影像學(xué)預(yù)測上頜尖牙阻生的研究進(jìn)展

邵冰婷 曹丹 嚴(yán)斌

南京醫(yī)科大學(xué)附屬口腔醫(yī)院正畸科 口腔疾病研究江蘇省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室江蘇省口腔轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)工程研究中心 南京 210029

牙齒超過正常萌出時(shí)間而仍然埋伏于骨或黏膜內(nèi)稱為阻生牙[1]。上頜尖牙阻生的患病率僅次于第三磨牙，為0.27%～2.4%[2-3]。而阻生尖牙可能會(huì)導(dǎo)致牙齒錯(cuò)位、牙根吸收、牙齒松動(dòng)、含牙囊腫等多種并發(fā)癥[4]。此外，沒有尖牙引導(dǎo)的患者發(fā)展為安氏Ⅲ類錯(cuò)的可能性是有尖牙引導(dǎo)的患者的5倍[5]。上頜阻生尖牙的治療往往需要多學(xué)科聯(lián)合，治療周期較長且費(fèi)用較多[6]。因此，需要對(duì)上頜阻生尖牙的發(fā)生進(jìn)行早期預(yù)測和干預(yù)[7]。上頜尖牙阻生的病因一般包括萌出道障礙、牙胚發(fā)育過程異常、上頜骨發(fā)育障礙等[8]。臨床上一般通過口內(nèi)檢查和影像學(xué)檢查來進(jìn)行上頜尖牙阻生的早期預(yù)測[9-11]，而口內(nèi)檢查主要包括視診和觸診，相關(guān)的文獻(xiàn)較少。本文擬對(duì)影像學(xué)預(yù)測上頜尖牙阻生目前的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 曲面體層片

在正畸的診斷治療過程中最常用、最便捷的影像學(xué)檢查是曲面體層片。目前臨床上，主要是根據(jù)曲面體層片中顯示的牙齒特征、牙齒發(fā)育階段及未萌尖牙的方位來預(yù)測上頜尖牙阻生。

1.1 牙齒特征

有研究通過觀察阻生牙患者的臨床牙性特征從而預(yù)測上頜尖牙阻生。Mercuri等[12]研究發(fā)現(xiàn)，尖牙腭側(cè)阻生的患者發(fā)生其他牙齒阻生的可能性是尖牙正常萌出患者的3倍。此外，上頜尖牙阻生與側(cè)切牙牙根彎曲[13]或短小[14]、第三磨牙缺失及先天缺牙[15]等牙齒異常也有相關(guān)性。

1.2 牙齒發(fā)育階段

研究顯示，上頜尖牙阻生患者的牙齡與生理年齡相比呈現(xiàn)相對(duì)遲緩的趨勢。Becker等[16]提出了曲面體層片中牙齒發(fā)育階段標(biāo)志的判斷標(biāo)準(zhǔn)，并進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)在上頜尖牙腭側(cè)異位的患者中，有半數(shù)左右牙齒發(fā)育與生理年齡相比明顯延遲，因此認(rèn)為牙齒的發(fā)育情況可作為腭側(cè)阻生尖牙的預(yù)測因素，但是頰側(cè)異位的上頜尖牙與患者牙齒發(fā)育遲緩無明顯關(guān)聯(lián)。Rozylo-Kalinowska等[17]則選擇了不同的判斷標(biāo)準(zhǔn)，將Demirjian等[18]提出的基于曲面體層片的評(píng)估牙齡法應(yīng)用于高加索人群中的上頜尖牙阻生患者，并得出頰側(cè)和腭側(cè)阻生尖牙的患者牙齒發(fā)育均遲緩且無明顯差異的結(jié)論。之后，Sajnani等[19]也在中國人群中頰、腭側(cè)阻生尖牙的患者中采用了相似的研究方法，但得出了不同的結(jié)論，發(fā)現(xiàn)有超過半數(shù)的患者牙齡大于生理年齡，該學(xué)者認(rèn)為這可能與種族差異相關(guān)。而Uribe等[20]的回顧性研究則顯示，沒有明確的證據(jù)表明牙齒發(fā)育延遲和上頜阻生尖牙之間存在關(guān)聯(lián)。因此該特征在預(yù)測上頜尖牙阻生方面的價(jià)值尚需進(jìn)一步研究。

