数字化定制式隐形下颌前移器治疗骨性Ⅱ类儿童气道变化的三维研究

王智军 董丽玲

1 厦门医学院附属口腔医院正畸二科 （福建 厦门 361008）

2 厦门市口腔疾病诊疗重点实验室 （福建 厦门 361008）

3 福鼎医院口腔科 （福建 福鼎 355200）

内容提要：目的：研究骨性Ⅱ类儿童患者应用数字化定制式隐形下颌前移器治疗后上气道的三维变化。方法：应用隐形下颌前移器治疗骨性Ⅱ类儿童患者，治疗前后拍摄锥形线束CT，应用Dolphin11.5软件进行三维重建测量，采用配对t检验比较隐形下颌前移器治疗前后骨性Ⅱ类患者上气道的三维变化。结果：患者上气道的总体积、口咽部体积、软腭尖水平、会厌尖水平截面积以及最小截面积均显著增大（P<0.05）。结论：数字化定制式隐形下颌前移器可用于治疗骨性Ⅱ类儿童患者，通过前导下颌，扩增上气道，改善呼吸功能。

骨性Ⅱ类下颌后缩是常见的错牙合畸形，福建地区尤为多见，通常伴随上气道的阻塞及口呼吸习惯，严重者会出现鼾症，影响睡眠质量及健康[1]。近年来数字化定制式隐形矫治器因其美观、舒适、精确、利于牙周健康等特性，临床上越来越多的患者选择了该技术[2]。隐形矫治器的材质是高分子塑料，弹性好但硬度较低，因此，其是否能提供足够力量前移下颌从而起到扩增气道的作用仍存疑问。本研究采用数字化隐形下颌前移器治疗儿童骨性Ⅱ类下颌后缩畸形，通过测量矫治前后气道的体积及截面积等数据，分析有无差异性变化，从而评估隐形下颌前移器对于气道改善的临床疗效，以期为临床治疗计划的选择和应用提供参考。

1.资料与方法

1.1 临床资料

选择2020年6月～2023年6月在厦门医学院附属口腔医院正畸科就诊的骨性Ⅱ类儿童患者20例，男性8例，女性12例，年龄10～13岁，平均（10.5±0.8）岁，所有研究对象及其监护人均知情同意，通过厦门医学院附属口腔医院伦理委员会审查。

纳入标准：①ANB≥5˚，SNA基本正常，下颌后缩；②磨牙远中关系，前牙覆盖≥5mm；③头颅侧位片的颈椎骨龄为生长发育高峰期或前期。排除标准：①正畸治疗史；②颞下颌关节疾病史；③口腔颌面部外伤史及发育畸形；④依从性差。

1.2 方法

1.2.1 拍摄锥形线束CT及三维重建

所有研究对象均采用厦门医学院附属口腔医院放射科的锥形线束CT（NewTom VGi，意大利）进行统一拍摄。患者取自然头位，上下牙列自然咬合，舌处于休息位，拍摄过程中无晃动。所拍摄的锥形线束CT数据以DICOM文件格式导入Dolphin软件进行三维重建测量。

1.2.2 治疗方法

所有研究对象应用数字化定制式隐形下颌前移器行下颌前导，治疗结束标准为上下牙列基本排齐、无牙合干扰；弓形匹配；磨牙关系达到中性；前牙覆盖正常；未出现颞下颌关节紊乱表现。患者按照术前标准再次拍摄锥形线束CT。

1.2.3 测量项目

将上气道穹窿顶设定为上气道上界，下界平面位于会厌底部，在Dolphin软件中重建气道影像并采用不同颜色进行分割标记（见图1、图2，上气道各段分界及容积），同时可自动计算生成所设定范围内的气道体积及截面积数值。根据本研究需要并结合以往的研究，分别测量上气道总容积V总（自上气道穹窿顶至会厌底部）、鼻咽部气道容积V鼻（自上气道穹窿顶至硬腭水平）、口咽部气道容积V口（腭咽部气道与舌咽部气道之和，自硬腭水平至会厌尖水平）、喉咽部气道容积V喉（自会厌尖水平至会厌底部）以及硬腭水平截面积、软腭尖水平截面积、会厌尖水平截面积和上气道最小截面积SMIN（见图3、图4，上气道截面积及最小截面积）[3]。

图1.上气道各段的分界

图2.上气道各段的容积

图3.上气道最小截面积

图4.上气道截面积

1.3 统计学分析

采用配对t检验比较骨性Ⅱ类儿童患者经过隐形下颌前移器治疗前后的气道三维变化。统计软件为SPSS25.0，检验水平a=0.05。

2.结果

2.1 MAD治疗前后上气道体积与上气道截面积比较

由表1 可知，隐形下颌前移器行下颌前导治疗前后患者上气道的总容积V总、口咽部容积V口存在显著差异（P<0.05），而鼻咽部V鼻与喉咽部V喉的容积无显著差异（P>0.05）。

表1.治疗前后上气道体积比较(n=20,±s,mm3)

表1.治疗前后上气道体积比较(n=20,±s,mm3)

测量项目治疗前治疗后P V总18485.9±4962.5 22275.8±4494.1 0.018 V鼻6765.8±7625.6 5261.5±1711.3 0.457 V口9969.0±3358.2 13064.0±2893.7 0.006 V喉3326.3±1646.1 4230.0±1345.7 0.102

由表2可知，治疗前后上气道软腭尖水平、会厌尖水平的截面积和最小截面积的大小存在显著差异（P<0.05），而硬腭水平的截面积无显著差异（P>0.05）。

表2.MAD治疗前后上气道截面积比较(n=20,±s,mm2)

