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编号:10280323
下颌骨骨密度与颅面形态关系的研究
http://www.100md.com 《首都医科大学学报》 1999年第5期
     作者:邹冰爽 曾应魁 曾祥龙

    单位:邹冰爽 曾祥龙 北京医科大学口腔医学院正畸科,北京 100081;曾应魁 台湾中山医学院牙医系

    关键词:颅面形态☆;下颌骨;骨密度;面部肌肉

    北京医科大学学报990518 摘 要 目的:探索不同垂直面型与下颌骨骨密度之间的关系。方法:应用双能骨密度吸收仪测量3组不同垂直面型(高角组、正常组和低角组)样本的下颌骨骨密度。结果:面部基本对称的个体其下颌骨左右两侧的骨矿含量和骨密度分布基本对称,3个不同垂直面型组之间骨矿含量和骨密度差异有极显著性。结论:下颌骨骨密度与颅面垂直形态之间存在着密切的关系;双能骨密度吸收测量仪为下颌骨骨密度的定量测定提供了精确、简便而实用手段。

    中国图书资料分类法分类号 R323.1

    The study of relationship between mandibular
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    bone mineral density and vertical craniofacial morphology

    ZOU Bing-Shuang#, James Ying-Kui TSENG, ZENG Xiang-Long

    (#Department of Orthodontics, School of Stomatology, Beijing Medical University, Beijing 100081)

    MeSH Craniofacial morphology Mandible Bone density Facial muscles

    ABSTRACT Objective: To inquire into the relationship between the mandibular bone mineral density and vertical craniofacial morphology. Methods: Thirty subjects with different vertical facial morphology were paired and divided into 3 groups according to SN-MP angle. The mandibular bone mineral density was measured with dual-energy X-ray absorptiometry (DEXA). Results: Paired t-test indicated no statistical difference between the left and right side of the mandible in subjects with facial symmetry. The differences in mandibular bone mineral density between groups were proved significant. Conclusion: There exists an intimate relationship between mandibular bone mineral density and vertical craniofacial morphology. DEXA was proved to be a useful method in bone mineral studies.
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    (J Beijing Med Univ, 1999,31:446-449)

    在颅面的生长发育过程中,颌骨肌与其所附着的骨骼之间存在着密切的关系。下颌骨骨密度(bone mineral density, BMD)不仅受肌肉功能的影响也反映了肌功能对骨骼结构的作用[1]。咀嚼肌通过肌腱与下颌骨表面相连,产生功能性张力防止骨矿丢失,功能不足可导致下颌骨所有功能单位骨矿含量(bone mineral content, BMC)下降、BMD降低。

    咀嚼肌功能与颅面形态之间也存在着相关关系。一系列的动物实验和临床研究都已记录了咀嚼肌功能对颅颌面形态的影响。这些研究均认为提下颌肌对颅面的横向和垂直向发育有影响[2]。咀嚼肌功能较弱者常表现为长面型这一观点已被儿童和成人力测试证实[3]
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    虽然上述研究证实了下颌骨骨密度和颅面形态均与咀嚼肌功能有关,但下颌骨BMD与颅面形态之间是否存在相关关系,目前仍未见直接证据。本研究旨在探索不同垂直面型与下颌骨骨密度之间的关系。研究采用双能X线吸收测量法(dual-energy X-ray absorptiometry, DEXA)测量下颌骨的骨矿密度,这种先进的骨密度测量方法已经在世界范围内被广泛地应用于躯干骨和周围骨的测量。

    1 材料与方法

    1.1 研究对象

    本研究的样本均为1996年北京医科大学口腔医学院正畸科门诊患者。按照下颌平面角(SN-MP)的大小分成3组,每组10人,各组间SN -MP显著不同,且根据性别、年龄配对。年龄范围15~31岁,男性3对,女性7对。各组间年龄的方差分析示3组之间年龄无统计学差异(P>0.05),而下颌平面角的大小差异极显著(P<0.001)。样本选择标准如下:(1)恒牙,牙列完整(第三磨牙除外),无牙齿畸形或先天缺失;(2)MP-SN≥40°为高角组(H),≤29°为低角组(L),30°~39°为下颌平面角正常组(N);(3)面部基本对称,无明显的下颌偏斜;(4)均为正畸患者,不需正颌外科治疗;(5)全身状况良好,身体健康;(6)高角组均为开(至少4个切牙垂直向开0.5 mm以上),低角组多为深覆,正常组面部上中下比例适当,前牙覆基本正常。
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    1.2 双能X线吸收测量法

