中國人群腭中縫形態(tài)特點分期與Demirjian牙齡的相關性

高 璐，谷 巖

(北京大學口腔醫(yī)學院·口腔醫(yī)院，正畸科 國家口腔疾病臨床醫(yī)學研究中心 口腔數字化醫(yī)療技術和材料國家工程實驗室 口腔數字醫(yī)學北京市重點實驗室，北京 100081)

腭中縫(midpalatal suture，MPS)是腭部的解剖結構，在嬰幼兒時期未閉合，隨生長發(fā)育，逐漸成熟、骨化并閉合[1]。Melsen等[2]觀察人頭骨標本后發(fā)現，腭中縫骨化閉合的生理年齡存在個體差異，Persson等[3]認為腭中縫骨化閉合的起始時間與骨骼生長發(fā)育的相關性較強。

上頜快速擴展腭中縫是一種常用的正畸治療方法[4]，依據力量大小與支抗來源，分為傳統(tǒng)牙支持式、微種植體支持式與手術輔助式。目前，傳統(tǒng)牙支抗式上頜快速擴展腭中縫是多數青少年患者的常規(guī)擴展腭中縫方法之一。傳統(tǒng)牙支持式上頜快速擴展腭中縫的骨性療效與腭中縫骨化閉合狀態(tài)密切相關[5-6]，擴展腭中縫起始年齡越大，骨性改變(以腭中縫打開與上頜牙槽骨改建為主)的比例將越小，而牙性改變(以上磨牙頰傾為主)的比例將越大[7]，且治療副作用也更加明顯[8-10]。對于腭中縫部分或全部骨化閉合的患者，微種植體支持式與手術輔助式上頜快速擴展腭中縫提供了骨性擴展腭中縫的可能[10]，但這兩種方法都包含較復雜的有創(chuàng)操作。

本課題組曾對1 076例中國人群樣本的錐形束CT(cone-beam CT，CBCT)影像進行了水平位的觀察，歸納出有節(jié)點意義的形態(tài)特征，將腭中縫連續(xù)的骨化閉合過程劃分為5期，建立了適用于中國人群的腭中縫形態(tài)特點分期方法(MPS分期)，并驗證了該方法的觀察者內與觀察者間一致性[11]。

Demirjian牙齡(簡稱牙齡)是一種常用的骨骼發(fā)育評估指標，由Demirjian等在1973—1976年建立，通過觀察恒牙的發(fā)育程度，獲知個體生長發(fā)育狀態(tài)[12-13]，其包含四個獨立的指標：左下尖牙、第一前磨牙、第二前磨牙與第二磨牙[14-16]。以每顆牙齒作為獨立觀察指標，可以避免掩蓋信息，從而更有效地評估牙齡與其他生長發(fā)育指標間的可能關聯[15]。牙齡與生理年齡的相關系數約為0.7[17]，相關性一般；與頸椎骨齡的相關性最高的牙齒為左下尖牙和第二磨牙，但僅能較準確判斷頸椎骨齡高峰前期，而無法有效預測高峰期的起止。因此，牙齡僅適合作為骨骼生長發(fā)育狀態(tài)的初步參考[16, 18]。

目前尚未見腭中縫生長發(fā)育與牙齡間關系的研究結果。本研究的目的是明確中國人群腭中縫形態(tài)特點分期與牙齡間的相關性，探索牙齡對腭中縫骨化閉合程度的預測能力。

1 資料與方法

1.1 研究對象

本研究經北京大學口腔醫(yī)院倫理委員會審批通過(PKUSSIRB-20180739147)。收集2013年1月至2018年4月期間在北京大學口腔醫(yī)院就診，且根據診斷和(或)治療需要在放射科拍攝CBCT的患者，選擇能觀察到腭中縫全長區(qū)域的CBCT。共納入1 076例患者，包括女性675例,男性401例，年齡范圍6.0～20.9歲。納入標準：Ⅰ類矢狀骨型；無正畸或正頜治療史；無系統(tǒng)性疾病或對顱面部骨骼發(fā)育有影響的綜合征史；無顱面部骨骼外傷、上頜腫瘤或唇腭裂史。

