雷巧玲，何文丹，雷期音，熊培穎，王忠東

近年來，微型骨釘輔助上頜快速擴(kuò)弓(miniscrew-assisted rapid palatal expansion，MARPE)成為矯治青春后期及成人上頜寬度不足的一種新方法，因其創(chuàng)傷小、擴(kuò)弓效能確切，臨床上逐漸被推廣[1]。對(duì)錯(cuò)牙合畸形的治療設(shè)計(jì)應(yīng)從橫向，矢狀向及垂直向三個(gè)空間維度進(jìn)行全局考量，上頜骨橫向擴(kuò)展，定會(huì)伴隨矢狀向及垂直向的牙性和骨性效應(yīng)。傳統(tǒng)上頜快速擴(kuò)弓(rapid palatal expansion，RPE)矯正器如Hyrax和Hass，常借助磨牙或腭黏膜固位，橫向擴(kuò)展力量通常會(huì)造成上頜磨牙伸長(zhǎng)以及腭平面順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而導(dǎo)致下頜后下旋轉(zhuǎn)[2]。既往關(guān)于MARPE臨床效應(yīng)的研究，多集中于對(duì)后牙及牙槽硬組織[3]、腭中縫寬度[4]及鼻上頜顴部[5]三維位置的影響，而關(guān)于MARPE對(duì)下頜三維空間位置影響的研究較少。顱頜面作為一個(gè)復(fù)合體，應(yīng)了解到上下頜骨的相互影響，下頜骨作為顱面復(fù)合體中唯一可活動(dòng)的骨骼，在正畸診斷設(shè)計(jì)和復(fù)診監(jiān)控中應(yīng)始終重點(diǎn)關(guān)注下頜位置矢狀向、垂直向及水平向變化。下頜相對(duì)顱上頜位置變化，會(huì)影響顱頜面復(fù)合體的整體協(xié)調(diào)性。因此，本研究探究MARPE治療是否會(huì)引起下頜位置變化，以幫助正畸醫(yī)生更準(zhǔn)確把握MARPE的臨床效應(yīng)。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

本研究為回顧性觀察研究，設(shè)計(jì)遵循本單位倫理委員會(huì)制定的相關(guān)規(guī)定(批件號(hào)：NYSZYYEC20210026)，并獲得患者知情同意。選取2019年7月—2022年3月本院收治的20例診斷為上頜寬度不足并采用了MARPE治療的成人病例為研究對(duì)象。其中女性11例，男性9例；年齡19～27歲，平均年齡(22.35±2.68)歲；單側(cè)后牙反牙合9例，雙側(cè)后牙反牙合6例，后牙無反牙合但診斷為上頜寬度不足者5例。納入標(biāo)準(zhǔn)：成人；矢狀向骨面型為Ⅰ類，ANB角0°～5°；接受MARPE治療；口內(nèi)檢查上頜第一磨牙近中腭尖間寬度<下頜第一磨牙中央窩間寬度；CBCT診斷為上頜寬度不足(上頜基骨寬度-下頜基骨寬度<5 mm)[6]；雙側(cè)上頜第一磨牙無缺失或大面積缺損，可放置擴(kuò)弓裝置，牙周狀況良好；快擴(kuò)期間口內(nèi)無其他矯正裝置。排除標(biāo)準(zhǔn)：顱面部先天性畸形如唇腭裂；擴(kuò)弓失敗者(CBCT上顯示腭中縫并未打開)。根據(jù)Lagravère等[7]的研究，設(shè)定測(cè)量容許誤差1.5 mm，統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)效能0.9，顯著性水平0.05，計(jì)算出本研究最小樣本量15例，參考類似研究[8-9]，最終納入20例。