    本研究与北京市积水潭医院骨密度测量室合作,采用美国NORLAND公司生产的双能X线吸收仪测量样本的下颌骨骨密度和骨矿含量。受检者取仰卧位,平视正上方且两眼连线与探测臂平行,用激光束确定扫描范围,上界为眶下缘,下界为甲状舌骨水平,每层间隔1.5 mm。BMD测量精确度为0.13%,骨矿含量(bone mineral content, BMC)测量精确度为0.3%,面积的精确度为0.13%。扫描图象输入计算机后,应用相应的软件程序可以对任意大小的感兴趣区(Region of interest, ROI)进行骨密度的测量。本研究取12 mm×12 mm大小的ROI对两侧下颌骨进行研究。正方形ROI的外下点与软组织下颌角的最外下点相重叠,测量得出每位受检者的BMC和BMD。所有测量均由同一位操作人员完成。

    1.3 统计分析

    全部数据使用SPSS/PC统计软件包处理和分析:对两侧下颌骨的BMD和BMC进行t检验,研究对称性;对不同面型组下颌骨BMD和BMC的差异进行单因素方差分析(ANOVA)。
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    2 结果

    2.1 下颌骨BMD和BMC的对称性

    不同面型者两侧下颌骨BMD和BMC的测量结果见表1。对左右侧BMD、BMC测量值进行t检验,P值大于0.05(表2),示两侧无统计学差异,表明面部基本对称的个体其下颌骨左右两侧的骨矿含量和骨密度分布也基本对称,此结果与以前的动物研究结果相一致[3]

    表1 下颌骨左右侧平均BMD(g.cm-2)和BMC(g)测量值(±s)

    Table 1 BMD (g.cm-2) and BMC (g) values of different groups(±s) Group
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    L

    R

    Mean

    BMD

    BMC

    BMD

    BMC

    BMD

    BMC

    H

    1.20±0.17

    1.51±0.21

    1.16±0.13
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    1.55±0.23

    1.18±0.14

    1.54±0.20

    N

    1.44±0.24

    1.78±0.38

    1.35±0.23

    1.83±0.35

    1.39±0.20

    1.80±0.30

    L

    1.55±0.31
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    1.91±0.28

    1.65±0.18

    2.15±0.22

    1.59±0.22

    2.03±0.19

    表2 左右侧下颌骨BMD和BMC的配对t检验

    Table 2 Difference between the left and right sides of BMD(g.cm-2) and BMC (g) Variables

    Left side

    Right side
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    t value

    P

    BMD

    1.39±0.28

    1.39±0.27

    0.01

    NS

    BMC

    1.73±0.33

    1.85±0.36

    -1.92

    NS

    NS, not significant.
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    2.2 不同面型组的BMD和BMC

    低角组的BMD和BMC值是3组中最大的,其次是正常组,高角组的BMD和BMC最小(表1)。表3为不同面型者下颌骨骨密度差异的方差分析,表示三个不同面型组之间BMD差异有高度显著性。BMC测量值的方差分析如表4所示,各组间下颌骨BMC差异也有显著性(P<0.001)。

