[摘要]目的:采用幾何形態(tài)測(cè)量法來探討骨性III類錯(cuò)牙合下頜形態(tài)的特征。方法:隨機(jī)選取恒牙初期骨性III類與Ⅰ類錯(cuò)牙合患者頭顱側(cè)位片各30張，描記下頜的16個(gè)標(biāo)志點(diǎn)，數(shù)字化后采用Procrustes重疊法、薄板曲線法、歐式距離矩陣法和常規(guī)頭影測(cè)量法，以骨性Ⅰ類錯(cuò)牙合患者作為對(duì)照組，對(duì)骨性III類錯(cuò)牙合與Ⅰ類錯(cuò)牙合進(jìn)行兩組間t檢驗(yàn)從而對(duì)其下頜形態(tài)進(jìn)行比較。結(jié)果:III類錯(cuò)牙合與Ⅰ類錯(cuò)牙合相比，下頜形態(tài)有差異(P<0.05)，III類錯(cuò)牙合組髁狀突長度、升支高度、下頜體長度增加，顳頜關(guān)節(jié)、頦部都靠前，下切牙舌傾。結(jié)論:III類錯(cuò)牙合的下頜形態(tài)有其自身特點(diǎn)，并影響III類錯(cuò)牙合的形成。

[關(guān)鍵詞]III類錯(cuò)牙合;下頜形態(tài);幾何形態(tài)測(cè)量法

[中圖分類號(hào)]R783.5 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1008-6455(2010)04-0565-04

Mandible morphometric study of class III malocclusion

LIU Yang，HOU Lu，MU Ming-kui，HU Narisu，LU Xiao-li

(Department of Orthodontics，The Second Hospital of Harbin Medical University，Harbin 150001，Heilongjiang，China)

Abstract:ObjectiveGeometric Morphometric Analysis was introduced in the field of orthodontics to explore morphological character of mandible in class III malocclusion.MethodsThe lateral cephalograms of 60 skeletal classⅠand class III malocclusion were selected randomly. The cephalograms were described and sixteen homologous landmarks on mandible were identified and digitized. Procrustes superimposition， thin-plate spline， euclidean distance matrix and conventional cephalometrics analysis were used to analyse. T-test was used in treatment group(class III) and control group(class Ⅰ) to find differences in mandible morphology.ResultsCompared with class Ⅰ， the mandible morphology of class III had difference(P<0.05).The lengths of processus condyloideus and mandible，the height of rami ascendens were increased in class III. The position of temporomandibular joint and mental region changed forward. The lower incisor leaned to lingua. ConclusionThe mandible morphologies in class III malocclusions had special characteristics. The mandible affected the development of class III malocclusion.

Key words:Class III malocclusion;mandible morphology;geometric morphometric

安氏III類錯(cuò)牙合是我國兒童常見的一種錯(cuò)牙合畸形，被認(rèn)為是一種隨著年齡增長畸形逐漸加重的疾病。下頜骨作為顱面部的重要組成部分，幾乎構(gòu)成了面下1/3的大部分，對(duì)III類錯(cuò)牙合的形成具有一定的影響，而以往對(duì)安氏III類錯(cuò)牙合下頜骨的研究多采用的是傳統(tǒng)的頭影測(cè)量，并以事先確定的參考平面為標(biāo)準(zhǔn)，反映的是相對(duì)參考平面的位置關(guān)系，而忽視了物體自身形狀的表達(dá)。近年來幾何形態(tài)測(cè)量學(xué)被引入到正畸領(lǐng)域，其結(jié)果輸出更為全面直觀。

本研究采用幾何形態(tài)測(cè)量與傳統(tǒng)頭影測(cè)量兩種方法，對(duì)骨性III類與Ⅰ類錯(cuò)牙合患者的下頜形態(tài)進(jìn)行對(duì)比研究來探討III類錯(cuò)牙合的下頜形態(tài)的特征，以明確下頜形態(tài)與錯(cuò)牙合的關(guān)系。

1材料和方法

1.1 臨床資料:隨機(jī)選取2008年5月～2009年9月在哈醫(yī)大二院正畸科就診的安氏Ⅰ類錯(cuò)牙合和III類錯(cuò)牙合患者治療前的X線頭顱側(cè)位片各30張，男、女比例1:1，年齡12～16歲，平均14歲。納入標(biāo)準(zhǔn):①漢族，身體健康，發(fā)育正常，無先天發(fā)育畸形，無口腔不良習(xí)慣;②無正畸治療史，無面部外傷史，無顳下頜關(guān)節(jié)病史及癥狀;③X線片要求清晰，分辨率高;④Ⅰ類錯(cuò)牙合要求:磨牙為中性關(guān)系 0°