1.2 治療方法

1.2.1 MARPE口內(nèi)就位 骨性擴(kuò)弓器(IIE-8型，浙江新亞醫(yī)療科技)放置在雙側(cè)上頜第一磨牙對(duì)應(yīng)的腭中縫位置，通過支架與上頜第一磨牙帶環(huán)連接。4 顆骨釘局麻下垂直植入于腭中縫兩側(cè)2 mm處，骨釘型號(hào)根據(jù)CBCT上硬腭骨質(zhì)厚度選擇，常規(guī)使用1.4 mm×11.0 mm或1.4 mm×13.0 mm(Bio Materials Korea Inc.，韓國(guó))。植入完成后拍攝頭顱部CBCT資料，確保釘體位置完全突破硬腭雙側(cè)骨皮質(zhì)，同時(shí)兩側(cè)骨釘方向基本平行(圖1)。

A：MARPE口內(nèi)就位；B(CBCT矢狀面觀)、C(CBCT冠狀面觀)：所有骨釘均突破硬腭雙側(cè)骨皮質(zhì)且方向基本平行

1.2.2 加力方法 植入后1周后開始加力，每天2轉(zhuǎn)(0.133 mm/轉(zhuǎn))，每7 d復(fù)查1次，加力總時(shí)間不超過30 d，直至上頜第一磨牙腭尖與下頜第一磨牙頰尖對(duì)刃時(shí)停止，流動(dòng)樹脂包裹擴(kuò)弓器螺簧，原位保持6個(gè)月以上。

1.2.3 獲取測(cè)量資料 每例樣本分別在治療前(T0)，MAPRPE結(jié)束即刻(T1)，原位維持6個(gè)月后(T2)，拍攝頭顱部錐形束CT(CBCT)(KaVa 3D eXam，KaVa公司，美國(guó))，投照標(biāo)準(zhǔn)一致(120 kV峰值，37.10 mA，重建視野23 cm×17 cm，立體像素0.3 mm，曝光時(shí)間17.8 s)，拍攝時(shí)為牙尖交錯(cuò)位，將獲取的影像數(shù)據(jù)保存為DICOM格式，導(dǎo)入Dolphin Imaging 11.8 軟件進(jìn)行分析。為確保所有時(shí)間點(diǎn)影像的可比性，需確保所有數(shù)據(jù)集使用一致的標(biāo)準(zhǔn)頭位及測(cè)量參考平面。本研究利用穩(wěn)定的解剖結(jié)構(gòu)(眶下緣點(diǎn)、耳點(diǎn)、鼻根點(diǎn))獲得三個(gè)參考平面，矢狀向參考平面為Frankfort平面(由雙側(cè)耳點(diǎn)及眶下緣點(diǎn)構(gòu)成的平面)，冠狀向參考平面為經(jīng)耳點(diǎn)冠狀平面(經(jīng)過雙側(cè)耳點(diǎn)且與Frankfort平面垂直的平面)，水平向參考平面為正中矢狀平面(經(jīng)過鼻根點(diǎn)且與冠狀面及橫斷面垂直的平面)。使用軟件自帶頭位校準(zhǔn)工具，將每個(gè)三維影像校準(zhǔn)至標(biāo)準(zhǔn)頭位[10]，具體方法為，調(diào)整頭位使得頭顱的橫斷面、冠狀面及矢狀面，分別與Frankfort平面、經(jīng)耳點(diǎn)冠狀平面及正中矢狀面一致。在3D重建視圖上根據(jù)下頜骨解剖形態(tài)初步確定標(biāo)記點(diǎn)位置，然后在多平面重建視圖(multiplanar reconstruction，MPR)下精細(xì)調(diào)整標(biāo)記點(diǎn)位置，最終定位下頜5個(gè)標(biāo)記點(diǎn)(左、右側(cè)髁頂點(diǎn)，左、右側(cè)下頜角點(diǎn)及頦下點(diǎn)；縮寫分別為lCo，rCo，lGo，rGo，Me)，具體方法見圖2。通過測(cè)量下頜各標(biāo)記點(diǎn)相對(duì)三個(gè)參考平面(Frankfort平面、經(jīng)耳點(diǎn)冠狀平面及正中矢狀面；分別記為AxP，CoP，SaP)的線距變化，代表下頜位置垂直向、前后向及水平向的變化(圖3)。

