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Weiting Chen
张凯丽（中）
山东大学口腔医院
刘东旭（中）
山东大学口腔医院
骨性III类错合是一种常见畸形，由上颌发育不良和/或下颌发育过度引起。恒牙列III类错合畸形的全球患病率为5.93%，并且在不同种族之间和种族内都有很大差异。Tang通过调查108名中国口腔医学专业一年级男生发现，III类错合畸形的患病率高达14.8%。骨性III类错合畸形患者常表现为横向和矢状面发育异常，常见的临床特征包括上颌横向发育不足（MTD）、上颌牙槽骨和/或上颌牙弓宽度窄、微笑时颊廊增宽、上牙弓呈v形、单侧或双侧后牙反合等，影响口腔颌面部的功能和美观。
上颌骨扩张是治疗MTD的治疗方法。骨结合扩张器的出现使成年人无需手术就能实现扩弓。腭部简单的解剖结构、坚韧的腭粘膜以及较低的牙根或血管损伤风险，都使得腭骨成为植入临时骨支抗钉（TSAD）的合适区域。支抗钉表面机械嵌入周围的骨组织中，因此更大的植入深度可以有效地获得更大的接触面积。据报道，植入区域的骨厚度是维持种植支抗钉初期稳定性的关键。因此，评估种支抗钉植入部位的腭骨厚度至关重要。
已经有研究证实了通过锥体束计算机断层扫描（CBCT）进行线性测量、观察腭骨结构的准确性和可靠性。一些基于CBCT的研究表明，在腭骨前部区域有足够的骨密度和良好的骨质，因此被认为适合于微型支抗钉的植入。此外，有研究发现，腭骨厚度与年龄、性别、骨性错合类型及其他多种因素有关。然而，腭骨厚度的测量范围通常不包括全部的上颌骨骼扩张器（MSE）植入区域，并且对成人骨性III类错合畸形的人群尚无特定相关研究。因此，本研究定量分析了骨性III类错合畸形患者的腭骨厚度（特别是MSE植入区域），并比较了III类和I类错合畸形患者之间腭骨厚度的差异，由此探讨了适宜放置微种植支抗钉的部位，可以为临床上骨性III类错合畸形患者植入支抗钉理论依据。
研究对象
本研究中涉及参与者的所有程序均经山东大学口腔医学院伦理委员会批准（议定书编号20201204），并符合赫尔辛基宣言涉及人类受试者研究的相关内容。研究者向患者解释本研究、并获得了书面知情同意书。选择2017年至2020年于山东大学口腔医学院正畸科就诊的患者，收集每位患者颌面部的CBCT数据。患者研究纳入标准如下：
1. 颈椎骨龄分期为CS5或CS6。
2. 恒牙列且无牙列缺损（不包括第三磨牙）。
3. 均角。根据Downs分析法（图1），在侧位头颅图上测量眶耳平面和下颌平面之间的下颌平面角（MPA），基于中国人群的特征，均角为22°≤ MPA ≤32° 。
4. CBCT扫描和临床检查后，未发现严重的颅面畸形、唇裂或腭裂，测量区域内无阻生牙、多生牙或颌骨囊肿。
5. 无正畸治疗史。
6. 无全身疾病或其他影响骨代谢因素。
向所有患者详细介绍本研究的相关信息。
通过侧位头影测量确定矢状向骨面型（图1）。根据Steiner分析法，将患者分为骨性III类错合畸形组（ANB<0.7°）和骨性I类错合畸形组（0.7°≤ANB≤4.7°），并在组内按初诊顺序编号。使用随机数字表随机选择患者。进行功效计算，并计算得出所需的最小样本量。进行样本量计算时，α为0.05，β为0.2，功效为80%，并检测各组之间腭骨线性厚度测量值的差异1 mm，估计标准差为1.47 mm。功效分析表明每组样本量为35，再考虑到失访的可能，每组纳入40名患者。男女比例为1:1，以排除各组性别因素的影响。Ⅲ类错合畸形组和Ⅰ类错合畸形组年龄值的均值和标准差分别为20.55±3.81岁和22.42±4.58岁。
CBCT扫描情况
所有患者在正畸治疗前接受CBCT检查（Newton 5G，QR srl，Verona，意大利；层厚0.3 mm；工作参数为110 kV和5 mA）。扫描期间，患者保持牙尖交错位，嘴唇和舌头放松，无吞咽。患者的CBCT数据以DICOM （Digital Imaging and Communications in Medicine）格式输出，并导入Materialise Interactive Medical Image Control System（MIMICS，版本21.0；比利时鲁汶）软件，建模后进行三维模型测量。
分析方法和内容