    表3 不同面型组下颌骨BMD的方差分析表

    Table 3 Analysis of variance: Difference of BMD between groups Source

    df

    SS

    MS

    F
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    P

    Between groups

    2

    0.815 5

    0.407 7

    11.580 7

    0.000 2

    Within groups

    27

    0.950 6

    0.035 2

    Total
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    29

    1.766 1

    表4 不同面型组下颌骨BMC的方差分析表

    Table 4 Analysis of variance: Difference of BMC between groups Source

    df

    SS

    MS

    F

    P

    Between groups

    2
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    1.216 2

    0.608 1

    11.137 9

    0.000 3

    Within groups

    27

    1.474 2

    0.054 6

    Total

    29

    2.690 4

    3 讨论
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    3.1 DEXA

    DEXA又称作双能放射线照相法(DER)、双能放射线吸收法(DRA)、定量数字化放射照相法(QDR)和双X线吸收法(DXA),自1987年出现以来,已广泛应用于腰椎、股骨和髋骨的骨密度测量。它的原理是利用高能和低能射线通过被测部位的衰减分布不同,来计算骨的能量衰减分布,并可校正照射部软组织的偏差。它使用X线管球作为光子源,能产生更多的光子流而使扫描时间缩短,减小辐射剂量并使图象更清晰。因此测量结果的准确性和精确性均得以提高。由于此法使用简便,检查费用较低,不仅可用于躯干骨,也可用于周围骨的测定,近来已经开始被尝试着应用于动物、体外实验和人体上的测量。以往的研究中,患者多取半俯卧位,颈部微伸,目的是使下颌骨两侧尽量重叠,同时又避开颈椎,测定值为双侧下颌骨骨密度之和,结果用以分析或预测骨质疏松情况。本研究首次尝试将DEXA用于正畸临床,被测者取仰卧位,测量部位选择不受颈椎影像干扰但受咀嚼肌力影响较大的双侧下颌角,定量测定人体下颌骨骨密度和骨矿含量,用以为不同颅面形态之间下颌骨BMD可能存在的差异提供直接证据。
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    3.2 关于肌肉功能与下颌骨密度、肌肉功能与颅面形态之间的关系

    肌肉与骨之所以关系密切,主要是因为肌肉不仅作为一个组织影响骨的血液供应,而且作为一个力的因素影响骨的生长发育。对小鼠喂饲软食,因咀嚼肌功能降低影响颅面骨骼结构的改建,可以导致下颌骨所有功能区骨矿减少,这可能与嚼肌和翼内肌附着于下颌角及髁突、咀嚼肌张力分布于磨牙和切牙处的牙槽骨相一致。而切断鼠或猴的提下颌肌或喂以硬食,可致骨沉积加快、骨密度增加,以抵抗较大的咀嚼力量[4]。通过放射手段测量骨量可以评价下颌骨不同功能部位对功能张力变化的反应。Miller[3]以较低的强度刺激一侧颞肌,两个月后用放射学方法测量发现受刺激侧的骨密度增加。在人体研究中也已经证实肌肉产生的功能性张力和拉力能防止骨矿丢失,功能不足可使肌肉的尺寸减小,骨密度降低[5]。可见下颌骨的骨密度不仅受到肌肉功能的影响,同时也反应了肌肉功能的强弱。肌肉功能变化引起的骨的变化(骨沉积、骨量分布和骨缝生长速度等),可能正是导致X线片所见的颅面形态变化的因素。
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    学者们对颌骨肌功能在颅面复合体生长发育中的地位进行了广泛的研究。在人类学研究中从原始人群的错畸形发病率低可以看出咀嚼肌功能的重要性。随着工业文明的出现和发展,错畸形的发生率有增加的趋势。在肌强直性营养障碍患者中,多为垂直生长型,错畸形发病率较高,如远中错、前牙开、单侧后牙反和拥挤等[6]。另外,不同颅面形态的个体,咀嚼肌生长的本身就与面部形态的差异有关。最近的研究结果认为闭口肌空间方位的变化主要与下颌形态(特别是下颌角的形态)及后面部高度有关[7]。颅面形态与肌肉电活动、力量之间的关系已经应用许多实验方法得到验证,结果表明在进行咬合、吞咽和嚼肌等功能运动时,咀嚼肌力量强、力大的个体多为方形脸,支持面部形态部分是由肌力决定的这一假设。
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    3.3 关于下颌骨骨密度和颅面形态的关系

