贾璟博，任娟，王小琴，2

1.山西医科大学口腔医学院·口腔医院，山西 太原（030001）；2.山西医科大学第一附属医院口腔正畸科，山西太原（030001）

牙颌横向关系的平衡是保证咬合功能和维持正畸疗效长久性的因素之一［1］，对于面部外型及美学微笑也至关重要［2］。既往对于牙颌的研究多集中于矢状关系对横向关系的影响［3-4］，但垂直向上的差异也会通过牙与下颌骨的相互协调进而表现在牙弓、基骨弓的横向变化［5］，同时牙齿也会通过不同程度的倾斜来弥补骨骼的差异［6］，代偿的过程中牙根与骨皮质的相对位置关系发生改变，使得牙根有可能与骨皮质相接触出现骨皮质支抗，降低牙齿移动效率［7］，甚至出现骨开窗、骨开裂［8］，因此要对不同垂直骨面型横向关系的差异有充分的认知。本研究利用锥形束CT（cone-beam computed tomography，CBCT）对骨性Ⅰ类错不同垂直骨面型患者下颌牙弓、基骨弓及牙齿倾斜度的相关指标进行测量，探讨下颌横向对于垂直向的代偿情况及相关规律。

1 资料和方法

1.1 研究对象

选取2018年9月至2020年9月就诊于山西医科大学第一附属医院口腔正畸科的骨性Ⅰ类错患者共62例，采用中国人正常Steiner分析法［9］对患者进行分类，高角组患者19例（37.7°＜GoGn-SN）；均角组患者22例（27.3°≤GoGn-SN≤37.7°）；低角组患者21例（GoGn-SN＜27.3°）。

纳入标准：①0°＜ANB角＜4.7°；②年龄≥18周岁，牙列完整：第三磨牙除外；③前牙拥挤度≤4 mm、前牙段间隙≤2 mm，后牙段无拥挤；④牙周健康；⑤无颜面部不对称；⑥下颌无缺失牙、大面积牙体缺损及冠修复体；⑦无正畸或正颌手术史；⑧无唇腭裂及先天颅面畸形。

1.2 图像采集

所有患者均站立，呈牙尖交错位，由山西医科大学第一附属医院口腔影像科专业人员拍摄，使用锥形束CT（NewTom VG10048S，Verona，意大利）对颅面部进行扫描。该研究获得山西医科大学口腔医院伦理委员会的批准。

1.3 测量方法

将CBCT数据导入Dolphin imaging 11.0软件（Dolphin，USA）进行三维重建。为获得更精准的测量结果，进行头位校准，基准平面定义为眶耳平面即过双侧眶下点和解剖耳点所构成的平面，冠状面为垂直于眶耳平面且经过双侧颧弓根点所形成的平面（图1）。

1.3.1 牙弓宽度的测量 牙弓宽度为左右两侧同名牙临床牙冠轴面中心（facial axis，FA）的连线所构成的直线距离。DW3：下颌两侧尖牙FA点间的距离；DW4：下颌两侧第一前磨牙FA点间的距离；DW6：下颌两侧第一磨牙FA点间的距离（图2）。

1.3.2 基骨弓宽度的测量 基骨弓宽度为左右两侧同名牙根尖点的连线所构成的直线与颌骨外表面交点间的距离。多根牙在最短牙根的根尖点所在的水平面上取多个牙根的中心即多根牙的根尖点。BW3：下颌两侧尖牙根尖点间的距离；BW4：下颌两侧第一前磨牙根尖点间的距离；BW6：下颌两侧第一磨牙根尖点间的距离（图3）。

Figure 1 Orientation of CBCT images图1 CBCT图像校准

Figure 2 Measurement of the dental arch width图2 牙弓宽度的测量

Figure 3 Measurement of the basal arch width图3 基骨弓宽度的测量

1.3.3 牙齿颊舌向倾斜度的测量 解剖牙冠中心为冠状面、矢状面和横断面上牙冠中心点。牙长轴定义解剖牙冠中心与牙颈部连线中点的连线。牙齿的颊舌向倾斜度为牙长轴与垂直于眶耳平面的线形成的下内角，舌向倾斜记为（+），颊向倾斜记为（-）。BL3：下颌尖牙颊舌向倾斜角度；BL4：下颌第一前磨牙颊舌向倾斜角度；BL6：下颌第一磨牙颊舌向倾斜角度（图4）。

