2017, Vol. 43扩展功能
文章信息
- 白芃, 于镇滔, 孙嘉良, 程凯亮, 韩莹莹, 李幼琼
- BAI Peng, YU Zhentao, SUN Jialiang, CHENG Kailiang, HAN Yingying, LI Youqiong
- 采用CT三维图像测量国人颞下颌关节假体固定区域形态学参数及其临床意义
- Measurement of morphologic parameters of fixed areaof Chinese temporomandibular joint prosthesis with three-dimensional computed tomography images and its significance
- 吉林大学学报(医学版), 2017, 43(05): 985-989
- Journal of Jilin University (Medicine Edition), 2017, 43(05): 985-989
- 10.13481/j.1671-587x.20170524
-
文章历史
- 收稿日期: 2017-02-26
2. 山西医科大学汾阳学院人体解剖学教研室, 山西 汾阳 032200;
3. 吉林大学中日联谊医院放射线科, 吉林 长春 130033;
4. 吉林大学中日联谊医院神经内科, 吉林 长春 130033
2. Department of Human Anatomy, Fenyang College, Shanxi Medical University, Fenyang 032200, China;
3. Department of Radiology, China-Japan Union Hosipital, Jilin University, Changchun 130033, China;
4. Department of Neurology, China-Japan Union Hosipital, Jilin University, Changchun 130033, China
颞下颌关节(temporomandibular joint，TMJ)由颞骨鳞部的关节窝、下颌骨的髁突和二者之间的关节盘及周围韧带组成。多种TMJ疾病会造成其结构破坏进而影响其重要生理功能和患者的生活质量，需进行手术修复和功能重建。安放TMJ假体是被广大患者接受的治疗上述疾病的重要手段之一[1-2]，国际上应用较多的TMJ假体主要有TMJ Concepts/Techmedica个性化假体和Biomet/Lorenz标准型假体[2-4]，有研究[5-6]表明：上述假体不完全适合中国人。因此，国人颞下颌关节形态学参数的测量和假体的设计是研究的热点和难点。目前，国内外有研究[5, 7]对国人颞下颌关节进行初步的测量分析，未见对假体安全固定区域设计和测量的相关报道。本研究通过测量国人颧弓、髁突和下颌骨等数据，进一步对研究者尚未深入研究的假体螺钉的固定区域进行较为详细和深入的分析，探讨假体螺钉的固定位置、间距和深度，为国人TMJ假体的设计和置换手术提供形态学数据。
1 资料与方法 1.1 一般资料选择2013—2016年吉林大学中日联谊医院提供的100例成人样本进行头部CT扫描。其中男性48例，女性52例，年龄25~64岁，平均年龄为(45.22±9.30) 岁。所选样本全部口内自然牙列，均无牙缺失及无颞下颌关节紊乱病史，无颌面部外伤史，无偏侧咀嚼习惯，无颌面部畸形，双侧TMJ骨性结构无破坏，神志清晰可配合检查，均采用闭口位，测量数据均为双侧。
1.2 主要仪器和软件Siemens 64层螺旋CT仪(美国GE公司，扫描参数：电压140 kV，电流量250 mA，扫描层厚0.5 mm，重建层厚0.625 mm)。三维重建软件(美国GE公司adw4.3工作站)，SPSS 19.0统计学软件，Photoshop CS6图像处理软件。
1.3 图像处理和参数测量采用CT重建技术重建颅骨并选取标志点：以下眶耳线为基线，冠状面和正中矢状面为标准平面。
1.3.1 颧弓标志点的确定和测量取关节结节前方起始点为A，关节结节最低点为B，关节窝外侧缘最高点为C，关节后突最低点为D；过A、B、C和D垂直向上交于颧弓上缘(D点垂直向上交于过颧弓根上缘与眶耳线平行的延长线)形成4条线段(图 1)，即4个标志点处颧弓的宽度，依次记为h1、h2、h3和h4；取4条线段中点，对应记为a、b、c和d，测量4点处颧弓的厚度d1、d2、d3和d4；测量线段ab、bc、cd和ad的长度，以线段起止点表示；在眼耳平面上测量∠abc和∠bcd，分别记为α和β。
|