1.2 CBCT檢查及MPS分期和牙齡的記錄

采用NEWTOM VGi(QR S.r.1.Corp, Verona, Italy)大視野CBCT，管電壓110 kV，管電流2.81 mA，掃描視野15 cm×15 cm，軸向層厚0.3 mm，體素為各向同性，曝光時間3.6 s。檢查時患者直立，頭部處于自然頭位，下頜以頦托固定，保持Frankfort平面與地面平行。拍攝時，患者咬合處于牙尖交錯位，面部肌肉盡可能放松。CBCT下觀察并記錄各樣本的MPS分期[11]與牙齡[14-15]。

1.3 統(tǒng)計學分析

1.3.1頻數分布統(tǒng)計 采用Microsoft Excel 2011軟件(Mac版，Microsoft Corp.，Redmond，USA)進行MPS分期與牙齡的頻數分布統(tǒng)計。

1.3.2相關系數檢驗 MPS分期與牙齡均為有序等級變量，若二者均符合正態(tài)分布且呈等距或等比的線性關系，則采用Pearson相關系數檢驗；若以上任一條件不滿足，則應采用Spearman相關系數檢驗[19]。本研究采用SPSS 19.0軟件(IBM Corp.，Armonk，New York，USA)進行二者間的Spearman相關系數檢驗。

1.3.3診斷試驗分析 通過受試者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲線以及診斷效能指標值，評估某診斷指標相對于金標準指標的診斷效能[20]。為探索牙齡對腭中縫骨化閉合程度的預測能力，本研究將MPS分期作為金標準指標，牙齡作為待評估指標，采用Python 3.6統(tǒng)計軟件(Mac版，Continuum Analytics 5.3.0，Anaconda Inc. New York，USA)進行診斷試驗分析。診斷效能指標包括：ROC曲線下面積(area under ROC curve，AUC)、靈敏度、特異度、陽性似然比(positive likelihood ratio，PLR)。

2 結果

2.1 腭中縫形態(tài)特點分期與牙齡的頻數分布

MPS分期與牙齡的頻數總體呈正向分布，且女性與男性的分布相似。選取代表性較強的左下第二前磨牙與第二磨牙進行描述，頻數分布見表1。

表1 腭中縫形態(tài)特點分期與牙齡頻數分布表

對于左下第二前磨牙，牙齡B～D期者絕大部分處于MPS 1～2期，占95.2%。牙齡E期者仍是MPS 1～2期占比最大，此時3期占比上升，二者分別占85.3%和14.7%。牙齡F期者MPS 3期與1～2期占比基本相等，其次是4s1期，三者分別占45.1%、46.1%和8.8%。牙齡G期者MPS 3期占比最大，其次是4s1期，再次是1～2期，三者分別占49.8%、24.9%和18.9%。牙齡H期者大部分處于MPS 4～5期，占80.1%，另16.3%處于3期。

對于左下第二磨牙，牙齡B～D期者多處于MPS 1～2期，占89.7%。牙齡E期者仍是MPS 1～2期占比最大，此時3期占比上升，二者分別占67.4%和26.1%。牙齡F期者MPS 3期占比最大，其次是1～2期，再次是4s1期，三者分別占55.3%、34.2%和10.5%。牙齡G期者仍是MPS 3期占比最大，但其次是4s1期，再次才是1～2期，三者分別占50.7%、24.3%和16.8%。牙齡H期者大部分處于MPS 4～5期，占83.8%，另14.2%處于3期。

