ類錯牙合對照組為分母，III類錯牙合組為分子，分析結果見表1。

線距比值:在髁突、升支、下頜體部、頦部、牙槽突處兩組間有明顯差異。相對于Ⅰ類錯牙合組，III類錯牙合組的髁突寬度(Co1-Co2)減少了0.9%，髁突長度(L1-Co1)增加了1.2%，升支高度(Co-Go)增加了2%;III類錯牙合組較Ⅰ類錯牙合組在牙槽突矢狀向上(Mn-Id)減小了0.7%，(Mn-Li)減小了1.1%，(L1-Po)增加了1%。

2.4 傳統頭影測量分析結果:經過對頭顱側位片的測量，得到測量結果如下(見表2～4)

結果顯示，兩組錯牙合的升支高Ar-Go，下頜體長Go-Po，下頜總長度Ar-Gn，III類錯牙合組比Ⅰ類錯牙合組明顯變大，而III類錯牙合組的ī-MP、ī-NB角、頦角IdPo-MP顯著變小;相對于Ⅰ類錯牙合組，III類錯牙合組的下頜角Ar-Go-Me、SNPo變大，Po-NB線距也顯著變大，而ī-NB線距顯著變小，Id-Me頦高在兩組間無顯著性差異;升支高/下頜體長兩組間也有差異。

3討論

3.1 幾何形態測量與傳統頭影測量:本研究采用幾何形態測量學中的3種方法(Procrustes重疊法、TPS法和EDMA法)與傳統的頭影測量進行比較發現，應用幾何形態測量法進行研究時，不需要確定參考平面，因此可避免傳統頭影測量法在確定參考平面時產生的不足，達到最佳的重疊;并且幾何形態測量法所用的標志點的權重是相同的，不會因為某幾個權重較大的標志點的位置誤差而明顯影響結果的準確性。另外其輸出結果也更加直觀，有助于分析下頜骨形態差異。

3.2下頜形態的特點:下頜骨是顱面部唯一可動的骨，其生長發育易受外界因素的影響，它的大小、形狀、位置對形成個體協調的面型具有重要的作用。通常認為顱底結構決定髁狀突的位置，而髁狀突的生長方向能影響下頜的生長旋轉[2]。而臨床上采用傳統頭影測量方法時，最常用的SNB角只能反映出下頜相對于顱底的位置關系，而很難全面定量的評價出下頜骨形態的差異。因為個體的下頜骨形態多變，除了在大小、形狀方面有差異外，位置和旋轉因素也常對其結果產生影響。所以，有必要采取以坐標向量為研究基礎的形態測量法對其進行全面描述。HP.Chang，PH.Liu等[3]用幾何形態測量法對下頜前突的下頜骨形態做了研究，結果顯示上頜小且后移，下頜骨長且前移。Nanda等人研究[4]發現上下頜骨水平關系的變化主要取決于下頜骨水平生長量的個體差異，而與上頜骨水平向生長無密切關系，III類錯牙合主要表現是下頜前突而上頜相對正常。本研究結果顯示， 恒牙初期骨性III類錯牙合的下頜體長度、下頜總長度、升支高度、髁狀突長度明顯增加，升支高/下頜體長顯著變小，說明了下頜骨水平向過度生長超過垂直向生長，這與Singh的研究結果相同[5]。與Ⅰ類錯牙合組相比，III類錯牙合組的下頜骨形態已發生了明顯變化，下頜角變鈍，下頜角點位置前移。關節點Ar、髁頂點Co位置前移表明顳下頜關節位置前移，顳下頜關節位置前移造成了下頜前伸，這與國外許多學者的研究結果相同[6]。III類錯牙合組的頦部形態也發生了一系列的變化，頦角變小，Po-NB距顯著變大表明骨性III類錯牙合組下頜頦部骨量充分，頦部發育過度，這又進一步加重了III類錯牙合骨面型，而下切牙代償性舌傾可以掩飾已存在的頜骨畸形。

本研究結果證實III類錯牙合的下頜形態有其自身特點，并影響III類錯牙合的形成。

[參考文獻]

[1]Kendall DG.A survey of the statistical theory of shape[M].Statistical Science，1989:87-120.

[2]Dibbets JMH. Morphologial association between the Angle classes[J].Eur J Orthod，1996，18(2):111-118.

[3]Chang HP，Liu PH，Yang YH，et al.Craniofacial morphometric analysis of mandibular prognathism[J].J Oral Rehabil，2006，33(3):183-193.

[4]Nanda R， Biomechanic and esthetic strategies in clinical orthodontics[M]. WB Saunders Co，Philadelphia， PA 2005

[5]Singh G.D.Spline analysis of the mandible in human subjects with class malocclusion[J].Archs Oral Biol， 1997，42:345-353.

[6]Cohlmia JT， Ghosh J， Sonha PK， et al. Tomographic assessment of temporomandibular joints in patients with malocclusion[J].Angle Orthod，1996，66(2):27-35.

[收稿日期]2010-02-01 [修回日期]2010-03-11

編輯/何志斌