骨性Ⅲ類錯畸形患者正頜術后頦部軟組織和骨組織形態變化及其影響因素分析

帕麗孜·阿不力克木, 陳 楷, 何 靜, 買爾哈巴·艾買江, 吳國民

（1. 吉林大學口腔醫院口腔頜面外一科與口腔整形美容外科，吉林 長春 130021； 2. 吉林大學口腔醫院種植科，吉林 長春 130021）

1 資料與方法

1.1 研究對象收集2020 年10 月—2022 年5 月于本院整形美容外科行雙頜正頜手術的成年患者19 例，年齡在18~28 歲，其中男性患者9 例，女性患者10 例。所有患者的手術均由1 名經驗豐富的外科醫生完成，且術前、圍手術期和術后護理方面均采用相同的治療方法。納入標準：①骨性Ⅲ類錯畸形，凹面型，上牙槽座點（subspinale，A）、鼻根點（nasion，N）和下牙槽座點（supramental，B）構成的角度小于0；②患者均進行上頜Le FortⅠ型骨切開術+下頜支矢狀劈開截骨術+水平骨切開頦成形術；③患者均進行術前和術后正畸治療； ④患者均未接受過其他頜面硬或軟組織手術，無任何系統性問題；⑤患者均有術前和術后12 個月的CT 記錄。排除標準：①存在先天性顱面疾病，如唇腭裂等；②頜面部外傷、手術、正畸或拔牙史；③顳下頜關節紊亂病并有明顯的臨床癥狀；④僅進行單頜手術或上下頜骨分塊截骨術；⑤術前術后體質量變化超過10%。本研究所有參與者均已簽署知情同意書，涉及參與者的所有操作均符合吉林大學口腔醫學院及口腔醫院機構審查委員會聲明的倫理標準（202305）。

1.2 治療方法所有患者均為正畸-正頜聯合治療，正畸科及正頜外科聯合會診，確定治療方案。術前去除代償性傾斜并排齊牙列，協調牙弓形態及寬度，術后正畸微調咬合關系。所有患者均經鼻氣管插管全麻下順利完成雙頜外科手術輔助水平骨切開頦成形術。術中均采用鈦釘鈦板堅固內固定術固定骨斷端。

1.3 數據采集、處理和分析所有患者于術前1 周內（T0） 和術后12 個月（T1） 采用Neusoft NeuViz 256 排螺旋 CT（吉林東軟公司）進行全頭顱CT 掃描，掃描層厚為1.25 mm。在圖像采集過程中，指導患者躺下并咬緊后牙，采集過程中患者不能移動。CT 圖像以DICOM 數據格式導出。將采集的數據導入ProPlan CMF 3.0 軟件（比利時Materialise 公司），分別進行頭面部軟組織和骨組織的三維重建，獲得三維頭顱模型和軟組織數據，以STL 格式保存［5］。建立三維坐標系，進行術前術后面部的圖像匹配，標點測量并進行圖像分析。

1.4 頭部三維坐標系和頦部軟組織和骨組織中解剖標記點根據法蘭克福平面 （Frankfurt horizontal plane，FH）進行標準頭位校準后，確立唯一空間直角坐標系，以雙側眶下緣點（orbitale，Or）和雙側外耳道上點（porion，Po）連線中點確定的平面為水平面（horizontal plane，XOY）；過原點且垂直于屏幕的平面為矢狀面（sagittal plane，ZOY）；過原點且垂直于 XOY 及ZOY 兩平面的平面為冠狀面（coronal plane，XOZ）。手動選取軟組織和骨組織標記點，獲取各標記點三維坐標［6］。采用Proplan 3.0 軟件于同一坐標系下確定三維模型頦部軟組織和骨組織中8 個解剖標記點，分別為硬組織下切牙點（lower incisor，LI）、B、頦前點（pogonion，Pog）、頦下點（menton，Me）及相應軟組織上的下唇度突點（lower lip，LL）、頦唇溝點（mentolabial sulcus， Si）、 軟組織頦前點（pogonion of soft tissue，Pos） 和軟組織頦下點（menton of soft tissue，Mes），并獲得軟組織和骨組織標記點三維坐標（X，Y，Z）。由同一人間隔2 周標點2 次，取2 次坐標的平均值，降低人工誤差。見圖1。

