徐雅婷,吳 嵩,宋志蕓,巢舒銘,陳文靜
以往正畸醫(yī)生對軟硬組織的測量大多數(shù)集中于頭顱側(cè)位片、面部彩照等二維圖像,而不對稱畸形在側(cè)貌中通常無法體現(xiàn),且在平面照片中較難準(zhǔn)確測量。錐形束計算機(jī)斷層掃描(cone-beam computed tomography scans, CBCT)與三維立體攝影(three-dimensional facial scanning images, 3dMD)能夠在計算機(jī)上擬合成三維圖像,從多個角度觀察測量,在研究不對稱畸形上有著極大的優(yōu)勢[3]。有文獻(xiàn)顯示,3dMD的成像精度與傳統(tǒng)照相技術(shù)無明顯差異[4-5]。CBCT在硬組織的測量上也有著極高的精度,而在軟組織測量上因拍攝體位的不同和精度不足而略有欠缺[6],但將CBCT的軟組織與3dMD的圖像融合以后,誤差在可接受的范圍內(nèi)[7]。因而本文將3dMD與CBCT結(jié)合起來,探討正畸正頜聯(lián)合治療前后軟硬組織的變化,以期對手術(shù)進(jìn)行指導(dǎo)。
1.1.1 樣本選擇 2014—2018年來南京醫(yī)科大學(xué)附屬口腔醫(yī)院就診的20例骨性Ⅲ類偏頜患者,男11例,女9例。納入標(biāo)準(zhǔn):①17~40歲,顏面部不對稱,頦部偏斜量大于1 mm[8];②接受正畸-正頜聯(lián)合治療;③拍攝時體重變化不超過2 kg。排除標(biāo)準(zhǔn):①顏面部有嚴(yán)重外傷和缺損;②實驗過程中有其他面部整形;③骨關(guān)節(jié)病,髁突嚴(yán)重吸收。
1.1.2 三維攝影技術(shù) 本研究采用3dMD face 三維照相系統(tǒng) (3dMD LLC,Atlanta,USA)采集三維立體影像。該系統(tǒng)由位于拍攝對象前方兩側(cè)特定角度的兩組攝像機(jī)構(gòu)成,每組包含兩個黑白相機(jī)和一個彩色相機(jī)。拍攝時,兩組相機(jī)同時捕捉被攝物體表面的反射光,生成點陣云,然后由計算機(jī)將二維圖像整合成三維圖像[9]。
1.1.3 錐形束CT 本研究采用NewTom VG型錐形束CT機(jī)(NewTom,意大利) 對受試者進(jìn)行掃描,掃描時,患者處于臥位,雙側(cè)后牙輕輕咬合。掃描時焦點0.3 mm,掃描層厚0.25 mm,掃描時間18 s,掃描角度360°。
1.1.4 軟件處理 將CBCT掃描生成的Dicom文件導(dǎo)入Dolphin Imaging11.0軟件(Dolphin,美國)進(jìn)行圖像重建,同時導(dǎo)入3dMD圖像,兩者在最大擬合程度時重疊。在軟件的Orientation界面設(shè)置三維坐標(biāo)系參考平面,在 Digitize /Measure界面標(biāo)記標(biāo)志點。
1.2.1 3dMD拍攝與CBCT掃描 運用同一臺三維攝影機(jī)器分別拍攝每一位患者術(shù)前的、術(shù)后3個月的3dMD圖像?;颊弑3肿?,上半身直立,頭部取自然頭位,雙眼平視前方,上下后牙輕輕咬住,嘴唇自然放松,面部表情肌自然放松[10]。運用同一臺錐形束CT對顱面部進(jìn)行掃描,掃描時患者保持臥位,牙齒保持在牙尖交錯位。
1.2.2 3dMD文件與CBCT數(shù)據(jù)的導(dǎo)入與重疊 將拍攝的3dMD和CBCT文件同時導(dǎo)入Dolphin imaging 11.0,通過雙側(cè)內(nèi)眥與鼻尖點進(jìn)行初步重疊,然后運用軟件自帶的最大程度匹配重疊功能,可將3dMD與CT數(shù)據(jù)中的軟組織重疊。
1.2.3 基準(zhǔn)坐標(biāo)系的確定[11]Lonic等[12]的研究表明,F(xiàn)H平面是三維成像中檢測傾斜的最佳方法,因此本文在建立三維坐標(biāo)系的時候選擇了眶耳平面(frankfort horizontal plane,F(xiàn)H平面)為水平面。確定平行于FH平面且過鼻根點(N)的平面為水平面(horizontal plane,HP);確定垂直于FH平面,通過顱底點(Ba)和鼻根點(N)的平面為顱骨正中矢狀面(sagittal plane,SP);確定同時垂直于水平面HP、矢狀面SP且通過鼻根點N的平面為冠狀面(coronal plane,CP),見圖1。
