顧永春,周培剛,丁月峰,徐東風,倪龍興,史俊南
(1.市第一人民醫(yī)院,江蘇 吳江 215200;2.第四軍醫(yī)大學口腔醫(yī)學院,陜西 西安 730082)
掌握漢人恒牙牙根的變異規(guī)律,不僅具有重要的臨床意義,還具有重要的人類學價值。以往關于牙根和根管變異的漢人資料大多來自離體牙研究[1-5]。由于:①多根牙和細小彎曲牙根在拔牙時更易發(fā)生折斷;②一些含復雜牙根和根管系統(tǒng)的牙齒更易因治療失敗而拔除;③離體牙在確定牙位時可能存在偏差,因此通過離體牙研究大多存在樣本偏倚的缺陷,降低了資料的準確性[6]。
近年來,錐束 CT(cone-beam computed tomography,CBCT)因其精度高、射線量低、無創(chuàng)傷、掃描時間短等優(yōu)點,越來越多地應用于口腔臨床診斷[7-8]。本研究利用該技術,觀察中國西北地區(qū)漢族一個人群恒牙的牙根解剖形態(tài),以期揭示其牙根變異的特點及規(guī)律。
隨機調取2008-03—2010-10在第四軍醫(yī)大學口腔醫(yī)院放射科接受 CBCT(Galileos,Sirona Dental Systems GmbH,Bensheim,德國)掃描的漢族病人CT圖像數據。拍攝原因包括口腔外科治療、口腔正畸治療、種植牙、牙髓、牙周治療等。掃描層厚為125μm,重建圖像的空間分辨率為125μm。排除因缺牙較多影響牙位判斷;金屬樁、冠修復產生偽影;牙根未發(fā)育完全,影響牙根變異診斷者后,共取得500例病人的CT圖像數據,其中男性246 例,女性254 例,平均年齡(39.2 ±17.3)歲。
用Galileos Implant 1.7軟件(SICAT GmbH &Co.KG,Bonn,德國)讀取圖像。通過切換視角(水平面、近中遠中平面、頰舌平面)、調節(jié)放大率、連續(xù)推進或后退觀察層面觀察恒牙牙根的形態(tài)和數目,并記錄牙根的分叉、融合狀況以及其他解剖變異情況。
根尖部分叉大于根長1/4者被視為2個獨立牙根。上頜前磨牙可有1~3個根。下頜前磨牙近中根面有時會出現1條截面V形的發(fā)育溝,被視為單根與多根間的過渡型(圖1),有時甚至會出現2~3個根,上述解剖變異在人類學上被稱為“Tomes根”[9],本研究借用了該術語名詞。上頜磨牙近中頰根(MBR)、遠中頰根(DBR)、腭根(PR)中的任意2個根或3根之間可以發(fā)生融合。下頜磨牙近中、遠中根可在頰側融合,形成卷向舌側的截面呈C形根;若融合不完全,頰側留下較深的根間縱溝作者稱其為“不典型C形根”。下頜磨牙遠中根舌側有時出現1個額外根,稱遠中舌根(DL根)(圖2)。
統(tǒng)計各類牙根變異在不同牙位、不同性別組、左右側的發(fā)生率(分別按牙齒計數法和個體計數法)。組間率的比較采用卡方檢驗。左右側對稱性發(fā)生狀況采用Spearman等級相關性分析,計算相關系數rho值。P<0.05被視為有統(tǒng)計學意義。
發(fā)現3例雙根型下頜尖牙,發(fā)生率為0.63%(3/474人);2例為男性(牙33,43各1例),1例為女性(33牙位),均為單側分布。其余前牙未觀察到牙根變異。
上頜第一前磨牙多根(2或3根)的發(fā)生率為30.28%(132/436人)。有1例男性牙14有3根;另1例男性牙14、24為雙根,但頰根橫截面呈8字形,頰、舌側縱向有2條根面發(fā)育溝,有分化為3根的趨勢。上頜第二前磨牙雙根的發(fā)生率僅為4.13%(17/412人)。下頜第一前磨牙Tomes根的發(fā)生率為13.45%(60/446人)。有1例男性牙44、34皆為雙根,1例女性牙44為雙根。下頜第二前磨牙均為單根,未見Tomes根或其他解剖變異。
表1 前磨牙牙根變異狀況 (n)
上頜第一磨牙絕大多數為3根。1例男性牙26有4根(MBR分為2根),2例男性牙16、26均為2根(其中1人為 MBR與DBR融合,另1人DBR與PR融合)。2例女性牙26有2根(MBR與DBR融合);4例女性牙16、26均為2根(其中2人MBR與DBR融合,另2人DBR與PR融合)。
上頜第二磨牙3根(單側、雙側)的發(fā)生率為73.23%(279/381人),其中雙側3根發(fā)生率為57.48%(219/318人)。雙側上頜第三磨牙3根者為17.70%(20/113人)(表2)。此外,還觀察到2種較為罕見的牙根變異:①雙腭根(1例女性和1例男性的牙17,共4根);②MBR粗壯,頰舌向增寬形成分叉切跡或分為2根,PR細小并偏向遠中(1例男性牙26,1例男性牙17、27,另1例男性的牙17;1例女性牙27,1例女性牙17,另1例女性牙18)。
