X射线测量青少年骨性Ⅲ类患者前牵引治疗后颞下颌关节结构的改变

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.3046

中国组织工程研究 ›› 2021, Vol. 25 ›› Issue (8): 1154-1159.doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.3046

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X射线测量青少年骨性Ⅲ类患者前牵引治疗后颞下颌关节结构的改变

刘亚非1，王雅淋2，左艳萍1，孙琦3，尉静1，赵利霞1

1河北医科大学第一医院口腔正畸科，河北省石家庄市 050031；2保定市第二医院口腔科，河北省保定市 071000；3 河北省儿童医院口腔科，河北省石家庄市 050031

收稿日期:2020-03-03 修回日期:2020-03-07 接受日期:2020-04-15 出版日期:2021-03-18 发布日期:2020-12-10
通讯作者: 左艳萍，博士，河北医科大学第一医院口腔正畸科，河北省石家庄市 050031
作者简介:刘亚非，女，1975年生，河北省石家庄市人，汉族，2008年河北医科大学毕业，硕士，主要从事口腔正畸专业研究。

Structural changes of the temporomandibular joint in adolescents with skeletal Class III malocclusions after maxillary protraction: an X-ray measurement analysis

Liu Yafei1, Wang Yalin2, Zuo Yanping1, Sun Qi3, Wei Jing1, Zhao Lixia1

1Department of Orthodontics, First Hospital of Hebei Medical University, Shijiazhuang 050031, Hebei Province, China; 2Department of Stomatology, Baoding No. 2 Hospital, Baoding 071000, Hebei Province, China; 3Department of Stomatology, Hebei Children’s Hospital, Shijiazhuang 050031, Hebei Province, China

Received:2020-03-03 Revised:2020-03-07 Accepted:2020-04-15 Online:2021-03-18 Published:2020-12-10
Contact: Zuo Yanping, MD, Department of Orthodontics, First Hospital of Hebei Medical University, Shijiazhuang 050031, Hebei Province, China
About author:Liu Yafei, Master, Department of Orthodontics, First Hospital of Hebei Medical University, Shijiazhuang 050031, Hebei Province, China

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：
前牵引治疗：前方牵引是目前临床上常用的治疗骨性Ⅲ类错牙合的有效方法之一，作用机制是通过前牵引的矫形力，对骨性Ⅲ类错牙合患者的颌骨生长进行矫形治疗，通过前牵引装置对上颌复合体施加300-500 g的矫形力，利用患者的生长潜力，促进上颌骨生长，抑制下颌骨生长，以达到治疗颌骨畸形的目的。前牵引在对上颌施加矫形力的同时，对颏部产生的反作用力，通过下颌体下颌升支传导至颞下颌关节，对其产生应力并造成位移等影响。
颞下颌关节：是人体全身关节中解剖结构与功能最为复杂的关节之一，将下颌骨连结于颞骨而成的一对左右连动关节。牙齿咬合、咀嚼肌肉和颞下颌关节共同组成口颌系统功能整体，日常生活中的咀嚼、吞咽、言语、表情等均与颞下颌关节的运动相关，同时颞下颌关节的形态改变和位置变化也受咀嚼、吞咽、精神等多种因素影响。

背景：骨性Ⅲ类错牙合不正常的上下颌骨位置关系和不正常的咬合接触可影响髁突和关节窝的形态，同时影响下颌运动及咀嚼肌的功能。前牵引矫治器作为治疗青少年骨性Ⅲ类错牙合的有效手段之一，通过矫形力可以重建颌骨位置关系，改善骨性Ⅲ类错牙合患者的关节窝-盘-突关系。
目的：研究青少年骨性Ⅲ类错牙合患者前牵引矫治后颞下颌关节的改变，探讨前牵引矫治对青少年颞下颌关节紊乱结构产生的影响。
方法：29例年龄12-14岁青少年骨性Ⅲ类错牙合患者，男18例，女11例；平均年龄(12.90±0.99岁)，均采用牙支持式固定前牵引矫治器治疗。在前牵引治疗前后拍摄X射线头颅侧位定位片，在矢状方向和垂直方向上，定量分析矫治前后颞下颌关节窝、髁状突的改变及前牵引治疗前后颞下颌关节间隙的改变。
结果与结论：在前方牵引矫治后，矢状方向上颞下颌关节窝和髁状突整体均未发生位移(P > 0.05)；垂直方向上颞下颌关节窝和髁状突后缘和上缘无明显移动(P > 0.05)，但髁状突前缘发生向上移位(P < 0.05)。颞下颌关节前、上、后间隙治疗前后比较未发生明显变化(P > 0.05)。结果表明青少年骨性Ⅲ类错牙合前牵引矫治后颞下颌关节会发生适应性改建，但是关节间隙在治疗前后没有显著性改变，因此不会对颞下颌关节功能产生不利影响。

https://orcid.org/0000-0001-5052-189X (刘亚非)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