Figure 4 Measurement of the buccolingual inclination图4 牙齿颊舌向倾斜度的测量

测量工作由同一人在不同时间段进行，每一个测量项目测量3次取平均值作为最终测量值。

1.4 统计学分析

采用SPSS 21.0软件进行数据分析，计数资料以例数描述；计量资料经Shapiro-Wilk正态性检验均为P＞0.05，故计量资料采用均数±标准差描述，多组间比较用方差F检验分析，组间两两比较用LSD-t法。GoGn-SN角与牙弓宽度、基骨弓宽度和牙齿颊舌向倾斜度的关系用Pearson相关性分析，GoGn-SN角与牙齿颊舌向倾斜度的关系用偏相关分析，P＜0.05时为差异有统计学意义。

2结果

由表1结果可得，下颌尖牙、第一前磨牙、第一磨牙间牙弓宽度在不同组的差异均无统计学意义（P＞0.05）。下颌尖牙和第一前磨牙的基骨弓宽度差异有统计学意义（P＜0.05），且组间两两比较为低角组大于均角组和高角组（P＜0.05）；均角组大于高角组但组间差异无统计学意义（P＞0.05）。3组第一磨牙间基骨弓宽度的差异无统计学意义（P＞0.05）（表1）。

下颌尖牙和第一前磨牙在不同组颊舌向倾斜度的差异有统计学意义（P＜0.05），且组间两两比较为高角组大于均角组和低角（P＜0.05）；均角组大于低角组但组间差异无统计学意义（P＞0.05）。磨牙倾斜度3组间比较差异无统计学意义（P＞0.05）（表2）。

表1 骨性Ⅰ类错患者不同垂直骨面型下颌牙弓宽度、基骨弓宽度比较Table 1 Comparison of the mandibular dental arch widths or the basal arch widths of different skeletal vertical patterns in patients with skeletal ClassⅠmalocclusion x±s，mm

表1 骨性Ⅰ类错患者不同垂直骨面型下颌牙弓宽度、基骨弓宽度比较Table 1 Comparison of the mandibular dental arch widths or the basal arch widths of different skeletal vertical patterns in patients with skeletal ClassⅠmalocclusion x±s，mm

1):compared to the mean-angle group,P＜0.05；2):compared to the low-angle group,P＜0.05;DW3:distance between FA points of the canines on both sides of the mandible;DW4:distance between FA points of the first premolars on both sides of the mandible;DW6:distance between FA points of the first molars on both sides of the mandible;BW3:distance between apical points of the canines on both sides of the mandible;BW4:distance between apical points of the first premolars on both sides of the mandible;BW6:distance between apical points of the first molars on both sides of the mandible

Groups Mean-angle group Low-angle group High-angle group 22 21 19 FP 29.84±1.27 28.95±1.25 29.29±1.49 2.442 0.096 39.25±1.37 39.35±1.68 39.42±1.33 0.068 0.934 54.88±1.69 55.02±1.87 55.48±1.43 0.708 0.497 35.67±2.82 37.39±2.601)35.28±2.602)3.622 0.033 43.29±1.47 45.02±2.371)42.69±3.132)5.273 0.008 67.11±1.78 67.94±2.36 66.89±2.05 1.486 0.235 n DW3DW4DW6BW3BW4BW6

下颌尖牙、前磨牙间的基骨弓宽度与GoGn-SN角间均呈负相关关系（P＜0.05），而磨牙的基骨弓宽度与GoGn-SN角间无显著相关关系（P＞0.05）。下颌尖牙、第一前磨牙颊舌向倾斜角度与GoGn-SN角间呈正相关关系（P＜0.05），而第一磨牙的倾斜度与GoGn-SN角间无显著相关关系（P＞0.05）；牙弓宽度与GoGn-SN角间无显著相关关系（P＞0.05）（表3）。