A：rCo的定位方法，3D重建視圖上為髁突最上點(diǎn)，冠狀面觀為髁突最上部中點(diǎn)，矢狀面觀為髁突后上部最高點(diǎn)，當(dāng)3D、冠狀面及矢狀面的位置確定后，軸狀面觀的位置亦確定；B：rGo的定位方法，3D重建視圖上為下頜角的后下點(diǎn)，通過下頜升支平面和下頜平面交角的分角線與下頜角的相交點(diǎn)來確定，冠狀面觀為下頜角下緣的中點(diǎn)，矢狀面觀為下頜角的后下點(diǎn)，軸狀面觀為下頜角最后點(diǎn)；C：Me的定位方法，3D重建視圖上為頦部的最下點(diǎn)，冠狀面觀為頦部下緣的最下點(diǎn)，矢狀面觀為頦部的最下點(diǎn)，軸狀面觀為頦部最下部的中點(diǎn)；lCo及l(fā)Go的定位方法分別參考右側(cè)同名點(diǎn)

1.3 測(cè)量指標(biāo)和方法

分別獲取每例樣本治療前(T0)，擴(kuò)弓結(jié)束即刻(T1)及維持6個(gè)月后(T2)三個(gè)時(shí)間點(diǎn)，下頜骨5個(gè)標(biāo)記點(diǎn)(lCo，rCo，lGo，rGo，Me)相對(duì)于三個(gè)參考平面(AxP，CoP，SaP)的線距，分別表示下頜骨垂直向、前后向及水平向的位置。具體測(cè)量項(xiàng)目定義見圖3。

A：rCo-CoP，lCo-CoP，rGo-CoP，lGo-CoP，Me-CoP分別表示右側(cè)、左側(cè)髁頂點(diǎn)，右側(cè)、左側(cè)下頜角點(diǎn)及頦下點(diǎn)與冠狀面的線距，代表了下頜前后向位置；B：rCo-AxP，lCo-AxP，rGo-AxP，lGo-AxP，Me-AxP分別表示右側(cè)、左側(cè)髁頂點(diǎn)，右側(cè)、左側(cè)下頜角點(diǎn)及頦下點(diǎn)與軸狀面的線距，代表了下頜垂直向位置；C：Me-SaP表示頦下點(diǎn)與正中矢狀面的線距，代表了下頜水平向位置

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2 結(jié) 果

所有測(cè)量值的組內(nèi)相關(guān)系數(shù)范圍為0.931～0.993。重復(fù)測(cè)量方差分析結(jié)果顯示：各標(biāo)記點(diǎn)相對(duì)冠狀面及橫斷面的測(cè)量中，頦下點(diǎn)及右側(cè)下頜角點(diǎn)位置變化均差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，雙側(cè)髁頂點(diǎn)及左側(cè)下頜角點(diǎn)位置變化差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；相對(duì)于正中矢狀面的測(cè)量中，頦下點(diǎn)位置變化無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。結(jié)果表明在T0、T1、T2三個(gè)時(shí)間點(diǎn)下頜骨位置在垂直向及矢狀向有變化，而在水平向未見明顯變化(見表1)。

表1 下頜骨三維位置變化：下頜標(biāo)記點(diǎn)和三個(gè)參考平面間的線距變化Tab.1 Three dimensional position changes of mandible:The linear distance changes between mandibular landmarks relative to three reference planes mm

多重比較分析，頦下點(diǎn)在結(jié)束即刻(T0)相對(duì)于橫斷面(-1.46 mm)、冠狀面(1.65 mm)的變化(見表1～2)，表明頦下點(diǎn)向后向下移位，隨后在維持期(T1和T2)復(fù)發(fā)，表現(xiàn)為向上向前移位(-1.39 mm，0.94 mm；P均<0.05)，最終位置(T2)與治療前位置(T0)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。右側(cè)下頜角點(diǎn)也呈現(xiàn)與頦下點(diǎn)類似變化(見表2)。