关键词: 骨, 颞下颌关节, Ⅲ类, 错牙合, 前牵引, 青少年, X射线, 髁状突

Abstract: BACKGROUND: For skeletal Class III malocclusions, the positional relationship between the upper and lower jaws and abnormal occlusion can impact the shape of the condyle and the glenoid fossa, as well as the movement of the mandible and the function of the masticatory muscles. Maxillary protraction appliances are one of the effective methods for the treatment of skeletal Class III malocclusion in adolescents, which can reconstruct the positional relationship of the jaws and improve the glenoid fossa-disc-protrusion relationship in patients with skeletal Class III malocclusion.
OBJECTIVE: To evaluate the temporomandibular joint changes in adolescents with skeletal Class III malocclusions treated with maxillary protraction.
METHODS: Twenty-nine patients (11 girls and 18 boys; age range from 12-14, with a mean age of (12.90±0.99) years were treated with maxillary protraction. Lateral cephalograms were taken before and after treatment. A coordinate system was set to quantitatively analyze the changes of temporomandibular joint fossa, condyle and temporomandibular joint spaces in sagittal and vertical directions.
RESULTS AND CONCLUSION: After maxillary protraction, no displacement of the gleniod fossa and the condyle in the sagittal direction was observed (P > 0.05). Simultaneously, in the vertical direction, there was no significant displacement of the gleniod fossa as well as no posterior and superior condyle displacement (P > 0.05). However, the anterior condyle moved upward (P < 0.05). No significant changes in the anterior, superior and posterior space of the temporomandibular joint were observed (P > 0.05). These findings indicate that maxillary protraction treatment can adaptively remodel the temporomandibular joint in adolescents with skeletal Class III malocclusion will undergo adaptive remodeling, but will not adversely affect the function of the temporomandibular joint due to the unchanged joint space.

Key words: bone, temporomandibular joint, Class III, malocclusion, maxillary protraction, adolescents, X-ray, condyle

中图分类号:

刘亚非, 王雅淋, 左艳萍, 孙琦, 尉静, 赵利霞. X射线测量青少年骨性Ⅲ类患者前牵引治疗后颞下颌关节结构的改变[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(8): 1154-1159.

Liu Yafei, Wang Yalin, Zuo Yanping, Sun Qi, Wei Jing, Zhao Lixia. Structural changes of the temporomandibular joint in adolescents with skeletal Class III malocclusions after maxillary protraction: an X-ray measurement analysis[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2021, 25(8): 1154-1159.

图/表（结果） 6

2.1 参与者数量分析所有参加试验患者均进入结果分析。
2.2 试验流程图见图6。

2.3 治疗效果入选骨性Ⅲ类患者29例，戴用固定前牵引矫治器；平均治疗时间为13.45个月，治疗结束时，反牙合解除，前牙覆盖达2-4 mm，骨性Ⅲ类改善至Ⅰ类，ANB平均为2.23°，见表1。

2.4 治疗前后颞下颌关节窝的位置变化见表2。在X轴上，前牵引矫治后颞下颌关节窝前缘点Ae、上缘点Fs到S点的距离即S-Aex、S-Fsx的距离分别增加(0.06±1.51) mm(P > 0.05)、(0.19±1.55) mm(P > 0.05)，差异无显著性意义。而关节窝后缘点Fp到S点的距离(S-Fpx)减小了(-0.16±1.52) mm(P < 0.05)，差异有显著性意义，说明在矢状方向上，前牵引矫治后青少年颞下颌关节窝前缘、上缘未发生显著性变化，而关节窝后缘位置有明显改变。
在Y轴上，关节窝前缘点Ae到S点距离(S-Aey)及后缘点Fs到S点距离(S-Fsy)均减小，分别为(-0.08±3.18) mm(P > 0.05)、(-0.19±3.19) mm(P > 0.05)，而颞下颌关节窝上缘点Fp到S点的距离(S-Fpy)增大了(0.08±2.93) mm(P > 0.05)，但以上数值差异均无显著性意义，说明前牵引矫治前后，在垂直方向上，颞下颌关节窝整体未发生显著性改变。

