正颌手术中咬合平面旋转对上气道容积的影响:一项前瞻性三维CBCT分析

《Oral and Maxillofacial Surgery》:What is the influence of occlusal plane rotation in orthognathic surgery on upper airway volume?

【字体: 时间:2026年02月22日 来源:Oral and Maxillofacial Surgery 1.7

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  为解决正颌手术咬合平面旋转对上气道影响尚不明确的问题,本研究前瞻性分析48例成年患者,发现无论旋转方向如何,Ⅱ类患者口咽容积显著增加,而Ⅲ类患者鼻咽容积显著增加,为优化手术方案以改善呼吸道功能提供了新证据。

  
我们的呼吸通道,特别是位于鼻子和喉部之间的“上气道”,其空间大小对呼吸顺畅与否至关重要。在牙颌面畸形的矫治中,正颌手术通过移动上下颌骨来重塑面部结构,虽然主要目的是改善咬合和面部美观,但它也像一个多米诺骨牌,不可避免地会“推挤”到紧邻的上气道。医生们早就注意到,手术中骨骼的前移或后退会直接影响气道容积。然而,在手术设计里,除了前后、上下方向的移动,还有一个精细调整的维度——咬合平面的旋转。想象一下,把上下牙齿咬合的那个平面像转动方向盘一样,进行顺时针或逆时针的旋转,这在临床上常用于优化面部轮廓和咬合功能。但一个悬而未决的关键问题是:这种旋转本身,无论方向是顺时针还是逆时针,幅度是大还是小,究竟会对患者的上气道空间产生怎样的影响?现有的研究多聚焦于骨骼的整体位移,对这个特定操作与气道容积变化的直接关联,尚缺乏明确的答案。这无疑给追求功能与美学双重完美的颌面外科医生带来了新的挑战。为了解决这个临床知识空白,一项发表在《Oral and Maxillofacial Surgery》上的前瞻性研究应运而生,旨在精确揭示咬合平面旋转与上气道容积变化之间的神秘联系。
为了精准回答这一问题,研究者们采用了几项关键技术。研究纳入了48名接受正颌手术的成年患者(19名Ⅱ类,29名Ⅲ类),所有数据均在术前、术后7天和6个月通过锥形束计算机断层扫描(CBCT)采集。他们利用专业的3D分析软件(3D Slicer和ITK-SNAP)对图像进行处理:首先,使用弗兰克福平面(Frankfurt plane,连接耳点和眶下点)作为参考,精准测量了咬合平面(occlusal plane, OP)的角度变化,以确定其旋转方向和幅度(分为小旋转0–2°和大旋转>2°)。其次,他们采用半自动分割技术,基于特定的亨氏单位(Hounsfield Units, HU)阈值(-1024 HU至-500 HU),在CBCT图像上精确勾勒并计算了鼻咽部和口咽部的三维容积(单位:mm3)。所有测量均由一名经过严格培训和校准的研究者完成,确保了数据的高度可靠性(组内相关系数ICC>0.99)。研究主要分析咬合平面旋转方向(顺时针/逆时针)和幅度与上气道容积变化之间的关联。
样本特征与咬合平面旋转分布
研究最终纳入48名参与者(27名女性,21名男性),中位年龄29岁。骨骼畸形分类为Ⅱ类19人(39.58%),Ⅲ类29人(60.42%)。咬合平面发生逆时针旋转和顺时针旋转的患者各24人(各占50%)。旋转幅度为轻微(0–2°)和显著(>2°)的病例也各占一半。研究未发现Ⅱ类与Ⅲ类患者在旋转方向或幅度上存在显著差异。
上气道容积的总体变化
分析发现,无论咬合平面如何变化,不同骨骼类型的患者其上气道特定区域容积出现了显著改变。具体而言,Ⅱ类患者的口咽部容积显著增加(p=0.026),而Ⅲ类患者的鼻咽部容积显著增加(p=0.003)。这表明正颌手术后上气道的适应性变化存在部位特异性,可能与不同畸形类型对应的主要手术移动方式(如下颌前徙或上颌前徙)有关。
咬合平面旋转方向与上气道变化的关系
这是本研究的核心发现。当进一步按咬合平面旋转方向分析时,数据显示,在Ⅲ类患者中,无论进行顺时针旋转(p=0.035)还是逆时针旋转(p=0.037),其鼻咽部容积均表现出显著增加。这意味着对于Ⅲ类畸形,手术中对咬合平面的旋转操作(无论是哪个方向)都可能与鼻咽部空间的扩大相关联。然而,在Ⅱ类患者中,未发现咬合平面旋转方向与口咽部容积变化之间存在显著关联。
颌骨前后向移动幅度分析
为了排除颌骨前后向大幅移动对结果的干扰,研究还比较了不同咬合平面旋转方向下,上下颌骨前后向移动的幅度。结果显示,在Ⅱ类和Ⅲ类患者中,顺时针与逆时针旋转组之间的颌骨前后向移动幅度并无显著差异。这提示,本研究观察到的上气道容积变化,特别是Ⅲ类患者鼻咽部的增加,可能更直接地与咬合平面的旋转本身或其带来的三维空间结构改变有关,而非单纯由颌骨的前后位移量所解释。
本研究得出的结论清晰且具有临床启发性。首先,正颌手术对上气道的影响具有部位特异性:Ⅱ类患者术后口咽容积增加,而Ⅲ类患者术后鼻咽容积增加,这些变化独立于咬合平面的调整。更重要的是,研究首次明确指出,在Ⅲ类患者中,咬合平面的旋转操作(无论是顺时针还是逆时针)与鼻咽部容积的显著增加存在相关性。这挑战了以往可能认为顺时针旋转(常伴随下颌相对后退)会压缩气道的简单假设。
在讨论中,作者强调了这一发现的临床意义。理解咬合平面旋转与上气道容积的关系,对于旨在同时改善呼吸功能(如缓解阻塞性睡眠呼吸暂停OSA风险)和面部美学的手术规划至关重要。传统上,逆时针旋转因能前移下颌及颏部,被认为有利于扩大气道;而顺时针旋转的效果则不那么明确。本研究的结果表明,至少在Ⅲ类患者中,两种方向的旋转都可能对鼻咽部空间产生积极影响,这为手术设计提供了更大的灵活性和新的思考维度。研究也坦承其局限性,例如因CBCT视野限制未能评估下咽部容积,以及患者地理分布广泛可能导致随访数据流失。尽管如此,这项研究采用严格的方法学和三维分析技术,为填补该领域知识空白做出了重要贡献。它提示临床医生,在进行包含咬合平面旋转的复杂正颌手术设计时,可以更积极地评估其对上气道的潜在益处,尤其是对于Ⅲ类畸形患者。未来的研究需要进一步量化旋转幅度与气道容积变化之间的剂量效应关系,并探索其长期稳定性,从而更精准地指导手术,实现功能与形态的双重优化。
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