均角型青少年口咽氣道形態與上下頜骨的相關性

袁 潔,王小琴

(1山西醫科大學口腔醫學院,口腔醫院口腔科,太原 030001;2山西醫科大學口腔醫學院,第一醫院口腔正畸科;*通訊作者,E-mail:Wangxiaoqin2009@yeah.net)

口咽氣道狹窄是阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征(obstructive sleep apnea/hypopnea syndrome,OSAHS)的主要病理機制[1],研究青少年口咽氣道的相關影響因素對該疾病的預防有重要的臨床意義。口咽氣道是上氣道的重要組成部分,位于固有口腔的正后方,包括傳統上氣道分區的軟腭后區和舌根后區[2],與上下頜骨關系緊密[3]。有研究顯示不同矢狀骨面型的患者口咽氣道形態差異有統計學意義,與Ⅰ類相比,Ⅱ類口咽氣道更為狹窄,且口咽氣道的容積與下頜骨距氣道的距離有關[4]。也有研究結果指出口咽氣道形態與矢狀骨面型無關而與上下頜骨的矢狀向發育有關[3]。目前關于均角型青少年三種矢狀骨面型口咽氣道形態對比的研究較少,口咽氣道形態與上下頜骨的研究較為單一。本研究使用錐形束CT(cone-beam computed tomography,CBCT)在三維方向上精確測量口咽氣道與上下頜骨的形態[5],比較不同矢狀骨面型均角青少年患者的口咽氣道形態差異,分析口咽氣道形態與上下頜骨的相關關系。

1 資料與方法

1.1 研究對象

選取就診于山西醫科大學第一醫院口腔正畸科的90名均角型青少年患者,根據ANB角(上牙槽坐點A、下牙槽坐點B與鼻根點N連線的夾角)分為骨性Ⅰ類組、骨性Ⅱ類組、骨性Ⅲ類組各30例,男女比例均為1 ∶1,所有患者及其家屬均取得知情同意。

納入標準：①漢族，年齡12-15歲；②恒牙列；③均角骨面型(下頜平面MP與前顱底平面SN夾角，27.3°4.7°)，骨性Ⅲ類組(ANB<0.7°)；⑤體質量指數18.5 kg/m2≤BMI≤24 kg/m2。

排除標準:①有正畸治療史;②有唇腭裂、先天顱面畸形及下頜骨偏斜;③有口呼吸不良習慣及扁桃體肥大等呼吸系統疾病;④有腺樣體肥大病史及切除手術史;⑤有急慢性牙周病;⑥有軟腭及舌體形態大小異常。

1.2 實驗方法

1.2.1 CBCT影像的獲取 所有患者均由山西醫科大學第一醫院口腔影像放射科同一技師拍攝,拍攝儀器為:NewTom VG10048S(Verona,意大利);拍攝參數:電壓110 kV,掃描時間3.6 s,掃描視野15 cm×15 cm,最小軸向厚度0.3 mm。拍攝時受試者姿勢為端坐位,調整頭部姿態,使眶耳平面與水平面平行,唇頰部肌肉放松,后牙輕咬處于牙尖交錯位,避免吞咽及深呼吸等動作。掃描數據結果以Dicom格式輸入mimics20.0軟件,重建二維及三維圖像,連接蝶鞍點、鼻根點和顱底點確定頭顱正中矢狀平面。

1.2.2 口咽氣道的解剖分界 上界:過后鼻棘點PNS且與眶耳平面平行的CBCT軸位截面。下界:過會厭頂點E且與眶耳平面平行的CBCT軸位截面(見圖1)。

1.2.3 頭顱側位測量項目 所有患者均采集了頭顱側位片進行頭顱側位測量分析,頭影測量標志點:①S為蝶鞍點;②N為鼻根點;③A為上牙槽座點;④B為下牙槽座點;⑤Me為頦下點。MP平面是通過Me點與下頜角下緣相切的線。頭影測量角度:①∠SNA;②∠SNB;③∠ANB;④∠MP-SN(見圖2)。所有測量項目均由第一作者在規定時間內按同一標準完成,并在2周后行重復測量,取均值。

PNS:后鼻棘點;E:會厭頂點;過PNS點水平線為口咽氣道的上界;過E點的水平線為口咽氣道的下界;黃色區域為口咽氣道圖1 口咽氣道的解剖分界Figure 1 Anatomical boundary of oropharyngeal airway

S:蝶鞍點;N:鼻根點;A:上牙槽座點;B:下牙槽座點;Me:頦下點;MP平面:過Me與下頜角下緣的切線圖2 頭影測量標志點與測量平面示意圖Figure 2 Schematic diagram of cephalometric landmarks and measurement plane