2.5 治疗前后颞下颌关节髁状突的位置变化见表3。在X 轴上，与前牵引矫治前相比，髁状突前缘点Ci、后缘点T4到S点的距离即S-Cix、S-T4x距离分别增加了(0.01±1.58) mm(P > 0.05)、(0.18±1.49) mm(P > 0.05)，而髁状突上缘C0到S点的距离(S-C0x)减小了(-0.02±1.67) mm(P > 0.05)，但以上改变差异均无显著性意义，说明在矢状方向上，前牵引矫治后青少年髁状突整体位置包括前缘、上缘及后缘均未发生显著改变。
在Y轴上，与前牵引矫治前相比，髁状突上缘点C0及后缘点T4到S点的距离即S-C0y、S-T4y分别增加(0.58±2.98) mm (P > 0.05)、(0.24±2.90) mm(P > 0.05)，但差异均无显著性意义。髁突前缘点Ci到S点距离(S-Ciy)减小了(-0.09±2.03) mm(P < 0.05)，差异有显著性意义，说明前牵引矫治后仅髁状突前缘发生向上移位；而髁状突上缘及后缘在垂直方向上的位置未发生显著变化。

2.6 颞下颌关节间隙的变化见表4。前方牵引矫治后，关节后间隙距离减小，变化值为(-0.28±1.22) mm(P > 0.05)，关节前间隙距离增大(0.04±0.86) mm(P > 0.05)，关节上间隙减小，变化值为(-0.03±1.41) mm(P > 0.05)，但差异无显著性意义。

2.7 典型病例患者男，11岁，主诉：“兜齿”。替牙后为前牙反牙合，曾于6岁时矫治3个月，无效。无家族遗传史。检查：恒牙合，磨牙近中关系，前牙牙合，反覆合Ⅱ度，反覆盖2.5 mm，下颌不能后退到对刃。侧貌：凹面型。
诊断：安氏Ⅲ类，毛氏Ⅱ1。
矫治过程：上颌使用牙支持式固定前牵引，试戴前牵引面罩[西湖生物医药科技(杭州)有限公司，杭州]，每侧力量3.92-4.41 N(400-450 g)，每天戴用12-14 h，前牵引8个月后达前牙覆盖4 mm，磨牙中性关系，侧貌明显改善，改为夜间维持戴用，每侧力量2.94-3.92 N(300-400 g)，每天戴用8-10 h，6个月后前牙覆盖6 mm，磨牙远中关系，侧貌观面中部饱满，结束治疗，总疗程14个月，见图7。

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引言

材料方法

1.1 设计回顾性病例分析。
1.2 时间及地点 2010年1月至2014年5月在河北医科大学第一医院完成。
1.3 对象
纳入标准：①年龄12-14岁；②牙列式为恒牙列，上下颌第二恒磨牙未建牙合；③骨性Ⅲ类患者，上齿槽座点-鼻根点-下齿槽座点角(ANB) < 0°，下颌不能自动后退至前牙对刃关系；④前牙反牙合，磨牙近中关系；⑤面部对称，侧貌为凹面型，无明显的面部偏斜。
排除标准：①既往颌面部有外伤史、手术史、正畸治疗史；②既往有颞下颌关节疾患史；③先天性唇腭裂及其他系统性疾病；④X射线头颅定位侧位片显示颞下颌关节窝轮廓不清晰者。
选取2010年1月至2013年12月在河北医科大学第一医院口腔正畸科就诊的骨性Ⅲ类患者29例，男18例，女11例，平均年龄(12.90±0.99)岁。该研究通过河北医科大学第一医院伦理审批，所有患者及其监护人均签署知情同意书。

研究对象均采用牙支持式固定前牵引矫治方法(矫治器的厂家均为西湖生物材料有限公司)，见图1，平均疗程13.45个月。全部研究对象的X射线头颅侧位片均由河北医科大学第一医院口腔放射科的芬兰产头颅定位曲面体层一体机(SOREDEX，CRANEX TOME CEPH)拍摄，放大率为1.128。