| 图 1 三维颅骨上颧弓、关节窝和下颌支的测量点 Figure 1 Measuring points of zygomatic arch, articular fossa and mandible on 3D skull |
|
|
取关节窝外侧缘最高点为C，连接BD，测量线段BD的长度，以BD表示；过C做线段BD的垂线，计高度为h。
1.3.3 下颌支标志点的确定和测量在重建系统中调整切面采用软件的三维描记工具描记下颌管，在三维颅骨模型上得以同步显现，取颏孔为点E，取下颌孔点为F，下颌切迹最低点为G，髁突最高点为H，延长线段FG交下颌骨于点I，过点G做线段FG的垂线，测量点H至该垂线的距离测量h5；测量线段FG的长度h6；线段FI的长度h7；测量下眶耳线与线段FG形成角度γ；将线段FI平均分为4段，线段的等分点从上至下依次记为J、K和L；从点F至点I的5个点分别以线段FG所在直线做垂线，以这5条与下颌支后缘和下颌管在下颌支投影的交点作为起止点形成5条线段，测量在下颌支围成区域的面积S；由上至下测量5条线段的长度，依次记为l1、l2、l3、l4和l5(图 1)；取5条线段的中点，由上至下测量各中点处的骨质厚度，依次记为m1、m2、m3、m4和m5。
1.4 统计学分析采用SPSS 19.0统计软件进行统计学分析。标本的h1、h2、h3、h4、d1、d2、d3、d4、ab、bc、cd、ad、α、β、BD、h、S、h5、h6、h7、l1、l2、l3、l4、l5、m1、m2、m3、m4、m5和γ的测量数据经正态性检验，均符合正态分布，各指标均以x±s表示，左右两侧比较采用两独立样本t检验。以α=0.05为检验水准。
2 结果 2.1 颧弓各测量指标值左右两侧比较左右两侧颧弓各测量指标(h1、h2、h3、h4、d1、d2、d3、d4、ab、bc、cd、ad、α和β)比较差异均无统计学意义(P>0.05)；颧弓h2的宽度大于h3(P=0.048)；颧弓d3的厚度大于d4(P < 0.01)。见表 1。
| (n=100, x±s) | ||||||||||||||
| Group | h1(l/mm) | h2(l/mm) | h3(l/mm) | h4(l/mm) | d1(l/mm) | d2(l/mm) | d3(l/mm) | d4(l/mm) | ab(l/mm) | bc(l/mm) | cd(l/mm) | ad(l/mm) | α(θ/°) | β(θ/°) |
| Right | 7.61±5.80 | 10.39±4.82 | 4.82±2.79 | 9.24±2.86 | 8.45±1.70 | 11.47±2.10 | 46.75±1.28 | 5.86±1.10 | 7.16±2.50 | 9.44±2.01 | 7.39±1.91 | 23.98±3.64 | 178.10±3.35 | 180.00±3.12 |
| Left | 7.65±5.85 | 10.42±4.75 | 4.90±2.50 | 9.25±2.86 | 8.55±1.95 | 11.50±2.01 | 47.10±1.30 | 5.78±0.98 | 7.20±2.81 | 9.38±2.14 | 7.35±1.87 | 24.10±3.80 | 178.15±3.38 | 179.80±3.10 |
左右两侧关节窝测量指标(BD和h)比较差异均无统计学意义(P>0.05)。见表 2。
| (n=100, x±s, l/mm) | ||
| Group | BD | h |
| Right | 37.15±3.58 | 4.22±2.35 |
| Left | 36.50±3.60 | 4.25±2.40 |
左右两侧下颌支的测量指标(S、h5、h6、h7、l1、l2、l3、l4、l5、m1、m2、m3、m4、m5和γ)比较差异均无统计学意义(P>0.05)。见表 3。
| (n=100, x±s) | |||||||||||||||
| Group | S(s/mm2) | h5(l/mm) | h6(l/mm) | h7(l/mm) | l1(l/mm) | l2(l/mm) | l3(l/mm) | l4 (l/mm | l5(l/mm) | m1(l/mm) | m2(l/mm) | m3(l/mm) | m4(l/mm) | m5(l/mm) | γ(θ/°)) |
| Right | 573.30±28.38 | 18.77±2.35 | 31.82±3.69 | 27.89±2.65 | 12.71±0.95 | 17.65±1.97 | 23.75±2.44 | 28.59±3.71 | 31.53±2.69 | 5.73±0.92 | 6.27±1.15 | 7.07±0.65 | 7.11±1.04 | 6.42±0.78 | 77.17±3.45 |