1.2.4 口咽氣道形態的測量項目 ①S矢:口咽氣道正中矢狀截面積;②Smin:最小橫截面積;③Y最小橫截面:最小橫截面上矢狀徑;④X最小橫截面:最小橫截面上橫徑;⑤Ymin:最小矢狀徑,口咽氣道矢狀方向上最小距離;⑥Ymax:最大矢狀徑,口咽氣道矢狀方向上最大距離;⑦Xmin:最小橫徑,口咽氣道冠狀方向上最小距離;⑧Xmax:最大橫徑,口咽氣道冠狀方向上最大距離;⑨H:高度,口咽氣道垂直高度;⑩V:容積。口咽氣道測量項目示意圖見圖3。

A.正中矢狀截面積(S矢);B.橫截面積(Smin);C.矢狀徑(Y);D.橫徑(X);E.高度(H);F.容積(V)圖3 口咽氣道測量項目示意圖Figure 3 Schematic diagram of oropharyngeal airway measurement items

1.2.5 上頜骨形態的測量項目 ①上頜寬:雙側第一磨牙頰側骨板最凸點連線;②上頜長:前鼻棘點ANS與后鼻棘點PNS的連線;③D1:上頜骨舌側切牙區牙槽嵴頂與氣道的水平距離;④D2:切牙孔與氣道的水平距離。D1-D2為正中矢狀面上頜骨不同位置與氣道間的水平距離。上頜骨形態的測量項目示意圖見圖4。

ANS:前鼻棘點;PNS:后鼻棘點;上頜寬:雙側第一磨牙頰側骨板最凸點連線;上頜長:ANS-PNS連線;D1:上頜骨舌側切牙區牙槽嵴頂與氣道的水平距離;D2:切牙孔與氣道的水平距離圖4 上頜骨形態的測量項目示意圖Figure 4 Schematic diagram of measurement items of maxilla shape

1.2.6 下頜骨形態的測量項目 ①下頜體寬:兩側下頜角點Go間的連線;②下頜體長:下頜角點Go與頦頂點Gn的連線;③下頜升支長:下頜角點Go與髁頂點Co的連線;④下頜骨總長:髁頂點Co與頦頂點Gn的連線;⑤D3:頦棘至懸雍垂頂點的距離[4];⑥D4:下頜骨舌側切牙區牙槽嵴頂與氣道的水平距離;⑦D5:頦棘與氣道的水平距離;⑧D6:頦底點Me與氣道的水平距離。D4-D6為正中矢狀面上下頜骨不同位置與氣道間的距離。下頜骨三維重建后測量項目示意圖見圖5。

1.3 統計學分析

應用SPSS25.0軟件對各測量項目結果進行統計學分析,計量資料服從正態分布時采用均數±標準差進行描述,不服從正態分布時采用中位數(上四分位數,下四分位數)進行描述。三組間均數的比較采用單因素方差分析,中位數的比較采用Kruskal-Wallis檢驗,對差異有統計學意義的測量項目進行LSD-t檢驗;口咽氣道測量項目與上頜骨測量項目、下頜骨測量項目進行相關性分析,數據服從正態分布采用Pearson相關性分析,不服從正態分布采用Spearman相關性分析,若P<0.05,則差異有統計學意義。

Go:下頜角點;Gn:頦頂點;Co:髁頂點;Me:頦底點;下頜體寬:Go-Go連線;下頜體長:Go-Gn連線;下頜升支長:Go-Co連線;下頜骨總長:Co-Gn連線;D3:頦棘至懸雍垂頂點的距離;D4:下頜骨舌側切牙區牙槽嵴頂與氣道的水平距離;D5:頦棘與氣道的水平距離;D6:頦底點與氣道的水平距離圖5 下頜骨三維重建后測量項目示意圖Figure 5 Schematic diagram of measurement items after three-dimensional reconstruction of mandible

2 結果

2.1 三組患者的一般資料比較

三組患者年齡、∠SNB、∠MP-SN及BMI的測量值差異無統計學意義(P>0.05),∠SNA和∠ANB差異有統計學意義(P<0.05,見表1)。

表1 三組間年齡、BMI及頭影側位測量值之間的比較Table 1 Comparison of age, BMI and cephalometric position measurement among the three groups

2.2 三組患者的口咽氣道形態的比較

三種不同矢狀骨面型組間口咽氣道的容積、截面積、矢狀徑、橫徑及高度差異均無統計學意義(P>0.05,見表2)。

表2 三組間口咽氣道形態的比較Table 2 Comparison of oropharyngeal airway morphology among the three groups

