头影测量中四个常用角度测量值敏感性的研究
作者：许天民 J.Ahn S.Baumrind
单位：许天民(北京医科大学口腔医学院正畸科 100081)；J.Ahn(Department of Orthodontics,Dankook Dental School)；S.Baumrind(Department of Orthodontics,University of California San Francisco)
关键词：头影测量学；角度测量；X线诊断片
中华口腔医学杂志000319 【摘要】目的 探讨头影测量中4个常用角度测量项目所反映的解剖标志点位移情况的确切含义。方法 选用48例青少年安格尔氏I类与II类错
患者治疗前后的头颅侧位片，以正畸临床常用的4个具有代表性意义的角度测量项目SNA、ANB、NAPg和UI-SN为对象，比较正畸医师所关心的解剖标志点在水平向与垂直向的位移对这些角度变化的影响。结果 观察到的4个角度变化值与单纯水平向位移各假设之间的相关系数都很大(r2>0.94)且均具有极显著相关意义(P<0.001)。结论 4个角度变化对标志点水平向位移的敏感性明显高于它们对标志点垂直向位移的敏感性。
, 百拇医药
Sensitivity of four representative angular cephalometric measures
XÜ Tianmin，J.Ahn,S.Baumrind.
(Department of Orthodontics,School of Stomatology,Beijing Medical University，Beijing 100081,China)
【Abstract】Objective Examined the sensitivity of four representative cephalometric angles to the detection of different vectors of craniofacial growth.Methods Landmark coordinate data from a stratified random sample of 48 adolescent subjects were used to calculate conventional values for changes between the pretreatment and end-of-treatment lateral cephalograms.By modifying the end-of-treatment coordinate values appropriately,the angular changes could be recalculated reflecting three hypothetical situations: Case 1.What if there were no downward landmark displacement between timepoints? Case 2.What if there were no forward landmark displacement between timepoints? Case 3.What if there were no Nasion change? These questions were asked for four representative cephalometric angles: SNA,ANB,NAPg and UI-SN.Results For Case 1,the associations (r) between the baseline and the modified measure for the three angles were very highly significant (P<0.001) with r2 values no lower than 0.94!For Case 2,however,the associations were much weaker and no r value reached significance.Conclusions These angular measurements are less sensitive for measuring downward landmark displacement than they are for measuring forward landmark displacement.
, 百拇医药
【Key words】Cephalometrics;Angular measures;Diagnostic X-ray film
自从头影测量开始用于口腔正畸领域，学者们即开始探索评价上下颌骨矢状方向位置及变化的各种测量方法。Steiner[1]使用颅底平面(SN平面)来考察上下颌骨的前后向位置及关系，如SNA角、SNB角、ANB角；Downs[2]采用颌凸角反映上下颌骨的矢状关系。与这些角度测量相对应的是直接测量上下颌标志点在矢状方向的位移，即所谓线距测量。如McNamara分析法中以N点向FH平面作垂线为矢状参考线，测量A点及Pg点至此线的距离来反映上下颌骨的矢状位置[3]。角度测量不依赖于参考坐标系，因此临床医师更习惯于用角度的改变，如ANB角反映治疗前后上下颌骨矢状关系的变化。但ANB角的变化究竟受上下颌骨矢状方向变化的影响大，还是受其垂直向位移的影响大？亦或受N点位移的影响大？即该角的变化究竟受哪个标志点在哪个方向的位移影响更大或对其更敏感，尚未见报道。本项研究拟通过对实际资料的测量，探讨临床常用的4个有代表性的角度测量项目对其所反映的解剖标志点位移的敏感性。
, 百拇医药
材料和方法
