AngleⅡ類錯患者髁突表面積與體積三維重建測量

楊 珊，何 科，任嬡姝，戴紅衛(wèi)

(重慶市口腔疾病與生物醫(yī)學研究中心/重慶醫(yī)科大學附屬口腔醫(yī)院正畸科 400015)

髁突是顳下頜關節(jié)(temporomandibular joint，TMJ)的重要組成部分具有向多個方向生長的潛能，能夠對下頜骨各個方向的位移和旋轉作出選擇性應答反應，從而進行適應性改建，其形態(tài)和體積的變化，與其功能狀態(tài)相適應，進而可能影響整個顱面形態(tài)[1]。研究不同錯類型患者髁突的體積大小和形態(tài)特征，可以幫助正畸醫(yī)師更好地了解不同錯患者髁突的結構特點，為臨床治療提供參考。本研究采用錐束CT(CBCT)與Mimics10.0軟件，對66名Angle Ⅱ類錯患者的髁突進行三維重建，測量髁突的體積和表面積，計算髁突形態(tài)指數(shù)，并與AngleⅠ類錯患者的髁突大小進行比較，從而探究Angle Ⅱ類錯患者髁突的形態(tài)大小特征。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2010年1月到2011年12月到本院正畸科就診的AngleⅡ類錯患者66例，其中，男33例，女33例。納入標準：(1)年齡20～28歲；(2)無正畸或正頜治療史；(3)兩側面部對稱；(4)無顳下頜關節(jié)病史；(5)除第三磨牙外牙列完整無缺損；(6)無早接觸、干擾及偏側咀嚼；(7)磨牙為遠中關系，∠ANB≥5°；(8)全身情況良好。

1.2方法

1.2.1獲取CBCT片 由本院放射科的同一位醫(yī)師，用同一臺CBCT機，對選定的研究對象逐一拍攝CBCT片。拍攝時，要求患者端坐體位，眶耳平面與地面平行,在患者咬合于牙尖交錯位時進行CBCT掃描。掃描范圍：上界為眼眶上緣，下界為頦部。掃描基線：位于平面。所得解剖結構圖像以二維數(shù)字成像和醫(yī)學通信文件(2-D digital imaging and communications in medicine，DICOM)形式保存。

1.2.2髁突三維重建 參照文獻[2-3]方法，按以下步驟重建髁突三維形態(tài)(圖1)。(1)將以DICOM格式儲存的各層斷面CT的二維圖像資料導入到Mimics10.0 軟件中。(2)設置重建參數(shù)：調(diào)節(jié)圖像灰度值，最小值為-1 024，最大值為1 650；同時，選擇合適的閾值，要求保證髁突在這個范圍內(nèi)能夠清晰的成像，設置參數(shù)后，在冠狀面界面上滾動鼠標，使髁突影像顯現(xiàn)，檢查髁突成像有無缺損，以此判斷參數(shù)設置是否合理，本實驗所選擇的閾值100～3 071，全部髁突的圖像在此閾值范圍內(nèi)都清晰可見，無缺損。(3)確定圖像邊界：在橫斷面界面中滾動鼠標，當髁突影像從關節(jié)窩中消失時，消失前的那個高密度影像即為髁突的上界，繼續(xù)滾動鼠標，當髁突與喙突恰好斷開的瞬時，即為髁突的下界。選擇Edit Masks命令中的Erase選項，去除髁突上界以上及下界以下軟硬組織的影像。在矢狀面上滾動鼠標，使髁突形態(tài)完整顯現(xiàn)，然后在冠狀面上，選擇Edit Masks命令中的Erase選項，去除髁突后界以后軟硬組織的影像。(4)去除髁突相鄰組織影像：放大顳下頜關節(jié)區(qū)的橫斷面至全屏，在髁突上下界的范圍內(nèi)滾動鼠標，并點擊Edit Masks命令，逐層去除此時仍然存在于髁突上下及周圍各個方向的軟硬組織影像。(5)選擇Calculate 3D from Mask命令，重建三維圖像。

A：冠狀面；B：橫斷面，髁突上界；C：橫斷面，髁突下界；D：矢狀面；E：關節(jié)區(qū)內(nèi)出現(xiàn)的第一個白色高密度影像即為髁突的上界；F：關節(jié)乙狀連接消失的瞬間即為髁突的下界；G：三維重建后的髁突圖像。

1.2.3數(shù)據(jù)測量 利用Mimics10.0軟件的自動測量功能，測量髁突的表面積(mm2)及體積(mm3)。根據(jù)Krisjane等[4]的方法，由同一個測量者對全部患者的圖像資料先后兩次進行三維重建及測量數(shù)據(jù)，時間間隔兩周。對前后兩次測量結果用配對符號秩和檢驗，進行誤差檢測，若有誤差，則重新測量；無誤差，則求取各項的均值，記錄為最終測量結果并計算髁突形態(tài)學指數(shù)(髁突體積/髁突表面積)。將測量結果按性別，髁突位置(左/右側)分別進行分組比較；并將AngleⅡ類錯患者髁突的測量值與本課題組前期研究所得的AngleⅠ類錯患者髁突的測量值進行比較。

1.3統(tǒng)計學處理 采用SPSS16.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計分析，用獨立樣本t檢驗分析AngleⅡ類錯患者男、女髁突的差異，用配對t檢驗分析AngleⅡ類錯患者左右、側髁突的差異，用獨立樣本t檢驗分析AngleⅡ類錯患者與AngleⅠ類錯患者髁突的差異，以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結 果

2.1AngleⅡ類錯患者男、女髁突比較 AngleⅡ類錯患者男性髁突的體積及表面積均大于女性，兩組間差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，男性髁突形態(tài)指數(shù)也大于女性，但差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見表1。

