腭正中旁區支持組織厚度和腭穹窿形態相關性的三維評估

周 舉,馬俊青

微種植支抗釘(micro-implant anchorage,MIA)具有尺寸的多樣性、植入位置的靈活性等優點,并且植入方便,因此微種植支抗可作為常規正畸輔助手段[1]。硬腭區是最適合植入MIA的區域之一。因為此區骨量充足,可提高MIA的穩定性;并且可降低損傷鄰近組織的風險[2];還能最大程度地減少鼻底或上頜竇穿孔的可能性;以及減小支抗喪失對牙根、神經的損害和慢性炎癥的發生[3]。然而,在上頜硬腭區放置MIA時,并沒有明顯可以指導醫生植入的解剖參考標志。先前有研究表明,第三腭皺襞(third ruga,TR)在個體生長發育和正畸減數治療過程中,矢狀方向和垂直方向上的位置變化很小,可以被認為是相對穩定的[4]。因此,我們可以將TR作為一個穩定的解剖參考標志來指導臨床醫生在硬腭區植入MIA。

支持組織厚度是影響MIA初期穩定性的關鍵因素之一[5]。在軟組織結構保持穩定的情況下,MIA植入在柔軟松弛的非角化黏膜區的失敗率明顯高于致密的角化黏膜區;黏膜越厚,受力點與微種植體抗力中心的距離越遠,受力時發生移位更明顯[6]。CBCT以其相對低輻射和易操作的優點,為我們提供了一種更為舒適且精確的測量方式[7]。但目前尚不清楚與正常腭形態相比,高窄腭形態的患者是否有較少的可供支抗釘植入的支持組織。

本研究擬通過應用CBCT,測量不同腭穹窿形態的正畸患者在腭正中旁區域腭部總支持組織(total support tissues,TST)、骨支持組織(bone support tissues,BST)和黏膜厚度(mucosa thickness,MT),分析腭正中旁區種植支抗釘植入的安全區域,為臨床正畸治療提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

隨機選取2022年6月—2023年6月在南京醫科大學附屬口腔醫院就診的72例青少年正畸患者,收集患者治療前的CBCT資料,其中男36例,女36例,年齡為12～18歲,平均15.2歲。所有納入研究的志愿者均簽署知情同意書。納入標準:年齡12～18歲。牙列完整,無缺失牙;病例資料記錄完整,均拍攝有CBCT影像資料;CBCT影像完整清晰,可顯示牙列、腭皺襞等部分;體健。排除標準:既往腭部疾病史或手術史;嚴重的牙列擁擠或不齊者;上前牙區阻生牙及多生牙;正畸治療史;遺傳病、系統性疾病和發育異常史。

1.2 測量方法

1.2.1 設備和操作 研究對象均由同一臺CBCT(NewTom,意大利)進行掃描,掃描條件:電流10 mA,電壓85 kV,脈沖式曝光時間約9.0 s,斷層厚0.150 mm。拍攝時要求:自然頭位,牙尖交錯位,無移位。將拍攝的CBCT數據進行三維重建,將層厚調至最小值,調整CBCT界面的灰度及亮度,使得黏膜組織與空氣及硬組織有清晰的界限,以利于測量分析。所有測量均由同一名操作者在第1次測量后間隔2周后進行2次測量,2次測量的平均值作為最終數據。

1.2.2 腭穹窿寬度和高度的測量 本研究中使用腭指數(palatal index,PI)來描述相對腭高度,從而區分高拱的腭穹窿和正常的腭穹窿。在所有患者的石膏模型上測量第一和第二前磨牙之間的水平距離為腭寬度(w),其連線距腭穹窿頂的垂直距離為腭高度(h)[8](圖1A)。腭指數PI=h/w×100%[8-9]。根據以往的研究,腭指數PI>41%的患者被視為腭穹窿“高拱”并且被納入高穹窿組[8],其余為低穹窿組。

A:腭寬度(w)和腭高度(h)的測量;B:標記TR、R2、R4水平線上的9個位點;C:標記并測量同一水平線上各位點的BST、MT。

1.2.3 腭部支持組織厚度的測量 在腭正中縫旁5 mm與第三腭皺襞交點定為TR點,與TR前后間隔2 mm各標記4個位點,連線為TR線,距TR線外側2 mm、4 mm處記為R2、R4水平線,并分別標記9個位點(圖1B),共27個位點。分別測量同一水平線上每個位點的骨支持組織厚度(BST)和黏膜厚度(MT)(圖1C),總支持組織厚度(TST)為BST和MT兩值相加。

