殷鈺喆,譚伊,張宇格,范博,姚植正,郭航,杜抱樸（.首都醫(yī)科大學(xué)第六臨床醫(yī)學(xué)院,北京 00069；.首都醫(yī)科大學(xué)第三臨床醫(yī)學(xué)院,北京 0000;3.首都醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,北京 00069；4.首都醫(yī)科大學(xué)腫瘤與代謝性疾病研究室,北京 00069）

上頜竇是位于上頜骨體內(nèi)的含氣空腔，左右各一，呈不規(guī)則的三角錐形，尖端朝向顴突，底部朝向鼻腔，可分為上、下、前、后及內(nèi)側(cè)壁，平均容積約12.82ml[1]。上頜竇在妊娠12周時(shí)開(kāi)始形成，出生后體積迅速擴(kuò)張，尺寸于成年早期趨于穩(wěn)定[2]。上頜竇形態(tài)受人種、年齡、性別和疾病等多因素影響[3-5]。Chaiyasate[6]等人通過(guò)對(duì)比25對(duì)雙胞胎的上頜竇形態(tài)后，發(fā)現(xiàn)雙胞胎個(gè)體間上頜竇形態(tài)存在差別，且這種差異隨年齡遞增而逐漸增大，表明環(huán)境因素同樣對(duì)上頜竇發(fā)育產(chǎn)生影響。

現(xiàn)代人各器官形態(tài)結(jié)構(gòu)并非完全左右對(duì)稱(chēng)，如右側(cè)上肢骨骼比左側(cè)上肢骨骼相對(duì)更長(zhǎng)且更加粗壯[7]，這一差異反映了左、右側(cè)肢體骨骼在生長(zhǎng)發(fā)育或重建過(guò)程對(duì)不同負(fù)荷環(huán)境的適應(yīng)性，而兩側(cè)骨骼間的差異性負(fù)荷環(huán)境主要由單側(cè)優(yōu)勢(shì)肢體頻繁應(yīng)用或習(xí)慣性偏側(cè)行為所引發(fā)[8]。某些研究發(fā)現(xiàn)現(xiàn)代人群上頜竇存在不對(duì)稱(chēng)的特征：高筱萌[9]等人發(fā)現(xiàn)169例漢族人中有14.79%存在上頜竇不對(duì)稱(chēng)；Shahbazian[10]等人發(fā)現(xiàn)101例患者中有17%上頜竇不對(duì)稱(chēng)；馬著彬[11]等人研究顯示142例正常人的上頜竇中存在27%不完全對(duì)稱(chēng)。偏側(cè)咀嚼作為一種較為常見(jiàn)的咀嚼習(xí)慣，會(huì)影響上、下頜骨的正常生長(zhǎng)，導(dǎo)致顱面部的不對(duì)稱(chēng)發(fā)育[12-13]。因此，了解現(xiàn)代人群上頜竇形態(tài)的不對(duì)稱(chēng)性，將為解讀上頜竇乃至上頜骨發(fā)育過(guò)程提供更多有價(jià)值的信息。

1 材料和方法

1.1 研究材料 本文選取30例中國(guó)成年男性頭骨，標(biāo)本分別保存于首都醫(yī)科大學(xué)人體解剖形態(tài)實(shí)驗(yàn)室和中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所標(biāo)本室。在選取標(biāo)本過(guò)程中排除病理異常及未成年個(gè)體標(biāo)本。

1.2 研究方法

1.2.1 使用高分辨率工業(yè)CT機(jī)對(duì)標(biāo)本進(jìn)行掃描，掃描參數(shù)為：電壓450kV，空間分辨率160um。使用Mimics 20.0對(duì)二維斷層掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行閾值劃分，同時(shí)依據(jù)顱骨解剖學(xué)位置，建立顱骨三維立體坐標(biāo)系，分別重建顱骨及上頜竇的三維結(jié)構(gòu)模型。上頜竇邊界和竇口進(jìn)行手動(dòng)編輯，以進(jìn)一步提高模型精確度，其中上頜竇口進(jìn)行封閉處理。對(duì)三維模型進(jìn)行三次表面光滑處理，迭代次數(shù)是3，光滑因子是0.4。

