成人骨性Ⅰ類患者拔牙強支抗矯治前后上氣道形態變化的CBCT研究

湯 歡，包 涵，余晨昊，沈慧婕，王 威，嚴 斌

上氣道是各種骨、軟骨和肌組織組成的不規則管狀解剖結構，起自顱底，止于第六頸椎水平和環狀軟骨下緣，長12～14 cm，與多種重要功能如呼吸、發音、吞咽等密切相關，分為鼻咽、口咽、喉咽三個部分[1]。其中口咽部進一步分為腭咽和舌咽，前壁有軟腭和舌體構成，缺少骨性或軟骨性結構支持，最易受周圍組織及其他因素影響發生上氣道狹窄及通氣障礙，對其主要功能產生影響，嚴重會導致阻塞性睡眠呼吸暫停(OSA)[2]。

研究表明，舌體積/口腔容積的比值與口咽、氣道容積呈顯著負相關，對于恒定的舌體積，口腔容積減少會減少口咽氣道容積[3]。正畸拔牙矯治在一定程度上影響牙、舌及軟腭位置和口腔容積，從而對上氣道存在潛在影響[4]。OSA患者主要特征為睡眠期間的上氣道塌陷，口咽和面部解剖因素及神經肌肉反饋等非解剖功能因素在OSA致病中起重要作用[5]。通常伴有軟腭增大，上氣道寬度減少，舌體肥大，舌骨位置較低等解剖特征，與OSA嚴重程度相關，且隨著年齡患病率有逐漸增加的趨勢[6]。氣道解剖結構的變化包括氣道矢狀徑、橫截面積、氣道容積的變化等，通常被用作OSA風險指征。因此有必要明確拔牙矯治對成人患者上氣道形態的影響。

目前為止，已經進行了許多關于前磨牙拔除對上氣道形態影響的研究，但結論并不一致[7-9]。本研究通過統一樣本異質性及支抗條件探討拔牙治療對上氣道的影響。通過收集錐形束CT(cone beam computed tomography, CBCT) 三維重建影像，旨在研究不同垂直骨面型骨性Ⅰ類成年患者拔除四顆第一前磨牙后，最大支抗條件下上氣道各部分體積及口咽最小橫截面積的變化，為臨床制定矯治方案提供參考依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本研究選取2016年1月至2021年12月在南京醫科大學附屬口腔醫院正畸科就診的56例骨性Ⅰ類雙頜前突成人患者。所有患者均知情同意，本研究通過南京醫科大學倫理委員會批準(PJ2022-044-001)。根據患者身高、體重計算出體重指數(body mass index, BMI)。根據SN-MP角將患者分為3組，高角組SN-MP≥40°(其中男5例，女12例，平均年齡(21.10±4.82)歲)，均角組29°≤SN-MP<40°(其中男5例，女14例，平均年齡(21.00±4.30)歲)，低角組SN-MP<29°(其中男6例，女14例，平均年齡(20.45±4.00)歲)。矯治療程平均(32.63±9.71)個月。

納入標準：①根據Hassel和Farman改良頸椎分期法，評估患者頸椎成熟度，C2、C3、C4椎體下緣深凹陷，C3、C4高度大于寬度。②通過模型分析和頭影測量明確診斷為雙頜前突，面部側貌呈凸面型；患者均為骨性Ⅰ類，ANB為0°～4.7°，SNA為78.8°～86.8°，SNB為76.2°～84.0°；上下第二磨牙均萌并建立牙合關系，牙列完整無缺失；前牙覆蓋<5 mm；牙列0～4 mm輕中度擁擠或無擁擠。③患者均采用直絲弓矯治技術，強支抗內收拔牙間隙完成正畸治療。

排除標準：明顯的顳下頜關節病癥狀，牙周病史；呼吸系統病史，唇腭裂等先天性顱頜面畸形綜合征，系統病史所致的顱頜面疾病史等。

1.2 臨床治療程序

患者分兩次拔除4顆第一前磨牙，使用MBT直絲弓矯治技術，排齊整平后使用滑動法關閉拔牙間隙，全部患者采用強支抗內收前牙。4周復診1次。最后進行牙合關系的精細調整，治療結束時上下牙齒排列整齊，雙頜牙弓形態匹配，磨牙尖牙關系中性。

1.3 CBCT拍攝

治療前后所有研究對象在南京醫科大學附屬口腔醫院放射科使用NewTOM VG進行三維掃描，掃描參數：電壓110 kV，電流7.3 mA，視野18 cm×16 cm，圖像間隔及層厚0.3 mm。采用直立位，雙唇放松，保持舌處于休息位，后牙輕咬于正中頜位。