表2.MAD治疗前后上气道截面积比较(n=20,±s,mm2)

注：HP：硬腭水平；SP：软腭尖水平；TE：会厌尖水平；MIN：最小界面剂

测量项目治疗前治疗后P SHP 407.9±113.4 413.9±115.6 0.691 SSP 155.7±64.4 209.0±65.2 0.002 STE 219.0±77.5 291.1±70.3 0.004 SMIN 156.3±69.3 204.7±62.6 0.008

2.2 典型病例

图5病例可见患者磨牙关系远中尖对尖，前牙Ⅱ度深覆盖，上下牙列排列不齐；图6显示患者佩戴MAD，前导下颌；矫治结果见图7，磨牙关系达到中性偏近中，覆盖正常，上下牙列排齐，下颌前移，口咽部气道明显增大。图8、图9为矫治前后影像图片，图8显示患者初诊时下颌后缩，口咽部气道较狭窄。

图5.矫治前

图6.隐形下颌前移器前导下颌

图7.下颌前移后

图8.矫治前气道

图9.前导下颌后气道

3.讨论

3.1 骨性Ⅱ类错牙合畸形对上气道的影响

上气道是由鼻咽、口咽和喉咽三部分构成的肌性管道，与颅颌面的结构形态关系密切。有学者通过比较不同矢状骨面型青年上气道的形态后得出上气道的形态和舌骨位置会受到矢状向颌骨关系的影响[4]。超过半数的骨性Ⅱ类患者存在下颌后缩，颏后缩，伴有下颌体短小、下颌升支较短等表现，由此可导致舌骨后下移位，口腔容积减小，舌体及软腭被迫退至咽腔，从而导致上气道结构性狭窄，严重者会引起阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征，大大危害儿童的健康生长发育[5-7]。多年以来，口腔正畸医生应用Twin-block、肌激动器等传统功能矫治器治疗下颌后缩的发育期儿童患者，利用生长潜力，通过前导下颌，促进下颌生长，改善骨性Ⅱ类咬合关系及侧貌，从而改善上气道的阻塞情况[8-11]。但大量临床病例也发现传统功能矫治器通常依靠卡环等装置固位，稳定性较差；矫治器体积较大，青少年患者多感觉不舒适；矫治器由钢丝和塑料构成，美观性差，因此患者配合度降低，常常难以坚持佩戴；矫治器由技工制作，精确度较低；若上下牙列存在咬合干扰，会限制下颌前导量，通常需要进行二期矫治解决牙齿排列问题，从而去除咬合干扰，疗程相应延长。综合以上因素，应用传统功能矫治器导下颌向前，矫治效果会受到多方面的影响，有来自患者主观方面，也有矫治器本身的性能特点所限制，很多病例最终无法实现下颌前导及气道改变。

3.2 隐形下颌前移器导下颌向前的气道三维变化

数字化定制式隐形矫治器是近年来最受欢迎的牙齿矫正方式之一，除了具有美观、舒适、复诊次数少等优点，对于需要前导下颌的骨性Ⅱ类患者，通过分步前导设计，可以渐进式地移动牙齿，而非一次性前导，从而获得更多的骨效应，骨形成量更多[12]；隐形下颌前移器采用颊侧翼托替代Twin-block的前导牙合垫，无须过多地垂直向打开，由此便可避免传统功能矫治器因为过多的前伸及垂直打开所引起的颌面部肌肉、关节不适；隐形下颌前移器可以在前导下颌的同时排齐上下牙列，解除咬合干扰，保证前导量的实现；隐形下颌前移器的后牙牙合垫效应以及可预置转矩，能有效控制下颌骨的顺时针旋转，维持下面高，阻止气道的进一步阻塞[13,14]。

上气道是以左右横径为长轴的椭圆柱形立体形态，以往单纯对二维影像中气道矢状径或横径的测量，并不能真正反映气道和通气量的大小，本研究通过对气道容积和不同水平截面积的测量，能较为准确地反映治疗前后气道的总体改变。本研究结果显示经过隐形下颌前移器治疗后患者的上气道总容积、口咽部容积以及软腭尖水平截面积、会厌尖水平截面积和最小截面积均得到显著增大，与治疗前相比具有统计学意义，说明隐形下颌前移器的材质虽然为高分子塑料，但同样可以提供稳定的支持，实现下颌前导的目的，与传统功能矫治器收获相近的治疗效果[15]。阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征患者气道最狭窄的部位通常位于口咽部，而咽腔最小横截面积与气道容积相比更能影响呼吸的质量[16]。经过隐形下颌前移器治疗，患者口咽部气道容积和最小截面积显著增大，可以有效提高通气量，改善阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征。本研究结果中上气道鼻咽部及喉咽部、硬腭水平截面积与治疗前相比未发生具有统计学意义的变化，说明隐形下颌前移器主要是通过矫正牙齿及下颌骨位置，将下颌前导，使得下颌前伸，舌骨也随之前移，口腔空间从而增加，舌体及软腭前移，从而增加口咽部上气道的截面积和容积，对于鼻咽及喉咽部的影响较小[17]。隐形下颌前移器可以促进下颌骨发育，刺激上气道周围的肌肉和软组织，增强肌肉力量和灵活性，进一步改善上气道通气功能。

综上所述，对于生长发育期儿童，及时应用隐形下颌前移器行早期矫治前导下颌，同时排齐牙列，去除咬合干扰，促进下颌骨位置的调整及向正常方向生长，可以提高矫治效率，缩短矫治疗程，改善上气道通气功能，避免口呼吸习惯对下颌生长发育的错误影响。