颅面部生长发育与早期生长改良

金作林

国家军事口腔医学重点实验室 国家口腔疾病临床医学研究中心

陕西省临床口腔疾病研究中心 空军军医大学口腔医院正畸科 西安710032

1 颅颌面部各部分生长发育特点

1.1 大脑、肌肉、扁桃体的生长发育特点

Moss等[1]提出功能基质假说，认为大脑的生长驱动了颅骨和骨缝的生长。肌肉在儿童期和青春后期继续生长，以支持成人的牙列、骨骼、声带和吞咽系统。目前研究[1]普遍认为，肌肉会发生适应性改建，以实现支持功能。肌功能不平衡是牙颌畸形的重要病因之一。对于一些口周肌松弛、颏肌亢进的患者，早期配合肌功能训练，有利于畸形的矫治。在5 岁时，扁桃体和腺样体的大小约为成人的125%。5 岁后，随着咽腔的进一步发育，淋巴组织逐渐萎缩。如果随着年龄增长扁桃体、腺样体萎缩较慢从而影响呼吸，则会出现口呼吸的情况。长期口呼吸使得下颌及舌下降，上牙弓狭窄，腭盖高拱，下颌向下、向后旋转，形成Ⅱ类高角畸形。早期可使用前庭盾等纠正口呼吸，同时配合呼吸道疾病的治疗，必要时切除过大的扁桃体或者腺样体。

1.2 软骨的发育

在颅颌面早期发育中，软骨的生长主要有原发性软骨和继发性软骨2 种形式，原发性软骨是由遗传驱动的生长中心，在发育过程中驱动颅颌面的大部分变化。颅底和鼻中隔起源于原发性软骨，鼻上颌复合物的生长取决于颅底和鼻中隔软骨的生长。鼻中隔软骨是颌面部的主要生长中心，在早期驱动了面中部的生长，被称为是上颌骨发育的“起搏器”[2]。面中部发育不良，会出现反面容，早期进行前方牵引等干预可促进上颌骨的发育。

继发性软骨具有更大的“适应性”改建潜力，其生长和骨化受到功能和环境的影响。在颅面骨骼中，髁突、喙突、下颌角和颏部均存在继发性软骨。明确各部分软骨特点，对于在生长发育早期采取阻断性治疗提供了理论依据。

1.3 眼眶、颧骨

眼眶由鼻上颌复合体（腭骨、上颌骨、颧骨）和部分颅骨（额骨、筛骨、蝶骨、泪骨）组成。该区域的生长发生在骨缝。眼眶的宽度与高度的缓慢生长，在面中部生长发育中起着重要作用。颧骨在出生后的第一年也迅速生长，并在约5～7岁时停止生长。5岁儿童的颧骨宽度是成人宽度的83%，女性面宽在13 岁时已发育完成，而男性则在15岁时完成[3‑4]。

1.4 上颌骨

上颌骨的主要生长区包括鼻中隔、骨缝、上颌结节区、硬腭、上牙槽区。上颌骨存在4 条近似平行的骨缝：额颌缝、颧颌缝、颧颞缝、翼腭缝，骨缝的生长，可以使上颌骨长度和高度增长[5]，骨缝的性质和特点决定了其在外力作用下可以发生改建，这是上颌骨矫形治疗的生物学和解剖学基础。Hesby等[6]对同一患者不同年龄上牙弓宽度进行纵向研究，结果显示在7.6～16.5 岁时，上颌中部牙槽骨以及双侧颧弓宽度分别增加5 和6 mm，宽度的增长速度随着年龄增长而降低。上颌腭中缝在约15～18 岁融合[7‑8]，如要对上牙弓进行矫形扩弓，需把握时机，避免出现更大的牙性效应。

在儿童与青少年时期，面中部向前移位，上颌结节后缘出现代偿性的骨沉积，从而使上颌骨与上牙弓长度增长，而面中部高度的增加是下方骨皮质位移与向下移动的综合效果加之牙列与牙槽骨的发育共同影响[9]。

1.5 下颌骨

下颌骨有2 种生长方式，即软骨成骨和骨的表面增生。下颌骨是颅面部出生后生长潜力最大的骨骼。下颌骨相对于颅底向下、向前移动，但是髁突的生长方向是向上、向后的，是出生后生长的主要驱动。下颌骨长度的增长，依靠下颌支前缘吸收陈骨、后缘增生新骨来实现，为下颌牙列的发育及萌出提供间隙；下颌骨宽度的增长是由于下颌骨颊面发生骨沉积；下颌高度的增长是由于髁突的新骨形成以及下颌牙槽骨的增高。总之，下颌骨的所有区域，包括髁突、升支和体部，都通过生长产生了移位和重塑，实现下颌骨三维方向的生长[10]。下颌骨的水平向生长在5岁时基本完成。垂直向生长在女性中可持续到12 岁，在男性中可持续到15 岁。下颌骨的矢状向生长在女性13岁时基本结束，在男性中则持续到15岁[11]。