圖1 基準(zhǔn)坐標(biāo)系的確定Fig.1 Determination of reference coordinate system
1.2.4 標(biāo)志點的描記 在Dolphin軟件的3dMD圖像上,標(biāo)出13個軟組織標(biāo)記點(圖2):鼻根點(nasion,S_N)、鼻尖點(pro-nasale, S_Prn)、雙側(cè)鼻翼點(left and right alar curvature point,S_RAc/LAc)、鼻底點(nasal base,S_Nn)、上唇緣點(labiale superius,S_Ls)、下唇緣點(labial inferius,S_Li)、雙側(cè)口角點(left and right cheilion,S_Rch/Lch)、頦前點(pogonion,S_Pg)、頦下點(menton,S_Me)、雙側(cè)下頜角點(left and right gonion,S_Rgo/Lgo) 。在CBCT重建圖上,標(biāo)出12個硬組織標(biāo)記點:鼻根點(nasion,H_N)、前鼻嵴點(H_ANS)、A點(H_A)、雙側(cè)顴牙槽嵴點(infrazygomatic crest,H_RMx/LMx)、B點(H_B)、雙側(cè)頦孔點(left and right foramen,H_RFm/LFm)、雙側(cè)下頜角點(left and right gonion ,H_RGo/LGo)、頦前點(pogonion,H_Pg)、頦下點(menton,H_Me)。
A:軟組織標(biāo)志點;B:硬組織標(biāo)志點
圖2標(biāo)志點的定位
Fig.2Location of landmarks
對于應(yīng)當(dāng)位于面中線的標(biāo)點,AI=x(x為該標(biāo)記點的x坐標(biāo)值)
采用統(tǒng)計軟件包SPSS 20.0,對獲得的不對稱系數(shù)進(jìn)行配對t檢驗(α=0.05,當(dāng)P<0.05時表示數(shù)值差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。)
本實驗共收集偏頜畸形的患者20例,平均年齡(20.9±4.27)歲,最小年齡17歲,最大年齡38歲,男11例,女9例,均經(jīng)過正畸正頜聯(lián)合治療,拍攝術(shù)前術(shù)后3dMD圖像與CBCT。
統(tǒng)計結(jié)果顯示,正頜手術(shù)之后,在軟組織中,患者上唇緣點、下唇緣點、雙側(cè)口角點、下頜角點、頦前點、頦下點的不對稱系數(shù)均有改善,硬組織中,B點、顴牙槽嵴點、頦孔點、下頜角點、頦前點、頦下點不對稱系數(shù)均有改善。P<0.05,差異有統(tǒng)計學(xué)意義。軟組織鼻底點和鼻翼點的不對稱率也有改善,但差異無統(tǒng)計學(xué)意義。
表1位于面中線的標(biāo)志點術(shù)前術(shù)后不對稱系數(shù)的改變
測量項目治療前治療后治療前后差值P軟組織的AI 鼻根點0.76±0.570.75±0.630.02±0.880.93 鼻尖點1.15±0.830.88±0.590.27±0.870.18 鼻底點1.25±0.830.81±0.610.43±1.030.08 上唇緣點2.18±1.421.41±0.860.77±1.440.03? 下唇緣點3.15±1.671.98±1.081.17±1.920.01? 頦前點4.99±2.692.19±1.222.81±2.450.00? 頦下點6.14±3.242.3±1.393.84±3.000.00?硬組織的AI 鼻根點0.4±0.380.45±0.32-0.05±0.340.49 前鼻嵴點0.85±0.580.92±0.87-0.07±0.680.65 A點0.97±0.760.91±0.840.07±0.720.68 B點4.83±3.102.47±1.342.36±2.760.00? 頦前點5.80±3.852.62±1.663.18±3.810.00? 頦下點6.09±4.212.81±1.703.28±4.130.00?