1.3 未萌尖牙的方位

許多學(xué)者研究了上頜未萌尖牙的相對(duì)位置與阻生發(fā)生的關(guān)系。1988年，Ericson等[21]為了研究35例上頜尖牙腭側(cè)異位的患者在拔除乳尖牙后恒尖牙位置的改變，在曲面體層片上測量了異位尖牙長軸與切牙間中線的角度、尖牙牙尖至平面的垂直距離，并且根據(jù)尖牙牙冠與近中切牙的相對(duì)位置進(jìn)行分區(qū)。Lindauer等[22]改進(jìn)了Ericson等[21]的分區(qū)法，并且與年齡相匹配的對(duì)照組相比較，將未萌尖牙按照牙尖與鄰近側(cè)切牙的近遠(yuǎn)中位置關(guān)系分區(qū)來預(yù)測上頜尖牙阻生（圖1），準(zhǔn)確率高達(dá)78%。Power等[23]驗(yàn)證了Ericson等[21]的預(yù)測指標(biāo)；他們還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)恒尖牙和中線的角度大于31°時(shí)，乳尖牙拔除后恒尖牙自行萌出的可能性明顯降低。2019 年 ， Alejos-Montante 等[24]的 研 究 還 比 較 了Lindauer等[22]與Power等[23]的預(yù)測法，發(fā)現(xiàn)2種預(yù)測方法的結(jié)果高度一致。Lindauer等[22]分析法也得到Warford等[25]的支持。Warford等[25]還進(jìn)一步提出，未萌尖牙牙尖位置分區(qū)是最重要的阻生早期預(yù)測指標(biāo)。

圖 1 未萌尖牙牙尖位置分區(qū)法Fig 1 The sector classification of unerupted canine cusp tip

不同的是，Sajnani等[26]認(rèn)為，與曲面體層片中所有其他的測量指標(biāo)相比，上頜未萌尖牙牙尖至上頜平面的垂直距離是預(yù)測尖牙阻生非常重要并且應(yīng)早期運(yùn)用的指標(biāo)。該研究報(bào)道了中國人群3～8歲年齡段上頜尖牙遷移過程中影像學(xué)位置的改變，但是由于該研究設(shè)計(jì)為回顧性混合縱向研究，其結(jié)論還需要通過更大樣本量，尤其是7～10歲年齡段的前瞻性研究來證實(shí)。隨后，上頜阻生尖牙牙尖到上頜平面的垂直距離這一指標(biāo)也得到了Alqerban等[27]、Uribe等[20]的研究驗(yàn)證。此外，Uribe等[20]、Laurenziello等[28]的研究再次得出了可通過阻生尖牙牙體長軸與中線形成的角度來預(yù)測上頜尖牙阻生的結(jié)論。由此可見，通過曲面體層片中未萌尖牙牙尖至上頜平面的垂直距離和尖牙牙體長軸與切牙中線間的角度這兩個(gè)指標(biāo)來預(yù)測上頜尖牙阻生已經(jīng)得到了反復(fù)的驗(yàn)證（圖2）。但是上述預(yù)測方法特異性和敏感度均不高，無法準(zhǔn)確早期預(yù)測尖牙阻生，但用于臨床上早期篩查尚可。