表2 骨性Ⅰ类错患者不同垂直骨面型下颌牙齿倾斜度比较Table 2 Comparison of the mandibular buccolingual inclinations of different skeletal vertical patterns in patients with skeletal ClassⅠmalocclusion x±s，°

表2 骨性Ⅰ类错患者不同垂直骨面型下颌牙齿倾斜度比较Table 2 Comparison of the mandibular buccolingual inclinations of different skeletal vertical patterns in patients with skeletal ClassⅠmalocclusion x±s，°

1):compared to the mean-angle group,P＜0.05；2):compared to the lowangle group,P＜0.05;BL3:the buccolingual inclination of mandibular canines;BL4:the buccolingual inclination of first premolars;BL6:the buccolingual inclination of first molars

Groups Mean-angle group Low-angle group High-angle group BL6 14.23±2.80 14.13±3.07 15.09±3.79 0.53 0.59 n 22 21 19 FP BL3 4.63±1.09 4.22±1.02 7.88±2.231)2)34.34＜0.01 BL4 5.85±0.97 5.57±1.19 11.35±1.681)2)124.90＜0.01

表3 骨性Ⅰ类错患者下颌横向距离或牙齿颊舌向倾斜度与GoGn-SN角的相关性分析Table 3 Pearson correlation analysis of the GoGn-SN angle with mandibular transverse width or dental buccolingual inclination in patients with skeletal ClassⅠmalocclusion

表3 骨性Ⅰ类错患者下颌横向距离或牙齿颊舌向倾斜度与GoGn-SN角的相关性分析Table 3 Pearson correlation analysis of the GoGn-SN angle with mandibular transverse width or dental buccolingual inclination in patients with skeletal ClassⅠmalocclusion

DW3:distance between FA points of the canines on both sides of the mandible;DW4:distance between FA points of the first premolars on both sides of the mandible;DW6:distance between FA points of the first molars on both sides of the mandible;BW3:distance between apical points of the canines on both sides of the mandible;BW4:distance between apical points of the first premolars on both sides of the mandible;BW6:distance between apical points of the first molars on both sides of the mandible;BL3:the buccolingual inclination of mandibular canines;BL4:the buccolingual inclination of first premolars;BL6:the buccolingual inclination of first molars

Measuring project DW3（mm）DW4（mm）DW6（mm）BW3（mm）BW4（mm）BW6（mm）BL3（°）BL4（°）BL6（°）r P 0.013 0.017 0.161-0.291-0.427-0.187 0.670 0.851 0.086 0.922 0.897 0.212 0.022 0.001 0.146＜0.001＜0.001 0.506

排除下颌牙弓宽度和基骨弓宽度的影响，下颌尖牙和前磨牙的颊舌向倾斜度与GoGn-SN角间仍然存在显著正相关关系（P＜0.05）（表4）。

表4 骨性Ⅰ类错患者牙齿颊舌向倾斜度与GoGn-SN角的偏相关性分析Table 4 Partial correlation analysis between buccal lingual inclination of teeth and GOGN-SN angle in patients with skeletal ClassⅠmalocclusion

表4 骨性Ⅰ类错患者牙齿颊舌向倾斜度与GoGn-SN角的偏相关性分析Table 4 Partial correlation analysis between buccal lingual inclination of teeth and GOGN-SN angle in patients with skeletal ClassⅠmalocclusion

The width of dental arch and the width of basal bone arch in the same dental position were taken as covariables

Measuring project BL3（°）BL4（°）BL6（°）Partial correlation R 0.635 0.842 0.104 P＜0.001＜0.001 0.429

3讨论

先前研究多使用下颌石膏模型进行研究，采用前庭沟上方紧贴膜龈联合的最凸点（WALA嵴）描述基骨弓［14］，但牙周软组织取印模有动度且牙龈厚度会影响测量准确性。本实验采用根尖点对基骨弓宽度进行测量，相对于WALA嵴，根尖点位于解剖结构内部且接近每个牙齿的阻力中心，降低了牙根变异对结果的干扰，定位更加准确［14］。以CBCT进行牙颌数据的相关研究已被证明相对可靠性［14］，结合Dolphin imaging生成3D的可视化模型，易于测量并降低误差。