圖1 頭部三維圖像Fig. 1 3D images of head

1.5 圖像匹配螺旋CT 為臥位掃描獲取數據，參考文獻［7-8］可知前額、鼻根T 型區和眶緣軟組織較為穩定，遂以該區域為擬合區域［6］。校準后的T0 圖像不動，先使用“手動配準”功能將T1 圖像移動和旋轉后與T0 圖像進行匹配，使圖像初步對齊。再將T1 圖像與T0 圖像進行精確配準，使T1 與T0 的圖像以前額、鼻根 T 型區域和眶緣為參照進行“精確移動”，獲得具有相同坐標系且T1與T0 相重疊的圖像［9］。見圖2。

圖2 術前和術后軟組織及骨組織配準圖像Fig. 2 Alignment images of soft tissue and bone tissue before and after operation

1.6 軟組織定性分析將配準后的術前術后三維面像數據分別導入Geomagic Studio 2014 3.0 軟件（美國Geomagic 公司），對其進行擬合比對，定性分析T0 和T1 面部軟組織的變化范圍［5］。T0 與T1間的距離以色彩映射進行定性和定量分析，黃色和淺藍色為軟組織變化量未超過容許偏差水平；深藍色為軟組織向后移動，讀數為負值；紅色表示軟組織向前移動，讀數為正值。

1.7 頦部軟組織厚度和解剖標記點測量各軟組織和骨組織標記點相應處皮質骨外輪廓與軟組織最外層之間在三維空間上的距離，定義為軟組織厚度。測量并比較T0 和T1 頦部軟組織厚度變化量，分別計算T0 和T1 頦部軟組織和骨組織各解剖標記點坐標的差值（ΔLI、ΔB、ΔPog、ΔMe、ΔLL、ΔSi、ΔPos 和ΔMes），代表解剖標記點區域軟組織和骨組織移動量，差值的正負號分別代表左右（水平方向）、前后（矢狀方向） 和上下（垂直方向）的變化。最后計算頦部軟組織和骨組織相應標記點在3 個方向上移動量的相關性及比值。

1.8 統計學分析采用SPSS 26.0 統計軟件進行統計學分析?；颊逿0 和T1 頦部軟組織厚度變化量、骨組織移動量（bone-tissue movement，ΔBM）和軟組織移動量（soft-tissue movement，ΔSM）均符合正態分布，以±s表示。軟組織厚度變化進行配對t檢驗，以ΔBM 為自變量，ΔSM 為因變量進行線性回歸分析，以回歸系數（B）和相關系數（R2）表示正頜術后頦部軟組織和骨組織移動的影響，并采用Pearson 相關分析法分析其相關性。置信區間均為95%，以P<0.05 為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 一般資料共收集19 例患者， 年齡18~28 歲，平均年齡（20.81±3.22）歲，其中男性患者9 例，女性患者10 例。所有患者創口均為Ⅰ期愈合，外形滿意，咬合良好，無開口受限和咀嚼不適等癥狀。

2.2 正頜術后頦部軟組織定性分析下頜支矢狀骨劈開術輔助頦成形術后，下唇紅唇至頦下區軟組織均后退，且后退量以下唇紅唇及頦唇溝區最大，沿此區域向周邊擴散軟組織后退量逐漸遞減。頦下區后退量較小，在頦下點處頦部有前出趨勢。見圖3。

圖3 術前和術后軟組織配準色階Fig. 3 Alignment color gradients of soft tissue before and after operation

2.3 正頜手術前后頦部解剖標記點軟組織厚度變與T0 時比較，T1 時LL 相應軟組織厚度增加（t=5.378，P<0.05），Si、Pos 和Me 相應軟組織厚度比較差異均無統計學意義（P>0.05）。見表1。

表1 T0 和T1 時頦部軟組織厚度Tab. 1 Thickness of soft tissue of chin at T0 and T1 timepoints(±s，l/mm）

表1 T0 和T1 時頦部軟組織厚度Tab. 1 Thickness of soft tissue of chin at T0 and T1 timepoints(±s，l/mm）