目前已有報(bào)道稱，可以根據(jù)影像學(xué)資料提供的信息來直接計(jì)算上頜尖牙阻生的可能性。2016年，Alqerban等[27]根據(jù)未萌尖牙牙尖至上頜平面的垂直距離、阻生尖牙牙尖到中線的距離和尖牙長軸與第一前磨牙長軸間角度這3個(gè)測量參數(shù)，建立了基于曲面體層片的上頜尖牙阻生的預(yù)測模型，列出了尖牙阻生可能性的計(jì)算公式：exp（μ）/［1+exp（μ）］，其中μ=-14.16+0.167 5*（尖牙與第一前磨牙的角度）+0.064 8*（尖牙牙尖到中線的距離）-0.042 3*（尖牙牙尖到上頜平面的垂直距離）。當(dāng)計(jì)算出的阻生可能性超過0.42時(shí)，則認(rèn)為該尖牙阻生。該模型的曲線下面積（area under the curve，AUC） 為0.97 （95%置信區(qū)間：0.94～0.99），靈敏度、特異性均較高，分別為90%和94%。然而由于該研究是基于30例上頜尖牙單側(cè)阻生的患者，樣本量相對(duì)有限，因此該公式可能存在一定的誤差和偏倚，其應(yīng)用的可推廣性有待進(jìn)一步研究[28]。2019年，Malik等[29]還專門建立了腭側(cè)阻生尖牙的預(yù)測模型。在傳統(tǒng)二維影像方面，也有學(xué)者分析了43名混合牙列期兒童的頭顱后前位片，生成了相應(yīng)的公式來計(jì)算每個(gè)患者的上頜尖牙阻生分值，并進(jìn)一步指出了后前位片在預(yù)測和診斷上頜阻生尖牙方面的作用，但是后前位片作為非常規(guī)的正畸影像學(xué)檢查手段，在預(yù)測尖牙阻生的廣泛應(yīng)用上受到限制。

圖 2 曲面體層片常用預(yù)測指標(biāo)Fig 2 Predictors for maxillary canine impaction from panoramic radiographs

在臨床應(yīng)用中，正畸醫(yī)生可借助描圖紙[30]或者Dolphin Imaging（Patterson公司，美國）[31]、Pro-X（Rogan-Delft公司，荷蘭）[29]等計(jì)算機(jī)軟件測量曲面體層片中相關(guān)參數(shù)，從而來早期預(yù)測上頜尖牙阻生。但是人工測量所帶來的耗時(shí)、繁瑣、誤差等問題也是不可忽視的。國外已有研究應(yīng)用隨機(jī)森林、支持向量機(jī)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等機(jī)器學(xué)習(xí)方法來診斷上頜尖牙是否阻生[28]。雖然以深度學(xué)習(xí)為代表的機(jī)器學(xué)習(xí)方法在口腔頜面醫(yī)學(xué)影像相關(guān)研究目前仍處于起始階段[32]，但是已有學(xué)者運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)對(duì)獲取的影像進(jìn)行自動(dòng)分割、自動(dòng)標(biāo)記來評(píng)估上頜尖牙阻生患者的上頜縮窄[33]，并大大提高了效率、減小了誤差，為今后利用機(jī)器學(xué)習(xí)在影像學(xué)方面開展上頜尖牙阻生的早期預(yù)測提供了思路。

2 錐形束CT

Alqerban等[27]認(rèn)為，基于曲面體層片測量的角度和距離等相關(guān)參數(shù)并不能成為預(yù)測上頜尖牙阻生的可靠方法，而錐形束CT三維影像與之相比在定位上頜阻生尖牙及診斷牙根吸收等方面有明顯的優(yōu)勢[34-35]。目前已有研究基于錐形束CT影像來探討上頜尖牙阻生的早期預(yù)測指標(biāo)。

2015年，Alqerban等[6]分析了65例上頜尖牙單側(cè)阻生患者的錐形束CT圖像，并根據(jù)阻生尖牙相對(duì)于鄰牙的位置分為頰側(cè)、腭側(cè)與牙弓中央。研究發(fā)現(xiàn)，在冠狀向視圖上尖牙與側(cè)切牙的角度、在矢狀向視圖上尖牙牙尖到平面的距離及尖牙牙冠的唇腭側(cè)位置是基于錐形束CT最有效的預(yù)測指標(biāo)，并建立了白種人群基于錐形束CT影像的尖牙阻生預(yù)測模型。上頜尖牙阻生的可能性計(jì)算公式為exp （μ）/［1+exp （μ）］，其中μ=-5.66+2.11*x1+3.28*x2+0.27*x3+0.11*x4。當(dāng)尖牙牙冠在唇側(cè)時(shí)x1=1，否則x1=0；當(dāng)尖牙牙冠在腭側(cè)時(shí)x2=1，否則x2=0；x3是在矢狀向尖牙牙尖到平面的距離；x4是在冠狀向尖牙與側(cè)切牙的角度。根據(jù)此公式，可利用錐形束CT三維影像計(jì)算出發(fā)生上頜單雙側(cè)尖牙阻生的可能性，以便臨床上早期預(yù)測及干預(yù)。該模型的AUC 值也較高，為0.953（95%置信區(qū)間：0.936～0.995）。值得注意的是，該研究還運(yùn)用了向后逐步回歸、赤池信息量準(zhǔn)則、bootstrap重抽樣法、留一交叉驗(yàn)證等一系列方法建立、驗(yàn)證模型，因而該模型可信度較高。但是由于上頜尖牙阻生在亞洲人群中高發(fā)部位是唇側(cè)，在白種人群中則常見于腭側(cè)[36]，此模型的外推性仍需要進(jìn)一步的研究。