1.2.2 將三維模型導(dǎo)入3-matic軟件，測(cè)量同一標(biāo)本的兩側(cè)上頜竇前后徑、上下徑、內(nèi)外徑、表面積和體積：上頜竇前后徑（AP）是上頜竇最前點(diǎn)和最后點(diǎn)所在冠狀面的垂直距離，單位為mm；上頜竇上下徑（SI）是上頜竇最高點(diǎn)和最低點(diǎn)所在水平面的垂直距離，單位為mm；上頜竇內(nèi)外徑（ML）是上頜竇內(nèi)點(diǎn)和最外點(diǎn)所在矢狀面的垂直距離；上頜竇表面積（SA）是上頜竇模型表面像素點(diǎn)的總和，根據(jù)分辨率將像素面積轉(zhuǎn)化為實(shí)際面積，單位為mm2；上頜竇體積（V）是上頜竇模型像素點(diǎn)的總和，根據(jù)分辨率可將像素體積轉(zhuǎn)化為實(shí)際體積，單位為mm3。為避免觀察者誤差，選取三位研究者的重建結(jié)果測(cè)量一次，取其均值并錄入Excel表格。上頜竇三維重建模型如圖1所示。

圖1 上頜竇三維重建模型

1.2.3 首先應(yīng)用SPSS18.0軟件對(duì)左側(cè)和右側(cè)上頜竇測(cè)量指標(biāo)進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，觀察兩組指標(biāo)是否存在顯著性差異；其次選取Auerbach[14]等人研究中的偏向不對(duì)稱(chēng)指數(shù)（Percentage directional asymmetry，%DA)和絕對(duì)不對(duì)稱(chēng)指數(shù)（Percentage absolute asymmetry，%AA）這兩項(xiàng)指標(biāo)用以對(duì)比不同尺寸骨骼間的不對(duì)稱(chēng)程度，前者反映定向或單側(cè)不對(duì)稱(chēng)性，后者反映隨機(jī)不對(duì)稱(chēng)性，具體計(jì)算公式如下：

R為右側(cè)上頜竇測(cè)量指標(biāo)，L為左側(cè)上頜竇測(cè)量指標(biāo)。最后應(yīng)用SPSS18.0軟件對(duì)%DA和%AA進(jìn)行單樣本t檢驗(yàn)，觀察是否顯著區(qū)別于0。

2 結(jié)果

由表1可知中國(guó)現(xiàn)代男性上頜竇尺寸的分布情況。左側(cè)上頜竇上下徑、前后徑和內(nèi)外徑均值分別是34.0mm、34.0mm和25.0mm，右側(cè)上頜竇上下徑、前后徑和內(nèi)外徑均值分別是33.4mm、33.3mm和24.1mm。左側(cè)上頜竇表面積和體積均值分別是3242.5mm2和11963.5mm3，右側(cè)上頜竇表面積和體積均值分別是3182.3mm2和11608.6mm3。獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)分析結(jié)果顯示上下徑、前后徑、內(nèi)外徑、表面積和體積的P值均大于0.05，這表明左側(cè)和右側(cè)上頜竇尺寸并不存在顯著差異。

表1 男性上頜竇測(cè)量指標(biāo)分布

由表2可知，上頜竇上下徑、前后徑、內(nèi)外徑、表面積和體積的%DA均值與0之間無(wú)顯著性差異，反映現(xiàn)代男性上頜竇偏向不對(duì)稱(chēng)性未達(dá)到顯著水平；而上述指標(biāo)的%AA均值與0之間的差異顯著，反映兩側(cè)上頜竇存在明顯的波動(dòng)不對(duì)稱(chēng)性。此外，上頜竇體積、內(nèi)外徑和表面積的%AA均值明顯高于上下徑和前后徑。