研究样本采自美国太平洋大学正畸临床教授的专家门诊，由48名安氏Ⅰ类和安氏Ⅱ类的错患者组成，平均年龄为(10.94±1.67)岁。治疗前后X线片的时间间隔为(3.97±1.73)年。矫正技术为方丝弓技术，拔除4个双尖牙与非拔牙病例各占半数。X线片头影测量定点由3名旧金山加州大学三年级正畸研究生独立完成并取平均值，角度及线距测量采用Baumrind[4]教授的头影测量软件包。本项研究选择了4个具有代表性的角度测量项目，它们是SNA、ANB、NAP和UI-SN。线距测量采用前颅底结构重叠，以治疗前头颅侧位片上的FH平面为水平参考线，计算治疗前后相关标志点的水平及垂直向位移，并计算下面3种假设情况下4个角度所受的影响：①如果测量标志点均没有垂直向的位移；②如果测量标志点均没有水平向的位移；③如果鼻根点没有任何方向的位移。上述计算及所有数据的统计处理均在SAS统计软件包上进行。
表1 SNA、ANB、NAPg和UI-SN角在治疗前后的变化(单位：度) 假设条件
, 百拇医药
SNA
ANB
NAPg
UI-SN
s
s
s
, http://www.100md.com
s
观察到的变化值*
-1.86
1.99
-1.90
1.71
4.37
4.02
1.76
9.64
若无垂直向位移
, http://www.100md.com
-2.65
2.32
-1.90
0.77
4.03
4.23
0.85
8.96
若无水平向位移
0.59
0.47
-0.13
0.33
, 百拇医药
0.56
0.69
0.66
1.19
若无鼻根点位移
-0.24
2.50
-1.32
1.71
s3.41
3.84
s 1.76
9.64
, 百拇医药
注： SNA：上齿槽座角；ANB：上下齿槽座角；NAPg：颏突角；UI-SN：上中切牙-颅底平面角； 表2同。*：治疗前后的实际变化值结果
治疗前后SNA、ANB、NAPg和UI-SN的实际变化与在前述3种假设条件下的变化情况，见表1。
SNA、ANB、NAPg和UI-SN在治疗前后所观察到的变化值与3种假设条件下的变化值之间的相关关系，见表2。
表2 观察到的变化值与假设条件变化值的相关关系 观察项目
假设条件变化值
J.H.
J.V.
N.N.
, http://www.100md.com
SNA
0.967
-0.163
0.749
(0.0001)
(0.2684)
(0.0001)
ANB
0.979
0.237
0.927
(0.0001)
, 百拇医药 (0.105)
(0.0001)
NAPg
0.987
0.120
0.872
(0.0001)
(0.142)
(0.0001)
UI-SN
0.993
0.279
1.000
, 百拇医药
(0.0001)
(0.041)
(0.0)
注：J.H.所有测量标志点均无垂直向位移，J.V.所有测量标志点均无水平向位移，N.N.N点无位移； 表中数值为相关系数及显著性检验(括号内值)讨论
SNA被用于反映上颌对颅底的关系，正畸医师一般认为它可以反映上颌相对于颅底的前后向位置。因此，SNA减小常被认为是推上颌向后的结果。但从几何学角度看，SNA由3个点构成，这3个点的任何一个点作任何方向的移动都可能改变其大小。我们知道，这3个点都会随着生长而改变，尤其是鼻根点(N点)，在生长发育期会随着额窦的膨胀而发生明显位置改变。因此，必须了解这个角度用于反映上颌相对颅底的水平向位置改变的可靠性。为此，我们设计了3个假设条件。从结果可见，若S点、N点、A点均无垂直向位移，治疗前后SNA的改变为-2.65°，与观察值-1.86°相差0.79°；若S、N、A3点均没有水平向位移，治疗前后SNA的改变为0.59°，与观察值相差2.45°；若N点固定不变，则SNA角的变化为-0.24°，与观察值相差1.62°。可见这3个假设条件都会明显地影响SNA角的大小。但从表2中仍可以发现，SNA角的观察变化值与假设没有垂直向位移的SNA改变具有最大的相关关系。
, 百拇医药
ANB用于反映上下颌骨间的关系，从几何学角度看，它受A、N、B 3点的位置变化影响。表1中可见，观察到的变化值为-1.90°。如果没有A点、N点和B点的垂直向位移，ANB角的改变仍为-1.90°。可见ANB角的变化几乎不受该3点垂直向位移的影响。如果A点、N点和B点没有水平向位移，ANB角的变化值为-0.13°，与观察值相差1.77°，可见ANB角的大小对这3点水平向位置的改变比较敏感。若N点固定不变，ANB角的变化为-1.32°，与观察值相差0.58°，可见N点位移对ANB角的变化影响不是很大。由此可以推断，用ANB角反映上下颌骨矢状关系的变化不失为一项比较可靠的测量。
NAPg类似于Downs的面凸角。为了计算机头影测量的便利，我们取此3点构成的钝角，其治疗前后的改变平均为4.37°。如果没有N点、A点和Pg点的垂直向位移，此角的改变为4.03°，与观察值相差-0.35°；若没有N点、A点和Pg点的水平向位移，此角的改变为-0.56°，与观察值相差-3.81°；若N点固定不变，则此角的改变为3.41°，与观察值相差-0.96°。由此可见，NAPg角受N、A、Pg 3点垂直向位移的影响较小，但在一定程度上受N点位移的影响。而NAPg角对N、A、Pg的水平向位移非常敏感，表2中的相关系数也最高。因此，这一测量也能很好地反映上下颌相对颅底的突度变化。
, 百拇医药
UI-SN用于测量上切牙与前颅底的关系，此角由4点构成，与前面的3点角不同。其治疗前后的变化值平均为1.76°。如果这4点均没有垂直向的位移，此角的改变为0.85°，两者相差-0.92°；如果这4点均没有水平向的位移，此角的改变为0.66°，与观察值相差-1.10°；如果N点固定不变，该角变化为1.76°，与观察值完全相同。因此，此角不受N点位置变化的影响，但明显地受到4个组成该角的标志点在水平及垂直向位移的影响。值得特别提出的是，没有水平或垂直向位移的假设会改变上中切牙(UI)的长度，使这一假设的实际意义受到影响。
