下颌功能性单元在正常颏部偏斜成人中是否存在固有不对称性?一项锥形束计算机断层扫描研究

《Scientific Reports》:Do mandibular functional units exhibit inherent asymmetry in adults with a normal degree of chin deviation? A cone-beam computed tomography study

【字体: 时间:2026年02月19日 来源:Scientific Reports 3.9

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  在关注下颌骨对称性与咬合功能时,学界常需量化其内部结构的不对称程度。本研究针对具有正常颏部偏斜的成人,利用CBCT扫描数据,系统比较了不同矢状骨面型(I、II、III类)个体的下颌各功能性单元(如髁突、冠突、下颌角等)的容积和线性双侧测量差异。结果显示,所有测量项目均存在显著不对称性,容积测量不对称指数(AI)整体高于线性测量,且下颌各单元间存在正负相关性,支持下颌代偿机制理论。该研究为理解下颌骨的生物力学平衡提供了重要的影像学量化依据。

  
在口腔正畸学与颌面外科领域,面部对称性一直是美学与功能评估的核心要素。下颌骨作为面部下三分之一的骨架基础,其形态与位置的对称性直接影响着面部外观、咬合关系乃至颞下颌关节的健康。然而,绝对的对称在生物体中极为罕见,一定范围内的不对称被认为是“正常”的表现。那么,一个关键的科学问题随之浮现:在那些临床上被认为颏部偏斜程度在正常范围内的成年人中,构成下颌骨的各个功能性“零件”——例如负责关节运动的髁突、附着咀嚼肌的冠突和下颌角、承载牙齿的牙槽部以及构成主体轮廓的下颌体——它们本身是否存在固有的、普遍的不对称性?这种不对称的程度在不同类型的错畸形(如俗称的“天包地”、“地包天”等不同矢状骨面型)个体之间是否存在差异?澄清这些问题,不仅有助于深化对下颌骨生长发育与生物力学代偿机制的理解,也为正畸、正颌手术的术前诊断与对称性设计提供了更为精细的解剖学基线。
为此,一项发表在《Scientific Reports》上的研究,对90名骨面型为均角、且颏部偏斜程度正常的成年人进行了锥形束计算机断层扫描(Cone-Beam Computed Tomography, CBCT),并依据矢状骨面型将其平等分为I类、II类和III类三组。研究人员从三维重建的下颌骨模型中,精确提取了双侧下颌半侧骨的整体体积,以及髁突单元、冠突单元、升支单元、下颌角单元、牙槽单元、下颌体单元和颏单元等多个功能性亚单元的容积和线性测量数据。通过计算不对称指数(Asymmetry Index, AI)来量化不对称程度,并运用方差分析(ANOVA)和广义估计方程(GEE)模型进行组间比较。
本研究主要采用了基于CBCT影像的三维建模与测量技术。研究人员收集了90例符合入选标准的成人CBCT数据,构建出三维下颌骨模型。在此基础上,对下颌骨整体及其细分的功能性单元(包括髁突、冠突、升支、下颌角、牙槽部、下颌体及颏部)进行了系统的双侧容积和线性测量。通过计算不对称指数(AI)来量化每个测量项目的不对称程度,并运用统计学方法(ANOVA和GEE模型)比较了不同矢状骨面型(I、II、III类)组别间的差异。
研究结果
整体不对称性普遍存在:分析显示,对于所有矢状骨面型(I类、II类、III类)的个体,所有测量项目的平均不对称指数(AI)值均显著高于0%。这表明,即使在颏部偏斜被判定为正常的成人中,下颌骨的各个功能性单元也普遍存在统计学上显著的内在不对称性。
容积不对称性高于线性不对称性:在比较测量方式时发现,容积测量得出的总体不对称指数(AI)平均值(3.55 ± 3.6)显著高于线性测量的总体AI平均值(1.83 ± 1.74),其差异具有统计学意义(P < 0.001)。这意味着从三维体积角度评估的不对称性,比从一维长度角度评估的更为明显。
下颌单元间存在相关性,支持代偿理论:在不同下颌单元的不对称指数之间,检测到了正相关和负相关的数值。这一发现为下颌骨内部可能存在“补偿机制”的理论提供了证据:某个部位的不对称可能被另一个或多个部位的反向不对称所抵消,从而在整体上维持一定程度的功能平衡或形态协调。
各单元不对称程度各异:在所有研究组别中,冠突单元的容积和下颌角单元的长度表现出最高程度的不对称性;相反,下颌体总长度和半侧下颌骨总体积的不对称性最低。这提示下颌骨不同部位在发育或功能适应中对不对称的“容忍度”或“贡献度”不同。
矢状骨面型间无显著差异:尽管I类、II类和III类错畸形的下颌骨整体形态差异明显,但统计分析表明,不同矢状骨面型组别之间,在容积测量或线性测量的不对称指数(AI)上均未发现显著差异(P > 0.05)。这意味着本研究定义的这种下颌功能性单元的固有不对称性,可能是一种跨不同骨面型的普遍现象,而非特定错畸形类型所独有。
结论与讨论
本研究通过精确定量分析揭示,在颏部偏斜程度正常的均角型成人中,下颌骨的各个功能性单元普遍存在固有的、可测量的不对称性,且这种不对称性在容积维度上比在线性维度上更为显著。研究不仅量化了这种不对称性的存在,还通过发现下颌单元间不对称指数的正负相关性,为下颌骨内部生物力学代偿机制的存在提供了间接证据。值得注意的是,这种不对称模式在不同矢状骨面型(I、II、III类)个体间并未表现出显著差异,提示这可能是一种与特定错畸形类型无关的、更深层的解剖学共性。
该研究的意义在于,它将临床观察中“正常范围”内不对称性的模糊概念,转化为基于CBCT三维数据的客观、可量化的指标。这挑战了将“完全对称”视为理想目标的传统观念,强调了在正畸治疗或正颌手术规划中,识别和区分生理性(固有)不对称与病理性不对称的重要性。理解下颌骨固有的不对称模式及其代偿关系,有助于临床医生制定更符合个体解剖生物学特性的治疗方案,避免过度追求绝对的、可能不存在的对称,从而可能提高治疗的稳定性、功能性与美学效果。研究成果为颌面形态学的生物力学研究提供了新的数据支持,也为相关临床评估标准的细化奠定了科学基础。
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