表2 男性上頜竇測(cè)量指標(biāo)的%DA和%AA分布

3 討論

現(xiàn)存多數(shù)研究采用的上頜竇上下徑、前后徑、內(nèi)外徑定義與本文不同，且缺少對(duì)表面積的測(cè)量。對(duì)比體積測(cè)量數(shù)據(jù)，安鳳楊[4]等人通過(guò)分析67名男性上頜竇，得出上頜竇容積變異范圍為2.16-32.97ml，本文數(shù)據(jù)處于該范圍內(nèi)；多數(shù)國(guó)人上頜竇測(cè)量研究中，體積均值的變異范圍為14.46-18.50ml[4,15-17]，略大于本文數(shù)據(jù)，可能與人群分布區(qū)域和樣本量有關(guān)。上文顯示成年男性上頜竇的上下徑、前后徑、內(nèi)外徑、表面積和體積在左、右側(cè)之間不存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P均＞0.05）。王偉[15]等人對(duì)比200例成人上頜竇后，發(fā)現(xiàn)兩側(cè)上頜竇的左右徑、前后徑、上下徑和容積均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；張興[16]等人測(cè)量30例男性與30例女性上頜竇，得出左、右側(cè)上頜竇前后徑、上下徑、左右徑和容積無(wú)顯著差異。Bornstein[18]等人對(duì)87例健康成人的研究亦得出，左右側(cè)上頜竇容積無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；安鳳楊[4]等人對(duì)比67名男性和31名女性，發(fā)現(xiàn)雙側(cè)上頜竇容積無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。這些研究與本文結(jié)果相一致。%DA均值反映了研究群體上頜竇對(duì)特定側(cè)的偏向程度。本文研究顯示成年男性上頜竇上下徑、前后徑、內(nèi)外徑、表面積和體積的%DA均值與0之間無(wú)顯著性差異，進(jìn)一步證實(shí)了左右上頜竇之間不存在明顯的側(cè)別差異。

骨骼雛形的構(gòu)建主要由遺傳信息調(diào)控，同時(shí)骨骼在個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育階段可依據(jù)功能性需求對(duì)自身結(jié)構(gòu)進(jìn)行重塑和調(diào)整。這意味著骨骼形態(tài)結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱(chēng)性與遺傳和激素因素相關(guān)，也可能和肢體的非對(duì)稱(chēng)運(yùn)動(dòng)或習(xí)慣性偏側(cè)行為所產(chǎn)生的不對(duì)稱(chēng)載荷環(huán)境存在緊密聯(lián)系?，F(xiàn)代人上肢骨多展現(xiàn)為右側(cè)優(yōu)勢(shì)[7]，而下肢骨因受行走限制，其不對(duì)稱(chēng)性程度明顯低于上肢骨，僅略傾向左側(cè)[14]。優(yōu)勢(shì)肢體在行走過(guò)程和行為姿勢(shì)中的頻繁使用會(huì)產(chǎn)生典型和非典型的高張力，刺激骨骼內(nèi)軟骨細(xì)胞代謝，進(jìn)而影響骨骼生長(zhǎng)和重塑過(guò)程，最終導(dǎo)致兩側(cè)骨骼形態(tài)結(jié)構(gòu)的不對(duì)稱(chēng)[19]，如增加骨密度和橫截面面積提升骨骼強(qiáng)度、通過(guò)調(diào)整骨骼外表形態(tài)提高機(jī)械效率，增加韌帶和肌肉的骨骼表面的附著面積以對(duì)抗撕裂[7]。因此，骨骼的不對(duì)稱(chēng)性可反映肢體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程和習(xí)慣性行為中的非對(duì)稱(chēng)性使用。