1.2 幾何形態(tài)測(cè)量法

1.2.1 數(shù)字化及定點(diǎn):用同一掃描儀以1:1的比例對(duì)所有的頭顱定位側(cè)位片進(jìn)行掃描后，將其轉(zhuǎn)化為JPG格式的圖形文件，然后在電腦上用APSDigit2.42軟件對(duì)圖像進(jìn)行定點(diǎn)。共選出18個(gè)標(biāo)志點(diǎn)(如圖1)。

1.2.2最小平方和重疊法(Procrustes Superimposition，PS):為了使兩組頭顱側(cè)位片上的各同源標(biāo)志點(diǎn)間距離最小，采用APSDigit分析軟件分別將兩組頭顱側(cè)位片進(jìn)行等比例放大、旋轉(zhuǎn)重疊等方法處理，以相應(yīng)標(biāo)志點(diǎn)間距離的平方和最小為重疊標(biāo)準(zhǔn)，重疊后各標(biāo)志點(diǎn)的平均位置稱為一致點(diǎn)，連接所有一致點(diǎn)便會(huì)得到一個(gè)平均圖形，該平均圖形也是后續(xù)EDMA和TPS分析的基礎(chǔ)。對(duì)殘差(各樣本標(biāo)志點(diǎn)與一致點(diǎn)的距離之差)進(jìn)行方差分析，可看出兩組間是否有差異。

1.2.3薄板曲線法(Thin-plate Spline Analysis，TPS):用數(shù)學(xué)方法扭轉(zhuǎn)標(biāo)定有標(biāo)志點(diǎn)的方格圖[1]，使各同源標(biāo)志點(diǎn)盡可能地靠近，最終得到下頜骨的變形方格圖，來直觀的顯示出骨性Ⅰ類和III類錯(cuò)牙合的下頜骨形態(tài)。

1.2.4 歐式距離矩陣分析法(Euclidean Distance Matrix Analysis，EDMA):用WinEDMA軟件處理在最小平方和重疊法中得到的平均圖形，得到的平均圖形的標(biāo)志點(diǎn)間線距比例矩陣可反映出兩組間下頜形態(tài)的特征。

1.3 常規(guī)頭影測(cè)量分析:8個(gè)線距、8個(gè)角度、1個(gè)線距比被用來評(píng)價(jià)兩組間下頜骨的形態(tài)差異。在同一亮度下，用硫酸紙定點(diǎn)描繪頭顱定位側(cè)位片，對(duì)測(cè)量項(xiàng)目進(jìn)行測(cè)量。經(jīng)SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)Ⅰ類和III類錯(cuò)牙合組的測(cè)量值進(jìn)行兩樣本t檢驗(yàn)。

2結(jié)果

2.1 最小平方和重疊法:對(duì)骨性Ⅰ類和III類錯(cuò)牙合的兩個(gè)平均圖形的殘差矩陣進(jìn)行F檢驗(yàn)，下頜圖形殘差2.835×10-3(P<0.05)，提示Ⅰ類錯(cuò)牙合與III類錯(cuò)牙合的下頜形態(tài)有差異。

2.2 薄板曲線法:進(jìn)行Ⅰ類錯(cuò)牙合和III類錯(cuò)牙合的下頜形態(tài)比較，Ⅰ類骨面型的下頜平均形狀顯示，背景方格的直線是相互平行的，表明為規(guī)則性變化(如圖2)。與Ⅰ類錯(cuò)牙合病例的下頜平均形狀相比，III類錯(cuò)牙合病例下頜平均形狀發(fā)生以下變化(如圖3)。

通過對(duì)比以上兩圖，可以看出方格直線發(fā)生扭曲變形。所有反映髁突的標(biāo)志點(diǎn)都在水平方向上發(fā)生壓縮、垂直方向上延伸。Co、Co1、Ar向上向前移動(dòng)，Co2向前下移動(dòng)，從Co到Go區(qū)域方格發(fā)生明顯延伸，反映出升支高度變長，觀察Id、Li點(diǎn)區(qū)域發(fā)現(xiàn)方格直線在水平方向發(fā)生壓縮，且Id、Li點(diǎn)向后移動(dòng)，Go、Po點(diǎn)前移。

2.3 歐式距離矩陣分析法:Ⅰ類錯(cuò)牙合和III類錯(cuò)牙合的顱底平均形狀經(jīng)EDMA軟件分析，以Ⅰ類錯(cuò)牙合對(duì)照組為分母，III類錯(cuò)牙合組為分子，分析結(jié)果見表1。

線距比值:在髁突、升支、下頜體部、頦部、牙槽突處兩組間有明顯差異。相對(duì)于Ⅰ類錯(cuò)牙合組，III類錯(cuò)牙合組的髁突寬度(Co1-Co2)減少了0.9%，髁突長度(L1-Co1)增加了1.2%，升支高度(Co-Go)增加了2%;III類錯(cuò)牙合組較Ⅰ類錯(cuò)牙合組在牙槽突矢狀向上(Mn-Id)減小了0.7%，(Mn-Li)減小了1.1%，(L1-Po)增加了1%。