1.3 統計學分析

采用SPSS 27.0對各項數據進行描述性分析、正態分布及方差齊性檢驗。若結果符合正態分布且方差一致,采用單因素分析進行差異性比較;若不符,采用秩和檢驗,P<0.05為差異具有統計學意義。

1.4 聚類熱圖分析

將高穹窿組、低穹窿組的測量數據經歸一化處理后,導入Origin 2022軟件中,繪制聚類熱圖。

2 結 果

2.1 高穹窿組前后及水平方向腭部支持組織厚度的差異性分析

高穹窿組黏膜厚度從內向外均逐漸增厚,差異有統計學意義(P<0.05,表1);高穹窿組骨支持組織厚度在A8、A6、A4位點處從內向外逐漸增大,在A8、A6位點的水平方向上有顯著差異(P<0.05),在A2～P8位點從內向外逐漸減小,均無顯著差異(P>0.05);高穹窿組總支持厚度從內向外均逐漸增大,除A2、TR位點的不同水平方向上無顯著差異(P>0.05),其余位點均差異有統計學意義(P<0.05);高穹窿組黏膜厚度各水平方向從前到后均有顯著差異(P<0.05);高穹窿組骨和總支持組織厚度各水平方向從前到后呈現中間高、兩邊低的趨勢,差異均有統計學意義(P<0.05)。

2.2 低穹窿組前后及水平方向腭部支持組織厚度的差異性分析

低穹窿組黏膜厚度從內向外均逐漸增厚,有顯著差異(P<0.05,表2);低穹窿組骨支持組織厚度在A8、A6、A4位點處從內向外逐漸增大,在A2～P8位點從內向外逐漸減小,均無顯著差異(P>0.05);低穹窿組總支持厚度從內向外均逐漸增大,除A2位點的不同水平方向上無顯著差異(P>0.05),其余位點均有顯著差異(P<0.05);低穹窿組黏膜厚度除R2水平,其余水平方向從前到后均有顯著差異(P<0.05);低穹窿組骨和總支持組織厚度各水平方向從前到后呈現中間高、兩邊低的趨勢,均有顯著差異(P<0.05)。

表2 低穹窿組前后及水平方向腭部支持組織厚度的比較

2.3 不同腭穹窿形態上頜腭部支持組織厚度分析

高穹窿組與低穹窿組腭部黏膜厚度分布基本一致,腭側黏膜厚度從前后方向上可見TR位點處其黏膜厚度顯著高于其他位點;從內外方向上,由內向外呈逐漸增厚的趨勢。高穹窿組腭黏膜普遍厚于低穹窿組,在TRA4、TRTR、TRP2、TRP4、TRP8、R2P6、R2P8位點具有統計學意義(P<0.05,表1和表2)。高穹窿組與低穹窿組骨支持組織厚度分布基本一致,腭部骨支持組織厚度從前后方向上均呈現中間高、兩側低的特點,在P2位點腭部骨組織厚度最大;從內外方向上,在A8、A6、A4位點,從內向外骨組織厚度逐漸增高,在A2～P8位點,從內向外骨組織厚度逐漸降低。低穹窿組骨支持組織厚度普遍高于高穹窿組,在TRTR、TRP6、TRP8、R2A8、R2A6、R2A4、R2A2、R4A8、R4A6、R4A4位點具有統計學意義(P<0.05)。高穹窿組與低穹窿組總支持組織厚度分布基本一致,腭部總支持組織厚度從前后方向上呈現中間高、兩側低的特點,在TR、P2位點腭部總組織厚度最大,從內外方向上,從內向外骨組織厚度逐漸增加。低穹窿組骨支持組織厚度稍高于高穹窿組,在TRA6、TRTR、TRP4、TRP6、TRP8、R2A8、R2A4、R2A2、R2P8、R4A8、R4P8位點具有統計學意義(P<0.05)。

2.4 高低穹窿組聚類熱圖分析

圖2顯示,9個水平位點聚為四類,A8、A6、P8這3個水平位點聚為一類,該類的支持組織厚度相對較低,大部分骨支持組織<5.5 mm,總支持組織<8.5 mm;P6、A4這2個位點聚為一類,位于中間偏低值,骨支持組織為3.5～6.5 mm,總支持組織厚度為6.5～10.5 mm;P4、A2這2個位點聚為一類,位于中間偏高值,骨支持組織厚度5.5～8.5 mm,總支持組織厚度為8.5～12.5 mm;TR、P2這2個位點聚為一類,該類的支持組織厚度相對較高,大部分骨支持組織>8.5 mm,總支持組織厚度>12.5 mm。