2.3 上頜骨與口咽氣道形態的相關性分析

∠SNA與口咽氣道的最大橫徑和矢狀徑呈正相關關系(P<0.05,見表3)。上頜骨的寬度與口咽氣道的容積、正中矢狀位截面積和高度呈正相關關系(P<0.05),上頜骨的長度與口咽氣道無相關關系(P>0.05,見表3)。上牙槽嵴、切牙孔距氣道的水平距離(D1、D2)與口咽氣道的最大矢狀徑呈正相關關系(P<0.05,見表3)。上頜骨的寬度與口咽氣道最小橫徑呈負相關關系(P<0.05,見表3)。

表3 口咽氣道形態與上頜骨測量項目間的相關性分析Table 3 Correlation between oropharyngeal airway morphology and maxilla measurement items

2.4 下頜骨與口咽氣道形態的相關性分析

∠SNB與口咽氣道的最大和最小矢狀徑呈正相關關系(P<0.05),∠ANB與口咽氣道的最大橫徑呈正相關關系(P<0.05,見表4)。左右兩側下頜骨長取均值后與口咽氣道進行相關性分析,下頜骨的各項長度與口咽氣道容積、矢狀位截面積、高度、最大橫徑、最小橫截面上的橫徑和矢狀徑呈正相關關系(P<0.05,見表4)。下頜骨的寬度、頦棘至懸雍垂頂點的距離(D3)、頦底點至氣道的水平距離(D6)與口咽氣道的容積、矢狀截面積、最大橫徑、最小橫截面積上的橫徑呈正相關關系(P<0.05),頦棘至懸雍垂頂點的距離(D3)、頦底點與氣道的水平距離(D6)與口咽氣道最小橫截面上的矢狀徑呈正相關關系(P<0.05,見表4)。牙槽嵴頂與氣道的水平距離(D4)與口咽氣道的最大矢狀徑和最小橫截面積上的矢狀徑呈正相關關系(P<0.05,見表4)。頦棘與氣道的水平距離(D5)與口咽氣道的最大矢狀徑和最小橫截面上的橫徑呈正相關關系(P<0.05,見表4)。∠ANB與口咽氣道的最小橫截面積呈負相關關系(P<0.05,見表4)。

3 討論

上呼吸道長時間部分阻塞或間歇性完全阻塞是青少年阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征(OSAHS)的主要病理特征[6]。多因素導致的口咽氣道狹窄和塌陷都會增加OSAHS的發生風險。口咽氣道位于脊椎的前方,軟硬腭和舌體的后方。軟腭末端和舌后部的軟組織缺乏骨性結構支持,在受到被動壓力時,變形最大,容易發生塌陷[7]。對于口咽氣道狹窄的青少年患者,軟腭及舌后部軟組織的塌陷更易導致OSAHS的發生。因此在接診口咽氣道狹窄的青少年時,需根據其口咽氣道形態特點制定矯治計劃,通過口腔正畸治療改善口咽氣道狹窄問題,進而預防OSAHS的發生。

口咽氣道的形態受多方面因素的影響,排除垂直骨面型、年齡及性別等其他干擾因素,我們通過研究臨床矢狀骨面型分型、上頜骨形態和下頜骨形態對青少年口咽氣道的影響,分析均角型青少年患者的口咽氣道形態特點,為臨床矯治計劃的制定提供參考。

3.1 矢狀骨面型對口咽氣道形態的影響

胡小蓓等[8]通過分析75例不同矢狀骨面型青少年上氣道的形態,發現骨性Ⅱ類組與骨性Ⅲ類組口咽氣道的舌咽段差異有統計學意義,且骨性Ⅱ類組的上氣道總容積小于骨性Ⅰ類組和骨性Ⅲ類組。Firwana等[4]的研究結果也顯示骨性Ⅱ類患者口咽部氣道容積、矢狀位截面積和最小橫截面積上的矢狀徑小于骨性Ⅰ類患者。Alhammadi等[9]認為骨性Ⅱ類組咽氣道最小橫截面積大于骨性Ⅰ類組患者,骨性Ⅱ類下頜后縮伴有上咽部氣道容積減少,這種容積的減少一定程度上以最小橫截面積的增加補償了咽部氣道狹窄。但是Di Carlo等[10]研究的結果認為不同矢狀骨面型間的口咽氣道形態差異無統計學意義。Indriksone等[11]通過Meta分析氣道與矢狀骨面型的關系,認為現有研究成果不足以證明不同矢狀骨面型口咽氣道形態存在差異,還需要大量研究以明確兩者間的關系。