1.4 方法所有头颅侧位X射线片由作者在连续时间内按统一标准严格进行手动定点、描记、测量3次，取均值。线距测量精确到0.1 mm，角度精确到0.5°。

1.4.1 确定颅颌面及关节窝、髁状突标志点根据BACCETTI等[14]研究选取关节窝、髁状突标志点，见图2。

1.4.2 建立关节窝、髁状突位置测量项目参照BUSCHANG等[15-16]方法建立坐标系：将SN平面顺时针旋转7°作为X轴，过S点与X轴垂直的直线作为Y轴。将关节窝、髁状突各标志点分别向X轴、Y轴做投影，测量各标志点的投影到S点的距离代表颞下颌关节的关节窝和髁状突位置矢状向线距和垂直向线距，见图3，4。

1.4.3 颞下颌关节间隙标志点及测量项目根据KAMELCHUK法[17]进行测量，见图5。L为水平基准线；L1：L的平行线；L2：L的垂线；L3：髁突前缘切线；L4：髁突后缘切线。O点(关节窝上缘切点)是L1与关节窝上缘相切的切点；a点(髁突前缘切点)过O点与髁突前缘相切的切点；b点(髁突后缘切点)过O点与髁突后缘相切的切点。A：关节前间隙距，过a点(髁突前缘切点)作L3的垂线与关节窝的交点，该交点与a点的距离；P：关节后间隙距，过b点(髁突后缘切点)作L4的垂线与关节窝的交点，该交点与b点的距离；C：关节上间隙距，O点(关节窝上缘点)与L2线上髁突交点的距离。