蝶鞍一直受到正畸醫(yī)生的密切關(guān)注。鞍橋是蝶鞍前、后床突間的骨性橋連接，是蝶鞍異常的表現(xiàn)之一，并且有報(bào)道稱蝶鞍異常者可能患有未發(fā)覺的潛在疾病[37]。Ortiz等[4]分析了北美人群中38例腭側(cè)阻生尖牙患者的錐形束CT發(fā)現(xiàn)，單側(cè)或者雙側(cè)腭側(cè)尖牙阻生與鞍橋之間沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著關(guān)聯(lián)，這與Ali等[38]基于亞洲人群頭顱側(cè)位片的陽性研究結(jié)果不同。雖然二維的頭顱側(cè)位片存在潛在的結(jié)構(gòu)重疊等誤差，而錐形束CT可獲得蝶鞍的三維影像，但是由于目前鞍橋的分類缺乏標(biāo)準(zhǔn)、客觀的方法、種族差異等影響因素，準(zhǔn)確的結(jié)論還需進(jìn)一步研究。

盡管錐形束CT為上頜阻生尖牙的診斷及定位提供了一種更為準(zhǔn)確的方法，Malik等[29]、Alqerban等[27]仍建議使用常規(guī)的、低放射劑量的放射檢查手段來篩查上頜阻生尖牙。這可能是目前基于錐形束CT來早期預(yù)測上頜尖牙阻生的研究較少的原因。同時(shí)也有學(xué)者[39]認(rèn)為，錐形束CT的臨床應(yīng)用應(yīng)從個(gè)案出發(fā)，遵循ALARA（as low as reasonably achievable）原則，而不作為常規(guī)的、必須的檢查手段[40-41]。因此，借助曲面體層片來早期預(yù)測上頜尖牙的阻生，而上頜尖牙診斷為阻生后選擇錐形束CT來觀測和精確定位上頜阻生尖牙的位置有利于減少患者接受的放射劑量。兒童作為放射劑量易感人群，需要正確的臨床判斷和合理的檢查手段來早期預(yù)測上頜尖牙阻生[41-42]，從而進(jìn)一步采取相應(yīng)的早期干預(yù)措施，如拔除乳尖牙、早期快速擴(kuò)弓等[43]。

3 總結(jié)

綜上，在二維影像學(xué)預(yù)測指標(biāo)方面，曲面體層片中未萌尖牙牙尖至上頜平面的垂直距離和尖牙牙體長軸與中線間的角度是上頜尖牙阻生早期預(yù)測的2個(gè)常用指標(biāo)。在三維影像學(xué)預(yù)測指標(biāo)方面，通過冠狀向視圖上尖牙與側(cè)切牙的角度、矢狀向視圖上尖牙牙尖到平面的距離及尖牙牙冠的唇腭側(cè)位置這3個(gè)參數(shù)建立模型也可以用于預(yù)測上頜尖牙阻生，但是由于放射劑量、安全性、非常規(guī)而存在爭議。無論是二維還是三維影像學(xué)預(yù)測指標(biāo)，仍需要大樣本的前瞻性研究來進(jìn)一步驗(yàn)證。與此同時(shí)，上述的預(yù)測指標(biāo)在臨床應(yīng)用時(shí)需要人工測量而存在繁瑣、誤差等問題，機(jī)器學(xué)習(xí)的發(fā)展也為以后的自動(dòng)化預(yù)測提供了可能性。

利益沖突聲明：作者聲明本文無利益沖突。