1.4 氣道測量

收集Dicom數據導入Dolphin Imaging Version11.9.2軟件(Dolphin Imaging & Management Solutions公司，美國)進行三維重建。在Orientation界面校準：將頭位調整至左右側的眶下緣點-耳點連線與地平面平行，正面觀正中矢狀面均分兩側。Dolphin氣道測量界面，在矢狀面將硬腭平面調整至與地平面平行。按照先行研究進行上氣道的切割劃分(圖1)，腭咽段：硬腭平面至懸雍垂尖點；舌咽段：懸雍垂尖至會厭頂；喉咽段：會厭頂至會厭基底部，生成相應部分上氣道體積和口咽最小橫截面積(圖2)。所有測量均由同一名醫師完成，每項指標測量3次取其平均值并記錄。

1.5 統計學分析

采用Graphpad Prism 9.0軟件進行數據統計分析。對所有數據進行正態分析(Shapiro-Wilk檢驗)和方差齊性檢驗(Levene檢驗)。采用單因素方差分析比較組間測量值差異。同組治療前后采用配對t檢驗分析治療前后氣道測量數據，測量數據以平均值±標準差表示，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 不同組別間年齡、BMI、ANB匹配

三組垂直骨面型組間的年齡、BMI、ANB角的測量結果見表1，使用單因素方差比較各組間年齡、BMI、ANB結果顯示三組間年齡、BMI、ANB差異無統計學意義。

2.2 正畸治療前不同垂直骨面型上氣道測量結果的比較

通過對56例患者的測量，結果顯示低角組和高角組的上氣道口咽部最小橫截面積明顯小于均角組。而高角組和低角組之間差異無統計學意義。腭咽、舌咽、喉咽的氣道體積三組間差異無統計學意義(表2)。

表2 不同垂直骨面型上氣道各項測量結果比較Tab.2 Comparison of measurement results between different vertical skeletal patterns

2.3 拔牙治療后成人患者矯治前后上氣道三維分析

進一步對治療前后不同組間上氣道進行三維分析，低角組上氣道口咽最小橫截面積從治療前的(124.62±52.14)mm2，減小到治療后的(110.33±47.21)mm2。均角組上氣道口咽最小橫截面積從治療前的(172.04±30.71)mm2，減小到治療后的(135.14±54.00)mm2，差異有統計學意義，但高角組治療前后最小橫截面差異無統計學意義。三組治療前后腭咽、舌咽、喉咽的氣道體積差異無統計學意義(表3)。

3 討 論

骨性Ⅰ類雙頜前突患者常表現為前牙唇傾、唇肌閉合不全等面部特征，是臨床中常見的錯牙合畸形類型。正畸醫生一般首選減數拔牙，內收上下前牙改善軟組織側貌[10]。關于雙頜前突成人患者拔牙矯治是否對上氣道產生影響尚存在一定爭議。我們通過對成人骨性Ⅰ類不同垂直骨面型患者拔除4顆第一前磨牙最大支抗內收前牙治療前后的氣道形態進行測量發現，均角和低角患者治療后上氣道口咽最小橫截面積顯著降低，而高角患者治療前后上氣道各項測量值均差異無統計學意義。

表3 不同垂直骨面型治療前后上氣道形態的三維分析Tab.3 Pre- and post-treatment measurement results of different vertical skeletal patterns

前磨牙拔除對上氣道的影響并不總是相同的。一項回顧性研究發現成人拔牙矯治牙列擁擠與氣道變化之間的相關性，輕度擁擠拔牙矯治后氣道容積減少，相反嚴重擁擠的患者拔牙矯治后上氣道體積有增加的趨勢[11]。已有證據表明骨骼發育成熟的患者拔牙治療最大支抗內收前牙可導致鼻咽氣道矢狀徑(superior posterior airway space，SPAS，軟腭后氣道沿與Go-B線平行的寬度)減小，而最小支抗拔牙矯治，磨牙產生近中移動可增加其大小[7]。我們的研究中將擁擠度控制在輕度或無擁擠程度，認為低角和均角患者拔牙矯治使用強支抗大幅度內收前牙后，口腔容積減少，舌背高拱向后移動，壓迫局部軟組織引起氣道橫向或矢狀向改變，導致最小橫截面積變小，但整體容量變化不明顯。

高角面型對正畸醫生來說是不利的生長方向，臨床醫生希望通過前磨牙的拔除，支點的近中移動實現下頜逆時針旋轉。研究表明關節角(S-Ar-Go)大且下頜骨長度(Co-Gn)良好的高角成人拔除前磨牙正畸治療后舌骨向前上移動，而前導的下頜會導致氣道橫截面積的改變[12]。通常的拔牙矯治最大支抗內收前牙后，引起口腔內容積的變化，但高角患者下頜骨的逆時針旋轉帶動舌體位置的變化補償了這部分的改變，導致治療前后氣道橫截面積和容積沒有明顯的變化。