1.5 主要观察指标颅颌牙合面头影测量分析指标及颞下颌关节坐标系测量指标。

1.6 统计学分析采用SPSS 21.0软件进行统计分析，青少年前牵引矫治前后数据均采用配对t检验分析，P < 0.05为差异有显著性意义。

讨论

3.1 骨性Ⅲ类青少年患者前牵引治疗前后颞下颌关节窝的改变颞下颌关节窝作为后颅底的一部分，在生长发育过程中随着后颅底的发育向后下移位，同时颞下颌关节窝随着后颅底的发育发生形态改变。BJORK[18]认为后颅底长度伸长时颞下颌关节窝位置偏后，BUSCHUNG等[16]研究发现关节窝每年平均向后移位0.5-0.63 mm。
牙支持式固定前牵引矫治器是传统固定式前牵引矫治器，在临床上长期应用且效果肯定[19]。该研究对青少年骨性Ⅲ类错牙合患者前牵引矫治前后颞下颌关节窝位置进行测量分析，发现在矢状方向上，关节窝的前缘、上缘未发生位置改变，关节窝后缘向前方移位。因为关节窝后缘点Fp到S点的距离(S-Fpx)明显减小了(-0.16±1.52) mm(P < 0.05)。关节窝后缘距离减小，代表关节窝后部发生了向前移位，说明前牵引抑制了关节窝向后上生长。
关节窝后部位置改变会影响髁状突的位置，当颞下颌关节窝位置偏后，下颌位置也会相应偏后。青少年采用前牵引治疗抑制了颞下颌关节窝向后下移位，表明下颌骨的后界并未发生后移，说明前牵引治疗对青少年骨性Ⅲ类错牙合并未使下颌发生后移，而主要以下颌骨的顺时针旋转为主。刘春艳等[20]使用支架式与固定式前牵引矫治骨性Ⅲ类错牙合时，发现前牵引对下颌骨的控制有限，SNB角的减小主要是依赖于下颌骨的下旋。与该研究结果相一致。
3.2 髁状突的位置改变髁状突是下颌生长中心，COPRAY等[21]发现上颌前方牵引矫治同时，前牵引对颏部产生向上向后的反作用力，经下颌骨体传递至颞下颌关节，反作用力的压应力可以抑制髁状突细胞的生长增殖，实现抑制下颌的前下方向生长的目的。那么前牵引的反作用力在抑制髁状突生长的同时，是否会造成颞下颌关节位移和结构紊乱，是前牵引治疗中所关心的问题。
该研究通过对青少年骨性Ⅲ类错牙合前牵引治疗前后髁状突位置的测量分析，发现在矢状方向上，髁状突整体位置(包括前缘、上缘及后缘)均未发生显著性改变，说明前牵引治疗前后髁状突在矢状方向上没有发生明显位移。王瑾等[22]在研究前牵引对髁突位移影响的三维有限元模型分析发现，前牵引治疗后下颌骨的位移从颏部至髁突是逐渐递减的，髁状突的位移约为 0.006 mm。与该研究结果基本一致。髁突位置应位于关节窝中央[23]，髁突位置的稳定对髁-突-窝关系有重要意义。很多临床研究发现髁突位置的异常是导致颞下颌关节紊乱的重要因素[24-26]，如果髁突位置偏后，会导致关节盘前移位，那么在做开口运动时，髁突横嵴会撞击关节盘后缘从而产生关节弹响，同时发生开口型偏斜，还会压迫血管神经丰富的关节盘双板区导致关节疼痛等症状。该研究发现前牵引矫治前后并没有发生髁状突的明显移位，从而说明前牵引治疗不会造成因髁突移位而导致的颞下颌关节紊乱。
在垂直方向上，髁状突前缘出现向上移位(0.09± 2.03) mm，但髁状突上缘与后缘的位置未发生显著性变化。而BUSCHUNG等[16]研究发现髁状突自身平均每年向上生长2.05-2.60 mm，这说明前牵引矫治抑制了髁状突自身向上向后的生长。
该研究前牵引治疗对髁状突自身生长的抑制，体现在治疗后髁状突的上缘与后缘位置在矢状方向和垂直方向均并未产生变化，说明前牵引对下颌骨产生以髁状突为中心向下旋转为主的作用，髁状突随着下颌骨的旋转而出现向前移位，这样与髁状突自身向后生长作用抵消，最终抑制髁状突的生长。该研究证实青少年的前牵引治疗抑制了髁状突的生长，但是并没有使髁状突明显位移，因而没有改变髁状突在关节窝中的位置。
3.3 颞下颌关节间隙的变化关节间隙指髁突和关节窝及关节结节骨性成分之间的X射线透射区，该研究所用 Kamelchuk测量方法为定量分析法，颞下颌关节间隙的影像学测量评估在颞下颌关节紊乱病的研究中具有重要意义。
许多研究发现，关节间隙的改变可提示为关节盘-髁状突失调或移位[27-29]，并且与颞下颌关节正常人群相比较，关节间隙的改变是颞下颌关节紊乱病患者的共同特征。该研究通过对青少年骨性Ⅲ类错牙合患者前牵引矫治前后关节前、上、后间隙间距的测量分析，发现前牵引治疗后青少年关节间隙并未出现显著性变化，说明前牵引治疗抑制青少年骨性Ⅲ类患者髁状突与关节窝生长的同时，并没有改变关节的盘-窝-突关系。
该研究发现前牵引治疗后关节窝后缘发生矢状方向上的前移位，髁状突前缘在垂直方向上发生上移位；但是关节间隙并没有受到前牵引的影响而发生改变。分析关节间隙保持稳定的原因可能是髁状突及颞下颌关节窝的适应性改建。
很多学者都对前牵引治疗中的关节骨改建进行了分析研究。DE CLERCK等[30]评估骨支抗式上颌前牵引治疗的Ⅲ类患者的下颌骨和关节窝的三维变化，发现关节窝的适应性改建表现为前缘处的骨沉积平均为(1.38±1.03) mm，后缘处的骨吸收平均为(1.34±0.6) mm。YATABE等[31]评估单侧完全性唇腭裂患者骨支抗式上颌前牵引治疗后关节窝的变化，发现单侧完全性唇腭裂患者比非唇腭裂患者的关节窝后部重塑稍小。MIMURA等[32]纵向观察了前牵引后颞下颌关节的形态学变化，发现髁状突向前弯曲，关节窝加深和扩大。
该试验中前牵引后颞下颌关节窝和髁状突适应性改建后关节间隙无显著性改变，依赖于(13.45±1.28)个月疗程中关节区自身的改建，最终导致前牵引治疗后关节间隙并未发生改变，对于颞下颌关节盘-突-窝关系的稳定具有至关重要的意义。
结论：前牵引矫治对青少年骨性Ⅲ类错牙合矫治具有有效作用，能抑制关节窝向后下方向生长及髁状突向后上方向生长，同时没有导致颞下颌关节间隙改变。前牵引颏兜对颞下颌关节的应力作用，可以使下颌关节发生适应性改变，但是不会影响颞下颌关节的盘-窝-突关系，因此青少年的前牵引治疗不会导致颞下颌关节紊乱的发生。中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

X射线测量青少年骨性Ⅲ类患者前牵引治疗后颞下颌关节结构的改变

Structural changes of the temporomandibular joint in adolescents with skeletal Class III malocclusions after maxillary protraction: an X-ray measurement analysis

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