表2對稱標(biāo)志點術(shù)前術(shù)后不對稱系數(shù)的改變
測量項目治療前治療后治療前后差值P軟組織的AI(mm) 鼻翼點2.84±1.212.28±0.810.56±1.260.06 口角點5.93±3.103.19±1.762.75±3.38 0.00? 下頜角7.24±4.235.38±3.271.86±3.51 0.03?硬組織的AI(mm) 顴牙槽嵴點3.90±2.012.76±1.011.13±1.940.02? 頦孔點10.50±6.776.96±4.453.54±6.610.03? 下頜角點7.95±4.446.21±3.771.74±2.660.01?
本研究中,正頜手術(shù)前后變化最大的為軟組織頦下點,其次為硬組織頦下點。Kogou等[14]的研究顯示,頦部是評估對稱性的首要指標(biāo),在正頜手術(shù)矯正偏頜的病例中變化最大,這與本研究的結(jié)果相同。整體而言,在位于面中線的標(biāo)志點中,手術(shù)前后不對稱系數(shù)的改變由上而下依次增大。硬組織標(biāo)志點中,上頜骨的標(biāo)志點僅有顴牙槽嵴點在手術(shù)前后的差別有統(tǒng)計學(xué)意義,而下頜骨的所有標(biāo)志點改變均有統(tǒng)計學(xué)意義,這提示正頜手術(shù)主要改善下頜骨的不對稱性,特別是中線上標(biāo)志點的不對稱性。已有文獻(xiàn)表明,偏頜患者的畸形主要出現(xiàn)在下頜骨,特別是在髁突與下頜支[15-17],這與本研究結(jié)果相符。然而,下頜頦孔的不對稱系數(shù)術(shù)后雖然得到一定改善,仍是所有標(biāo)志點中最大的,這可能是因為骨性Ⅲ類偏頜畸形下頜骨的不對稱并非簡單的下頜骨位置偏斜,而是內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜的扭曲與不對稱的發(fā)育[18],因此頦部的對稱性常常需要結(jié)合頦成形才能較好地改善。軟組織標(biāo)志點中,唇部、頦部相關(guān)的標(biāo)志點在手術(shù)前后的差異有統(tǒng)計學(xué)意義,鼻部的標(biāo)志點無統(tǒng)計學(xué)意義,這提示著正頜手術(shù)對于不對稱的改變主要表現(xiàn)在面下三分之一,這可能因為唇部與頦部的軟組織與上下頜骨有著密切的聯(lián)系,而鼻部形態(tài)主要由鼻軟骨支撐,手術(shù)中對鼻部軟骨的改變極其有限。Hemmatpour等[19]的研究顯示,由于鼻基底部的肌肉附著點的受損,上頜手術(shù)后鼻翼寬度會增加,這也可能影響了鼻部不對稱性的改善。手術(shù)后,軟組織與硬組織下頜角點的不對稱性得到了一定改善,但術(shù)后的不對稱系數(shù)仍然遠(yuǎn)大于下頜的其他標(biāo)志點,這可能是因為手術(shù)常用的下頜骨矢狀劈開術(shù)對于下頜角的改變作用有限,因此對于髁突與下頜支不等長或者下頜角形狀不對稱的患者,該術(shù)式無法很好改善顏面部的不對稱性。對于這類患者,進(jìn)行下頜骨修整術(shù)[20],或者后期進(jìn)行面頰部脂肪充填[21-22]可以很好地改善殘留的顏面部的不對稱。
偏頜患者的軟組織常會對骨骼的不對稱進(jìn)行代償[16]。正頜手術(shù)后,患者頜骨的不對稱性改善,而軟組織的改建有一定的滯后性。大部分接受手術(shù)的偏頜患者會對殘余的軟組織不對稱十分關(guān)注。本研究顯示,正頜手術(shù)對于面中線上的標(biāo)志點對稱性改善度較高,標(biāo)志點位置越靠下,對稱性改善度越大,而兩側(cè)對稱的標(biāo)志點則常需要結(jié)合其他的手術(shù)來改善不對稱性,這在術(shù)前術(shù)后的溝通需要和患者說明。
受門診人數(shù)限制,本文沒有納入更多的試驗對象。同時,由于研究人員可能會注意到受試者的矢狀向和橫向特征,從而猜測出所屬分組,這可能造成偏倚,更多精確的實驗還有待開展。本實驗對偏頜面部軟硬組織的三維測量進(jìn)行了初步研究,期望對偏頜畸形手術(shù)病例的術(shù)后預(yù)測、醫(yī)患溝通有一定作用。