下颌骨的生长发育中心包括下颌体、下颌角、颏部、下牙槽以及颞下颌关节区。下颌体的扩大是通过颊侧表面的骨沉积和左右的旋转而产生的，每年约有2～3 mm的增长；下颌角由出生时较钝的角，随着生长发育以及咀嚼运动的刺激逐渐变锐，到老年时又变成钝角，下颌角的发育过程较缓慢；下颌髁突软骨属于继发性软骨，是下颌骨矫形治疗的生物学基础，可以受周围环境因素、功能因素、生长因子的影响从而发生适应性改变。当双侧髁突生长异常时，下颌向后下旋转，造成前牙开；当一侧髁突生长异常时，下颌旋转偏向患侧，造成面部不对称，咬合偏斜[12]。

1.6 牙齿的形成和萌出

牙齿萌出是一个动态的过程，萌出的速度与颌骨的生长速度一致。在青春期，上颌和下颌磨牙分别每年近中移动约0.6和0.5 mm；而上颌和下颌切牙每年向近中移动约0.3 mm。在垂直方向上，上颌磨牙（约每年1.2 mm）和切牙（约每年1 mm）的萌出量略高于下颌磨牙（约每年0.9 mm）和切牙（约每年0.9 mm）[13]。因此，随着颌骨在生长过程中的向下、向前移位，牙齿萌出以填充空间并保持咬合。牙齿的萌出极大地促进了上、下颌牙槽的垂直向生长[13]。颌骨内牙列的最终位置受到舌、唇和颊肌形成的压力平衡的影响。

2 早期进行生长改良

2.1 与生长发育有关的头影测量指标

在生长发育早期，正畸医生可根据头影测量指标，判断患者是否需要早期进行生长改良。1）鞍角（N‑S‑Ar）：用以辅助判断髁突的位置。如果存在下颌后缩，则鞍角偏大，关节窝为后上位置；如果存在下颌前突，则鞍角偏小，关节窝靠前，均属于骨型畸形。2）关节角（S‑Ar‑Go）：可以反映下颌的位置。若下颌后缩时，此角大；下颌前突时，此角小。功能矫形可改变关节角的大小，从而改变下颌的位置。3）下颌角（Ar‑Go‑Me）：反映下颌形态和生长方向。以上三角之合大于396°，下颌呈顺时针旋转趋势；反之，呈逆时针旋转趋势。4）后前面高比（后面高/前面高）：用以判断面部生长型及生长趋势。平均生长型：0.62～0.65；垂直生长型：＜0.62；水平生长型：＞0.65。5）颅底长度的变化（S‑N、S‑Ar）：①平均生长型：前颅底长度约与Go‑Me 相等；②水平生长型：后颅底较长；③垂直生长型：后颅底较短。6）PP‑MP：反映上下颌间的垂直位置关系及上下颌骨的旋转趋势。7）Y 轴角：评价下颌骨颏部的水平和垂直位置及生长方向。8）下颌长-上颌长：Ar‑Gn 减去Ar‑A 评价下颌相对于上颌的前后位置及旋转。如果下颌朝前上旋转生长趋势，此差值随年龄增大；反之，向后下旋转趋势，此差值逐渐减小。

2.2 生长改良

对于处在生长发育期且存在生长发育潜力的患者一般均需要从横向、矢状向、垂直向分别来考虑并阻断发展中的畸形。尽管存在个体差异，但普遍的共识是，横向生长首先完成，其次完成矢状向生长，最后完成垂直向生长。

1）横向不调。

上颌骨狭窄可通过上颌扩弓来改善。对于8～9岁的儿童，使用牙支持式扩弓器（如W‑arch 或Quad Helix）就可打开腭中缝[14]。但是，10岁以上的儿童需要更大的力量来打开腭中缝。因此，矫正10 岁左右上颌狭窄的患儿通常需要使用螺旋扩弓器造成局部微骨折以打开腭中缝[14]。尽管扩弓的目的是产生骨性效应，但事实上并不一定能够实现。牙支持式的扩弓装置可产生约50%的牙性效应和50%的骨性效应[14]。对于生长发育后期或者成人患者，使用牙支持式螺旋扩弓器通常无法打开腭中缝，并且会导致牙齿颊倾，在某些情况下可能导致颊侧牙槽骨骨折。利用微螺钉，可以将力直接传递到腭中缝以实现真正的腭中缝扩展[15]。