| Left | 565.20±30.10 | 18.60±2.42 | 32.00±3.70 | 27.72±2.54 | 12.80±0.92 | 16.89±2.04 | 23.65±2.51 | 28.10±3.61 | 30.80±2.71 | 5.60±1.00 | 6.20±1.18 | 6.92±0.74 | 7.00±0.89 | 6.35±0.69 | 76.58±3.60 |
TMJ解剖结构复杂，又参与言语、咀嚼和吞咽等重要生理功能。一些TMJ疾病如晚期TMJ骨关节病、肿瘤和粉碎性骨折等需切除原有关节，重建TMJ解剖结构以恢复其重要生理功能，提高生活质量[8-9]。国际上主要应用的TMJ假体仅美国的Biomet/Lorenz标准型假体被我国批准使用[7]。Biomet标准型人工关节分为大、中和小3个型号供临床选择，但其是基于白种人的TMJ解剖数据设计的，螺钉的位置、假体尺寸和弧度不完全适合中国人。因此，测量并丰富国人TMJ解剖数据库对研发适合中国人的TMJ假体具有重要意义。
TMJ标准型假体由固定于颧弓和固定于下颌支的两部分组成。假体的稳定性在人工TMJ假体置换术中非常重要，主要依赖于螺钉的固定位置、固定深度和假体与骨面的吻合程度与角度等。以往文献研究[10-11]多局限于测量TMJ的关节窝和髁突。近年来，焦子先等[5]测量大样本的中国人TMJ骨性指标，尚缺乏颧弓厚度，下颌支骨质厚度等固定螺钉的数据。本研究采用CT重建图像测量TMJ的骨性结构，该技术具有显像清晰、可自由切割图像和测量准确等优点[12-13]，通过对大量样本的测量和统计结果显示：固定螺钉过程中于点C和点D处固定部分可能进入颅中窝，统计学比较颧弓d3的厚度大于d4的厚度，即颧弓后端关节后突标志点处骨质厚度有限，此处固定螺钉长度应小于5.86 mm，以免螺钉进入颅中窝造成颅脑损伤；颧弓关节结节处为颧弓较宽的部分[5]，经统计学比较得出肉眼上颧弓上关节窝外侧缘较窄的部分宽度h3小于关节结节处的宽度h2，即关节窝外侧缘最高点处颧弓厚度较厚，宽度较小。现有的标准型TMJ假体颧弓部分的螺钉固定孔是上下两排设计，本研究测得中国人颧弓关节窝外侧缘处宽度较窄，设计假体时根据研究结果只能固定一排螺钉孔。测量得出α和β的值都接近180°，开向内侧，即从颅骨上面观颧弓所选的标志点近似共线，术中仅需磨除少量骨质即可成一平面适应假体安装。
TMJ关节窝假体的骨接触面为平面，在放置时需要削磨骨质使假体与骨面吻合，本研究测量关节窝处高度h与前后径BD的长度，结果显示：中国人关节窝深度平均约4.22 mm，前后径为36.83 mm。本研究结果为临床中选择磨削骨质或自体植骨的方式选择提供了数据依据。
Biomet/Lorenz标准型假体依据白种人TMJ形态设计，应用于国人有损伤下牙槽神经和血管的风险，造成其支配区域麻木、疼痛和感觉丧失等严重后果[14-17]。本研究测得下颌孔位置是下眶耳线与过下颌切迹最低点的直线呈开向后方76.87°，在该角度延长线方向向下31.91 mm处，通过测量下颌管至下颌支后缘的距离、下颌管和下颌支后缘与二者之间的线段围成的面积以确定假体下颌支部分的安全固定区域，指导设计螺钉固定孔的排数和数量；测量得到该区域标志点处骨壁厚度，从上至下第一点至第四点逐渐加厚，第五点变薄，为螺钉长度的设计提供参考。
综上所述，本研究采用CT重建技术精确测量大量成人颅骨样本，在国内外相关研究[3, 5, 8-9]的基础上，通过测量颧弓宽度、厚度、长度、螺钉固定区域的面积、下颌支骨质厚度和下颌支长度等数据，对假体螺钉的固定区域进行较为详细和深入的测量分析，填补了目前相关研究数据测量的部分空白，丰富了中国人TMJ的解剖学数据库，为设计适合中国人的标准型TMJ假体提供了数据支持。
| [1] | 何冬梅, 胡逸晖, 杨驰, 等. 人工颞下颌关节治疗关节强直的效果分析[J]. 中国口腔颌面外科杂志, 2017, 15(1): 20–25. |
| [2] | 张露珠, 常雨丝, 何冬梅. 颞下颌关节骨性结构的测量研究[J]. 中国实用口腔科杂志, 2016, 9(9): 566–569. |
| [3] | Sidebottom AJ, Gruber E. One-year prospective outcome analysis and complications following total replacement of the temporomandibular joint with the TMJ Concepts system[J]. Br J Oral Maxillofac Surg, 2013, 51(7): 620–624. DOI:10.1016/j.bjoms.2013.03.012 |