    尽管许多学者都对咀嚼肌功能和颅面形态、肌肉功能和颌骨密度之间的关系进行了大量的研究,但对于下颌骨骨密度与颅面形态之间关系的研究仍不多见。“短面型者肌力强、骨密度高;长面型者肌力弱、骨密度低”的观点,虽然已经为人们所接受,但缺乏直接证据证明,且下颌骨骨密度与颅面形态之间的关系仍不甚明了。本研究的目的正是探讨不同颅面形态与下颌骨骨密度之间的关系。研究发现不同面型组的平均骨密度存在着显著的差异,提示下颌骨BMD与颅面形态之间存在着相关关系。即咀嚼肌功能、下颌骨骨密度和颅面形态三者之间存在着密切的关系。这一结果与Moss的功能基质理论一致:骨骼形态是生长发育和功能基质共同作用的结果,功能需要在一定程度上会使骨骼改建成特定的形式。咀嚼肌功能较弱者,下颌骨的骨量减少,密度降低,面部发育以垂直方向为主。长面型组的骨密度最低,短面型组骨密度最高,正常面型组居中,结果与假设一致。而同一面型组中的最大值和最小值之间并未发现统计学差异,可能表明成人下颌骨骨密度的差异主要取决于面型的不同,性别差异的影响较小。相同类型的面型可能具有相似的下颌骨BMD。
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    3.4 下颌骨骨密度与颅面形态之间关系在临床中的应用

    测量下颌骨骨密度不仅可以反映出咀嚼肌的功能[8],而且有助于了解正畸过程中牙齿移动的速度[9]和对矫治力的反应。不同面型者下颌骨BMD的比较研究证实了下颌骨的生物学特性对牙齿槽骨性或骨性错畸形治疗方法的选择至关重要。以临床中常见的高角患者与低角患者为例,他们在诊断和治疗计划的确定上存在着很大的差异。这些差异归根结底很可能与二者下颌骨BMD和咀嚼肌力量显著不同有关。本研究发现高角组下颌骨BMD小,可能对施加于牙齿上的力量更敏感,牙齿移动速度较快;低角组下颌骨BMD大,对矫治力的反应不敏感。这一结果对正畸临床中拔牙适应症的选择、确定矫治设计、制订治疗方案、功能矫治的选择、决定治疗时间和保持时间的长短提供了理论依据。左右侧下颌骨骨密度和骨矿含量的值基本相当,表明颅面部骨组织的含量和分布的对称性。另外,用DEXA测量下颌骨的骨密度,具有测量精确、辐射量小、操作简便、费用低廉等优点,临床应用前景广阔。应用此方法对下颌骨骨密度影响因素的进一步研究有助于确定正畸矫治的时机,缩短矫治时间,提高矫治的成功率。
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    注:☆ 自由词。

    参考文献

    1 Klemmeti E, Collin HL, Forss H, et al. Mineral status of skeleton and advanced periodontal disease. J Clin Periodont, 1994,21:184-188

    2 Kiliaridis S. Masticatory muscle influence on the craniofacial growth. Acta Odontol Scand, 1995,53:196-202

    3 Miller AJ, Cann CE, Nielsen I, et al. Craniomandibular bone density in the primate as assessed by computed tomography. Am J Orthod, 1988,93:117-125
, 百拇医药
    4 Yamada K, Kimmd DB. The effect of dietary consistency on bone mass and turnover in the growing rat mandible. Arch Oral Biol 1991,36:129-138

    5 Taguchi A, Tanimoto K, Ogawa M, et al. Effect of size of region of interest on precision of bone mineral measurements of the mandible by quantitative computed tomography. Dentomaxillofac Radiol, 1991,20:25-29

    6 Kiliaridis S, Mejersjo C, Thilander B, et al. Muscle function and craniofacial morphology: a clinical study in patients with myotonic dystrophy. Eur J Orthod, 1989,11:131-138
, 百拇医药
    7 Van Spronsen PH, Weijs WA, Valk J, et al. Relationships between jaw muscle cross-sections and normal craniofacial morphology, studied with magnetic resonance imaging. Eur J Orthod, 1991,13:351-361

    8 Klemmeti E. A Review of residual ridge resorption and bone density. J Prosthet Dent, 1996,75:512-514

    9 Bridges T, King G, Mohammed A, et al. The effect of age on tooth movement and mineral density in the alveolar tissues of the rat. Am J Orthod Dentofac Orthop 1988,93:245-250

    (1998-09-30收稿), 百拇医药