从表2的相关分析可见，所有这4个角度的观察变化值与单纯水平向位移假设之间的相关系数都非常大(r2均不小于0.94)；而与单纯垂直向位移假设之间的相关性较弱，没有一个相关系数具有统计学意义。对于N点固定不变的假设，观察值与其的相关也均有显著的统计意义。尽管r2值小于第一类假设情况。本项研究的结论为：上述4种角度测量对于水平向位置变化的敏感性明显高于它们对垂直向位移的敏感性。具体标志点对这些角度变化的影响有待进一步的探讨。
, 百拇医药
基金项目：美国国立牙科研究院(NIDR)基金资助项目(DE08713)
参考文献
1，Steiner CC.Cephalometrics for you and me.Am J Orthod，1953,39:729-755.
2，Downs WB.Analysis of the dento-facial profile.Angle Orthod,1956,26:191-212.
3，McNamara JA Jr.A method of cephalometric evaluation.Am J Orthod,1984,86:449-469.
4，Baumrind S.Computer-aided headfilm analysis:The University of California San Francisco method.Am J Orthod,1980,78:41-64.
(收稿日期：1999-01-18), http://www.100md.com
单位：许天民(北京医科大学口腔医学院正畸科 100081)；J.Ahn(Department of Orthodontics,Dankook Dental School)；S.Baumrind(Department of Orthodontics,University of California San Francisco)
关键词：头影测量学；角度测量；X线诊断片
中华口腔医学杂志000319 【摘要】目的 探讨头影测量中4个常用角度测量项目所反映的解剖标志点位移情况的确切含义。方法 选用48例青少年安格尔氏I类与II类错
患者治疗前后的头颅侧位片，以正畸临床常用的4个具有代表性意义的角度测量项目SNA、ANB、NAPg和UI-SN为对象，比较正畸医师所关心的解剖标志点在水平向与垂直向的位移对这些角度变化的影响。结果 观察到的4个角度变化值与单纯水平向位移各假设之间的相关系数都很大(r2>0.94)且均具有极显著相关意义(P<0.001)。结论 4个角度变化对标志点水平向位移的敏感性明显高于它们对标志点垂直向位移的敏感性。, 百拇医药
Sensitivity of four representative angular cephalometric measures
XÜ Tianmin，J.Ahn,S.Baumrind.
(Department of Orthodontics,School of Stomatology,Beijing Medical University，Beijing 100081,China)
【Abstract】Objective Examined the sensitivity of four representative cephalometric angles to the detection of different vectors of craniofacial growth.Methods Landmark coordinate data from a stratified random sample of 48 adolescent subjects were used to calculate conventional values for changes between the pretreatment and end-of-treatment lateral cephalograms.By modifying the end-of-treatment coordinate values appropriately,the angular changes could be recalculated reflecting three hypothetical situations: Case 1.What if there were no downward landmark displacement between timepoints? Case 2.What if there were no forward landmark displacement between timepoints? Case 3.What if there were no Nasion change? These questions were asked for four representative cephalometric angles: SNA,ANB,NAPg and UI-SN.Results For Case 1,the associations (r) between the baseline and the modified measure for the three angles were very highly significant (P<0.001) with r2 values no lower than 0.94!For Case 2,however,the associations were much weaker and no r value reached significance.Conclusions These angular measurements are less sensitive for measuring downward landmark displacement than they are for measuring forward landmark displacement.