| [4] | Westermark A. Total reconstruction of the temporomandibular joint. Up to 8 years of follow-up of patients treated with Biomet® total joint prostheses[J]. Int J Oral Maxillofac Surg, 2010, 39(10): 951–955. DOI:10.1016/j.ijom.2010.05.010 |
| [5] | 焦子先, 郑吉驷, 刘欢, 等. 成人颅下颌骨解剖测量分析[J]. 中国口腔颌面外科杂志, 2015, 13(2): 151–154. |
| [6] | 白果, 何冬梅, 杨驰, 等. 数字化导板在标准型人工颞下颌关节置换术中的应用[J]. 中国口腔颌面外科杂志, 2015, 13(1): 21–27. |
| [7] | Zhang LZ, Meng SS, He DM, et al. Three-Dimensional measurement and cluster analysis for determining the size ranges of Chinese temporomandibular joint replacement prosthesis[J]. Medicine (Baltimore), 2016, 95(8): e2897. DOI:10.1097/MD.0000000000002897 |
| [8] | Wolford LM, Mercuri LG, Schneiderman ED, et al. Twenty-year follow-up study on a patient-fitted temporomandibular joint prosthesis:the Techmedica/TMJ Concepts device[J]. J Oral Maxillofac Surg, 2015, 73(5): 952–960. DOI:10.1016/j.joms.2014.10.032 |
| [9] | 刘欢, 张晓虎, 杨驰, 等. 改良人工全颞下颌关节置换术及效果评价[J]. 中国口腔颌面外科杂志, 2014, 12(4): 318–322. |
| [10] | 么学东, 范松青, 安高, 等. 颞下颌关节骨性结构的测量与分析[J]. 实用口腔医学杂志, 2011, 27(6): 801–804. |
| [11] | 曹均凯, 王照五, 刘洪臣, 等. 54例正常人双侧颞下颌关节CBCT测量值分析[J]. 口腔颌面修复学杂志, 2008, 9(4): 291–294. |
| [12] | Swennen GR, Schutyser F. Three -dimensional cephalometry:spiral multi-slice vs cone-beam computed tomography[J]. Am J Orthod Dentofacial Orthop, 2006, 130(3): 410–416. DOI:10.1016/j.ajodo.2005.11.035 |
| [13] | 于镇滔, 孙嘉良, 李书轩, 等. 横窦与颅外骨性标志线位置关系的CT重建图像及其临床意义[J]. 吉林大学学报:医学版, 2015, 42(3): 591–640. |
| [14] | Alhassani AA, AlGhamdi AS. Inferior alveolar nerve injury in implant dentistry:diagnosis, causes, prevention, and management[J]. J Oral Implantol, 2010, 36(5): 401–407. DOI:10.1563/AAID-JOI-D-09-00059 |
| [15] | 叶周熹, 杨驰. 下颌阻生智牙拔除术中下牙槽神经血管束损伤风险因素分析[J]. 中国口腔颌面外科杂志, 2016, 14(1): 51–56. |
| [16] | 滕薇, 张克, 常全胜. 64例口腔颌面外科术后神经损伤护理体会[J]. 中国实用神经疾病杂志, 2016, 19(21): 124–125. DOI:10.3969/j.issn.1673-5110.2016.21.077 |
| [17] | 高翔, 王忠厚, 赵云刚, 等. 种植体支持的磁性附着体下颌覆盖义齿的三维有限元分析[J]. 中国老年学杂志, 2016, 36(11): 2731–2733. DOI:10.3969/j.issn.1005-9202.2016.11.076 |