上頜骨作為上列牙齒的附著部位，與咀嚼活動(dòng)密切相關(guān)，特別是上頜竇底壁與上頜第一、第二臼齒之間僅有一層薄骨相鄰[20]。上臼齒在研磨食物過(guò)程中，其咬合力可通過(guò)牙根傳導(dǎo)至上頜。上頜牙齒缺失患者咬合負(fù)荷降低，導(dǎo)致牙槽骨重塑、吸收，進(jìn)而引起上頜竇擴(kuò)張重塑，造成形態(tài)改變[21]。偏側(cè)咀嚼作為一種常見(jiàn)的咀嚼習(xí)慣，會(huì)引起雙側(cè)牙頜張力不對(duì)稱(chēng)分配，導(dǎo)致面部雙側(cè)對(duì)稱(chēng)性改變甚至引發(fā)顳頜關(guān)節(jié)疾病，如顳下頜關(guān)節(jié)紊亂綜合征的發(fā)生[12-13]。余道信[22]等人研究發(fā)現(xiàn)，偏側(cè)咀嚼患者的非咀嚼側(cè)牙槽骨密度及牙周膜寬度均顯著低于偏側(cè)咀嚼的咀嚼側(cè)及雙側(cè)咀嚼患者，這提示偏側(cè)咀嚼對(duì)上頜骨結(jié)構(gòu)的影響。但存在偏側(cè)咀嚼習(xí)慣的人群中，咀嚼活動(dòng)更偏向于哪一側(cè)仍缺乏確鑿的結(jié)論。Christensen[23]等人發(fā)現(xiàn)偏側(cè)咀嚼在左側(cè)與右側(cè)之間不存在顯著性差異；Tiwari[13]等人觀察到75例偏側(cè)咀嚼者中，38例右偏，37例左偏。上文表明左、右側(cè)上頜竇尺寸無(wú)明顯的偏側(cè)性不對(duì)稱(chēng)，這應(yīng)與人群咀嚼行為缺乏固定的側(cè)別偏好密切相關(guān)。

波動(dòng)性不對(duì)稱(chēng)常被認(rèn)為出現(xiàn)于生物單側(cè)軀體發(fā)育速度明顯快于另一側(cè)軀體導(dǎo)致的形態(tài)不對(duì)稱(chēng)中，且隨機(jī)出現(xiàn)于某側(cè)軀體[19]。%AA均值反映了研究群體左右側(cè)上頜竇的差異程度。本文研究發(fā)現(xiàn)成年男性上頜竇上下徑、前后徑、內(nèi)外徑、表面積和體積的%AA均值與0之間存在顯著差異，反映兩側(cè)上頜竇存在明顯的波動(dòng)不對(duì)稱(chēng)性。單一個(gè)體偏側(cè)咀嚼行為的隨機(jī)性可能是導(dǎo)致人群上頜竇尺寸出現(xiàn)明顯的波動(dòng)性不對(duì)稱(chēng)的主要原因。其他影響雙側(cè)上頜骨不對(duì)稱(chēng)生長(zhǎng)發(fā)育的因素，如偏側(cè)缺齒[21]、非對(duì)稱(chēng)咬合接觸面積和偏側(cè)用力，以及睡眠姿勢(shì)偏好、語(yǔ)言特點(diǎn)和飲食習(xí)慣等行為也可能會(huì)導(dǎo)致青少年上頜竇出現(xiàn)不對(duì)稱(chēng)。即使對(duì)于發(fā)育成熟的個(gè)體，對(duì)環(huán)境壓力的抵抗需求亦可使上頜骨處于舊骨吸收和新骨形成的動(dòng)態(tài)平衡過(guò)程，導(dǎo)致上頜竇形態(tài)的變化與重構(gòu)，從而出現(xiàn)不對(duì)稱(chēng)性。此外，Guatelli-Steinberg[24]等人指出雄性組織器官在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中對(duì)環(huán)境壓力更為敏感，這意味著男性上頜竇尺寸出現(xiàn)波動(dòng)不對(duì)稱(chēng)性的概率要高于女性。本文受限于標(biāo)本數(shù)量無(wú)法進(jìn)一步分析不同年齡組間的不對(duì)稱(chēng)分布特征，希冀后續(xù)研究會(huì)對(duì)這一問(wèn)題做補(bǔ)充分析。