腭部包括硬腭和软腭，本研究中测量部位为硬腭（由上颌腭突和腭骨水平板组成）。在以往的研究中，以切牙孔为中心，从前到后分析腭骨的厚度，不包括全部的腭后部区域。因此，本研究以腭横缝为中心。
在腭部设置以下基准面（图2）：
（1） 中矢面（MSP）：穿过前鼻棘（ANS）、后鼻棘（PNS）和鼻（N）的平面。
（2） 轴向腭平面（APP）：穿过ANS和PNS并垂直于MSP的平面。
（3） 垂直面（VP）：以穿过中矢面、位于腭横缝处的点为原点，VP为穿过原点并垂直于MSP和APP的面。
然后，如图3所示，在原点前方0.0 mm、3.0 mm、6.0 mm、9.0 mm、12.0 mm和15.0 mm处创建平行于VP的冠状面Y0、Y3、Y6、Y9、Y12和Y15；在原点后3.0 mm、6.0 mm和9.0 mm处创建平行于VP的冠状面Y-3、Y-6和Y-9。分别在原点左右两侧0.0 mm、3.0 mm和6.0 mm处创建平行于MSP的矢状面X0、X3和X6。测量每个平面连接处的腭骨厚度。总共测量45个位点。
将测量位点进行分组：X0为中线区域，X3为内侧区域，X6为外侧区域。类似地，在矢状方向上也将测量位点分为三组：Y9、Y12和Y15为前部区域；Y0、Y3和Y6为中间区域；Y-3、Y-6和Y-9被定义为后部区域。使用MIMICS中的“重新切片”功能调整切片方向，使其与冠状面、矢状面或横截面视图中与参考平面的方向一致。然后，在矢状面进行测量（图2）。
统计分析
所有测量均由熟悉MIMICS软件使用的临床医生进行。两周后，随机选择20名患者，由同一位临床医生重复测量。同样，随机选择另一组20名患者，由另一名临床医生在同一台计算机上使用相同版本的MIMICS软件进行测量。统计分析采用SPSS软件22.0版。计算组内相关系数以评估检查者内部和检查者之间的一致性。通过独立样本T检验（对于正态分布且方差齐性的数据）或Wilcoxon秩和检验（对于不符合正态分布或方差不齐的数据），分析骨性III类错合畸形患者和骨性I类错合畸形患者之间的相同测量位点间腭骨厚度的差异。采用单向重复测量ANOVA分析同一错合类型患者腭部不同区域的骨厚度。Fisher最小显著性差异(LSD)-t法用于配对比较。显著性水平为P<0.05。
同一检查者和不同检查者的所有测量值的组内相关系数分别大于0.9和0.85，测量结果一致性好。此外，测量结果显示MSP对称的两个平面间腭骨厚度没有显著差异（P>0.05），因此在随后的计算中对左右两侧腭骨厚度数据进行了平均计算处理。
两组不同区域的腭骨厚度
如表1和表2所示，骨性Ⅲ类错合畸形和Ⅰ类错合畸形患者的腭骨厚度变化呈现相同的趋势。在矢状面上，两组腭骨的厚度从前向后在内侧和外侧区域普遍较低（P<0.001）。腭骨在中线区域最初较厚，之后从前向后逐渐变薄（P<0.01）。在冠状面上，两组腭骨厚度在前部、中部和后部区域，从中线区域、到内侧区域、再到外侧区域逐渐减小，其中中部区域的骨厚度很大。LSD-t检验显示，在中线区域，前部区域和后部区域的腭骨厚度无显着差异。此外，同一平面内任意两个位点的骨厚度差异均具有统计学意义。
两组腭骨厚度的差异
表3所示为相同测量部位骨性III类错合畸形与骨性I类错合畸形患者腭骨厚度的差异。在中线区域，骨性III类错合畸形患者的腭骨在三个测量平面（Y3，Y6和Y9）中比骨性I类错合畸形患者的腭骨更薄，但差异无统计学意义（P<0.05）。在内侧区域，7个平面（从Y-9到Y9）中，骨性III类错合畸形患者的腭骨更薄（P<0.05）。在外侧区域，骨性III类错合畸形患者的腭骨在Y-3、Y-6和Y-9平面相对较厚（P<0.05）。图4为两组各区域的腭骨厚度，不同厚度范围由不同的颜色标记，两组之间厚度有统计学差异的位点也进行了标记（图4）。
常用的临床上颌骨扩张方法包括牙支持式扩弓器辅助扩弓、手术辅助快速上颌骨扩张（SARME）和微种植支抗钉辅助上颌骨扩张（MARPE）。随着年龄的增长，上颌骨骨缝连接处的纤维结缔组织逐渐骨化，因此不能再使用传统的牙支持式扩弓器，而需要手术扩弓。然而，SARME会引起严重的创伤并带来诸如术后感染，下颌疼痛和神经血管损伤等风险，同时也会增加患者的经济负担。MARPE在年轻患者中的成功率为86.96%、已被证明是MTD可行的治疗选择。MARPE可以很大限度地减少不必要的牙齿倾斜和牙槽骨弯曲，实现真正的骨行扩弓。Won-Moon等人基于传统MARPE开发了MSE（Bompole Korea Inc.）。MSE将微种植支抗钉植入腭中缝两侧并放置在腭骨的中部和后部区域，穿透双层骨皮质进行固定，使得MSE的应力可以作用于梨状孔柱、颧骨支撑、翼腭缝和其他可以为腭骨扩张提供更大支抗的结构。这可以使腭中缝在矢状方向上平行展开并有效地扩展整个上颌骨复合体。