与上颌骨不同，下颌骨狭窄仅可通过外科手术进行扩展[14]。目前，尚无可行的生长调节方式来矫正上颌或下颌骨过宽，手术是唯一的选择。

2）矢状向不调。

矢状方向不调主要表现为由于上颌骨前突和/或下颌骨后缩引起的骨性Ⅱ类关系，和由于上颌后缩和/或下颌前突引起的骨性Ⅲ类关系。骨性Ⅱ类的2种主要生长改良方式是：①借助口外力进行牵引；②功能矫治器，例如Twin Block、Bionator和Herbst 矫治器[16]。青春期前使用头帽牵引可以作用于上颌骨缝限制上颌骨向前生长，允许下颌骨生长以协调颌骨关系，但下颌骨的生长潜力是由遗传决定的。目前，功能矫治器存在很多争议。越来越多的证据支持这样的观念，即在青春期之前或青春期，短期使用功能矫治器可加速下颌向前生长，但最终的生长情况由遗传潜能决定。同时，功能矫治器对上颌骨有一定的抑制作用，骨性Ⅱ类的矫正很大一部分是通过牙槽骨而不是骨骼的变化来实现的[14,16‑17]。

当前可用于骨性Ⅲ类生长改良治疗的方法是上颌前方牵引、颏兜和基于骨性支抗的Ⅲ类弹性牵引。对上颌骨发育不足的患者应使用上颌前方牵引，干预的目标是使上颌骨向前、向下生长。在8～10岁之前有效，可改善骨骼和牙齿的畸形[18]。但要注意的是上颌前方牵引时，除发生上颌骨向前生长外，也常见下颌骨向后旋转。

越来越多的研究开始使用基于骨性支抗弹性牵引。将微钛板植入上颌颧牙槽嵴和下颌尖牙区，使用Ⅲ类弹性牵引，以改良Ⅲ类骨性生长。使用该方式进行干预的合适时机为11 岁或11 岁以上，因为此时植入骨性支抗较为安全，不会影响未萌出的牙胚。这种方法可以促进上颌生长，同时最大程度地减少如牙槽骨变化和下颌骨向后旋转的不良反应[18]。

3）垂直向不调。

垂直向骨性不调的表现为短面型或长面型。这些问题通常可伴随骨性Ⅱ类或Ⅲ类出现。短面型患者面下1/3 小于面上及面中1/3。短面型患者会出现下颌升支过长，下颌角较锐和下颌平面角过小[14]。对于这些患者，生长改良治疗的目的是通过伸长后牙促进牙槽骨垂直向改建。例如使用肌激动器或生物调节器，在前牙区放置平导打开后牙咬合关系，促使上下颌磨牙萌出。这种垂直向的牙槽变化可以改善较短的下面部高度。

与短面型相反，长面型患者面下1/3 长度过大，下颌升支短，下颌角钝角，下颌平面角大。长面型患儿的生长改良治疗较困难。从理论上讲，可以通过使用头帽进行高位牵引来限制上颌骨的向下生长，并通过后牙咬合导板抑制牙齿萌出使下颌骨向前旋转，从而改变长面型患者的生长发育方向[14]。但是，生长改良治疗并不总是能在长面型患者中产生预期的骨骼变化。微种植体的出现为干预长面型青少年提供了新的机会。现有的研究[19]表明，在开张生长型的患者的上腭和下颌骨植入微种植体，并与上下后牙做刚性连接，可以防止牙齿萌出，促进颏部逆旋，减小下颌平面角并改善面部凸度。

总之，颅面部的生长是一系列器官协调发育的结果，每一环节出现异常均会影响颌面部的生长发育，从而出现不同程度的错畸形，正畸医生应了解面部各结构的生长发育特点，早期发现畸形，充分利用患者的生长潜能并采取简单、适当的措施阻断畸形的发展，有利于将生长发育导向正常，与此同时早期矫治存在一定的劣势，患儿的配合度较差、延长了治疗时间、患儿口腔卫生较差等问题，此外还需保持和二期治疗，因此正畸医生应对是否需要进行早期矫治做好判断，切忌滥用早期矫治，尤其是不能对暂时性错畸形进行矫治。

利益冲突声明：作者声明本文无利益冲突。