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2.4 頦部解剖標記點ΔBM 和ΔSM 相關性分析對正頜術后患者頦部解剖標記點ΔSM 和ΔBM 進行線性回歸分析。水平向（X）上，隨著骨組織向左移動，頦部軟組織解剖標記點LL（B=0.795，R2=0.832）、Si （B=0.876，R2=0.987）、Pos （B=0.890，R2=0.971） 和Mes （B=0.942，R2=0.978）均呈負向改變，移動趨勢均向左，軟組織和骨組織移動方向一致。矢狀向（Y）上，隨著骨組織均向后改變，頦部軟組織解剖標記點LL（B=0.882，R2=0.934）、Si（B=0.946，R2=0.847）、Pos（B=0.839，R2=0.909） 和Mes（B=0.666，R2=0.455）均向后移動，軟組織和骨組織移動方向一致。垂直向（Z）上，隨著骨組織上移，頦部軟組織解剖標記點LL （B=0.932，R2=0.686）、Si （B=0.834，R2=0.469） 和Mes （B=0.925，R2=0.709） 均向下移動，Pos（B=0.487，R2=0.444）向上移動。見表2~4。

表2 正頜術后患者水平向（X）頦部解剖標記點ΔSM 和ΔBM 相關性分析Tab. 2 Correlation analysis on anatomical landmarks ΔSM and Δ BM at horizontal direction (X) in chin of patients after orthognathic operation(±s，l/mm）

表2 正頜術后患者水平向（X）頦部解剖標記點ΔSM 和ΔBM 相關性分析Tab. 2 Correlation analysis on anatomical landmarks ΔSM and Δ BM at horizontal direction (X) in chin of patients after orthognathic operation(±s，l/mm）

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表3 正頜術后患者矢狀向（Y）頦部解剖標記點ΔSM 和ΔBM 相關性分析Tab. 3 Corrlation analysis on anatomical landmarks ΔSM and Δ BM at sagittal direction (Y) in chin of patients after orthognathic operation(±s，l/mm）

表3 正頜術后患者矢狀向（Y）頦部解剖標記點ΔSM 和ΔBM 相關性分析Tab. 3 Corrlation analysis on anatomical landmarks ΔSM and Δ BM at sagittal direction (Y) in chin of patients after orthognathic operation(±s，l/mm）

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表4 正頜術后患者垂直向（Z）頦部解剖標記點ΔSM 和ΔBM 相關性分析Tab.4 Correlation analysis on anatomical landmarks Δ SM and Δ BM at vertical direction (Z) in chin of patients after orthognathic operation(±s，l/mm）

表4 正頜術后患者垂直向（Z）頦部解剖標記點ΔSM 和ΔBM 相關性分析Tab.4 Correlation analysis on anatomical landmarks Δ SM and Δ BM at vertical direction (Z) in chin of patients after orthognathic operation(±s，l/mm）

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2.5 頦部ΔSM 和ΔBM 相關性分析在水平、矢狀和垂直向上各頦部解剖標記點ΔSM 和ΔBM 相關性較強（0.6

表5 正頜術后患者水平、矢狀和垂直向頦部ΔSM 和ΔBM 比值Tab. 5 Ratios of Δ SM and Δ BM at horizontal, sagittal, and vertical directions in chin of patients after orthognathic operation

3 討 論

自X 線頭影測量出現，一直被認為是評價和診斷牙頜面部畸形的標準。20 世紀80 年代，三維測量方法出現，但由于技術條件不足，大部分研究中仍采用X 線頭影測量由骨組織改變引起的矢狀面軟組織變化，且研究結果存在較大差異［10］。隨著三維測量技術的發展，多種三維面部軟組織分析方法已被應用于正頜術后定性和定量評估。如通過CT或錐束計算機斷層掃描（cone-beam computed tomography，CBCT）數據的三維重建和直接通過立體攝影測量及面部掃描來提供人臉的三維模型等［11］。ONAGA 等［12］分析了25 例骨性Ⅲ類畸形患者正頜術前術后軟硬組織變化，證實CT 掃描的方法不僅可以應用于正頜手術的準確診斷和治療，也可以模擬軟組織的形態學變化。高分辨率的CT 技術可以結合數字化重建技術準確分析正頜術后軟硬組織相關性及軟組織的改變。除此外，CT 技術還可以保證軟硬組織在同一坐標系中，減少人工配準的誤差。