2.4 傳統(tǒng)頭影測(cè)量分析結(jié)果:經(jīng)過對(duì)頭顱側(cè)位片的測(cè)量，得到測(cè)量結(jié)果如下(見表2～4)

結(jié)果顯示，兩組錯(cuò)牙合的升支高Ar-Go，下頜體長Go-Po，下頜總長度Ar-Gn，III類錯(cuò)牙合組比Ⅰ類錯(cuò)牙合組明顯變大，而III類錯(cuò)牙合組的ī-MP、ī-NB角、頦角IdPo-MP顯著變小;相對(duì)于Ⅰ類錯(cuò)牙合組，III類錯(cuò)牙合組的下頜角Ar-Go-Me、SNPo變大，Po-NB線距也顯著變大，而ī-NB線距顯著變小，Id-Me頦高在兩組間無顯著性差異;升支高/下頜體長兩組間也有差異。

3討論

3.1 幾何形態(tài)測(cè)量與傳統(tǒng)頭影測(cè)量:本研究采用幾何形態(tài)測(cè)量學(xué)中的3種方法(Procrustes重疊法、TPS法和EDMA法)與傳統(tǒng)的頭影測(cè)量進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用幾何形態(tài)測(cè)量法進(jìn)行研究時(shí)，不需要確定參考平面，因此可避免傳統(tǒng)頭影測(cè)量法在確定參考平面時(shí)產(chǎn)生的不足，達(dá)到最佳的重疊;并且?guī)缀涡螒B(tài)測(cè)量法所用的標(biāo)志點(diǎn)的權(quán)重是相同的，不會(huì)因?yàn)槟硯讉€(gè)權(quán)重較大的標(biāo)志點(diǎn)的位置誤差而明顯影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。另外其輸出結(jié)果也更加直觀，有助于分析下頜骨形態(tài)差異。

3.2下頜形態(tài)的特點(diǎn):下頜骨是顱面部唯一可動(dòng)的骨，其生長發(fā)育易受外界因素的影響，它的大小、形狀、位置對(duì)形成個(gè)體協(xié)調(diào)的面型具有重要的作用。通常認(rèn)為顱底結(jié)構(gòu)決定髁狀突的位置，而髁狀突的生長方向能影響下頜的生長旋轉(zhuǎn)[2]。而臨床上采用傳統(tǒng)頭影測(cè)量方法時(shí)，最常用的SNB角只能反映出下頜相對(duì)于顱底的位置關(guān)系，而很難全面定量的評(píng)價(jià)出下頜骨形態(tài)的差異。因?yàn)閭€(gè)體的下頜骨形態(tài)多變，除了在大小、形狀方面有差異外，位置和旋轉(zhuǎn)因素也常對(duì)其結(jié)果產(chǎn)生影響。所以，有必要采取以坐標(biāo)向量為研究基礎(chǔ)的形態(tài)測(cè)量法對(duì)其進(jìn)行全面描述。HP.Chang，PH.Liu等[3]用幾何形態(tài)測(cè)量法對(duì)下頜前突的下頜骨形態(tài)做了研究，結(jié)果顯示上頜小且后移，下頜骨長且前移。Nanda等人研究[4]發(fā)現(xiàn)上下頜骨水平關(guān)系的變化主要取決于下頜骨水平生長量的個(gè)體差異，而與上頜骨水平向生長無密切關(guān)系，III類錯(cuò)牙合主要表現(xiàn)是下頜前突而上頜相對(duì)正常。本研究結(jié)果顯示， 恒牙初期骨性III類錯(cuò)牙合的下頜體長度、下頜總長度、升支高度、髁狀突長度明顯增加，升支高/下頜體長顯著變小，說明了下頜骨水平向過度生長超過垂直向生長，這與Singh的研究結(jié)果相同[5]。與Ⅰ類錯(cuò)牙合組相比，III類錯(cuò)牙合組的下頜骨形態(tài)已發(fā)生了明顯變化，下頜角變鈍，下頜角點(diǎn)位置前移。關(guān)節(jié)點(diǎn)Ar、髁頂點(diǎn)Co位置前移表明顳下頜關(guān)節(jié)位置前移，顳下頜關(guān)節(jié)位置前移造成了下頜前伸，這與國外許多學(xué)者的研究結(jié)果相同[6]。III類錯(cuò)牙合組的頦部形態(tài)也發(fā)生了一系列的變化，頦角變小，Po-NB距顯著變大表明骨性III類錯(cuò)牙合組下頜頦部骨量充分，頦部發(fā)育過度，這又進(jìn)一步加重了III類錯(cuò)牙合骨面型，而下切牙代償性舌傾可以掩飾已存在的頜骨畸形。

本研究結(jié)果證實(shí)III類錯(cuò)牙合的下頜形態(tài)有其自身特點(diǎn)，并影響III類錯(cuò)牙合的形成。

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[收稿日期]2010-02-01 [修回日期]2010-03-11

編輯/何志斌