Zhang等[13]對成人骨性Ⅱ類高角患者強支抗上氣道治療前后變化的研究表明，拔牙治療后氣道橫截面積沒有改變，而僅僅是上氣道矢狀徑的形態變化。最近的一項回顧性研究表明雙頜前突患者拔牙之后，舌位后縮和腭咽間隙的縮小，高角患者的減小程度比低角患者大，但與對照組差異無統計學意義，FH-MP角度與MAS(軟腭尖水平的變化)呈負相關。研究發現對垂直骨面型分類的研究中傾向于拔牙治療對高角患者上氣道形態無顯著影響[14]。有學者研究拔牙矯治后氣道三維方向的變化，拔除4個第一前磨牙并使用種植體支抗最大程度內收前牙，治療后發現鼻咽平均橫截面積無顯著性差異，但腭咽、舌咽和喉咽的平均橫截面積上存在顯著差異[9]。另一部分觀點認為，成人無擁擠雙頜前突患者正畸拔牙矯治不會導致上氣道矢狀徑減少，僅會引起上尖牙間寬度顯著增加，上下牙弓長度顯著減少[8]。這可能是因為研究中并未考慮支抗的設計及矢狀骨面型和垂直骨面型對患者上氣道變化帶來的影響。

上氣道復雜的解剖結構決定了其易受多種因素影響。以往研究表明，影像學檢查的體位改變、年齡、性別、肥胖、牙性和骨性因素等均會對氣道形態產生影響[2，15]。研究表明，上氣道的生長主要發生在乳牙列(0～5歲)和恒牙列早期階段(12～16歲)[16]。有研究發現氣道的長度、最小橫截面積和總體積在20歲之前都在增加[17]。因此，本研究中嚴格納入研究對象，精確配比對照組和實驗組年齡、性別、BMI，同時選用同一種體位拍攝CBCT，對可能引起的誤差因素進行控制，保證研究結果的可靠性。目前多數學者贊同成人不同矢狀骨面型與上氣道形態有顯著關系。楊莉等[18]的研究表明Ⅲ類骨面型硬腭平面和軟腭尖平面矢狀徑、橫徑及橫截面積、腭咽容積及上氣道總容積均大于Ⅰ類和Ⅱ類骨面型患者，而Ⅱ類骨面型上氣道的各項測量值則小于Ⅲ類和Ⅰ類骨面型患者。另一方面因睡眠呼吸暫停綜合征隨年齡增長患病風險逐漸增大，尤其需考慮成年患者拔牙后氣道變化。為了排除不同矢狀面骨面型及生長發育對氣道的干擾，本研究選取骨性Ⅰ類成年患者作為研究對象?；仡櫺匝芯看嬖谝欢ǖ木窒扌?，由于嚴格控制納入標準和要求研究數據的完整性，該研究的樣本量相對較小。其次，在本研究中未納入治療前后舌體位置、切牙回收量及下頜骨位置分析來考慮臨床變化?？紤]到上述局限性，得出結論提供一些臨床參考。

關于成人骨性Ⅰ類不同垂直骨面型氣道的分析大多數的研究支持高角與氣道狹窄相關的論點。張明燁等[19]通過研究骨性Ⅰ類不同垂直骨面型的成人患者上氣道形態，顯示腭咽和舌咽高角患者氣道容積較小，鼻咽部未見明顯差異。郭濤等[20]利用頭顱側位片對120例成年患者上氣道形態進行分析，發現成人高角患者上氣道矢狀徑明顯小于低角和均角患者。de Freitas等[21]研究發現高角患者上咽腔的寬度明顯窄于均角型。我們的研究結果支持這一結論，這可能與高角患者下頜骨后下旋轉，形態及位置有關。此外，以往研究表明低角患者上氣道矢狀徑、氣道容積和氣道橫截面積高于高角和均角患者[20]。在沙特人群中進行的頭顱側位測量研究發現成人骨性Ⅰ類低角患者的上氣道寬度和正常組間差異無統計學意義[22]。我們的研究結果顯示成人骨性Ⅰ類低角患者的上氣道最小橫截面積小于均角患者，與高角組差異無統計學意義，其余測量指標未見異常。我們推測可能是因為舌體位置會影響上氣道形態[23]。本研究中沒有納入樣本間舌體位置的差異，今后的研究尚需考慮更多的影響因素進行分析。

綜上所述，對于成年患者拔除4顆第一前磨牙，最大支抗內收前牙的正畸治療，正畸醫生在制定治療方案時應結合患者的垂直和矢狀骨面型、支抗程度、側貌和上氣道形態，進行個性化考量?，F有證據尚不支持拔牙矯治會對呼吸功能或OSA產生不利影響的觀點[24-25]。在二維或三維影像學的研究中發現治療會對上氣道形態產生影響，一些正畸患者可能存在與神經肌肉病理生理學相關的OSA風險或癥狀，可能會增加正畸治療后對上氣道變化的易感性[7]。本研究尚存在一定局限，需進一步基于多導睡眠圖及拔牙治療前后下頜骨位置、舌體位置以評估正畸拔牙治療后上氣道形態改變與呼吸或睡眠功能之間的關系。