表2 上頜第二、三磨牙牙根變異狀況 (n)
下頜第一磨牙大多數為雙根,DL根的人群發(fā)生率為 31.98%(134/419人),牙齒發(fā)生率為25.89%(217/838牙);1例女性牙46單根(非 C形根),牙36為雙根;2例女性牙46為C形根,其中1例牙36為3根(含 DL根),另1例牙36雙根。
雙側下頜第二磨牙2根(含近、遠中根)者發(fā)生率為56.20%(222/395人),下頜第二磨牙融合根(C形或非 C形單根)的發(fā)生率為 41.77%(165/395人);未發(fā)現近中側存在雙根者;僅有1例男性牙47存在近中舌根,近中頰根與遠中根融合為C形根,對側同名牙缺失。1例女性牙47C形根卷向頰側,形成反向C形根,牙37位則為典型的C形根。下頜第三磨牙僅1例男性牙48近中存在2個根,遠中1個根,對側同名牙缺失。有時下頜磨牙C形根可與DL根合并發(fā)生(即遠中頰根與近中根融合成C形根)(圖3)。
圖1 下頜第一前磨牙Tomes根(箭頭)
圖2 下頜第一恒磨牙遠中舌根(箭頭)
圖3 47為C形根,37為C形根合并DL根(箭頭)
表3 下頜第一磨牙DL根雙側分布狀況 (n)
表4 下頜第二、三磨牙牙根變異狀況 (n)
表5 牙根變異發(fā)生率左、右側組,男、女性別組間的比較(卡方檢驗)
本研究的各項牙根變異在人類學上屬于牙齒形態(tài)特征(morphological dental traits);其發(fā)生受環(huán)境因素影響較小,主要受遺傳因素的控制,具有明顯的群體分布差異[9-10]。研究結果顯示:西北地區(qū)漢族人恒牙牙根的變異狀況基本符合東北亞地區(qū)蒙古族人群的共同特征。
在靈長類動物,下頜尖牙通常具有2個根;在人類,雙根型下頜尖牙在白人中發(fā)生率最高>5%;黑人、黃種人一般<1%[9]。本研究為0.63%。
上頜第一前磨牙雙根在黑人中發(fā)生率最高,一般>60%;白人、東南亞地區(qū)蒙古族人群發(fā)生率在30%~60%;北亞及美洲土著人群發(fā)生率在5% ~15%,東亞人群為 20% ~30%[9]。本研究為30.28%,處于東亞人群數據范圍的上限。而國內口腔解剖學教科書上未提供詳細的數據[11]。
下頜第一前磨牙Tomes根在黑人、澳大利亞土著人群中發(fā)生率最高,通常>25%;白人、繩文人、愛斯基摩人、新幾內亞人發(fā)生率在0% ~10%[9]。本研究為13.45%,介于兩者之間。國內口腔醫(yī)學教科書很少對此變異進行過詳細描述[11]。
3根型上頜第二磨牙在白人、美洲印地安人及東亞人中發(fā)生率為50% ~70%,美洲愛斯基摩人為35% ~45%,北非、東南亞、密克羅尼亞、美拉尼西亞人群出現率高達70% ~80%,黑人、澳大利亞土著人發(fā)生率最高,>80%[9]。本研究為73.23%,其中雙側上頜第二磨牙3根的人群發(fā)生率為57.48%。
3根型下頜第一磨牙在包括中國人在內的東北亞人群、北美北極土著人群發(fā)生率最高( >20%);而白人、黑人發(fā)生率一般 <5%[9];本研究人群發(fā)生率為31.98%,牙齒發(fā)生率為25.89%。Tu等[7]首先采用CBCT掃描的方法,發(fā)現該變異在中國臺灣人(非土著)的發(fā)生率為25.61%(63/246牙);Song等[12]采用螺旋 CT,觀測到此變異在韓國人中的發(fā)生率為24.5%(756/3088牙)。3者數值非常接近。單根型下頜第二磨牙在東北亞人群、西伯利亞南人群中發(fā)生率最高(>30%);其次為歐洲人、東南亞人、波利尼西亞人(20% ~30%);北美、密克羅尼亞、新幾內亞人發(fā)生率為10% ~20%[9]。本研究高達41.77%,絕大多數為C形根。
臨床醫(yī)師充分掌握恒牙牙根形態(tài)及數目的變異規(guī)律,對于預估牙髓治療難度,正確應對處理根管系統(tǒng)各類復雜變異情況,以及防止根管遺漏均具有重要的意義。