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【Key words】Cephalometrics;Angular measures;Diagnostic X-ray film
自从头影测量开始用于口腔正畸领域，学者们即开始探索评价上下颌骨矢状方向位置及变化的各种测量方法。Steiner[1]使用颅底平面(SN平面)来考察上下颌骨的前后向位置及关系，如SNA角、SNB角、ANB角；Downs[2]采用颌凸角反映上下颌骨的矢状关系。与这些角度测量相对应的是直接测量上下颌标志点在矢状方向的位移，即所谓线距测量。如McNamara分析法中以N点向FH平面作垂线为矢状参考线，测量A点及Pg点至此线的距离来反映上下颌骨的矢状位置[3]。角度测量不依赖于参考坐标系，因此临床医师更习惯于用角度的改变，如ANB角反映治疗前后上下颌骨矢状关系的变化。但ANB角的变化究竟受上下颌骨矢状方向变化的影响大，还是受其垂直向位移的影响大？亦或受N点位移的影响大？即该角的变化究竟受哪个标志点在哪个方向的位移影响更大或对其更敏感，尚未见报道。本项研究拟通过对实际资料的测量，探讨临床常用的4个有代表性的角度测量项目对其所反映的解剖标志点位移的敏感性。
, 百拇医药
材料和方法
研究样本采自美国太平洋大学正畸临床教授的专家门诊，由48名安氏Ⅰ类和安氏Ⅱ类的错患者组成，平均年龄为(10.94±1.67)岁。治疗前后X线片的时间间隔为(3.97±1.73)年。矫正技术为方丝弓技术，拔除4个双尖牙与非拔牙病例各占半数。X线片头影测量定点由3名旧金山加州大学三年级正畸研究生独立完成并取平均值，角度及线距测量采用Baumrind[4]教授的头影测量软件包。本项研究选择了4个具有代表性的角度测量项目，它们是SNA、ANB、NAP和UI-SN。线距测量采用前颅底结构重叠，以治疗前头颅侧位片上的FH平面为水平参考线，计算治疗前后相关标志点的水平及垂直向位移，并计算下面3种假设情况下4个角度所受的影响：①如果测量标志点均没有垂直向的位移；②如果测量标志点均没有水平向的位移；③如果鼻根点没有任何方向的位移。上述计算及所有数据的统计处理均在SAS统计软件包上进行。
表1 SNA、ANB、NAPg和UI-SN角在治疗前后的变化(单位：度) 假设条件
, 百拇医药
SNA
ANB
NAPg
UI-SN
s
s
s
, http://www.100md.com
s
观察到的变化值*
-1.86
1.99
-1.90
1.71
4.37
4.02
1.76
9.64
若无垂直向位移
, http://www.100md.com
-2.65
2.32
-1.90
0.77
4.03
4.23
0.85
8.96
若无水平向位移
0.59
0.47
-0.13
0.33
, 百拇医药
0.56
0.69
0.66
1.19
若无鼻根点位移
-0.24
2.50
-1.32
1.71
s3.41
3.84
s 1.76
9.64
, 百拇医药
注： SNA：上齿槽座角；ANB：上下齿槽座角；NAPg：颏突角；UI-SN：上中切牙-颅底平面角； 表2同。*：治疗前后的实际变化值结果
治疗前后SNA、ANB、NAPg和UI-SN的实际变化与在前述3种假设条件下的变化情况，见表1。
SNA、ANB、NAPg和UI-SN在治疗前后所观察到的变化值与3种假设条件下的变化值之间的相关关系，见表2。
表2 观察到的变化值与假设条件变化值的相关关系 观察项目
假设条件变化值
J.H.
J.V.
N.N.