2.2AngleⅡ類錯患者左、右側髁突比較 AngleⅡ類錯患者右側髁突的體積及表面積均大于左側，兩組間差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，右側髁突形態(tài)指數(shù)也小于左側，但差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見表2。

2.3AngleⅡ類錯患者與AngleⅠ類錯患者髁突比較 本研究中66例AngleⅡ類錯患者在不區(qū)分性別及髁突位置的情況下，測量的髁突體積為(1 336.4±294.1)mm3，髁突表面積為(1 116.7±249.9)mm2，髁突形態(tài)學指數(shù)為(1.21±0.12)。AngleⅡ類錯患者髁突的體積及表面積均小于AngleⅠ類錯患者，兩組間差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，AngleⅡ類錯患者髁突形態(tài)指數(shù)也小于AngleⅠ類錯患者，但差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見表3。

表1 AngleⅡ類錯男、女患者髁突比較

表1 AngleⅡ類錯男、女患者髁突比較

性別體積(mm3)表面積(mm2)髁突形態(tài)指數(shù)男性1365．50±275．201170．00±213．301．17±0．12女性1292．80±232．901083．00±183．201．14±0．13t2．4092．830-0．802P0．0170．005 0．414

表2 AngleⅡ類錯患者左、右兩側髁突比較

表2 AngleⅡ類錯患者左、右兩側髁突比較

部位體積(mm3)表面積(mm2)髁突形態(tài)指數(shù)左側1253．90±189．201069．10±162．601．17±0．11右側1365．10±268．601153．50±221．101．19±0．12t3．2783．0140．466P0．0020．0040．643

表3 AngleⅡ類與AngleⅠ類錯患者髁突比較

表3 AngleⅡ類與AngleⅠ類錯患者髁突比較

類型體積(mm3)表面積(mm2)髁突形態(tài)指數(shù)AngleⅠ類1455．70±172．401229．60±197．301．25±0．11AngleⅡ類1336．40±294．101116．70±249．901．21±0．12t4．0994．135-0．415P0．0000．0000．653

3 討 論

3.1CBCT的準確性 影像學檢查是口腔醫(yī)生臨床與科研工作中常用與必備的檢查手段。針對口腔檢查的實際需要而專門研發(fā)的CBCT三維成像技術已成為近年來口腔影像學發(fā)展的熱點[5]。Maret等[6]的研究結果顯示，CBCT對所有重要區(qū)域的三維重建均無幾何偏差，也不存在系統(tǒng)誤差。Moerenhout等[7]研究結果顯示，運用CBCT掃描，并用Maxilim和Mimics軟件進行三維重建的準確性很高。Baumgaertel等[8]用CBCT和精確到0.01 mm的數(shù)字測徑器對30副顱骨進行測量，統(tǒng)計結果顯示兩者結果高度一致，證實CBCT是可靠和精確的。

3.2關于測量值的分析

3.2.1AngleⅡ類錯患者男女髁突形態(tài)大小的差異 本研究發(fā)現(xiàn)，AngleⅡ類錯男性患者髁突的體積和表面積均大于女性。該結果與Song等[9]對韓國人做的一項關于兩性頭面部線距比例大小的研究結果基本一致，即無論正面還是側面，男性均比女性更大，這應當是與男、女自身的骨骼結構特點相一致的。2010年Tecco等[3]對150例高加索人的髁突體積和表面積進行測量，也發(fā)現(xiàn)女性的髁突體積顯著小于男性，但髁突表面積男女無顯著差異，這與本研究的結果并不完全一致，分析其原因可能有兩個：一是不同人種間存在差異，二是該研究未區(qū)分錯類型。

3.2.2AngleⅡ類錯患者左、右側髁突形態(tài)大小的差異 本研究結果表明，AngleⅡ類錯患者右側髁突的體積和表面積均大于左側，兩側髁突大小不對稱。王智軍等[5]對不同錯類型的髁突進行線距與角度測量，結果顯示，臨床表現(xiàn)為面部對稱且無關節(jié)問題的AngleⅡ類與Angle Ⅲ類錯患者左、右兩側的髁突形態(tài)有差異，這與本研究的結果相符合。Katsavrias[10]的研究結果表明，AngleⅡ類錯患者的兩側髁突高度不一致，也說明AngleⅡ類錯患者左、右髁突可能存在大小不對稱。因此，顏面對稱的AngleⅡ類錯患者左、右兩側髁突大小可能不對稱，在臨床檢查時可通過CBCT來判斷。對這類錯患者在正畸治療時要特別注意下頜中線是否偏斜以及兩側的咬合關系是否對稱等問題。

3.2.3AngleⅡ類錯患者與AngleⅠ類錯患者髁突形態(tài)大小的差異 對于錯類型與髁突形態(tài)大小之間的關系，目前還存在爭議。有研究發(fā)現(xiàn)錯類型與髁突形態(tài)大小有相關性[11-13]，也有學者證實這二者之間無關聯(lián)[14]。究其原因，應與二維影像學研究的局限性有關。這些學者使用的是全景片或頭顱定位側位片，并不能完全準確測量髁突的形態(tài)大小。

本課題組在前期研究中曾對70例(男34例，女36例)20～28歲的AngleⅠ類錯患者髁突的形態(tài)大小進行了三維重建和測量，在不區(qū)分性別及髁突位置的情況下，AngleⅠ類錯患者髁突體積為(1 455.70±172.40)mm3，髁突表面積為(1 229.60±197.30)mm2，髁突形態(tài)學指數(shù)為1.25±0.11。對比本次研究結果可以看出，AngleⅡ類錯患者髁突的體積和表面積均小于AngleⅠ類錯患者。

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