在本研究包括的腭部区域，我们发现骨性III类错合畸形与骨性I类错合畸形患者的腭骨厚度存在差异，前者的腭骨较薄。Piyoros等使用CBCT比较正常人群和垂直向骨性开合患者的腭骨厚度，发现开合患者几乎所有部位的腭骨厚度都较低。这些发现表明，腭骨厚度受垂直或矢状向骨型的影响。腭的大小和形状与颅颌面形态密切相关。腭突是上颌骨的四个个突起之一，参与形成口腔顶部和鼻腔底部。大多数骨性III类错合畸形患者同时伴有上颌骨发育不全，可能伴有腭骨发育不全。两种错合畸形患者腭骨厚度的显著差异可能与腭骨生长发育对上颌骨生长发育的影响有关。
足够的骨量才能保证MSE技术中微种植支抗钉的稳定性。两组的腭骨厚度在横腭缝前9.0 mm中线处、横腭缝前后9.0 mm的中部区域、横腭缝后9.0 mm外侧区域有显著差异（P<0.05）。如果在两种错合畸形患者相同部位植入支抗钉，则支抗钉穿透的腭厚度将有所不同。III类错合畸形患者的腭骨厚度较薄，支抗钉与腭骨的接触面积较小，这是临床医生需要考虑的重要问题。Ichinohe等强调，植入支抗钉成功率较高的组骨皮质厚度明显大于成功率较低的组。当皮质骨厚度小于1.0 mm时，相对于厚度为1.0 mm或更大的组，种植支抗钉发生失败的比值比为6.93 。如表3所示，腭骨中部和两侧的厚度从前向后逐渐减小，Y-6和Y-9平面与X-6相交的部位的平均骨厚度小于1毫米。MSE技术中，支抗钉需要承受扩张力带来的较大应力，当腭骨的厚度不足时，支抗钉松动的可能性更大。与骨骼I错合畸形患者相比，III类错合畸形患者的MSE支抗钉植入部位可能需要更向前一些。
本研究发现，同一冠状面上腭骨的厚度从中部向两侧逐渐变薄。腭骨厚度在中线区域很大，腭中缝处的腭骨厚度在前、中、后部区域的的平均值均大于6.0 mm。先前的研究也表明，成人在腭骨中部和后部区域，额中缝处的厚度大于两侧6.0 mm处的厚度。然而，Ichinohe等人发现，距离腭中缝较远的组（1.5–2.7 mm）植入支抗钉的成功率显著高于距离为0–1.4 mm的组，这可能与腭中缝区存在钙化缺陷区有关。因此，在采用MSE治疗时，应尽可能对称地植入双侧支抗钉，使双侧支抗位于内侧区域（MSE左右钉孔之间的距离约为5.0–6.0 mm）。此外，腭骨厚度在中线区域从前到后变薄。而Poon等认为腭中缝区的腭骨厚度从前到后逐渐增加、与本研究的发现不一致。其他研究一般以切牙孔作为原点进行比较，而本研究则以腭横缝为中心划分该区域进行比较，这可能是造成上述矛盾的原因。
MSE支抗钉的直径为1.5 mm×11.0 mm。理论上，锚定支抗钉的长度包括2.0 mm深的、腭黏膜与扩孔钻之间1.0–2.0 mm的间隙、2.0 mm厚的腭黏膜、5.0–6.0 mm厚的双层皮质骨结合区域。本研究表明，对于骨性III类错合畸形患者，内侧区域和外侧区域中后部的腭骨厚度小于4.0 mm，11.0 mm螺钉的长度足以穿透双皮质骨。然而，中部和后部的薄腭骨也增加了微螺钉支抗穿透鼻粘膜甚至下鼻甲的风险，给患者带来不适，并可能引起局部感染，影响植入支抗钉的稳定性。因此，MSE螺钉的尺寸，特别是两个后部支抗钉的长度，应根据腭骨形状和植入方向进行更精确的、个性化的设计，必要时应考虑植入短支抗钉。
局限性
本研究样本量较小，且纳入的患者均为均角，样本代表性有限。此外，虽然CBCT的电离辐射比传统CT少得多，但在收集CBCT数据时，患者仍有辐射暴露的风险。
骨性Ⅲ类错合畸形患者的腭骨厚度比骨性Ⅰ类错合畸形患者更薄，在某些位点存在显著差异。当植入MSE的微种植支抗钉时，应考虑骨厚度的差异。腭中缝两侧6 mm范围内，腭骨从前向后、从中间向两侧变薄。腭骨前部和中部区域对于支抗钉的植入更安全。长度为11.0毫米的微种植支抗钉会增加穿透鼻黏膜甚至腭后部下鼻甲的风险。因此，应仔细评估腭骨厚度。
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