由于口腔頜面部血液供應豐富，正頜手術時術中出血量較多，導致術后軟組織腫脹。正頜術后面部腫脹程度可能與患者個體差異、術中出血量、手術創傷程度、手術時間、術前和術后是否應用抗炎消腫藥物及體質量指數（body mass index，BMI）等因素有關［13］。KAU 等［14］研究顯示：患者正頜術后1 個月腫脹程度明顯減弱，3 個月時面部形態恢復到術前約90%面部形態。由于腫脹、組織重新分布和功能適應等不穩定因素，NIKE 等［15］認為正頜術后3 個月面部形態恢復83%~90%，6 個月以內無法進行評估，正頜術后軟組織變化的評估需要6~12 個月并需長期隨訪。因此，本研究均選取患者術后12 個月的軟組織和骨組織數據，以便給予軟組織充分的時間改建，并確保結果的準確性和統一性。

頦部軟組織厚度個人差異較大，與患者年齡、性別、 BMI 和下頜骨形態等因素有關。HUANG 等［16］研究顯示：軟組織厚度變化與骨組織變化呈負相關關系，下頜升支矢狀截骨術（bilateral ramus sagittal split ramus osteotomy，BSSRO）過程中咬肌附著部位被剝離，軟組織厚度變化可能與肌肉張力有關。CHOI 等［17］研究顯示：骨性Ⅲ類錯畸形患者正頜術后軟組織厚度增加，提示正頜術后軟組織得到釋放。且術后LL 變化較大，Si、Pos 和Me 軟組織厚度變化較小，主要由于下唇作為較為靈活的部位，其位置與上、下切牙的位置有關，同樣也受到口周肌肉的影響，因此正頜術后咬合位置和肌肉附著位置變化均會對下唇形態和LL 的厚度產生影響。

面部骨組織位置變化將導致覆蓋其表面軟組織的變化，但由于軟組織具有一定的彈性和延伸性，面部軟組織無法準確反映出骨組織的變化程度［18］。骨性Ⅲ類錯畸形患者正頜術后頦部軟組織的改變主要發生于矢狀向上，其次是水平向和垂直向。SEO 等［19］研究表明：對于骨性Ⅲ類錯畸形患者，主要通過上頜骨的前移和下頜骨的后退輔助逆旋或順旋去代償達到手術預期效果。RUPPERTI 等［20］發現：正頜術后頦部LL、Si、Pos 和Me 的ΔSM 和ΔBM 呈明顯正相關關系，在預估下頜骨旋轉量及頦成形術移動量時需充分考慮Me 和Pos 移動比例不同，避免出現頜骨移動過量或不足的情況。

正頜手術對患者正面觀主要體現在擺正咬合中線和面部中線、改善面部比例及修整輪廓等方面，因此頦部軟組織水平向上的改變主要基于患者面長及面部的偏斜程度。本研究結果顯示：患者水平向上頦部軟組織和骨組織比值均小于1。CHEN 等［21］研究顯示：下頜前突患者雙頜手術后的軟組織水平向上變化的百分率為LL 91%、Si 88% 和Pos 87%。提示在進行正面觀術前設計時需要考慮到在水平向上軟組織改變量小于硬組織改變量，必要時可適當增加骨組織移動量以達到面部軟組織輪廓的和諧。

正頜手術后上頜和下頜軟組織的變化與硬組織之間的相關性較弱，這使得在垂直方向上準確預測軟組織的變化有一定困難［22-23］。JUNG 等［24］報道：與水平向和矢狀向比較，軟組織在垂直向上的改變與硬組織相關性較弱，與本研究結果一致。研究［25］采用計算機預測軟件對接受雙頜手術治療的骨性Ⅲ類錯畸形患者進行軟組織變化評估，結果顯示：與水平向比較，軟組織垂直向變化預測的準確性較低。

目前，正頜術后在三維方向上軟硬組織變化相關性研究結論差異較大，主要由于軟組織形態與患者軟硬組織特性、生長發育、年齡、性別和種族等多種因素有關，導致術后軟組織變化的不穩定性。研究［26］顯示：頦部軟硬組織移動變化比值受術前患者的畸形程度及骨組織的移動量、縫合位置、頦部肌肉的力量、術后面部組織水腫和術后正畸等因素的影響。此外，樣本量少也是影響正頜術后軟硬組織變化研究結果的偏倚因素。因此，可采用建立大樣本正頜術顯示軟硬組織變化數據庫、增加隨訪次數和延長隨訪時間點等方法減少人為誤差等偏移因素［27］。