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SNA
0.967
-0.163
0.749
(0.0001)
(0.2684)
(0.0001)
ANB
0.979
0.237
0.927
(0.0001)
, 百拇医药 (0.105)
(0.0001)
NAPg
0.987
0.120
0.872
(0.0001)
(0.142)
(0.0001)
UI-SN
0.993
0.279
1.000
, 百拇医药
(0.0001)
(0.041)
(0.0)
注：J.H.所有测量标志点均无垂直向位移，J.V.所有测量标志点均无水平向位移，N.N.N点无位移； 表中数值为相关系数及显著性检验(括号内值)讨论
SNA被用于反映上颌对颅底的关系，正畸医师一般认为它可以反映上颌相对于颅底的前后向位置。因此，SNA减小常被认为是推上颌向后的结果。但从几何学角度看，SNA由3个点构成，这3个点的任何一个点作任何方向的移动都可能改变其大小。我们知道，这3个点都会随着生长而改变，尤其是鼻根点(N点)，在生长发育期会随着额窦的膨胀而发生明显位置改变。因此，必须了解这个角度用于反映上颌相对颅底的水平向位置改变的可靠性。为此，我们设计了3个假设条件。从结果可见，若S点、N点、A点均无垂直向位移，治疗前后SNA的改变为-2.65°，与观察值-1.86°相差0.79°；若S、N、A3点均没有水平向位移，治疗前后SNA的改变为0.59°，与观察值相差2.45°；若N点固定不变，则SNA角的变化为-0.24°，与观察值相差1.62°。可见这3个假设条件都会明显地影响SNA角的大小。但从表2中仍可以发现，SNA角的观察变化值与假设没有垂直向位移的SNA改变具有最大的相关关系。
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ANB用于反映上下颌骨间的关系，从几何学角度看，它受A、N、B 3点的位置变化影响。表1中可见，观察到的变化值为-1.90°。如果没有A点、N点和B点的垂直向位移，ANB角的改变仍为-1.90°。可见ANB角的变化几乎不受该3点垂直向位移的影响。如果A点、N点和B点没有水平向位移，ANB角的变化值为-0.13°，与观察值相差1.77°，可见ANB角的大小对这3点水平向位置的改变比较敏感。若N点固定不变，ANB角的变化为-1.32°，与观察值相差0.58°，可见N点位移对ANB角的变化影响不是很大。由此可以推断，用ANB角反映上下颌骨矢状关系的变化不失为一项比较可靠的测量。
NAPg类似于Downs的面凸角。为了计算机头影测量的便利，我们取此3点构成的钝角，其治疗前后的改变平均为4.37°。如果没有N点、A点和Pg点的垂直向位移，此角的改变为4.03°，与观察值相差-0.35°；若没有N点、A点和Pg点的水平向位移，此角的改变为-0.56°，与观察值相差-3.81°；若N点固定不变，则此角的改变为3.41°，与观察值相差-0.96°。由此可见，NAPg角受N、A、Pg 3点垂直向位移的影响较小，但在一定程度上受N点位移的影响。而NAPg角对N、A、Pg的水平向位移非常敏感，表2中的相关系数也最高。因此，这一测量也能很好地反映上下颌相对颅底的突度变化。
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UI-SN用于测量上切牙与前颅底的关系，此角由4点构成，与前面的3点角不同。其治疗前后的变化值平均为1.76°。如果这4点均没有垂直向的位移，此角的改变为0.85°，两者相差-0.92°；如果这4点均没有水平向的位移，此角的改变为0.66°，与观察值相差-1.10°；如果N点固定不变，该角变化为1.76°，与观察值完全相同。因此，此角不受N点位置变化的影响，但明显地受到4个组成该角的标志点在水平及垂直向位移的影响。值得特别提出的是，没有水平或垂直向位移的假设会改变上中切牙(UI)的长度，使这一假设的实际意义受到影响。
从表2的相关分析可见，所有这4个角度的观察变化值与单纯水平向位移假设之间的相关系数都非常大(r2均不小于0.94)；而与单纯垂直向位移假设之间的相关性较弱，没有一个相关系数具有统计学意义。对于N点固定不变的假设，观察值与其的相关也均有显著的统计意义。尽管r2值小于第一类假设情况。本项研究的结论为：上述4种角度测量对于水平向位置变化的敏感性明显高于它们对垂直向位移的敏感性。具体标志点对这些角度变化的影响有待进一步的探讨。
, 百拇医药
基金项目：美国国立牙科研究院(NIDR)基金资助项目(DE08713)
参考文献
1，Steiner CC.Cephalometrics for you and me.Am J Orthod，1953,39:729-755.
2，Downs WB.Analysis of the dento-facial profile.Angle Orthod,1956,26:191-212.
3，McNamara JA Jr.A method of cephalometric evaluation.Am J Orthod,1984,86:449-469.
4，Baumrind S.Computer-aided headfilm analysis:The University of California San Francisco method.Am J Orthod,1980,78:41-64.
(收稿日期：1999-01-18), http://www.100md.com