表2 下頜骨矢狀向、垂直向位置在三個(gè)時(shí)間點(diǎn)間(T0、T1、T2)的多重比較Tab.2 Multiple comparison of three times points′ (T0，T1，T2) mandibular position in sagittal and vertical directions mm

3 討 論

本研究表明，下頜位置在MARPE結(jié)束即刻前后向及垂直向變化顯著：前后向表現(xiàn)為右側(cè)下頜角點(diǎn)和頦下點(diǎn)與冠狀面的線距均減少，垂直向表現(xiàn)為右側(cè)下頜角點(diǎn)和頦下點(diǎn)與橫斷面的線距均增加。下頜骨前后結(jié)構(gòu)的垂直及矢狀向變化的差異(頦部較下頜角變化更為顯著)相互驗(yàn)證了下頜出現(xiàn)了向后下方向的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。而在維持期內(nèi)，頦部向前移動(dòng)1.39 mm，向上移動(dòng)0.94 mm，表明下頜位置在前后向及垂直向有復(fù)發(fā)趨勢(shì)。根據(jù)維持6個(gè)月后的數(shù)據(jù)，下頜三維位置接近治療前(P均>0.05)。即下頜位置出現(xiàn)短暫性地向后下移位，最終恢復(fù)至初始位置。

該變化產(chǎn)生的原因，可能在于以下方面。下頜骨通過牙列咬合接觸與顱上頜建立相對(duì)位置關(guān)系，磨牙傾斜度及垂直向位置變化，是直接引起下頜位置變化的關(guān)鍵因素之一。本研究采用了與Cantarella等[5，10]，Moon等[11]及 Li等[12]類似設(shè)計(jì)的MARPE，骨釘與擴(kuò)弓器釘管存在間隙，兩者并非剛性連結(jié)。在擴(kuò)弓早期腭中縫并未被打開時(shí)，擴(kuò)弓應(yīng)力被直接加載在磨牙上，從而導(dǎo)致了磨牙的傾斜移位、早接觸點(diǎn)產(chǎn)生，磨牙傾斜度在擴(kuò)弓結(jié)束即刻最為顯著，然而在維持期內(nèi)，頰傾磨牙復(fù)發(fā)至接近直立。本研究中左、右側(cè)上頜第一磨牙傾斜度平均值在結(jié)束即刻分別增加2.68°及4.23°而在維持6個(gè)月后左、右側(cè)上頜第一磨牙頰傾度平均值分別增加1.05°及0.53°，與現(xiàn)有關(guān)于MARPE維持6個(gè)月后的磨牙頰傾度報(bào)道數(shù)值0°～3°一致[13-15]，相較于傳統(tǒng)RPE(>10°)非常輕微，這可能是維持期后下頜位置恢復(fù)到初始位置的原因。

此外本研究中雙側(cè)上頜第一磨牙傾斜度變化不一致(右側(cè)較左側(cè)出現(xiàn)更顯著的頰傾)，進(jìn)而可能引起下頜骨的雙側(cè)結(jié)構(gòu)在三維空間發(fā)生不同的位置變化。這可能是本研究中僅觀察到右側(cè)下頜角點(diǎn)在垂直向及矢狀向位移有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而左側(cè)下頜角點(diǎn)位置變化無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的原因。