本實驗以ANB角作為標準劃分三種矢狀骨面型,結果顯示骨性Ⅲ類組的口咽氣道容積及矢狀位截面積等指標的均值小于骨性Ⅰ類組和Ⅲ類組,但差異沒有統計學意義。這與胡小蓓等[2]的另一項研究結果類似,胡小蓓認為青少年口咽氣道的大小與矢狀骨面型無關,而與上下頜骨的長度有關。一般情況下骨性Ⅱ類患者的下頜骨長度相對于骨性Ⅰ類和Ⅲ類患者較小,口咽氣道的容積也較小,但也存在上下頜骨較長的骨性Ⅱ類患者,因此不能僅根據矢狀骨面型分型判斷口咽氣道的大小。

3.2 上頜骨對口咽氣道形態的影響

以往研究多認為口咽氣道與上頜骨的發育無關[3,12],他們以SNA角代表上頜骨的矢狀向發育進行分組,發現上頜發育不足對口咽氣道的形態影響不大。陳巧云等[13]認為骨性Ⅲ類患者不同年齡段的上氣道形態不同,還未進入生長發育高峰期的青少年,上頜發育不足和軟腭的被迫靠后容易造成口咽部氣道的塌陷進而導致氣道狹窄,而生長高峰期后上頜骨發育不足對口咽氣道形態的影響較小。本實驗Ⅰ類和Ⅱ類組的SNA角分別與Ⅲ類組比較,差異有統計學意義,而三組間的SNB角差異無統計學意義,結果顯示三組間口咽氣道形態差異無統計學意義,表明上頜骨矢狀向發育不足對口咽氣道形態的影響較小,與上述實驗結果一致。

在以往實驗的基礎上,本實驗測量ANS-PNS的長作為上頜骨的長,測量兩側上頜第一磨牙的頰側骨壁的最凸點作為上頜骨的寬,研究上頜骨的大小與口咽氣道形態的關系,發現ANS-PNS的長與口咽氣道的形態無關。ANS-PNS的長度一定程度上代表了鼻基底的發育,因此對口咽氣道的影響較小。上頜骨的寬度與口咽氣道的多項測量值存在相關關系,上頜骨的寬度越大,口咽氣道的容積、正中矢狀截面積和高度越大,最小橫截面上的橫徑越小。上牙槽嵴、切牙孔距氣道的水平距離(D1、D2)與口咽氣道的最大矢狀徑呈正相關關系,即上頜骨距氣道的距離越大,口咽氣道的最大矢狀徑越大。我們還觀察到SNA角與口咽氣道的最大橫徑和矢狀徑呈正相關關系,即上頜發育過度會增加口咽氣道的最大橫徑和矢狀徑。

3.3 下頜骨對口咽氣道形態的影響

鄭趙楊等[14]使用CBCT測量下頜骨與口咽氣道的形態大小,發現下頜骨的長度與氣道舌咽段存在正相關關系,下頜骨的寬度與口咽氣道無相關關系。與此研究結果不同的是本實驗結果顯示下頜骨的寬度與口咽氣道的容積、矢狀截面積、最大橫徑和最小橫截面上的橫徑呈正相關關系。Firwana等[4]研究156例成年患者的CBCT,發現口咽氣道的容積和矢狀截面積與下頜骨距氣道的距離呈正相關關系。關于口咽氣道與下頜骨距氣道距離的相關性分析,本研究結果顯示頦棘至懸雍垂頂點的距離(D3)、頦底點與氣道的水平距離(D6)與口咽氣道的容積、矢狀截面積、最大橫徑、最小橫截面積上的橫徑和矢狀徑呈正相關關系,表明頦底部位置前移對口咽氣道形態有一定的影響,與國內外學者的研究結果一致[15,16]。ANB角與口咽氣道的最小橫截面積呈負相關關系,而按照ANB角進行分組卻無差異,主要是ANB角分組時取值范圍小且樣本量有限造成的。

均角型青少年患者口咽氣道的形態與上下頜骨存在一定的相關性。其中口咽氣道的容積隨上頜骨寬度的減小而減小;口咽氣道的容積隨下頜骨距氣道的距離的減小而減小;口咽氣道的容積隨下頜骨的長度和寬度的減小而減小。口咽氣道的最小橫截面積隨ANB角的增大而減小。綜上,上頜狹窄、下頜后縮的患者,下頜骨的長度和寬度越小,口咽氣道的容積越小,ANB角越大,口咽氣道的最小橫截面積越小。口咽氣道的容積和最小橫截面積與OSAHS的發生密切相關[1]。臨床治療中需要注意此類青少年患者擁有較小的容積和最小橫截面積,及時調整綜合治療方案,通過擴弓及促進下頜骨發育,改善狹窄的口咽氣道,降低OSAHS的發病風險。考慮到本實驗的樣本量有限,可能存在誤差,還需擴大樣本量以進一步提高本實驗結果的準確性。