本研究中关于下颌牙弓宽度在3组间的差异无统计学意义，与Grippaudo等［5］的研究结果一致。多数学者认为牙弓宽度与下颌平面角有关。Chen等［12］的研究显示对于10～14岁安氏Ⅲ类错儿童，高角组的上下颌牙弓宽度小于均角组和低角组。研究结果有差异的原因可能为：骨性Ⅰ类错畸形的上下颌骨较Ⅱ类、Ⅲ类正常，避免了矢状向骨性发育的差异引起牙齿过度代偿。

MOSS功能机制假说认为颌骨的生长发育与维持是继发的，是对其他组织原发过程的代偿反应［15］。基因决定下颌最初形态，之后下颌肌群通过应力刺激、内分泌或旁分泌等方式作用于下颌骨，下颌骨也产生多种因子影响肌肉组织，下颌骨、肌肉及其产物相互作用构成一个功能系统，从而形成表型，因此咀嚼肌的差异会伴随着下颌骨的变化［16］。不同垂直骨面型患者的下颌肌群在形态体积、牵拉力、机械势能和纤维组成等方面存在差异，低角患者相对于均角与高角患者的下颌肌群更强有力，所以有着较宽的横向面部尺寸［17］。本研究发现，低角组尖牙段、前磨牙段基骨弓宽度大于均角组和高角组，印证以上研究结论。下颌正常功能的行使是以颞下颌关节为支点，下颌肌群为动力［18］，本研究结果表明下颌第一磨牙间基骨弓宽度在低角组中最大、高角组中最小，但3组间的差异无统计学意义，原因可能为磨牙段较尖牙和前磨牙段距颞下颌关节更近，力臂短，下颌肌群在该处的力矩较小，作用于基骨后使3组间在磨牙段的差异不明显，但仍需进一步研究验证以上结论。也有研究表明不同垂直骨面型对此段基骨弓的宽度影响较小［11］。

本研究中，下颌尖牙、第一前磨牙的舌向倾斜度在3组间的差异有统计学意义，高角组舌倾程度大于均角组和低角组，舌倾程度与下颌平面角呈正相关，这与临床观察结果一致。Duan等［19］也有相同结论，其进一步研究表明相对于高角组和均角组，低角组的下颌前磨牙牙根距颊舌侧皮质骨距离最大，提示低角患者在前磨牙区有更大的扩弓及牙性代偿性倾斜的范围。下颌牙齿颊舌向倾斜度会因牙弓、基骨弓宽度的差异而改变，本研究结果表明骨性Ⅰ类错不同垂直骨面型下颌尖牙和第一前磨牙颊舌向倾斜度的差异主要是因GoGn-SN角的不同而引起的。

下颌第一磨牙的颊舌向倾斜度差异在本研究中无统计学意义，对此结果相关研究尚有分歧。有研究显示［20］，与高角组相比，低角患者第一磨牙会相对直立以便应对更大的咬合力［20］，所以高角组下颌第一磨牙的舌倾程度最大，低角组最小。Hwang等［1］发现尽管低角组下颌第一磨牙牙槽嵴顶下7 mm距离大于高角组，但3组下颌第一磨牙颊舌向倾斜度无差异，Feyza等［2］对135例骨性Ⅰ类错不同垂直骨面型的研究结果与Hwang的结果一致。分析原因可能为上颌横向发育停止在14岁，下颌在横向宽度的持续增长持续到18岁左右［21］，均角组和低角组患者相对于高角组在下颌骨横向的增长更为明显，所以在发育过程中由于下颌磨牙第一磨牙萌出早受力大，下颌第一磨牙会更加舌倾来保证咀嚼力通过牙长轴，维持后牙正常的覆盖。

【Author contributions】Jia JB，Ren J processed the research and wrote the article.Wang XQ guided the writing of the article.All authors read and approved the final manuscript as submitted.