A:高穹窿組BST;B:高穹窿組TST;C:低穹窿組BST;D:低穹窿組TST。

3 討 論

本研究通過應用CBCT測量高、低穹窿正畸患者在腭正中旁區域腭部支持組織厚度,并分析該部位種植支抗釘植入的安全區域,為臨床正畸治療提供參考。

本研究將高穹窿組和低穹窿組相比較后發現,兩組在TR位點處的黏膜厚度均高于其余位點,由內向外均呈逐漸增厚的趨勢。高穹窿組腭黏膜普遍厚于低腭穹窿組,這和Ueno等[10]評估腭穹窿形態與硬腭黏膜厚度關系時發現高穹窿組上頜腭側黏膜相對較厚的觀點一致。然而,Song等[11]并沒有發現腭穹窿形態與腭側黏膜厚度的相關性。本研究發現,腭部骨支持組織厚度從前后方向上均呈現中間高、兩側低的特點,在P2位點腭骨組織厚度最大,這與Nucera的觀點[12]相似;在A4位點之前(含A4位點),從內側向外側骨組織厚度逐漸增高,在A4位點之后,從內側向外側骨組織厚度逐漸降低。低穹窿組骨支持組織厚度普遍高于高腭穹窿組,這一結果規律與Ryu等[13]研究相一致。有研究發現,腭部的骨厚度至少應為4 mm,才能使腭種植支抗獲得較好的穩定性[14]。但Winsauer等[15]認為,最小的骨組織支持厚度是5 mm,以保證MIA有足夠的骨量包繞。因此,腭正中旁區TR位點前2 mm及后6 mm區域內骨厚度均高于5 mm,臨床上均可作為MIA植入的部位。腭部總支持組織厚度從前向后呈現中間高、兩側低的特點,在TR、P2位點腭部總組織厚度最大,主要原因是該區域除了腭骨厚度外,還因前鼻棘的存在而增加其垂直厚度[16]。這一發現建議臨床醫生在MIA植入前對上頜進行全面評估,包括上頜腭骨和前鼻棘。一些研究報道,8 mm長的MIA雖然比其他的尺寸小,但可以獲得足夠的腭骨支持[17]。Maino等[18]研究表明,種植體與牙根之間的最小安全距離為0.5 mm。因此,我們增加了0.5 mm的種植體長度,以避免軟硬組織邊緣和MIA的潛在接觸,確保種植的安全性。對于8 mm的MIA,腭部總支持組織的植入最小安全值總共為8.5 mm。因此,高穹窿組在腭正中旁區TR位點前2 mm及后4 mm區域內,低穹窿組在腭正中旁區TR位點前2 mm及后6 mm區域內骨厚度均高于8.5 mm,臨床上均可作為MIA植入的部位。從內向外骨組織厚度逐漸增加,低穹窿組骨支持組織厚度稍高于高腭穹窿組。

在BST、TST值的統計分析中,因為使用定量數據無法提供更多的個體信息,我們添加了聚類熱圖來進一步說明數據結果,聚類熱圖可以通過不同的顏色直觀地表示單個值。在本研究中,不同個體每個插入點的TST和BST測量值根據其值在熱圖上用不同的顏色表示。聚類結果顯示,TST和BST的TR和P2位點都聚在一起,顯示出這些位點具有一定的相似性,這兩個位點都具有較高的厚度。因此,靠近第三腭皺襞(TR和P2位點)的區域對8 mm長的MIA植入更具有安全性。這與Wilmes等[19]的觀點基本一致,他們認為MIA應該在前腭正中或旁正中第三腭皺襞后方植入。

本研究的主要局限性是樣本量小,后續研究應考慮更大的樣本量。此外,本回顧性研究的設計存在一定的局限性,由于高低穹窿組的矢狀和垂直骨骼關系相匹配。因此,這兩個群體的相似特征可能并不適合所有人。需要有進一步的研究來與我們的研究進行比較。

4 結 論

在腭正中旁區高穹窿患者的腭部黏膜厚度高于低穹窿組患者,但骨支持組織厚度和總支持組織厚度低于低穹窿組患者,因此在低穹窿組患者腭部植入MIA具有更高的穩定性。在距離腭中縫旁5～9 mm、在第三腭皺襞及其后方2 mm的范圍內更適合高穹窿組患者植入MIA。