2.2 Spearman相關系數檢驗與診斷試驗分析

MPS分期與牙齡的Spearman相關系數檢驗結果見表2，左下第二磨牙的Spearman系數最高(0.68)， 其次是第二前磨牙(0.64)，男性略大于女性。各牙齒牙齡診斷效能最強的三組配對，按AUC值由大到小排序為：(1)左下尖牙牙齡-MPS：H-4s2、G-3、H-5；(2)左下第一前磨牙牙齡-MPS：H-4s2、H-5、G-3；(3)左下第二前磨牙牙齡-MPS：H-4s2、H-5、G-3；(4)左下第二磨牙牙齡-MPS：H-4s2、H-5、D-1。診斷試驗分析結果見圖1與表3。AUC值最大的是左下第二磨牙(0.67～0.73)，其次是第二前磨牙(0.64～0.72)。診斷效能最強的三組配對中，前兩對的靈敏度大于特異度，而第三對的特異度大于靈敏度。

表2 腭中縫形態(tài)特點分期與牙齡的Spearman相關系數檢驗

A, left lower canine; B, left lower first premolar; C, left lower second premolar; D, left lower second molar. DA, dental age; MPS, midpalatal suture.

表3 腭中縫形態(tài)特點分期與牙齡診斷試驗分析：診斷效能指標

3 討論

牙齡與生理年齡的相關性一般，相關系數約為0.7[17]，與頸椎骨齡的相關性在不同人群中存在差異，僅適合作為骨骼生長發(fā)育的初步參考[21-22]。本研究結果顯示，牙齡與MPS分期的Spearman相關系數以左下第二磨牙最高(0.68)，其次是左下第二前磨牙(0.64)，表明在牙齡預測MPS分期時，左下第二磨牙診斷效能最強，其次是左下第二前磨牙。診斷效能最強的配對為：(1)左下第二磨牙牙齡H期與D期，分別對應MPS 4s2～5期與1期；(2)左下第二前磨牙牙齡H期與G期，分別對應MPS 4s2～5期與3期。

AUC值一般介于0.5～1.0之間：AUC=1.0代表靈敏度與特異度均為1.0，這種完美的指標實際情況下基本不存在；AUC=0.5相當于隨機猜測，不具有預測價值；0.5

除AUC值外，靈敏度與特異度也具有一定參考意義。左下第二磨牙診斷效能最強的三組配對中，前兩對的靈敏度均大于特異度，第二前磨牙情況相似(表3)。因此，若檢查發(fā)現左下第二磨牙或第二前磨牙已完全萌出且牙根發(fā)育完成，則腭中縫骨化閉合很可能已過半。

此外，各牙齒牙齡H期者仍有14%～19%樣本處于MPS 1～3期(表1)，傳統(tǒng)牙支持式上頜快速擴展腭中縫仍存在成功機會，可酌情加拍擴展腭中縫前的CBCT，以明確腭中縫骨化閉合狀態(tài)。

以傳統(tǒng)牙支持式上頜快速擴展腭中縫，矯治器的佩戴、固位與加力要求有穩(wěn)定的支抗牙與高度足夠的臨床冠[17]。影響牙齒萌出的因素較多[24]，因此，需仔細評估牙齒生長狀態(tài)。觀察牙齡除有助于明確腭中縫骨化閉合程度外，也有助于明確支抗牙的發(fā)育情況。

綜上，除少數診斷效能較好的配對(左下第二磨牙牙齡H期-MPS 4s2，左下第二磨牙牙齡H期-MPS 5，左下第二前磨牙牙齡H期-MPS 4s2)外，牙齡診斷腭中縫形態(tài)特點分期的效能總體一般，應酌情加拍治療前CBCT，以明確腭中縫骨化閉合狀態(tài)。MPS分期與左下第二磨牙牙齡的Spearman系數最高(0.68)，其次是第二前磨牙(0.64)，若左下第二磨牙或第二前磨牙處于H期，則該個體腭中縫很可能超過4s2期。今后尚需擴大樣本量，探索中國人群腭中縫形態(tài)特點分期各期樣本的傳統(tǒng)牙支持式上頜快速擴展腭中縫的效應差異，以進一步評估該分期方法的臨床參考意義。