以往研究證實性染色體參與了牙齒的發(fā)育。但大多數牙齒形態(tài)特征在表型水平不存在或只存在較弱的性別差異[9]。與多數其他報道不同,本研究發(fā)現多項牙根變異存在性別差異。除了下頜磨牙DL根、上頜第二前磨牙多根、下頜第三磨牙融合根的發(fā)生率在男、女組間差異無統(tǒng)計學意義外(P>0.05);上頜第一前磨牙多根、下頜前磨牙Tomes根、上頜第二磨牙融合根、下頜第二磨牙單根(包括C形根)這4項牙根變異的性別差異均具有較強的統(tǒng)計學意義(P<0.005)。上頜第三磨牙融合根按牙齒發(fā)生率計算性別差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),但若按個體發(fā)生率計算則差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。分析原因,可能由于第三磨牙因拔牙或牙根未發(fā)育完成者較多,樣本偏小所致。此外,樣本的偏倚度、牙位、性別判斷的準確性對性別差異是否有統(tǒng)計學意義也影響較大。離體牙研究時,分叉較大的多根牙更易在拔牙時折斷而不能進入樣本池,會使男、女組中單根牙的構成比趨同,從而削弱了性別差異的顯著性。
總結各項牙根變異的分布規(guī)律,發(fā)現男性牙齒更傾向于多根(下頜第一磨牙DL根變異為例外),而女性傾向于融合根。這與男性具有更為粗壯的頜骨、更為強大咀嚼力相對應。
牙列在理想情況下是應當雙側對稱的,形態(tài)發(fā)生過程中左、右側接受相同的遺傳命令;但局部環(huán)境非遺傳因素對發(fā)育的干擾會導致對稱的偏離。人類學家常常通過觀察牙列的不對稱性來評估人群的遺傳力,從而進行人群比較[9]。計算方法有2種:一是計算單側發(fā)生或雙側對稱發(fā)生者在所有發(fā)生者中的百分比,二是計算牙齒特征雙側表達的相關系數。前者計算較為直接、方便,但其大小會受到牙齒特征發(fā)生率大小的影響;發(fā)生率越低,雙側對稱者所占百分數往往就很低,這是由于雙側不表達未被歸入對稱所致。一些學者認為雙側相關系數對于人群間的比較更有價值[9]。本研究發(fā)現前磨牙的3項變異、下頜第一磨牙DL根變異的左右相關系數rho均在0.7~0.8的范圍之內。3根型下頜磨牙左右相關系數男性組高于女性組(0.76比0.64),表明男性組對稱性更好。女性組、男女混合組右側發(fā)生率顯著高于左側(P<0.01和P<0.05)。而其他牙根變異的左、右側發(fā)生率均無統(tǒng)計學意義(P >0.05)(表5)。
根據牙齒發(fā)育的“域”假說(“field”theory)[9,13],牙列被分為若干個形態(tài)發(fā)生域,每個域內都有一個關鍵牙(pole/key tooth),外源性的形態(tài)發(fā)生因子(morphgen)在域內沿著遠離關鍵牙的方向呈梯度降低分布。關鍵牙在該區(qū)發(fā)生最早,形態(tài)最穩(wěn)定;而同域其他牙離關鍵牙越遠,受形態(tài)發(fā)生因子的作用越弱,其形態(tài)就越不穩(wěn)定。具體表現為:對稱性越差、牙齒特征的發(fā)生率低、出現更多的變異[9]。該現象在本研究中得到了證實。上頜第一前磨牙(關鍵牙)雙根率30.3%,到第二前磨牙迅速降低到4.1%。上頜第一磨牙(關鍵牙)幾乎全部為3根,至上頜第二磨牙雙側3根者發(fā)生率降至57.48%,而至上頜第三磨牙僅為17.7%。下頜第二、三磨牙DL根發(fā)生率也遠低于第一磨牙,且前者以單側分布為主,后者以雙側分布為主。教科書[11]關于下頜第二磨牙近中2個根(達3%)比遠中2根更普遍的說法本研究未能予以證實;其額外根通常仍是DL根,且可以與C形根合并發(fā)生,這與Song等[12]的報道一致。本研究還在第二、三磨牙發(fā)現多例復雜的牙根變異,其中一型為上頜磨牙MBR過度發(fā)育(粗壯并有分叉趨勢),PR發(fā)育不足(較為細小)并偏遠中,作者先前曾首次報道過此類牙根變異[14]。需要指出的是域假說只是提供了一個簡單的理論模型來解釋牙列的程式化發(fā)生。近年來,學者們開始從基因水平上探究其機制并取得了重要的進展。一系列同源盒基因家族成員(如:Msx、Dlx、Barx、Lhx、Pitx家族)被發(fā)現在特定的時間和空間里表達,參與了第一腮弓的程式化進程[15],但它們在牙根變異發(fā)生中的詳細作用尚待進一步研究。
綜上所述,西北地區(qū)漢族人恒牙牙根的變異總體上符合東北亞地區(qū)蒙古族人群的普遍特征,又在個別項目與該地區(qū)其他人群有所差別,有多項牙根變異具有顯著的性別差異。掌握其發(fā)生規(guī)律,具有重要的口腔醫(yī)學價值。
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