目前關(guān)于MARPE對(duì)下頜垂直向及矢狀向位置影響的臨床研究并不多。Song等[16]揭示MARPE后即刻顴骨上頜復(fù)合體在垂直向及矢狀向出現(xiàn)前下移位，下頜順時(shí)針旋轉(zhuǎn)(SNB減小)，與本研究階段結(jié)果一致；關(guān)于MARPE長(zhǎng)期效應(yīng)(>6個(gè)月)的研究中，Ylmaz等[17]通過對(duì)側(cè)位片和模型測(cè)量，An等[9]通過對(duì)正側(cè)位片分析，Lagravère等[8]在CBCT影像檢測(cè)頦孔標(biāo)記點(diǎn)位置變化，以上研究共同表明MARPE維持期后的下頜位置不變。本研究利用CBCT測(cè)量下頜5個(gè)標(biāo)記點(diǎn)的三維空間位置變化，測(cè)量方法上更加全面準(zhǔn)確，結(jié)論與以上研究一致。McNamara[18]，Baratieri等[19]觀察到骨性Ⅱ類錯(cuò)牙合畸形在擴(kuò)弓后下頜位置自發(fā)前移，而本研究樣本為骨性Ⅰ類錯(cuò)牙合，治療前下頜位置存在功能性后縮的可能小[20]，因此治療后下頜位置未出現(xiàn)前后向變化。

MARPE是否能改善下頜位置對(duì)稱性是水平向效應(yīng)方面主要關(guān)注的問題，本研究測(cè)量了頦下點(diǎn)與正中矢狀面線距變化：若線距變小，則下頜位置更居中、水平向位置對(duì)稱性改善；反之若線距變大，則下頜位置更偏離正中、對(duì)稱性變差。因髁突及下頜角為雙側(cè)結(jié)構(gòu)，術(shù)前樣本左右側(cè)反牙合類型不均質(zhì)，按左右側(cè)分組意義不大，因此本研究并未測(cè)量髁突及下頜角水平向位移量。研究結(jié)果表明，頦下點(diǎn)位置在結(jié)束即刻及維持期并未發(fā)現(xiàn)明顯水平向位移，可能原因有以下兩方面：?jiǎn)蝹?cè)后牙反牙合患者治療前髁突位置不對(duì)稱，可能存在功能性偏移[21]，解除后牙反牙合后可有利于改善下頜位置的對(duì)稱性[22-23]，而本研究樣本中包括了單側(cè)反牙合(45%)和非單側(cè)反牙合(雙側(cè)反牙合及無反牙合，55%)，后者擴(kuò)弓治療后下頜位置水平向移位并不明顯[19]。此外另一個(gè)不可忽視的原因是受顱面骨骼的初始對(duì)稱性以及單/雙側(cè)反頜模式、腭中縫及其周圍骨骼的不同骨密度、骨釘?shù)姆€(wěn)定性等因素影響，MARPE擴(kuò)張上頜骨普遍存在橫向不對(duì)稱性[24-25]，直接導(dǎo)致擴(kuò)弓后咬合變化存在顯著的個(gè)體差異，因而下頜水平向移位方向具有不可預(yù)測(cè)性。針對(duì)以上相關(guān)影響因素，未來需進(jìn)行更詳細(xì)的分組研究。

最后，應(yīng)了解到不同的MARPE設(shè)計(jì)(是否與磨牙連接、骨釘數(shù)目/植入位置、單雙層骨皮質(zhì)支抗類型等)，加力方法(頻率及總量)及加力的時(shí)機(jī)(青少年或成人)會(huì)產(chǎn)生不同的力學(xué)效應(yīng)[11-12]。本研究結(jié)論適用前提是特定的加力裝置、研究對(duì)象和加力方法，未來需對(duì)不同設(shè)計(jì)的骨性擴(kuò)弓器進(jìn)行更深入的研究。

綜上所述，MARPE在治療骨性Ⅰ類上頜寬度不足錯(cuò)牙合畸形時(shí)，引起下頜發(fā)生短暫的后下旋轉(zhuǎn)，長(zhǎng)期效果評(píng)估未顯示明顯的前后向、垂直向和水平向位置變化。未來可對(duì)不同垂直骨面型(骨性Ⅱ類Ⅲ類錯(cuò)牙合)及不同反牙合類型(單側(cè)/雙側(cè)反牙合/無反牙合)進(jìn)行分組研究，可以應(yīng)用顱頜面的三維重建數(shù)據(jù)直接進(jìn)行重疊分析，以更深入地探究MARPE對(duì)下頜位置的影響。